Скруберни системи

Oil Tanker

Скруберни системи: Принципи на работа

Скруберите се превърнаха във важна и утвърдена технология в морския бизнес, след като през 2015 г. бяха въведени зоните за контрол на емисиите на SOx в Европа и Северна Америка.

Как работят?

Потоците отработени газове преминават през скрубера, където има алкален скрубер, който неутрализира киселинния характер на газовете и отстранява всички частици от отработените газове.

След това използваният материал за почистване се събира заедно с водата за измиване, която може да се съхранява или да се изхвърли веднага като отпадък. Пречистените отработени газове се изхвърлят от системата в атмосферата.

Материалът за почистване се избира според способността му да отстранява специфични замърсявания – като SOx или NOx – чрез химични реакции. За целите на десулфуризацията в морските скрубери се използва вар или сода каустик, за да се получат след обработката соли на основата на сяра, които могат лесно да се изхвърлят, тъй като са безопасни за околната среда.

В скруберите може да се използва морска вода или прясна вода с добавени калциеви/натриеви сорбенти, или гранули от хидратна вар като среда за скрубиране поради техния алкален характер. Въз основа на тяхната работа, морските скрубери могат да бъдат класифицирани във версии мокър и сух.

Видове скрубери

Сухи скрубери

Сухите скрубери използват твърда вар като алкален скруберен материал, който отстранява серния диоксид от отработените газове. Влажните скрубери използват вода, която се пръска в отработения газ за същата цел.

Мокри скрубери

Мокрите скрубери се класифицират допълнително в затворени или отворени. Скруберите със затворена верига могат да използват прясна вода или морска вода като почистваща течност. Когато се използва прясна вода, качеството на водата около кораба не оказва влияние върху ефективността и емисиите на отпадъчните води на скрубера. Скруберите с отворена верига консумират морска вода в процеса на почистване.

Хибридни скрубери

Хибридните скрубери могат да използват както затворени, така и отворени режими на работа, по едно и също време или чрез превключване между двете. Хибридните скрубери за морска вода могат да работят в затворен или отворен режим, като морската вода се използва като среда за почистване.

Вътре в мокър скрубер, използваната почистваща течност може да бъде морска вода или прясна вода с химически добавки. Най-често използваните добавки са сода каустик (NaOH) и варовик (CaCO3). Течността за почистване се пръска в потока от отработен газ през дюзите, за да се разпредели ефективно.

При повечето скрубери конструкцията е такава, че почистващата течност да се движи надолу; въпреки това, има и скрубери с движение нагоре по течението на почистващите течности.

Приемът на отработените газове е или отстрани, или на дъното на кулата. Дизайнът гарантира, че серните оксиди, присъстващи в отработените газове, преминават през почистващата течност, като реагират с нея, за да образуват сярна киселина.

Когато се разрежда с алкална морска вода, сярната киселина (която е силно корозивна по природа) може да се неутрализира. Водата за измиване се изхвърля в открито море след третиране в сепаратор за отстраняване на утайката и почистените отработени газове излизат от системата.

В кулите за почистване се използват елиминатори за мъгла, за да се премахне всяка киселинна мъгла, която се образува в камерата поради отделяне на капчиците, които присъстват във входящия газ от изходящия газов поток. Разпоредбите на MARPOL изискват да се следи водата за измиване, преди да се изхвърли, за да се гарантира, че нейната стойност на PH не е твърде ниска.

Скруберна система с отворен цикъл

Тази система използва морска вода като среда за почистване и неутрализиране; не са необходими допълнителни химикали. Изпускателният поток от двигателя или котела преминава в скрубера и се обработва само с алкална морска вода – обемът на тази морска вода зависи от размера на двигателя и неговата мощност.

Тази система е изключително ефективна, но изисква голям капацитет за изпомпване, тъй като използва голямо количество морска вода. Системата с отворен цикъл работи добре, когато морската вода, използвана за почистване, има достатъчна алкалност, но морската вода с висока околна температура, както и прясна или пикантна вода, не са ефективни и не могат да се използват.

Поради тези причини, скруберът с отворен контур не се счита за подходяща технология за области като Балтийско море, където нивата на соленост не са високи.

Скруберна система със затворен цикъл

Системата със затворен цикъл работи на сходни принципи като системата с отворен цикъл: вместо морска вода за почистване се използва прясна вода, обработена с химикал (обикновено натриев хидроксид). SOx от потока на отработените газове се превръща в безвреден натриев сулфат.

Преди да бъде рециркулирана за употреба, водата за измиване от система за почистване със затворена верига преминава през резервоар за обработка, където се почиства. Корабите могат или да пренасят прясна вода в резервоари, или да генерират необходимата вода от генератори за прясна вода на борда.

Малки количества вода за измиване се отстраняват на редовни времеви интервали в резервоарите за съхранение, където може да се добави прясна вода, за да се избегне натрупването на натриев сулфат в системата. Системата със затворен цикъл изисква почти половината от обема на водата за измиване, отколкото тази на версията с отворен цикъл, но системата изисква повече резервоари.

Те включват технологичен или буферен резервоар, резервоар за задържане, през който е забранено изхвърлянето в морето, както и резервоар за съхранение, който може да регулира температурата си между 20º и 50ºC за натриевия хидроксид, който обикновено се използва като 50% воден разтвор.