Abluftreinigung

Absorptionswäscher werden zur Reduzierung von gasförmigen Verunreinigungen eingesetzt. Absorbierbare Schadstoffe sind meist anorganische Verbindungen wie z. B.: Ammoniak NH₃, Schwefelwasserstoff H₂S, Chlorwasserstoff HCl, Schwefeldioxid SO₂, Amine, etc.

Typische Anwendungsgebiete:

• Abluft aus galvanischen Anlagen – Schadstoffe: HCl, NH₃, …
• Abluft aus Kernschießmaschinen – Schadstoffe: Amine, SO₃
• Abluft aus der Halbleiterproduktion – Schadstoffe: HCl, NH₃, SiH₄
• Abluft aus Kläranlagen – Schadstoffe: H₂S, NH₃

Die Abluftströme aus den Produktionsprozessen werden in Absorptionswäschern von den Schadgasen auf Grundlage der Löslichkeit der Schadgase in Waschflüssigkeiten gereinigt.

Erfolgt die Abscheidung der Schadgase ausschließlich auf Grund dieser Löslichkeit in der Waschflüssigkeit, so handelt es sich um eine physikalische Absorption. Die Abscheideleistung wird hierbei hauptsächlich vom Löslichkeitsgleichgewicht des Schadgases bestimmt. Wird das Löslichkeitsgewicht erreicht, so kommt die physikalische Absorption zum Stillstand. Die in der Regel ebenfalls stattfindende chemische Absorption ist nicht durch die Löslichkeit begrenzt, da bei ihr das in der Waschflüssigkeit gelöste Schadgas chemisch umgesetzt wird. Bei sehr schnell stattfindenden chemischen Absorptionsvorgängen wird die Absorptionsfähigkeit entscheidend durch die Größe der Grenzschicht Gas – Flüssigkeit bestimmt.

Die eingesetzten Waschflüssigkeiten werden dem jeweiligen Schadstoff angepasst, um einen optimalen Wirkungsgrad zu erzielen. Die Absorptionswäscher werden als Sprühwäscher (Düsenwäscher) oder als Füllkörperwäscher ausgeführt. Die Bauform kann grundsätzlich horizontal oder vertikal sein.

Die PlasmaAir AG bietet standardmäßig vertikale Füllkörperwäscher an. Jeder Wäscher bzw. jede Abluftanlage wird verfahrenstechnisch ausgelegt.

Absorptionswäscher sind oftmals Bestandteil komplexer Anlagen, sie müssen die gesetzlichen Bestimmungen erfüllen und gleichzeitig optimale Wirtschaftlichkeit und zuverlässigen Betrieb garantieren. Die Wirtschaftlichkeit wird auf Grund der weiter steigenden Kosten für die Entsorgung von Reststoffen entscheidend verbessert, wenn es gelingt, die Absorptionsanlagen so in die technologischen Verfahren zu integrieren, dass entweder ein Kreislaufbetrieb gewährleistet werden kann, oder dass die entstehenden Reststoffe in einer kostengünstig zu entsorgenden Form anfallen.

Im Gegenstrom betriebene Absorptionswäscher schaffen für die physikalische und die chemische Adsorption günstige apparative Voraussetzungen, bei denen in kompakten Anlagen hohe Schadgasabscheideleistungen erreicht werden.

Die Vorzüge sind:

• Große Grenzschichten Gas/Flüssigkeit, die ständig erneuert werden
• Geringe apparative Druckverluste durch Einsatz von Hochleistungsfüllkörpern
• Verfügbarkeit der Absorptionswäscher und der Einbauten in korrosionsbeständigen Materialien (u. a. Kunststoffe, Edelstähle, Keramikwerkstoffe)

Diese Wäscher werden vorzugsweise als Füllkörperkolonnenwäscher aufgebaut. Meist reagieren die Schadstoffe im Wasser sauer oder basisch. Daher sind die Kolonnen meist aus Kunststoff gefertigt. Es bietet sich hierzu PP oder PE an. Bedingt durch diese Werkstoffe ist der Temperaturbereich auf maximal 60°C begrenzt. Bei höheren Ablufttemperaturen ist ein Kühler oder eine Quench vorzuschalten.

