Zoeken in deze site

Venturiwasser

Een venturiwasser (venturiscrubber, wervelwasser) wordt vooral toegepast voor het afvangen van fijnstof (PM10). De wasser heeft een breed toepassingsgebied en kent zowel voor- als nadelen voor het milieu.

Toepasbaarheid

De wasser wordt vooral toegepast voor het afvangen van fijnstof (PM10). De wasser heeft een breed toepassingsgebied in onder meer de volgende sectoren:

  1. chemische industrie
  2. basis metaalindustrie
  3. productie van asfalt
  4. hout- en papierindustrie
  5. afvalverbrandingsinstallaties (AVI's)

Componenten

Verwijderde componenten

Verwijderingsefficiëntie1, %

Restemissie, mg/m03

Validatiekengetal

PM10

70-992

<10

2

PM0,3 à PM0,5

<503

-

1
HCl, HF 50 - 90 <10 2

1 Afhankelijk van de specifieke configuratie, bedrijfscondities en reagens. Waarden zijn in principe gebaseerd op halfuurgemiddelde waarden.
2 Afhankelijk van de deeltjesgrootteverdeling.
3 Zeker bij componenten die niet goed te bevochtigen zijn, is het rendement laag.

Randvoorwaarden

Debiet, m03/h 720 – 100.000
Temperatuur, ºC1 4 – 370
Stof in, g/m03 1 - 115
Druk, bar atmosferisch
Drukval, mbar 25 – 200

1 De venturiwasser wordt ook als koeler gebruikt om hete afgassen (tot 1.000 °C) te "quenchen" (plotselinge afkoeling).

Beschrijving

Een venturiwasser bestaat uit een convergerende hals (het nauwste deel van de venturibuis), een divergerende expansiekamer met daarna een druppelafscheider. Het stof/gasmengsel stroomt door de venturibuis en bereikt in de hals de hoogste snelheid. Daarna komt het mengsel in de expansiekamer waarin de gassnelheid weer vermindert. De vloeistof wordt in of voor de hals aan de gasstroom toegevoegd. In de hals van de venturibuis vindt dan een intensieve menging plaats tussen gas en vloeistof. Door de hoge snelheid van gas en vloeistof valt het water in fijne waterdruppels uiteen waardoor intensief contact tussen gasfase en vloeistoffase wordt gerealiseerd. Om deze fijne druppelverdeling te bereiken is relatief veel energie nodig. Venturiwassers kunnen worden toegepast voor het verwijderen van kleine deeltjes (<1 µm) uit een gasstroom, al wordt in het algemeen het rendement wel snel kleiner naarmate de deeltjes kleiner worden. Ze kunnen echter ook voor grotere deeltjes worden gebruikt, hoewel het energieverbruik dan relatief hoog is ten opzichte van concurrerende technieken. Sommige stofsoorten zijn zelfs bij zeer hoge drukval niet af te scheiden. De venturiwasser kent geen natuurlijke vervangingsmoment.

Principeschema

Venturiwasser

Financiële aspecten

Investeringen, EUR/1.000 m03/uur 5.000 - 7.000, afhankelijk van uitvoering
Operationele kosten 2.000 - 50.000
Personeel, uur per week Circa 1
Hulp- en reststoffen Sterk afhankelijk van toepassing
Energieverbruik, kWh/1.000 m03/uur 0,5 - 7
Baten Geen

Uitgebreide beschrijving

Varianten

Sommige venturi's hebben het voordeel dat de hals in doorsnee kan worden gevarieerd en dat op deze manier de afscheider bij een variërend debiet kan worden aangepast om een hoog rendement te blijven behouden. Een variant is de Vane-Cage scrubber, waarbij door interne statische schoepen een mistnevel wordt gecreëerd.

Installatie: ontwerp en onderhoud

De venturiwasser zelf heeft een klein volume. De totale afmeting van de installatie wordt vooral bepaald door de druppelafscheider, die enkele malen groter kan zijn dan de wasser.

Een vloeistof-gasverhouding (L/G-verhouding) van 1 à 5 m³ per 1.000 m0³/h kan als richtinggevend worden beschouwd. De venturi is vaak geconstrueerd van erosie- en corrosiebestendig materiaal om de levensduur significant te verhogen. Vervuiling van de druppelvanger moet regelmatig worden gecontroleerd. In principe is er weinig onderhoud nodig voor de venturiwasser.

Monitoring

Om het rendement te meten van de wasser is het nodig de concentratie in- en uitgaand te meten. Dit kan afhankelijk van de component met infrarood of nat-chemisch worden bepaald. Voor stof dient de monsterneming isokinetisch te gebeuren. Voor details wordt hier naar de Nederlandse emissierichtlijn lucht (NeR) paragraaf 3.7 en bijlage 4.7 verwezen.

Voor- en nadelen milieu

Specifieke voordelen

  • relatief weinig onderhoud
  • hoge verwijderingsrendementen
  • eenvoudige en compacte constructie
  • geen mechanische onderdelen
  • gasvormige componenten worden geabsorbeerd
  • ongevoelig voor fluctuerende gasdebieten

Specifieke nadelen

  • grote drukvallen en daaraan gekoppeld energieverbruik
  • reële kans op erosie en corrosie
  • geluidsproblemen mogelijk
  • beperkt tot stof (PM) en goed wateroplosbare gascomponenten

Hulpstoffen

  • water

Cross Media Effects

  • afvalwater dat moet worden behandeld of geloosd
  • reststoffen die na ontwatering moeten worden afgevoerd

Informatiebronnen

  1. Beschrijving van luchtemissiebeperkende technieken, L26 InfoMil/Tauw, maart 2000
  2. Gids luchtzuiveringstechnieken, VITO 2004/IMS/R/066
  3. IPPC Reference document on Best Available Techniques in Common Waste Water and Waste Gas Treatment / Management Systems in the Chemical Sector, February 2003
  4. EPA-CICA fact sheet; http://www.epa.gov/ttn/catc/dir1/fventuri.pdf
  5. http://www.frtr.gov/matrix2/section4/4-60.html
  6. Dutch Association of Cost Engineers, editie 25, November 2006
  7. Nederlandse emissierichtlijn lucht (NeR) paragraaf 3.7 en bijlage 4.7, 2008
  8. Leveranciersinformatie: Pure Air Solutions