Che cos'è il lavaggio del gas?
Lo scrubbing di gas, noto anche come assorbimento di gas, è un processo in cui un gas viene rimosso da una miscela attraverso il contatto con un solvente liquido. Il lavaggio del gas è una tecnica di purificazione comune nelle industrie di processo chimico ed è più comunemente eseguita in strutture note come torri impaccate o colonne impaccate. Questa tecnica può essere utilizzata per rimuovere le impurità o per recuperare i gas.
I depuratori di gas sono comunemente usati per separare gas come idrogeno solforato (H 2 S) e anidride carbonica (CO 2 ) da gas naturale, syngas e gas di combustione. In questi casi, i materiali soluti devono essere rimossi dai gas del prodotto a causa di problemi di prestazioni, salute e ambiente. In altri casi, il gas soluto stesso può essere il prodotto finale previsto e, dopo essere stato assorbito nel solvente liquido, viene recuperato.
La teoria alla base del lavaggio del gas sta nella solubilità del gas soluto nel solvente liquido. I solventi sono scelti appositamente per estrarre il gas solvente da una miscela gassosa. Ad esempio, la CO 2 è solubile in una soluzione acquosa di etanolamina. Se un flusso gassoso di azoto e CO 2 dovesse entrare in contatto con etanolamina, la CO 2 avrebbe maggiori probabilità di dissolversi nella soluzione, lasciando dietro di sé una miscela gassosa composta principalmente di azoto.
Affinché la pulizia del gas funzioni in modo efficiente, è necessario un buon contatto tra le fasi del liquido e del gas. La temperatura e la pressione possono anche influenzare la solubilità del gas soluto nella fase liquida. I valori corretti per queste variabili di processo possono essere determinati attraverso la sperimentazione o determinati con il software di simulazione del processo. L'equilibrio tra temperatura e pressione dipenderà dalle capacità della colonna impaccata e dalla solubilità degli altri gas nella miscela.
Il lavaggio del gas viene solitamente eseguito in torri o colonne impaccate. Queste colonne hanno una forma simile per elaborare le colonne di distillazione ma, al posto dei vassoi, contengono imballaggi a torre. Questi imballaggi riempiono il centro della colonna e sono disponibili in diverse forme, materiali e dimensioni. Anelli Raschig, anelli Pall, selle Berl e selle Intalox® sono tipi comuni di imballaggi. Le guarnizioni vengono utilizzate per aumentare la superficie e garantire un buon contatto tra il gas e il fluido.
In generale, il gas contenente soluto, o gas ricco, entra nella parte inferiore della colonna e viaggia verso l'alto attraverso l'imballaggio. Il liquido fresco entra nella parte superiore della colonna e passa attraverso un distributore di liquido, che distribuisce uniformemente il liquido attraverso l'imballaggio. Dopo il lavaggio, il gas esente da soluti - o magro - esce attraverso la parte superiore della colonna. Il liquido ricco di soluti, o liquore forte, esce dalla colonna sul fondo.