Skrubbersystem

Oil Tanker

Skrubbersystem: Funktionsprinciper

Skrubbrar har blivit en viktig och etablerad teknik inom sjöfarten sedan införandet 2015 av ECA-zoner för SOx-utsläpp i Europa och Nordamerika.

Hur fungerar de?

Avgasströmmarna leds in i skrubbern, där ett alkaliskt skrubbningsmaterial neutraliserar gasernas sura egenskaper och avlägsnar eventuella partiklar från avgaserna.
Det använda skrubbmaterialet samlas sedan upp med tvättvatten, som kan lagras eller kasseras omedelbart som avloppsvatten. De renade avgaserna leds ut ur systemet och ut i atmosfären.
Skrubbermaterialet väljs utifrån dess förmåga att avlägsna specifika föroreningar - som SOx eller NOx - genom kemiska reaktioner. För avsvavling använder marina skrubbrar kalk eller kaustiksoda för att producera svavelbaserade salter efter behandling, som enkelt kan släppas ut eftersom de är säkra för miljön.
Skrubbers kan använda havsvatten eller sötvatten med tillsatta kalcium/natriumabsorbenter eller pellets av hydratkalk som skrubbmedium på grund av deras alkaliska natur. På grundval av hur de fungerar kan marina skrubbrar klassificeras i våta och torra versioner.

Olika typer av skrubbrar

Torra skrubbrar
Torrskrubbrar använder fast kalk som alkaliskt skrubbningsmaterial, vilket avlägsnar svaveldioxid från avgaserna. I våtskrubbrar används vatten, som sprutas in i avgaserna i samma syfte.
Våta skrubbrar
Våtskrubbrar klassificeras vidare i slutna eller öppna kretslopp. Slutna skrubbrar kan använda sötvatten eller havsvatten som skrubbvätska. När färskvatten används har vattenkvaliteten i fartygets omgivning ingen inverkan på skrubberns prestanda och utsläpp. Skrubbrar med öppen slinga förbrukar havsvatten i skrubbningsprocessen.
Hybridskrubbrar
Hybridskrubbrar kan använda både slutna och öppna driftlägen, samtidigt eller genom att växla mellan de två. Havsvattenhybridskrubbrar kan arbeta i slutet eller öppet läge, med havsvatten som skrubbmedium.
I en våtskrubber kan skrubbvätskan bestå av havsvatten eller sötvatten med kemiska tillsatser. De vanligaste tillsatserna är kaustiksoda (NaOH) och kalksten (CaCO3). Skrubbervätskan sprutas in i avgasströmmen genom munstycken för att fördela den effektivt.
I de flesta skrubbrar är konstruktionen sådan att skrubbervätskan rör sig nedströms, men det finns även skrubbrar där skrubbervätskan rör sig uppströms.
Avgasintaget sitter antingen på sidan eller i botten av tornet. Konstruktionen säkerställer att de svaveloxider som finns i avgaserna leds genom skrubbervätskan och reagerar med den och bildar svavelsyra.
Svavelsyra (som är mycket frätande till sin natur) kan neutraliseras när det späds med alkaliskt havsvatten. Tvättvattnet släpps ut i öppet hav efter att ha behandlats i en separator för att avlägsna eventuellt slam och de renade avgaserna passerar ut ur systemet.
Misteliminatorer används i skrubbtorn för att avlägsna syradimma som bildas i kammaren genom att separera droppar som finns i inloppsgasen från utloppsgasströmmen. MARPOL-reglerna kräver att tvättvattnet övervakas innan det släpps ut för att säkerställa att dess PH-värde inte är för lågt.

Skrubbersystem med öppen kretslopp

Detta system använder havsvatten som skrubbnings- och neutraliseringsmedium; ytterligare kemikalier krävs inte. Avgasströmmen från motorn eller pannan passerar in i skrubbern och behandlas endast med alkaliskt havsvatten - volymen av detta havsvatten beror på motorns storlek och dess uteffekt.
Detta system är extremt effektivt men kräver stor pumpkapacitet eftersom det använder en stor mängd havsvatten. Ett öppet system fungerar bra när havsvattnet som används för skrubbning har tillräcklig alkalinitet, men havsvatten med hög omgivningstemperatur, liksom sötvatten eller bräckt vatten, är inte effektivt och kan inte användas.
Av dessa skäl anses en skrubber med öppen slinga inte vara en lämplig teknik för områden som Östersjön, där salthalten inte är hög.

Skrubbersystem med slutet kretslopp

Det slutna kretsloppet fungerar på liknande sätt som det öppna kretsloppet, men i stället för havsvatten används sötvatten som behandlats med en kemikalie (vanligtvis natriumhydroxid) som skrubbningsmedium. SOx från avgasströmmen omvandlas till ofarligt natriumsulfat.
Tvättvattnet från ett slutet skrubbersystem leds genom en processtank där det renas innan det återcirkuleras för användning. Fartyg kan antingen transportera färskvatten i tankar eller generera det vatten som behövs från färskvattengeneratorer ombord.
Små mängder tvättvatten leds med jämna mellanrum till uppsamlingstankar där färskvatten kan tillsättas för att undvika att natriumsulfat byggs upp i systemet. Ett system med slutet kretslopp kräver nästan hälften så mycket tvättvatten som ett system med öppet kretslopp, men systemet kräver fler tankar.
Dessa inkluderar en process- eller bufferttank, en uppsamlingstank genom vilken utsläpp till havet är förbjudet, samt en lagringstank som kan reglera sin temperatur mellan 20º och 50ºC för natriumhydroxiden, som vanligtvis används som en 50% vattenlösning.