Als Füllkörper wird entweder eine lose Schüttung aus Hochleistungsfüllkörper eingesetzt oder in letzter Zeit vermehrt eine geordnete Packung. Anschließend an die Packung durchströmt das Gas im Kopf der Kolonne einen Tropfenabscheider.

Der Druckverlust des Wäschers ist hauptsächlich vom Durchmesser und der Berieselungsdichte bestimmt. Der Abscheidegrad hauptsächlich von der Höhe der Füllkörperschüttung. Während der Durchmesser beim Standardwäscher über den Luftvolumenstrom bestimmt ist, muss die Schütthöhe für jeden Anwendungsfall berechnet und angepasst werden.

Zubehör/Ausstattung:
Füllkörperkolonne
Integrierter Waschflüssigkeitsbehälter
Eingebauter Demister zur Abscheidung von Tropfen
Erfassungshauben
Rohgasleitung zur Emissionsquelle
Ventilator, Schalldämpfer
Reingasleitung, Kamin
Dosierstationen für Chemikalien
MSR–Einrichtung zum automatischen Betrieb der Anlage
pH-Wert Messung
Durchflussmessung Umlaufwasser
Automatikventil zur Absalzung
Niveausonde inkl. Schaltkontakte
Automatikventil zur Frischwasserzugabe
Druckanzeige in Umlaufwasser
Überfüllsicherung
Sicherheitswanne mit Leckagesonde
Waschflüssigkeitsbeheizung bei Außenaufstellung

Bei Reinigungsanlagen oder Alkoholschlichten und Verwendung von Isopropanol oder Ethanol, muss bei Reingaswerten oberhalb vom gesetzlich vorgeschriebenen Grenzwert von 50 mg/m³ dieser reduziert werden.

Mit unserem neu entwickelten Wäscher Bauart DB werden die Grenzwerte bei niedrigstem Wasserverbrauch eingehalten.

Der Wasserverbrauch ist abhängig von der Schadstoffkonzentration im Rohgas.

Speziell zur Reinigung von mit Alkoholen beladener Abluft wurde dieser neuartige Wäschertyp – der Düsenbodenwäscher – entwickelt und qualifiziert.

Vorteile des Düsenbodenwäschers:

• keine Wasserumwälzpumpe
• niedrige Investitionskosten
• niedrige Betriebskosten
• das Abwasser kann direkt in die Kläranlage abgeführt werden (Einleitgrenzwert 2 g/l).
• niedriger Wartungsaufwand

Bodenkolonnen ermöglichen den intensiven Kontakt der beiden Gegenstromphasen Gas und Waschmedium – und damit einen guten Stoffaustausch bei geringem Waschmediumeinsatz.

Über die Anzahl der Böden und den Wasserdurchsatz kann der Abscheidegrad optimiert werden. Somit kann über diese Parameter bei vorgegeben Rohgaskonzentration die Einhaltung eines Reingasgrenzwertes sichergestellt werden.

Bedingt durch das Funktionsprinzip kann der Wäscher direkt vom Wasserleitungsnetz am Aufstellort versorgt werden. Die Installation einer Umwälzpumpe ist nicht notwendig. Der Auslauf kann drucklos ins Abwassernetz erfolgen. Somit kann auf eine aufwendige Steuerung verzichtet werden.

Neben der kostengünstigen Bauweise ist ein weiterer Vorteil dieses Anlagenkonzeptes, dass die Vorlaufzeit und die Nachlaufzeit sehr kurz sind. Dies bedeutet, dass die Anlagen bei Bedarf ein- bzw. abgeschaltet werden können.

