Usage/subjects

Stripping



Voor het verwijderen van vluchtige stoffen uit het afvalwater door deze over te laten gaan naar de gasfase.

Principle of operation

Luchtstrippen Door het voeren van een luchtstroom door het afvalwater wordt het contactoppervlak tussen lucht en water sterk vergroot. Door het afvoeren van de lucht wordt het thermodynamisch evenwicht (evenwicht luchtfase-gasfase) niet bereikt en vindt een eenzijdige overgang van de waterfase naar de luchtfase plaats. Voor de wat minder vluchtige stoffen wordt warmte toegevoegd. Het verontreinigde gas wordt gereinigd d.m.v. actief kool filters, absorptie, gedeeltelijke condensatie, biofilter of oxidatie. Stoomstrippen Hanteert hetzelfde principe als luchtstrippen, in plaats van lucht wordt stoom gebruikt. Toepasbaar voor stoffen die wat minder vluchtig zijn en die niet snel uit elkaar vallen.

Installation description

Meestaal wordt er en tegenstroom gebruikt waar stoom of lucht vanuit de onderkant en de influent vanuit de top van de kolom stroomt. Het effluent stroomt vervolgens via de bodem van de kolom naar de volgende zuiveringstap. Het soort kolom dat gebruikt wordt voor strippen is net als bij destillatie een gepakte of schotel kolom.

Soms wordt de influent voorverwarmd met een stoom verhitter, bij figuur 1 wordt de influent juist in twee stappen voorverwarmd, namelijk door middel van een warmtewisselaar vervolg door een stoom verhitter.

Figuur 1 Processchema stripper d.m.v. Stoom

Een stripinstallatie bestaat over het algemeen uit een;

  • Buffertanktank t.b.v. pH-correctie (in het geval van ammonia stripping)
  • Striptank of striptoren bij de laatste vaak tegenstroomprincipe ter verhoging effici├źntie.
  • Stoomgenerator, warmte unit, warmtewisselaar (afhankelijk van bedreven proces)
  • Condensator
  • Gasbehandeling apparatuur

Belangrijkste uitvoeringsvormen zijn de striptoren of stripkolom en de plaatstripper. De striptoren is gebaseerd op het tegenstroomprincipe, waarbij een verticaal opgestelde kolom is gevuld met een pakkingsmateriaal. De plaatstripper is gebaseerd op het kruisstroomprincipe (crossflow) waarbij de vloeistofstroom intensief wordt belucht door een geperforeerde plaat.

Process automation and maintenance

Frequente schoonmaak van de stripkolom is noodzakelijk. Het proces is automatiseerbaar.

Process variables and constraints

De keuze voor stoom- of luchtstrippen is afhankelijk van:

  • De vluchtigheid van de verontreiniging
  • Hergebruikmogelijkheden van de verwijderde stoffen
  • De beschikbaarheid van stoom/ warmte.

Monitoring van het systeem gebeurt op basis van; pH, temperatuur, debiet, waterniveau, water reflux ratio (verhouding terugvoerwater en effluent).

Een zwevend stofgehalte > 5ppm heeft verstoppingen tot gevolg, voorbehandeling is noodzakelijk.

Bij ijzergehaltes boven de 2-5mg/L is ontijzering noodzakelijk i.v.m. verstoppingen door ijzerafzettingen.

Applications opportunities

  • Zowel in de anorganische als organische chemie wordt stripping ingezet voor de verwijdering van vluchtige organische stoffen, zwavelverbindingen (H2S, fosfine) en NH3. Meestal gebeurt de stripping op de geconcentreerde deelstroom.
  • Luchtstripping wordt in de farmaceutische sector gebruikt voor verwijdering van gechloreerde oplosmiddelen uit het afvalwater.
  • In de viscoseproductie is luchtstripping de standaard techniek voor verwijdering van CS2 uit het afvalwater.
  • Bij het etsen van glas met ammoniumhoudende oplossingen, kan voor de stikstofverwijdering uit het afvalwater gebruik gemaakt worden van pH-verhoging en luchtstripping.
  • In de grafische sector wordt stripping gebruikt voor de verwijdering van tolueen uit het condensaat van terugwinningsinstallaties.
  • In diverse sectoren wordt luchtstripping ingezet voor de verwijdering van gechloreerde solventen uit het afvalwater: PER in de droogkuissector, methyleenchloride bij de verwijdering van laklagen van hout .
  • Bodemsaneringen (BTEX, gechloreerde koolwaterstoffen), bij (voormalige) tankstations, olieraffinaderijen en olieoverslag.

Pros and cons

Voordelen

  • Hoge verwijderingspercentage mogelijk, tot 99%
  • Laag energieverbruik
  • Mogelijkheid tot hergebruik stoffen

Nadelen

  • Luchtbehandeling na strippen is noodzakelijk
  • Voorzuivering en of anti-scalents noodzakelijk in geval van te groot ijzergehalte, hardheid of zwevend stofgehalte
  • Onderhoud intensief

Sources

  1. EIPPCB, Reference Document on BAT in Common Waste Water and Waste Gas Treatment / Management Systems in the Chemical Sector, draft februari 2003
  2. Staveren van P., Logisticon
  3. Zygula T.M.  DESIGN REVIEW OF STEAM STRIPPING COLUMNS FOR WASTEWATER SERVICE, Presentation at the AIChE 2007 National Meeting Houston, Texas.