İletişim

Scrubber Sistemleri ve Temel Kullanım Alanları

Scrubber Sistemleri ve Temel Kullanım Alanları

1. Giriş

Hızla artan dünya nüfusu, plansız sanayileşme, nükleer denemeler, bölgesel savaşlar, bu tür verimliliği artırmak için kullanılan deterjanlar vb pestisitler, suni gübre ve kimyasalların olarak kullanımında artış paralelinde çevre kirliliği de önemli ölçüde artmaktadır. Farklı alt başlıklar içeren çevre kirliliğine meselesi, insanlık bugün mücadele ettiğini en büyük sorunlardan biridir.

Ayrıca küresel ısınmanın tetikleyicisi Hava kirliliği, ihtiyaçlar ciddiye üzerinde durulması gereken bir başka konudur. CO, SOx, NOx, VOC, ağır metaller gibi kimyasal maddeler, endüstriyel tesisler uygulamaları sonucu doğaya serbest asit aeroceles Dünya Meteoroloji Örgütü verilerine göre, ozon tabakasının% 40 yok etti. Sera gazı etkisi yaratmak bu kimyasalların Endüstriyel kaynaklar Bu kirleticiler de insan sağlığı üzerinde birçok olumsuz etkileri vardır Tablo 1'de sunulmuştur.


Scrubber Sistemlerine Giriş

Tablo 1. Scrubber Sistemlerine Giriş

Bu veriler ışığında çevre kirliliğinden sorumlu kurumların çevre ile ilgili yasal düzenlemeler yapmaları ve endüstriyel tesislerin verdiği zararlara karşı önlem almaları son derece önemli hale gelmiştir. Bu önlem alma çabası, firmaların yeni ekipman ihtiyacını da ortaya çıkarmıştır.

Özellikle gaz yıkayıcılar olarak bilinen gaz yıkayıcı üniteleri, kirleticilerin atmosfere yaydığı koku, kurum, toz, buhar ve aerosol şeklindeki emisyonları belirli sınır değerlerin altına indirmek için kullanılan en verimli sistemlerden biridir.


2. Scrubber Çalışma Prensibi

Gaz yıkayıcılar, yüksek verimleri nedeniyle hem endüstriyel hem de deneysel gaz temizleme işlemlerinde yaygın olarak kullanılan sistemlerdir. Tasarım ve işletme açısından farklı konfigürasyonlara sahiptir; Gaz halindeki kirleticilerin (H2S, NH3 vb.) uzaklaştırılmasının yanı sıra gaz içerisinde bulunabilecek partiküllerin uzaklaştırılması için kullanılabilir.

2010 yılında yapılan bir çalışmada; Baca gazlarından kükürt dioksiti uzaklaştırmak için bir yıkayıcı geliştirilmiştir. Gaz akış hızının sistemdeki kirletici giderme hızı üzerindeki etkileri incelenmiştir. Yapılan çalışma sonucunda elde edilen değerler Grafik 1'de gösterilmiştir.


Scrubber Sistemleri Scrubber Çalışma Prensibi

Grafik 1. Gaz akış hızının giderim verimliliğine etkisi

Gaz yıkayıcılarda giderim verimini etkileyen parametrelerden biri de yıkayıcı sıvı olarak kullanılan solüsyonun pH değeridir. 2008 yılında yapılan bir çalışmada, çözeltinin pH değerinin 7'den 10'a yükseltilmesiyle giderim veriminin %20'den %99'a yükseldiği gözlemlenmiştir.


3. Gaz Yıkayıcı Tipleri

Gaz yıkayıcı sistemleri, farklı tasarımlar açısından; gaz fazı, sıvı faz, gaz fazı ve sıvı faz olmak üzere üçe ayrılır. Gaz fazlı olanlara örnek olarak venturi, plakalı, orifisli gaz yıkayıcılar verilebilir. Püskürtmeli ve doldurulmuş yıkayıcılar, sıvı fazlı yıkayıcılar olarak sınıflandırılır. Siklonik ve dinamik gaz yıkayıcılar, gaz ve sıvı fazlı yıkayıcılar grubundadır.


3.1. Venturi Gaz Yıkayıcıları


Venturi Gaz Yıkayıcıları

Şekil 3. Ayarlanabilir boğaz bölümü olan Venturi gaz yıkayıcılar

Kirli gaz sisteme bağlantı kısmından girer ve boğaz noktasında bir daralma meydana geldiğinde kirli gazın hızı artar. Kirli gaz boğaz noktasında daha yüksek bir hızla hareket ettiğinden türbülanslı bir karışım meydana gelir. Dairesel boyun kesitli venturi gaz yıkayıcı sistemlerinde gaz akışı yaklaşık 90.000 m3/h olabilir. Bu değerden daha yüksek gaz akışlarında, yönlendirme plakaları kullanılmadıkça düzgün bir sıvı dağılımını sağlamak zordur. Yüksek akışlı gaz akışları için dikdörtgen, uzun ve dar boyunlu venturi yıkayıcılar da geliştirilmiştir.


3.2. Plaka Yıkayıcılar

Bu tür yıkayıcılar, dikey bir sütuna yatay olarak yerleştirilmiş plakalardan oluşur. Delikli plakalar, darbeli tip plakalar, manşonlu tip plakalar ve valf plakaları, bu tip yıkayıcılarda kullanılan yaygın plaka türleridir. Delikli plakalarda boşluk oranı yaklaşık 1800-1900 delik/m2'dir. Gaz akımı püskürtülen sıvıyı parçalar ve çapı 10-100 μm olan damlacıklar oluşturur.


