BVT-Merkblatt zu Abwasser- und Abgasbehandlung
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Kapitel 3 Nachrüstbarkeit [cww/tm/71]: Aktivkohle (GAC) Zeolite Polymere Sofern ausreichender Raum zur Verfügung steht, ist es im Allgemeinen problemlos möglich, ein Adsorptionssystem zu einem bestehenden Herstellungsprozess nachzurüsten. Der Platzbedarf für eine kontinuierliche Adsorptions- /Desorptionseinheit beträgt ungefähr 25 % von dem eines Doppelbett- Adsorptionssystems. 3.5.1.4 Nasswäscher zur Gasentfernung Beschreibung Die Nasswäsche (oder Absorption) ist ein Masseübergang zwischen einem löslichen Gas und einem Lösemittel - oft Wasser - die miteinander in Kontakt kommen. Das Physikalische Waschen wird für die Rückgewinnung von Chemikalien bevorzugt, wohingegen das Chemische Waschen auf die Entfernung und Behandlung gasförmiger Verbindungen begrenzt ist. Physikalisch-chemisches Waschen nimmt eine Zwischenstellung ein. Die Komponente wird in einer Absorptionsflüssigkeit gelöst und in eine reversible, chemische Reaktion einbezogen, die eine Rückgewinnung der gasförmigen Komponente ermöglicht [cww/tm/132]. Die meisten Anwendungen der Abgasbehandlung mittels Waschverfahren sind: � Entfernung von gasförmigen Schadstoffen, wie Halogenwasserstoffen, SO 2, Ammoniak, Schwefelwasserstoff oder flüchtigen organischen Lösemitteln, � Entfernung von SO2 oder Halogenwasserstoffen, � aber auch Staubentfernung mit bestimmten Wäschertypen (siehe Kapitel 3.5.3.4) Abhängig von der Art der zu entfernenden Schadstoffe, werden mehrere wässrige Waschflüssigkeiten benutzt: � Wasser, um Lösemittel und Gase wie Halogenwasserstoffe oder Ammoniak zu entfernen, um die Verunreinigungen zurückzugewinnen und wiederzuverwenden; � Alkalische Lösungen, um saure Komponenten wie Halogenwasserstoffe, Schwefeldioxid, Phenole, Chlor zu entfernen; ebenfalls benutzt als zweite Stufe, um restliche Halogenwasserstoffe nach dem ersten wässrigen Absorptionsschritt zu entfernen; Biogas-Entschwefelung; � Alkalische Lösungen von Oxidationsmitteln, d. h. alkalische Lösungen mit Natriumhypochlorit, Chlordioxid, Ozon oder Wasserstoffperoxid; � Lösungen von Natriumhydrogensulfit, um Gerüche (z. B. Aldehyde) zu entfernen; � Na2S4–Lösungen, um Quecksilber aus dem Abgas zu entfernen; � Saure Lösungen, um Ammoniak und Amine zu entfernen; � Lösungen von Monoethanolamin und Diethanolamin, geeignet für die Absorption und Rückgewinnung von Schwefelwasserstoff. Verschiedene Wäscher werden betrieben, z. B.: � Wäscher mit Faserpackung, � Wanderbett-Wäscher, � Schüttgutwäscher, � Prallplattenwäscher, � Sprühturm. Ihre Auswahl hängt ab von: � Anforderung an die Leistungsfähigkeit, � Energiebedarf, � Reagenzien, � Eigenschaften des Abgasstroms. 190 Abwasser- und Abgasbehandlung
Kapitel 3 Eine optimale Bauart des Wäschersystems zum Erreichen geringer Endkonzentrationen zeichnet sich aus durch eine hohe Zuverlässigkeit, eine automatische Betriebsführung und eine Gegenstromführung von Flüssigkeit und Gas. Wäscher werden gewöhnlich mit Vorkühler betrieben (z. B. Sprühkammer und Quenche), um die Einlassgastemperatur zu verringern und gleichzeitig den Gasstrom zu sättigen, womit eine Verringerung des Absorptionsgrades und die Lösemittelverdampfung vermieden wird. Solche zusätzlichen Geräte bewirken einen geringen Druckabfall. � Wäscher mit Faserpackung Der mit Fasern gepackte Wäscher (Faserbett-Wäscher) besteht aus einer Kammer mit Gaseintritt und -austritt, die aus mit Fasern gepackten Matten bestehen, welche mit Flüssigkeit besprüht werden. Die Einheiten können für horizontalen und vertikalen Gasstrom ausgelegt sein. Typische Gewebematerialien sind Glas, Kunststoff und Stahl. Sie werden benutzt, um saure Komponenten (Fluorwasserstoff, Chlorwasserstoff, Schwefelsäure und Chromsäure) und organische/anorganische Verbindungen aus den Abgasströmen zu entfernen. Verstopfungen der Düsen, des Faserbettes und ungenügende Befeuchtung der Fasermatten können Probleme verursachen. Abgasströme werden oft vor dem Eintritt in den fasergepackten Wäscher gekühlt, um soweit wie möglich die Flüssigkeit in dem Strom zu kondensieren und die Größe der vorhandenen Aerosolteilchen mittels Kondensation zu erhöhen. Es wird im Allgemeinen ein Vorfilter benutzt, um größere Teilchen aus dem Gasstrom zu entfernen, bevor er in den Wäscher eintritt [cww/tm/110]. � Wanderbett-Wäscher Wanderbett-Wäscher bestehen aus Zonen mit