Basische wasser

Synoniemen, afkortingen en/of procesnamen

—  Alkalische wasser

Verwijderde componenten

—  HCl
—  HF
—  SO2  
—  Cr2O7
—  Cl2   
—  Fenolen
—  Organische zuren
—  H2S

Principeschema

Procesbeschrijving

Voor de algemene procesbeschrijving van de gaswasser wordt verwezen naar ‘gaswassing algemeen’. Bij een alkalische wasser worden zuurvormende componenten afgevangen door neutralisatie met een base (loog) als wasvloeistof. Hierbij worden zouten gevormd die eventueel kunnen worden opgewerkt. Het spuiwater wordt gezuiverd en geloosd op het rioleringsnet.

De dosering van base gebeurt op basis van een pH sturing. Meestal wordt de pH van een alkalische wasser tussen 8,5 en 9,5 gestuurd. Men kan de pH niet zeer hoog maken omwille van het hogere loogverbruik bij hogere pH omwille van absorptie van CO2 in het water. Vanaf een pH boven 10 zal het opgeloste CO2 als carbonaat aanwezig zijn in het water waardoor het loogverbruik zeer sterk zal stijgen. Het calciumcarbonaat zal eveneens neerslaan op de pakking waardoor de drukval zal verhogen. Om dit te vermijden wordt aangeraden om in een alkalische wasser onthard water te gebruiken.

Varianten  

Natte kalksorptie of kalksteen-gips proces

Voor de verschillende varianten (tegen-, mee- of kruisstroom, met of zonder inbouw) wordt verwezen naar ‘gaswassing algemeen’.

Werkingsgraad

HCl:  > 99 %; < 10 mg/Nm³
HF:    > 99 %; < 1 mg/Nm³
SO2:  > 99 %; < 40 mg/Nm³
Fenolen:   > 90 %

Voor biogas: H2S concentraties van 1 000 – 10 000 ppm worden gereduceerd naar 200 – 500 ppm wat overeenkomt met een rendement van 90 – 95 %.

Randvoorwaarden

—  Debiet:              50 – 500 000 Nm3/h
—  Temperatuur:  5 - 80 °C
—  Stof:                   < 10 mg/m3
—  HCl:                   50 – 20 000 mg/Nm3
—  HF:                     50 – 1 000 mg/Nm3
—  SO2:                   100 – 10 000 mg/Nm³

Hulpstoffen

—  Water
—  Basen: natriumhydroxide (natronloog), natrium(bi)carbonaat, e.a. …; pH-sturing aangewezen

Milieu-aspecten

Afvalwater. In de meeste gevallen moet het spuiwater worden gereinigd. In bepaalde gevallen kan het worden ingedampt en opgewerkt voor recuperatie of herwinning van producten.

Energieverbruik

Het energieverbruik ligt tussen 0,2 - 1,0 kWh/1 000 Nm3/h. Sterk afhankelijk van de toepassing [1].

Kostprijs

  • Investering
    —  2 000 – 30 000 EUR voor 1 000 Nm³/h (sterk afhankelijk van de toepassing en uitvoering) [1]
  • Werkingskosten
    — 
    Personeelskosten:             ca. 5 000 EUR per jaar (inschatting 4 uren per week)
    —  Hulp & reststoffen:          is afhankelijk van de ingaande concentraties en de gestelde restemissies
    —  Kostprijs NaOH (29 %): ca. 210 EUR/ton, afhankelijk van de afname

Gevalstudie rookgasontzwaveling [6]:

—  huisvuilverbrandingsoven met een capaciteit van ca. 80 000 ton per jaar en een rookgasdebiet van 60 000 Nm3/h
—  investeringskost van ca. 2 500 000 EUR.
—  gemiddelde concentratie voor SO2 400 mg/Nm3
—  continu werkende installatie: een uitstoot van 210 ton per jaar.
—  Om de SO2 uitstoot met de helft te reduceren is het verbruik  NaOH gemiddeld 48 kg/h of 1 236 kg/dag. Op jaarbasis
      betekent dit ca. 7,5 ton per jaar per 1 000 Nm3/h of 1 575 EUR per jaar per 1 000 Nm3/h.

Gevalstudie fenolverwijdering [6]

—  Debiet 3 000 Nm³/h
—  Eentraps tegenstroomwasser in RVS 316
—  Temperatuur: omgevingstemperatuur
—  Investering 80 000 EUR
—  Spui 30 l/h
—  Met nageschakelde actief koolfilter in Ex uitvoering
—  Circulatiepomp 4 kW

   Gevalstudie HCl verwijdering [6]

—  Debiet 3 x 3 000 Nm³/h
—  Eentraps tegenstroomwasser in polyester
—  Temperatuur: omgevingstemperatuur
—  Investering 62 500 EUR incl. ventilator
—  Spui 300 l/h
—  Circulatiepomp 2 kW, ventilator: 1,5 kW

Gevalstudie ontzwaveling biogas [9]

—   Investering: tussen 80 000 en de 150 000 EUR/1000 Nm3/uur en zijn vrijwel onafhankelijk van het te behandelen
       debiet.
—  natronloog-opslag: 30 en 60 EUR/1000 Nm3/uur
—  kosten voor biogasontzwaveling: ongeveer 0,74 EUR per ton biomassa
—  werkingskosten: voornamelijk loogverbruik maar eveneens personeel, elektriciteit en water

Voor- en nadelen

  • Voordelen
    — 
    Relatief compact;
    —  Zeer hoge verwijderingsrendementen
    —  Kan modulair worden opgebouwd, meertraps systemen
  • Nadelen
    — 
    Baseverbruik, pH-sturing aangewezen;
    —  Afvalwater, de hoeveelheid kan beperkt worden door de spui te sturen op geleidbaarheid of densiteit. Indien
          economisch haalbaar kunnen, in bepaalde gevallen, de gevormde zouten worden opgewerkt en hergebruikt.

Toepassingen

Vindt zijn toepassing voor de verwijdering van zuurvormende componenten bij verbrandingsprocessen in:

—  Elektriciteitscentrales
—  Afvalverbrandingsinstallaties
—  Galvano industrie
—  Chemische industrie
—  Chloorproductie

Referenties

  1. Factsheets luchtemissie beperkende technieken, www.infomil.nl, Infomil
  2. Common waste water and waste gas treatment and management systems in the chemical sector. BREF document, European IPPC Bureau, http://eippcb.jrc.es
  3. Elslander H., De Fré R., Geuzens P., Wevers M. (1993). Vergelijkende evaluatie van mogelijke gasreinigingssystemen voor huisvuilverbranding. In: Energie & Milieu, 9
  4. Vanderreydt I. (2001). Inventarisatie van de afvalverbrandingssector in Vlaanderen.. Vito, 2001/MIM/R/030
  5. Werkboek milieumaatregelen: “Metaal- en elektrotechnische industrie” (1998). VNG uitgeverij
  6. Leveranciersinfo
  7. VDI 3679, Nassabscheider, Abgasreinigung durch absorption
  8. VDI 3927, Abgasreinigung, Abscheidung von schwefeloxiden, stickstoffoxiden und halogeniden aus abgasen (rauchgasen) von verbrennungsprozessen
  9. T Feyaerts, D. Huybrechts en R. Dijkmans., “Beste Beschikbare Technieken voor mestverwerking editie 2”, oktober 2002
  10. A. Derden, J. Schrijvers, M. Suijkerbuijk, A. Van de Meulebroecke1, P. Vercaemst en R. Dijkmans., “Beste Beschikbare Technieken voor de slachthuissector”, juni 2003