3.3. Sprey Yıkayıcılar

Tasarım açısından oldukça basit bir yapıya sahip olup, çalışma prensibi yıkama sıvısının nozullardan boş bir silindirik kolona püskürtülmesi esasına dayanmaktadır. 10-25 µm boyutundaki partiküllerin tutulması için daha elverişli bir durum sergilemektedir. Gaz halindeki kirleticilerin tutma verimliliği, damlacık sayısı veya sıvı-gaz ​​oranı artırılarak iyileştirilebilir, ancak bu durumda işletme maliyetleri artabilir.


3.4. Paketli Yıkayıcılar

Yıkayıcı, inert katı malzemeler (dolgular) içeren bir beslemeye sahip silindirik bir kolondan oluşur. Saf çözücüden veya çözünen içeren çözeltiden gelen sıvı, bir dağıtıcı yardımıyla dolguların üzerine yayılır ve dolguların yüzeyini eşit şekilde ıslatır.

Kirli gaz, dolguların altındaki difüzyon boşluğuna girer ve dolguların arasından yükselir. Dolgular, sıvı ve gaz arasında geniş bir alan ve fazlar arasında çok yakın bir temas yüzeyi sağlar. Kirli gaz kuleye giren sıvı tarafından emilir ve seyreltilmiş gaz üstten ayrılır.


Paketli Yıkayıcılar

Şekil 1'deki şematik gösterimde, kuleye alttan giren gaz, dolumun altındaki bir dağıtıcı (dağıtıcı) vasıtasıyla dolumun içine homojen olarak dağılmakta ve dolum içerisinde yukarıya doğru hareket ederken üzerindeki sıvı film ile temas etmektedir. doldurma yüzeyi. Gazın giriş basıncı kulenin tepesindeki çıkış basıncından daha yüksektir ve bu basınç farkından dolayı gaz yukarı doğru hareket eder. Sıvı kolon girişinde sprinkler dağılımını sağlayan nozul ile dolgu taneleri yüzeye homojen olarak dağılır ve yerçekimi etkisiyle aşağı doğru hareket eder.


Paketli Yıkayıcılar

Yapısal dolgulu gaz yıkayıcıların temel tasarım parametreleri hidrodinamik akış karakteristiği, dolgu malzemesinin geometrisi, kalış süresi, sıvı-gaz ​​oranı, sıvının pH'ı ve reaktivite olarak sıralanabilir. Yatırım ve işletme maliyetlerini azaltmak için yıkayıcıların tasarımında bu parametreler dikkate alınmalıdır.

Yüksek verimli kirletici giderimi elde etmek için, bir yıkayıcı tasarımında aşağıdaki faktörler göz önünde bulundurulmalıdır:

  • Gaz ve sıvı arasında yeterli yüzey temas alanı sağlanması
  • İyi bir sıvı gaz karışımı oluşturma
  • Sıvı ve gaz arasında yeterli temas süresinin sağlanması
  • Işık Dolgusu Seçimi
  • Dolgu malzemesinin çok fazla yüzey alanı
  • Gazın sıvı fazda düşük çözünürlüğü
  • Dolgu maddesi tarafından tutulan düşük miktarda sıvı
  • Kimyasal olarak inert dolgu
  • Basınç düşüşü veya aşırı sıvı tutulması olmadan her iki akış için uygun yolları dahil edin

Raschig halkaları kule dolgusu olarak en çok kullanılanlardır. Yüksekliği çapına eşit silindirik halkalardan oluşur ve duvar kalınlıkları malzeme cinsine (Paslanmaz çelik, polipropilen, seramik) göre değişir. Birim hacim başına ağırlık, serbest hacim, serbest kesit alanı ve birim hacim başına yüzey açısından en iyi kule dolgu malzemeleridir. Berl eyerleri, porselenden yapılmış eyer şeklindeki malzemelerdir ve kulelere rastgele doldurulur. Diğerlerine göre üstünlükleri, gaz akışına karşı çok düşük sürtünme direnci sunmaları ve yeterli gaz-sıvı temas yüzeyine sahip olmalarıdır. Spiral halkalar; İçinde spiral hazne bulunan bu halkalar tamamen Raschig halkalarına benzemektedir, spiral oda halka bölümünü tamamen veya kısmen kaplamaktadır. Bu halkalar her zaman düzenli sıralar halinde dizilir ve kuleye asla gelişigüzel doldurulmaz.


Referanslar

  • Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) Special Report of Global warming of 1.5°C, 12, 16-39, 2018.
  • Lim K. S., Lee S. H., Park H.S., Prediction for particle removal efficiency of a reverse jet scrubber, Aerosol Sci. Tech, 2006, 37, 1826-1839.
  • Jung S. H., Jeong G. T., Lee G.Y., Cha J.M., Park D. H., Simultaneous removal of SO2, NO and partivulate by pilot scale scrubber system, Korean J. Chem. Eng., 2007, 24(6), 1064-106.
  • Joseph G.T., Beachler D.S., Scrubber Systems Operation Review, North Carolina State University, SI-412C,25-63,1998.
  • Lee B., Lee C.K., and Lee D.S., Development of an automated diffusion scrubber-conductometry system for measuring atmospheric ammonia, Bull, Korean Chem. Soc., 2011, 32(6), 2039-2044.
  • Lehner M., Hoffman K., Geipel W., Hydrodynamic and mass transfer characteristic of a novel grid-structured plastic packing, Heat mass transfer, 2011, 47, 1035-1041.
  • Courvert A., Sanchez C., Laplanche A., Renner C., Scrubbing intensification for sulphur and ammonia compounds removal, Chemosphere, 2008, 70, 1510-1517.
  • Panza D., Belgiorno V., Hydrogen sulphide removal from landfill gas, Process Saf. Environ. Prog, 2010, 88, 420-424.
06 Mayıs 2021
İletişim
Biz dinlemeye hazırız 40 yıllık tecrübe size destek olmak için bekliyor.