Prozessanalyse in Gaswäschern

Bei der Reinigung von Gasströmen liegt der Fokus auf der Vermeidung einer Unter- oder Überdosierung der Waschflüssigkeit. Dementsprechend ist einerseits der unzureichenden Gasreinigung und anderseits überhöhtem Materialeinsatz mit den verbundenen Kosten vorzubeugen. Bei einem Gaswäscher wird ein Flüssigkeitsstrom (Waschflüssigkeit) mit dem zu reinigenden Gasstrom in Kontakt gebracht. Für die im Kreislauf geführte Waschflüssigkeit muss je nach Menge der absorbierten Bestandteile eine Auffrischung bzw. Regeneration stattfinden. Durch Konzentrationsmessungen direkt im Prozess kann eine optimale Dosierung gewährleistet werden.

Ein solches Inline-Messsystem ist das LiquiSonic^® 40 von SensoTech, welches ohne Zeitverzug im laufenden Prozess die Konzentration der Waschlösung sowie des Restproduktes separat bestimmt und eine automatische Steuerung ermöglicht. Die präzise Konzentrationsmessung erlaubt eine definierte Nachschärfung und somit eine Konstanthaltung der Flüssigkeitskonzentration im Bereich der maximalen Löslichkeit bzw. Absorption.

Das System besteht aus zwei Sensoren und einer Auswerteeinheit (Controller). Für den Einsatz in Gaswäschern ist das LiquiSonic^® 40 gewöhnlich mit einem Halar bzw. E-CTFE beschichteten Schallgeschwindigkeits-Rohrsensor und einem PFA oder PEEK beschichteten Leitfähigkeitssensor ausgestattet. Diese sind korrosionsbeständig, da sie eine chemische Resistenz gegenüber einer Vielzahl von Prozessflüssigkeiten aufweisen. Daneben zeichnet sich der Rohrsensor durch eine hocheffiziente Ultraschallkeramik aus, welche die genaue Messung auch bei erhöhtem Gasanteil sichert. Die robuste Konstruktion der Sensoren hält mechanischen Schwingungen und Druckstößen stand. Dichtungen oder bewegliche Teile sind nicht vorhanden, so dass die Messgeräte komplett wartungsfrei arbeiten.
Die Messwerte können dem Anwender oder Prozessleitsystem über analoge Ausgänge oder per Feldbus zur Verfügung gestellt werden. Durch die Nutzung innovativer Signalverarbeitungstechnologien ist eine äußerst genaue und störsichere Messung gewährleistet. Ein Verfahren der chemischen Industrie ist beispielsweise die Kohlendioxidwäsche in einem Benfield-Synthesegaswäscher. In einer Ethylenoxidanlage erfolgt die Reinigung des Gasstromes durch Zuführung von Kaliumcarbonat als Waschflüssigkeit. Die Gaskomponente CO₂ wird dadurch absorbiert. Als Endprodukte verbleiben Kaliumhydrogencarbonat sowie das Reingas. Bei einer Temperatur von 95…105 °C und einem Druck bis 22 bar schwanken die Konzentrationen von Kaliumhydrogen- und Kaliumcarbonat im Bereich zwischen 0 und 30 Massen%. Mit der Installation des LiquiSonic^® 40 kann die Konzentration ohne aufwendige und sicherheitskritische Probenentnahme online ermittelt werden. Durch die Verbindung zum Prozessleitsystem läuft der Prozess optimal und automatisiert gesteuert ab.