beweglichen Packungen, gewöhnlich Kunststoffkügelchen. Im Behälter müssen Stützgitter, auf denen das Packungsmaterial liegt, Ein- und Ausgänge für die Gaswaschflüssigkeit und ein Tropfenabscheider enthalten sein. Wanderbett-Wäscher werden verwendet, um Schwefeldioxid, Fluorwasserstoff und Gerüche zu entfernen. Sie werden auch genutzt, um Abgas zu behandeln, welches Staub enthält und wenn sich Ablagerungen bilden könnten. Ein typisches Gerät wird in Abbildung 3.56 gezeigt [cww/tm/79]. Abbildung 3.56: Wanderbett-Wäscher Wanderbett-Wäscher sind mit Kunststoffkügelchen geringer Dichte gepackt, die in Stützgittern frei beweglich sind. Diese Wäscher sind für Verstopfungen weniger anfällig, weil die sphärischen, hohlen Kunststoffkugeln in einem konstanten Zustand der Bewegung und des Fließens gehalten werden. Die mobil gepackte Säule widersteht dem Verblocken. Diese konstante Bewegung und die glatte Oberfläche der Kugeln verhindern den Abrieb von Anhaftungen an der Packung. Abwasser- und Abgasbehandlung 191
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Kapitel 3<br />
Eine optimale Bauart des Wäschersystems <strong>zu</strong>m Erreichen geringer Endkonzentrationen zeichnet sich aus durch<br />
eine hohe Zuverlässigkeit, eine automatische Betriebsführung <strong>und</strong> eine Gegenstromführung von Flüssigkeit <strong>und</strong><br />
Gas. Wäscher werden gewöhnlich mit Vorkühler betrieben (z. B. Sprühkammer <strong>und</strong> Quenche), um die Einlassgastemperatur<br />
<strong>zu</strong> verringern <strong>und</strong> gleichzeitig den Gasstrom <strong>zu</strong> sättigen, womit eine Verringerung des Absorptionsgrades<br />
<strong>und</strong> die Lösemittelverdampfung vermieden wird. Solche <strong>zu</strong>sätzlichen Geräte bewirken einen geringen<br />
Druckabfall.<br />
� Wäscher mit Faserpackung<br />
Der mit Fasern gepackte Wäscher (Faserbett-Wäscher) besteht aus einer Kammer mit Gaseintritt <strong>und</strong><br />
-austritt, die aus mit Fasern gepackten Matten bestehen, welche mit Flüssigkeit besprüht werden. Die Einheiten<br />
können für horizontalen <strong>und</strong> vertikalen Gasstrom ausgelegt sein. Typische Gewebematerialien sind<br />
Glas, Kunststoff <strong>und</strong> Stahl. Sie werden benutzt, um saure Komponenten (Fluorwasserstoff, Chlorwasserstoff,<br />
Schwefelsäure <strong>und</strong> Chromsäure) <strong>und</strong> organische/anorganische Verbindungen aus den Abgasströmen<br />
<strong>zu</strong> entfernen.<br />
Verstopfungen der Düsen, des Faserbettes <strong>und</strong> ungenügende Befeuchtung der Fasermatten können Probleme<br />
verursachen.<br />
Abgasströme werden oft vor dem Eintritt in den fasergepackten Wäscher gekühlt, um soweit wie möglich<br />
die Flüssigkeit in dem Strom <strong>zu</strong> kondensieren <strong>und</strong> die Größe der vorhandenen Aerosolteilchen mittels Kondensation<br />
<strong>zu</strong> erhöhen. Es wird im Allgemeinen ein Vorfilter benutzt, um größere Teilchen aus dem Gasstrom<br />
<strong>zu</strong> entfernen, bevor er in den Wäscher eintritt [cww/tm/110].<br />
� Wanderbett-Wäscher<br />
Wanderbett-Wäscher bestehen aus Zonen mit beweglichen Packungen, gewöhnlich Kunststoffkügelchen.<br />
Im Behälter müssen Stützgitter, auf denen das Packungsmaterial liegt, Ein- <strong>und</strong> Ausgänge für die Gaswaschflüssigkeit<br />
<strong>und</strong> ein Tropfenabscheider enthalten sein. Wanderbett-Wäscher werden verwendet, um<br />
Schwefeldioxid, Fluorwasserstoff <strong>und</strong> Gerüche <strong>zu</strong> entfernen. Sie werden auch genutzt, um Abgas <strong>zu</strong> behandeln,<br />
welches Staub enthält <strong>und</strong> wenn sich Ablagerungen bilden könnten. Ein typisches Gerät wird in<br />
Abbildung 3.56 gezeigt [cww/tm/79].<br />
Abbildung 3.56: Wanderbett-Wäscher<br />
Wanderbett-Wäscher sind mit Kunststoffkügelchen geringer Dichte gepackt, die in Stützgittern frei beweglich<br />
sind. Diese Wäscher sind für Verstopfungen weniger anfällig, weil die sphärischen, hohlen Kunststoffkugeln in<br />
einem konstanten Zustand der Bewegung <strong>und</strong> des Fließens gehalten werden. Die mobil gepackte Säule widersteht<br />
dem Verblocken. Diese konstante Bewegung <strong>und</strong> die glatte Oberfläche der Kugeln verhindern den Abrieb<br />
von Anhaftungen an der Packung.<br />
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