Simulation der chemischen Absorption im Strahlwäscher

Strahlwäscher sind durch Ihre Fluiddynamik gekennzeichnet, was eine detaillierte Simulation erschwert. Es konnte gezeigt werden, dass die in der Literatur üblichen empirischen Ansätze aufgrund Ihrer Vereinfachungen den Prozess nur ungenau beschreiben und daher nur für eingeschränkte Bedingungen gelten. Die für die Auslegung von Strahlwäschern relevanten Größen, die erreichbare Pressung und die Stoffaustauschfläche, für beliebige Betriebspunkte wurden in dieser Arbeit durch eine dreidimensionale CFD Simulation berechnet. Es wurden entsprechende Unterprogramme implementiert, um den Stoffübergang im Strahlwäscher zu berechnen. Die chemische Absorption wurde sowohl für die Tropfen als auch für den sich ausbildenden Wandfilm berechnet und als Senke an die Gasphase zurückgegeben. Die Tropfengröße und der Sprühwinkel haben einen essentiellen Einfluss auf die Strömungsverhältnisse im Strahlwäscher. Diese, im wesentlichen von der Düse abhängigen Größen, wurden experimentell mit der Phasen-Doppler-Anemometrie bestimmt. Die Simulationsergebnisse wurden durch Versuche in einer Technikumsanlage verifiziert