Stoomstrippen

Principeschema

 

Principe- en installatiebeschrijving

Stoomstripping van afvalwater is een destillatieproces waarbij vluchtige organische stoffen worden verwijderd uit water. De vervluchtiging van organische stoffen is sterk afhankelijk van de temperatuur. Door de hogere temperatuur gebruikt bij stoomstripping in vergelijking met luchtstrippen (zie technische fiche 'Luchtstrippen') zullen meer oplosbare organische stoffen verwijderd worden die niet verwijderd worden door toepassing van luchtstripping. Er is geen luchtbehandeling nodig, de verwijderde componenten zijn aanwezig in een geconcentreerde stroom die ofwel kan worden gerecupereerd ofwel dient te worden vernietigd (bv. door verbranding).

Het principe is gebaseerd op verlaging van de partiële druk van de vervuiling door middel van verhitting en door een positief massatransport te creëren van het water naar de gasfase door middel van stoominjectie. Een stoomstripper bestaat uit een voedingspomp met warmtewisselaar, een gepakte of schotelkolom, een condensor met een scheidingsvat en een refluxvoorziening, en een decanter. Het afvalwater dient vrij te zijn van vaste stoffen, die de warmtewisselaar doen verstoppen.

Specifieke voor- en nadelen

Componenten worden in een stoomstripper selectief verwijderd. Tevens kunnen goed oplosbare stoffen, die niet met het klassieke stripproces (zie technische fiche 'Luchtstrippen') verwijderd kunnen worden, uit het water afgescheiden worden. Stoomstrippen kost relatief veel energie vanwege het gebruik van stoom. Ook vindt er vaak kalkafzetting plaats hetgeen zorgt voor vervuiling van de striptoren.

Toepassing

Stoomstripping  wordt zowel in de anorganische als de organische chemie toegepast.

Randvoorwaarden

Stoomstrippen wordt toegepast bij temperaturen tussen 90 en 120°C en drukken tussen 1 en 2 bar. De capaciteit van een stoomstripper kan variëren van 1 tot 100 m3/uur. Het gehalte ZS dient <5 ppm te zijn.

De "stripbaarheid" van de verbinding wordt aangegeven door de Henry-coëfficiënt. Deze coëfficiënt situeert zich bij stoomstrippen voor VOS als volgt: >10, tot 100 ppmw[2].

Kalkafzetting ten gevolge van verschuivingen van het carbonaatevenwicht dient te worden voorkomen.

Werkingsgraad

Stoomstripping wordt voornamelijk toegepast voor de verwijdering van vluchtige organische stoffen (o.a. gechloreerde koolwaterstoffen, VOX en BTEX), zwavelverbindingen (H2S, fosfine) en NH3. Meestal gebeurt de stripping op de geconcentreerde deelstroom.

Typische toepassingen zijn verder::

  • aceton verwijdering en recuperatie van afvalwater;
  • verwijdering van MEK (methyl ethyl keton) en MTBE (methyl teriair butyl ether);
  • verwijdering van chloroform, bromoform en andere gehalogeneerde componenten;
  • alcohol (ethanol, propanol, isopropylalcohol (IPA), butanol) verwijdering uit water;
  • solvent recuperatie of verwijdering (tetrafydrofuraan, hexaan, heptaan).

Het verwijderingsrendement van stoomstrippen is hoog. Enkele voorbeelden van verwijderingsefficiënties zijn:

  • VOX: >99%;
  • benzeen: >96%;
  • tolueen: >99%.

H2S kan verwijderd worden van 5.000 ppm tot 20 ppm.

Hulpstoffen

Ammoniak kan gestript worden in o.a. een stoomstripper. Indien ammoniak interfereert met andere polluenten die te verwijderen zijn, kan het vastgelegd worden met neutraliserende stoffen.

Milieu-aspecten

Als reststof komen afgassen en gecondenseerde vloeistof vrij. Deze stromen dienen in de meeste gevallen verder behandeld te worden.

Kosten

Er zijn geen concrete gegevens beschikbaar over de kostprijs van de eigenlijke zuiveringstechniek. De kosten van de meet- en regelapparatuur, met name slibniveau (ultrasoon), kunnen als volgt ingeschat worden:

  • investeringkost ± 720 €/ m³ (excl. BTW);
  • werkingskost ± 50 €/jaar (excl. BTW).

Opmerkingen

Geen.

Complexiteit

De instellingen bij het stripproces dienen nauwkeurig vastgesteld te worden. De beheersing van het proces is relatief complex.

Automatiseringsgraad

Geen gegevens beschikbaar.

Referenties

  • EIPPCB, Reference Document on BAT in Common Waste Water and Waste Gas Treatment / Management Systems in the Chemical Sector, draft februari 2009 (herziening in uitvoering)
  • Environmental Technology, Monographs handbook, Envi Tech Consult, INC, Den Haag, Handbook on Wastewater, 1996.
  • TNAV, leverancierbevraging, 2008
  • VITO-SCT, herwerking technische fiches WASS, 2008

Versie : februari 2010

Producten en diensten: