Was ist Gaswäsche?
Die Gaswäsche, auch Gasabsorption genannt, ist ein Verfahren, bei dem ein Gas durch Kontakt mit einem flüssigen Lösungsmittel aus einem Gemisch entfernt wird. Das Gaswaschen ist eine in der chemischen Prozessindustrie übliche Reinigungstechnik und wird am häufigsten in Strukturen durchgeführt, die als gepackte Türme oder gepackte Säulen bekannt sind. Diese Technik kann zur Entfernung von Verunreinigungen oder zur Rückgewinnung von Gasen verwendet werden.
Gaswäscher werden üblicherweise verwendet, um Gase wie Schwefelwasserstoff (H 2 S) und Kohlendioxid (CO 2 ) von Erdgas, Synthesegas und Rauchgasen zu trennen. In diesen Fällen müssen die gelösten Stoffe aus Gründen der Leistung, der Gesundheit und der Umwelt aus den Produktgasen entfernt werden. In anderen Fällen kann das gelöste Gas selbst das beabsichtigte Endprodukt sein und wird nach Absorption in dem flüssigen Lösungsmittel wiedergewonnen.
Die zugrunde liegende Theorie der Gaswäsche liegt in der Löslichkeit des gelösten Gases im flüssigen Lösungsmittel. Lösungsmittel werden speziell ausgewählt, um das Lösungsmittelgas aus einem gasförmigen Gemisch herauszuziehen. Zum Beispiel ist CO 2 in einer wässrigen Lösung von Ethanolamin löslich. Wenn ein gasförmiger Stickstoff- und CO 2 -Strom mit Ethanolamin in Kontakt käme, würde sich das CO 2 eher in der Lösung lösen und ein hauptsächlich aus Stickstoff bestehendes Gasgemisch zurücklassen.
Damit die Gaswäsche effizient funktioniert, muss ein guter Kontakt zwischen der Flüssig- und der Gasphase bestehen. Temperatur und Druck können auch die Löslichkeit des gelösten Gases in der flüssigen Phase beeinflussen. Die richtigen Werte für diese Prozessvariablen können durch Experimentieren bestimmt oder mit einer Prozesssimulationssoftware bestimmt werden. Das Gleichgewicht zwischen Temperatur und Druck hängt von den Fähigkeiten der Füllkörperkolonne und der Löslichkeit der anderen Gase in der Mischung ab.
Die Gaswäsche wird üblicherweise in gepackten Türmen oder gepackten Kolonnen durchgeführt. Diese Kolonnen haben eine ähnliche Form wie Prozessdestillationskolonnen, enthalten jedoch anstelle von Böden Turmpackungen. Diese Packungen füllen die Mitte der Säule und sind in verschiedenen Formen, Materialien und Größen erhältlich. Raschigringe, Pallringe, Berl-Sättel und Intalox®-Sättel sind gängige Packungsarten. Die Packungen dienen dazu, die Oberfläche zu vergrößern und einen guten Kontakt zwischen Gas und Flüssigkeit zu gewährleisten.
Im Allgemeinen tritt das lösungsmittelhaltige oder fette Gas in den Boden der Kolonne ein und wandert durch die Packung nach oben. Frische Flüssigkeit tritt am Kopf der Säule ein und durchläuft einen Flüssigkeitsverteiler, der die Flüssigkeit gleichmäßig über die Packung verteilt. Nach dem Waschen tritt das lösungsmittelfreie oder magere Gas am Kopf der Säule aus. Die lösungsmittelreiche Flüssigkeit oder starke Flüssigkeit tritt am Boden aus der Säule aus.