Kolonninredning

Hur fungerar stripping? Viktiga processparametrar?

Stripping är en massöverföringsprocess där ett eller flera ämnen avlägsnas från en vätska. Ett av våra expertisområden inom mass- och värmeöverföring är avlägsnande av ammoniumföroreningar eller andra flyktiga ämnen och föroreningar i process- eller avloppsvatten.

Exempel – Ammonia stripping

Process- och avloppsvatten från industrier, biogasanläggningar och kommunala reningsverk innehåller ammoniumjoner (NH4+) och ammoniakgas (NH3), vilket har en negativ påverkan på vattenkvalitet, ekosystem och människors hälsa. Stripping med luft eller ånga är en säker och kostnadseffektiv process för att enkelt avlägsna föroreningarna.

I process- och avloppsvatten förekommer ammoniumjoner tillsammans med löst ammoniakgas:

NH4+ + OH– ↔ NH3 + H2O

  • pH <7 ⇒ i princip all ammoniak kommer att vara lösliga ammoniumjoner (NH4+)
  • pH >12 ⇒ i princip all ammoniak kommer att vara en löst gas (NH3)
  • i intervallet pH7 till pH12 finns både NH4+ och NH3 i process- eller avloppsvattnet
  • den procentuella andelen löst gas (NH3) ökar med temperatur och pH

 

Själva processen där ammoniunjoner och löst ammoniakgas avlägsnas från avloppsvattnet sker i en kolonn med fyllkroppar, där fyllkroppsbäddens funktion är att öka kontaktytan vätskan och gasen. Innan det förorenade vattnet förs in i kolonnen justeras temperatur och pH-värde (genom att t ex tillsätta kalk) för att öka andelen NH3 i process- eller avloppsvattnet.

Vattnet förs sedan in ovan fyllkroppsbädden, rinner genom fyllkroppsbädden och ut via en sump. I motsatt riktning till vätskan strömmar luft eller ånga, vilket leder till att den lösta ammoniakgasen (NH3) avlägsnas från vätskan och strömmar med luften ut ur kolonnen för att renas och återvinnas.

Vilka processparametrar är viktiga vid design av en stripperkolonn?

Följande parametrar är viktiga att ta i beaktning för att bestämma om stripping ska utföras med luft eller ånga:

  • Processpecifika förhållanden
  • Avloppsvattnets temperatur
  • Mängd och typ av föroreningar
  • Energikälla
  • Finns det möjlighet att återanvända den avlägsnade föroreningen? Kommersiellt värde?
  • Krävs rening av den utgående gasen?