Beim Einsatz des Düsenbodenwäschers erhält man einen Abwasserstrom, der mit den Lösemitteln belastet ist. Da diese wasserlöslichen Kohlenwasserstoffe meist sehr gut biologisch abbaubar sind, ist eine Einleitung in eine Kläranlage möglich. Die Konzentration der Lösemittel im Abwasser lässt sich über den Wasserdurchsatz beeinflussen und so auf die Anforderungen einer Abwasserreinigung optimieren.

Grundsätzlich ist es möglich, die Wäscher sowohl in Kunststoff, in Edelstahl als auch in Stahl zu bauen und somit Korrosionsgesichtspunkten Rechnung zu tragen.

Die großen Vorteile eines Nassabscheiders sind die unübertroffene Robustheit und Wartungsfreundlichkeit, sowie verfahrenstechnische Vorteile, wenn es darum geht, gasförmige Partikel abzuscheiden, oder die gereinigte Luft bei bestimmten Prozessen zu konditionieren.

Staubabscheider

Venturi Staubabscheider und Wirbelwäscher bieten hocheffiziente und wartungsarme Abscheidung von Stäuben bei der Bearbeitung von brand- und explosionsgefährdeten Materialien.

Das Wirkprinzip der Nassabscheidung

Die im Gasstrom dispergierten Partikel werden mit einer Waschflüssigkeit in Kontakt gebracht, um sie darin zu binden. Dazu muss eine möglichst große Phasengrenzfläche zwischen Gas (Luft) und der Flüssigkeit erzeugt werden. Es erfolgt eine Strömungsumlenkung des Gases. Durch die Massenträgheit bewegen sich die Partikel zur Flüssigkeitsoberfläche hin und werden dort eingebunden oder angelagert.

Die Vorteile des Nassabscheiders für Staub:

• Betrieb ohne Filterelemente
• sicherste Lösung für die Bearbeitung von brand- und explosionsgefährdeten Materialien
• für viele Anwendungen geeignet
• hoher Abscheidegrad bei höchster Betriebssicherheit
• wartungsarm

Als Biofilter bezeichnet man ein Abluftreinigungsverfahren zur Behandlung wasserlöslicher, mikrobiologisch abbaubarer Luftinhaltstoffe. Durch die biologische Oxidation – also Elimination der Schadstoffe – resultieren, im Gegensatz zu anderen Verfahren, keine Entsorgungskosten der im Filter aufkonzentrierten Schadstoffe.

Biofilter haben sich speziell für große Abluftvolumenströme bei der Eliminierung von organischen Kohlenwasserstoffen und geruchsintensiven Schadstoffen als wirtschaftliches und zuverlässiges System bewährt. Große Anlagen werden vornehmlich als Flächenfilter oder als stapelbare Einzelmodule ausgeführt. Gegenüber den niedrigeren Investitionskosten beim Einsatz eines Flächenfilters, steht eine höhere Betriebssicherheit sowie ein niedrigerer Grundflächenbedarf beim Containerfilter, da die Schüttung vor störenden Umwelteinflüssen geschützt ist und sich die relativ kleine Flächeneinheit, bezüglich der homogenen Durchströmung, beeinflussen lässt. Ein weitaus größerer Vorteil liegt in der einfachen Erweiterbarkeit entsprechender Systeme, durch die Möglichkeit der Stapelung der Einzelmodule. Je nach Einsatzbereich muss die Abluft vor dem Biofiltereintritt konditioniert werden. Hierfür kommen spezielle Wäscher zum Einsatz, um die Bereiche wie Fettabscheidung, Staubabscheidung, Temperierung und Befeuchtung abzudecken.

Im Vorfeld der Anlagenplanung können mit unserer mobilen Testanlage Pilotversuche durchgeführt werden. Ziel dieser Versuche ist die optimale Anpassung an die kundenspezifischen Anforderungen.