CO2-strippaus

CO2-strippaus on prosessi, jossa hiilidioksidi (CO2) poistetaan vesiliuoksesta muuttamalla hiilidioksidi nestefaasista kaasufaasiksi. Yhdessä toimittajamme RVT Process Equipmentin kanssa meillä on laaja tietotaito ja kokemus CO2-strippauksen komponenttien tai kokonaisten kolonnien suunnittelusta ja toimittamisesta.

Joissakin teollisuusprosesseissa on tärkeää poistaa hiilidioksidi ja tasapainottaa veden pH-taso. Veteen liuennut hiilidioksidi muodostaa tietyissä olosuhteissa hiilihappoa, joka voi aiheuttaa korroosiota ja kerrostumia putkistoissa ja laitteissa. Liuenneen hiilidioksidin poistaminen voi olla välttämätöntä myös tiettyjen veden laatuvaatimusten täyttämiseksi tai teollisuusprosessien tehokkuuden ja turvallisuuden ylläpitämiseksi. Vesiviljelyssä (esim. maalla tapahtuvassa kalanviljelyssä) käytetään CO2-strippausta ylimääräisen CO2:n poistamiseksi vedestä, jossa kalat elävät.

Miten CO2-strippaus toimii?

CO2:n strippaus (CO2:n kaasunpoisto) tapahtuu yleensä kolonnissa, jossa on pakkauspatja. CO2-pitoinen vesi tulee kolonnin yläosaan ja virtaa alaspäin pakkauspedin läpi. Sitä vastoin strippausilma tulee kolonnin alaosaan ja liikkuu ylöspäin pakkauspedin läpi. Pakkausten tehtävänä on lisätä ja optimoida nesteen ja kaasun kosketuspinta-alaa mahdollisimman pienellä painehäviöllä.

Hiilidioksidin poistaminen vesiliuoksista on osa monimutkaista kemiallista järjestelmää nimeltä karbonaattipuskurijärjestelmä:

  • Hiilidioksidi kaasufaasissa ⇌ Veteen liuennut hiilidioksidi: CO2 (g) ⇌ CO2 (aq)
  • Veteen liuotettu hiilidioksidi muodostaa hiilihappoa (H2CO3): CO2 (aq) + H2O ⇌ H2CO3 (hallitseva CO2 vedessä, jonka pH on alle ~ 6)
  • Hiilihappo muuttuu bikarbonaatti-ioneiksi (HCO3-) ja vetyionit: H2CO3 ⇌ H++ HCO3- (CO2 vedessä pH:ssa ~ 8)
  • Bikarbonaatti-ionit muuttuvat karbonaatti-ioneiksi (CO3-2): HCO3- ⇌ H+ + CO3-2 (hallitseva CO2 vedessä, jonka pH on yli ~ 11)
  • Puskurointi: Bikarbonaatti-ioni toimii heikkona emäksenä ja neutraloi ylimääräisen hapon, kun taas hiilihappo neutraloi emäkset.

Karbonaattipuskurijärjestelmä on erittäin riippuvainen pH:sta, käyttölämpötilasta, paineesta ja muista vesifaasin komponenteista (liuenneista ioneista). On tärkeää huomata, että vain liuennut hiilidioksidi, CO2 (aq), voidaan poistaa strippaamalla. Siksi pH:n seuranta ja säätö on ratkaisevan tärkeää hiilidioksidin poiston tehokkuuden kannalta.

CO2:n strippausta käytetään monissa eri teollisuusprosesseissa.

Hiilidioksidin kaasunpoistolla on tärkeä rooli muun muassa veden laadun varmistamisessa, korroosion estämisessä ja turvallisuuden ylläpitämisessä erilaisissa teollisuusprosesseissa. Seuraavassa on muutamia esimerkkejä sovellusalueista:

Kalojen ja äyriäisten viljely kiertovesiviljelyjärjestelmillä (RAS)

Maalla tapahtuvassa kalan- ja äyriäistenviljelyssä ns. Kiertovesikasvatus (RAS) vesi kiertää suljetussa järjestelmässä. Jotta kalat ja äyriäiset voivat menestyä, niiden elinympäristön ja kasvualustan on oltava hyvälaatuista. Kalat imevät vedestä happea, mikä johtaa alhaisiin liuenneen hapen ja korkeisiin liuenneen hiilidioksidin pitoisuuksiin. Tämän veden käsittely CO2-strippauskolonnissa ympäristön ilmalla rikastuttaa vettä hapella ja vähentää samalla CO2-pitoisuutta.

Teollisuusympäristöt

Erilaisissa teollisuusympäristöissä veteen liuennut hiilidioksidi johtaa usein happamaan veteen eli veteen, jonka pH-arvo on alhainen ja jota on säädettävä korroosioriskin ja laitteiden, putkistojen jne. saostumisriskin minimoimiseksi. Esimerkiksi yhteistuotantolaitoksissa hiilidioksidin strippausta käytetään hiilidioksidin poistamiseen kattilan syöttövedestä, jolloin estetään kattilan ja höyryjärjestelmän korroosio.

Aiheeseen liittyvät tuotteet

 

Projektin arviointi ja ratkaisuehdotus

Optimaalisen ratkaisun tarjoamiseksi on tärkeää käydä jo varhaisessa vaiheessa projektia huolellisesti läpi eri tekijöitä, kuten investoinnin tavoite ja mahdolliset vaatimukset ja toiveet, jotka vaikuttavat ratkaisun ja tuotteen valintaan.

 

TKK Hansa Engineering Oy
Tuomas Keski-Korsu Suuttimet ja ruiskutusjärjestelmät, Säiliöiden puhdistus, Pölynsidonta, Hätäsuihkut, Säiliöiden varastointilaitteet, Autan mielelläni oikean tuotteen valinnassa, ja tarjoan ratkaisuehdotuksia! Tavataan verkkotapaamisessa, tai paikan päällä tapahtuvan vierailun merkeissä. Voit tietenkin myös soittaa tai lähettää meille sähköpostia.

Aloitustapaamisessa saamme tietoomme tekijät, jotka vaikuttavat tarvitsemiesi laitteiden ja ratkaisujen valintaan. Näin lopputuloksesta saadaan mahdollisimman tehokas ja kestävä. Voimme sopia verkkotapaamisen tai tavata laitoksellasi paikan päällä, kuinka sinulle vain parhaiten sopii. Laadimme tiivistelmän kaikista aloitustapaamisessa käsitellyistä asioista, ja käymme ne kanssasi läpi varmistaaksemme että olemme samaa mieltä projektin laajuudesta ja tavoitteista.

Seuraavaksi esittelemme ratkaisuehdotuksen kiinnittäen erityistä huomiota toiminnallisuuteen, elinkaareen, laatuun, materiaalivalintoihin, käyttö- ja ylläpitokustannuksiin sekä ympäristövaikutuksiin. Tavoitteenamme on tarjota kestävä ratkaisu, joka luo yrityksellesi lisäarvoa.