Hidrológiai Közlöny 1982 (62. évfolyam)
8. szám - Dr. Karácsonyi Sándor: A gázmentesítés részfolyamatainak értékelése
376 Hidrológiai Közlöny 1982. 8. sz. Dr. Karácsonyi S.: A gázmentesítés A gázok oldódásából következik, liogy az egyes gázokat — azonos hőmérséklet és nyomás esetén — annál könnyebb a gázfázisból a folyékony fázisba vinni (adszorbeálni) minél nagyobb a molekulasúlyuk (7 táblázat). De fordítva is felállítható a szabály, hogy minél nagyobb a molekula súlya egy gáznak, annál nehezebb a folyadékfázisból a gázfázisba átvinni, ez feltétlen előnyös a metángázeltávolításnál is. Könnyen belátható, hogy a vízben előzetesen oldott inert gáz (levegő) mennyisége a vízfázisban lévő gázok- összes és (pare.) nyomását növeli. így a vízfázis és gázfázis (légtér) között megnövekedett nyomáskülönbség felgyorsítja a deszorpciós folyamatot. Gyakorlatban .célszerű — az optimális egyben minimális előlevegő mennyiséget (a levegővíz viszohyt) vizsgálatokkal meghatározni, különösen azokban az esetekben, amikor egyidejűleg további, a deszorpciós folyamatot előnyösen befolyásoló (pl. aláfúvó levegő) beavatkozást is alkalmaznak. — a gázmentesítőben elpermetezett, cseppekre bontott, vízfilmre terített, vagy tölteléken átáramló gázos vízzel ellenáramban haladó levegő bef úvással lehet a deszorpciós hatást növelni. Mint az a kalorikus technológiából ismeretes és analóg módon a gázmentesítési technológiában is hasznosítható — az egyenáramú és ellenáramú hőátadás esetén az ellenáramú hőátadás a jobb hatásfokú, így a gázos víz és az aláfúvó levegő ellenáramú érintkeztetését célszerű alkalmazni. Így a t k = A^-At^ , I/, In —T— At„ (21) kalorikus egyenletből a (7) alatti, a deszorpciós folyamat átlagos hajtóerejének számítására összefüggés nyerhető. A közölt összefüggésben; At/ ; =a hőátadás folyamatának középhőmérséklete /I/,, At., = a folyamatban keletkező hőmérséklet különbségek Természetesen az ellenáramú levegő intenzitásának növelése a vízfázis és a gázfázis (levegő) közti koncentráció-különbséget növeli, a gáztér koncentrációjának alacsonyan tartásával. Visszautalva arra, hogy az ellenáramú levegő mennyiségi növelésének határt szab az elárasztási intenzitásnál fellépő visszaduzzasztás jelensége. E mellett az energia felhasználást is figyelembe véve, célravezetőbb a lehető legkisebb ellenáramú levegővel elérhető legnagyobb gázmentesítési hatásnak, mint optimumnak, keresése. Kombinációként vehető figyelembe az elő- és az ellenáramú levegő együttes alkalmazása is. Nyilvánvaló ez esetben a hatékonyság a legteljesebb és nem azonos a részhatások összegével. A különböző gázos vizekkel a vizsgá latok folyamatban vannak, hogy a kellő számú eredmény birtokában történjen a törvényszerűségek megállapítása és közrebocsájtására. Elöljáróban már megjegyezhető, hogy a kombinációnál lényegesen kisebb összes levegőmennyiség szükséges a kívánt gázmentesítési szint eléréséhez, a csak elő- vagy csak ellenáramú levegőadagolás alkalmazásával szemben. Mint kiegészítő hatás, a deszorpciós folyamat hajtóerejének növelésében szerepet játszik a levegő gázos vízben való átbuborékoltatása is. Ugyanis azon felül, hogy a levegő buborékok negatív görbületi sugaruk miatt szívóhatást fejtenek ki, egyidejűleg a légtér gázkoncentrációját csökkentik, így a víztér és a légtér között a koncentrációkülönbség a hajtóerő viszonylagosan megnő. A buborékok felfelé áramlásakor buborékban elnyelt gáz mennyisége — és ezzel a gáz koncentrációja is — nő. Ugyanakkor a víztér magasabb pontjain az alacsonyabb hidrosztatikus nyomás miatt az egyensúlyi gázkoncentráció kisebb, így a visszamaradó gázok aránya egyenletesebi) marad. Végezetül a vízfelszínt elérő buborékok a síkfelszín átszakításával a felületi feszültséget átmenetileg lecsökkentve a buborékokból a gáztérbe jut a gázlevegő elegy. Ugyancsak kiegészítő hatásként vehető figyelembe a vákuum alkalmazása is. Kiegészítő megoldásként, mivel jó hatásfok (pl. 0,8 l/m 3 CH 4 érték) eléréséhez az energia felhasználása — a nagymérvű légtelenítés miatt — igen jelentős. Továbbá a hideg vizeknél (10—20 °C körüli) gyakorlatilag nehéz biztosítani a forráspont közeihez tartozó vákuumot (19. ábra). Ugyanakkor pl. csak előlevegő adagolási! gázmentesítésnél a kiváló gázok biztonságos eltávolítására igen csekély vákuum is, elégséges. Vizsgálható alkalmazásának előnye nagyobb gázmentesítési hatásfok elérése miatt adagolt nagyobb mennyiségű ellenáramú levegő okozta visszaduzzasztás kiküszöbölésére, a légtér nyomásszintjének csökkentésével elérhető hajtóerő különbség eseti kiegészítő felhasználására. Azonos deszorpciós hajtóerő növeléshez — a vízhőmérsékletétől függően — változó mértékű depresszió előállítása és folyamatos tartása szükséges. Ennek gyakorlati nehézsége miatt a légtérbe jutott metán parciá0,0070,01 0,02 0,03 0,05 0,1 0,2 0,3 0,5 0,7 1,0 Nyomás (p) x 10 sPa 19. ábra. A forrásponthoz tartozó nyomás a'vízhőmérséklet függvényében Puc. 19. JJaenemie npu momce rmnenusi e 3aeucuMocmu om meMnepamypbi Abb. 19. Der zum Siedepunkt gehörende Druck in funktion der Wassertemperatur
