A seconda della tipologia costruttiva, gli scrubber possono abbattere polvere, gas (anche odori), entrambi o gas acidi. Questa sezione riporta i principi base su cui si basa la progettazione di uno scrubber. Gli scrubber a umido rimuovono le polveri attraverso il meccanismo meccanico di cattura nelle gocce di liquido di lavaggio e abbattono i gas inquinanti attraverso un meccanismo di dissoluzione o absorbimento.
Gli scrubber a umido catturano polveri e particolato di dimensioni relativamente piccole con gocce di liquido più grandi. Le dimensioni delle polveri da catturare attraverso gli scrubber a umido variano a seconda della fonte di emissione: ad esempio il particolato prodotto da operazioni meccaniche quali macinatura o frantumazione tende a essere più grande (sopra ai 10 micron) rispetto alle polveri prodotte dalla combustione o da reazioni chimiche che tenderanno ad essere più fini (0,1–0,5 micron). Queste ultime rappresentano le polveri più critiche da catturare.
Le gocce di liquido di lavaggio possono essere prodotte in diversi modi:
Le gocce che si formano negli scrubber a umido catturano le polveri attraverso uno o più meccanismi come l’impatto, l’intercettazione diretta, la diffusione, l’attrazione elettrostatica, la condensazione, la forza centrifuga e la gravità. I meccanismi principali sono l’impatto e la diffusione.
Il processo di dissoluzione chimica di un gas in un liquido, chiamato absorbimento, è un fenomeno di trasporto di massa che è trasferisce un componente da una certa fase (gas) a un’altra fase (liquida).
Nel fenomeno dell’absorbimento avviene un trasferimento di massa per effetto di una differenza di concentrazione: esso continua finché persiste una differenza di concentrazione fra il liquido e il gas da cui gli inquinanti devono essere rimossi.
Per rimuovere un inquinante gassoso attraverso il meccanismo di absorbimento negli scrubber a umido il flusso di gas inquinato deve passare attraverso (o “essere posto in contatto con”) un liquido. Per migliorare l’absorbimento, il design dello scrubber deve essere in grado di:
La solubilità è un importantissimo fattore che incide sull’efficacia di absorbimento degli inquinanti: più il gas è solubile nel liquido, minore sarà la quantità di liquido richiesta e un gas più solubile verrà absorbito più in fretta.
La perdita di carico attraverso i sistemi di lavaggio dei gas o scrubber è un parametro molto importante per la valutazione di uno scrubber a umido, in particolare per l’abbattimento delle polveri.
La perdita di carico misura la resistenza opposta durante il passaggio del flusso di gas da un punto a un altro dello scrubber, causata sia dall’attrito che dalla turbolenza.
Per descrivere la resistenza al flusso si utilizzano un certo numero di termini di pressione. I tre termini di pressione più importanti sono: la pressione statica, la pressione dinamica e la pressione totale.
L’aria che passa attraverso un tubo esercita una pressione statica e una pressione dinamica, la cui somma è esattamente la pressione totale.
La perdita di carico attraverso un’apparecchiatura è semplicemente la differenza matematica fra la pressione statica all’entrata e all’uscita dello scrubber (pressione misurata ad angolo retto rispetto al flusso di gas/aria).
Un parametro molto importante nei sistemi di lavaggio a umido o scrubber è la portata di liquido, vale a dire il n rapporto gas-liquido che si misura in m3per Nm3/h. Tale grandezza esprime la quantità di liquido di lavaggio impiegato come rapporto, permettendo un paragone quasi istantaneo tra apparecchiature di dimensioni differenti.
Per la rimozione e abbattimento delle polveri il rapporto gas-liquido è funzione della progettazione meccanica dell’apparecchiatura, mentre per l’absorbimento di gas inquinanti il rapporto gas-liquido fornisce una indicazione sulla difficoltà di rimozione dell’inquinante stesso.
