Strahlwäscher

Ein Strahlwäscher oder Injektor[1] ist ein Apparat zum Stoffaustausch und zur Wärmeübertragung zwischen strömenden Gasen und Flüssigkeiten. Strahlwäscher werden insbesondere zur Abgasreinigung eingesetzt.

Funktionsweise

Strahlwäscher arbeiten nach dem Prinzip der Wasserstrahlpumpe.[2][3] Waschflüssigkeit wird mit einem Überdruck von 1500 hPa bis 7000 hPa durch eine Düse in das zu behandelnde Gas eingebracht, dadurch wird es im Gleichstrom mitgerissen und der Flüssigkeitsstrahl zerfällt zu Tropfen. Die Wassergeschwindigkeit beträgt bis zu 35 m/s,[2] die Gasgeschwindigkeit bewegt sich in der Regel zwischen 5 m/s und 15 m/s. In der sich bildenden Zweiphasenströmung sind die Triebkräfte zum Stoffübergang zu Beginn zwar groß, über den gesamten Stofftransportprozess aber geringer als vergleichbare Gegenstromprozesse.[4]

Strahlwäscher erzeugen keinen zusätzlichen Druckverlust.[5] Der Energieeintrag erfolgt über die Waschflüssigkeit.[2][3]

Aufgrund von Turbulenz wird ein Großteil der Flüssigkeitstropfen an der Wäscherwandung abgeschieden.[4] Die übrigen Tropfen sind mittels Tropfenabscheider aus dem Gasstrom zu entfernen. Die Waschflüssigkeit wird in der Regel durch Kreislaufführung wiederverwendet.

Einsatz

Strahlwäscher werden häufig in Reihe geschaltet oder mit anderen Apparaten kombiniert. Da das Verhältnis Flüssigkeit zu Gas bei Strahlwäschern vergleichsweise groß ist, werden sie bevorzugt bei Chemisorptionsprozessen eingesetzt, um die durch chemische Reaktionen hervorgerufenen freiwerdenden Wärmemengen abzuführen.[6] Auch die oxidierende Wäsche von Abgasen, die elementare Halogene enthalten, wird häufig mithilfe von Strahlwäschern betrieben.[7] Bei der Partikelabscheidung sind Strahlwäscher für Partikelgrößen von 1 µm und größer geeignet.

Literatur

  • VDI 3679 Blatt 1:2014-07 Nassabscheider; Grundlagen, Abgasreinigung von partikelförmigen Stoffen (Wet separators; Fundamentals, waste gas cleaning of particle collections). Beuth Verlag, Berlin; Zusammenfassung – Inhaltsverzeichnis (PDF) vdi.de

Einzelnachweise

  1. ↑ VDI 3679 Blatt 1:2014-07 Nassabscheider; Grundlagen, Abgasreinigung von partikelförmigen Stoffen (Wet separators; Fundamentals, waste gas cleaning of particle collections). Beuth Verlag, Berlin, S. 33.
  2. ↑ a b c Matthias Stieß: Mechanische Verfahrenstechnik 2. Springer-Verlag, Berlin / Heidelberg / New York 1994, ISBN 3-540-55852-7, S. 35.
  3. ↑ a b Gabi Förtsch, Heinz Meinholz: Handbuch Betrieblicher Immissionsschutz. Springer Spektrum, Heidelberg 2013, ISBN 978-3-658-00005-9, S. 214.
  4. ↑ a b Harald Menig: Luftreinhaltung durch Adsorption, Absorption und Oxidation. Deutscher Fachschriften-Verlag, Wiesbaden 1977, ISBN 3-8078-8056-9, S. 257–258.
  5. ↑ VDI 3679 Blatt 1:2014-07 Nassabscheider; Grundlagen, Abgasreinigung von partikelförmigen Stoffen (Wet separators; Fundamentals, waste gas cleaning of particle collections). Beuth Verlag, Berlin, S. 34.
  6. ↑ VDI 3679 Blatt 2:2014-07 Nassabscheider; Abgasreinigung durch Absorption (Wäscher) (Wet separators; Waste gas cleaning by absorption (scrubbers)). Beuth Verlag, Berlin, S. 35.
  7. ↑ VDI 3679 Blatt 4:2014-10 Nassabscheider; Abgasreinigung durch oxidierende Gaswäsche (Wet separators; Waste gas cleaning by oxidative gas scrubbing). Beuth Verlag, Berlin, S. 13.