Skrubbersystem

Oil Tanker

Skrubbersystem: Driftsprinciper

Skrubbers har blivit en viktig, etablerad teknik i sjöfartsbranschen sedan införandet 2015 av ECA-zoner med SOx-utsläpp i Europa och Nordamerika.

Hur fungerar de?

Avgasströmmar leds in i skrubbern, där ett alkaliskt skrubbmaterial finns som neutralisera gasernas sura egenskaper och avlägsnar eventuella partiklar från avgaserna.

Det använda skrubbmaterialet samlas sedan upp med tvättvatten som sedan kan lagras eller avyttras omedelbart som utflöde. Det rengjorda utblåset leds ut ur systemet och ut i atmosfären.

Skrubbmaterialet väljs för sin förmåga att avlägsna specifika föroreningar – såsom SOx eller NOx – med hjälp av kemiska reaktioner. För avsvavling används kalk eller kaustik soda för att framställa svavelbaserade salter som lätt kan släppas ut då de är riskfria för miljön.

Skrubbers kan använda havsvatten, eller sötvatten med tillsatta kalcium-/natriumsorbenter, eller pellets av släckt kalk, som skurmedium tack vare deras alkaliska natur. Marina skrubbers kan delas in i våt- och torrversioner baserat på deras funktion.

Typer av skrubbers

Torrskrubbers

Torrskrubbers använder fast kalk som alkaliskt skrubbmaterial. Detta avlägsnar svaveldioxid från avgaser. Våtskrubbers använder vatten som sprutas in i avgaserna för samma ändamål.

Våtskrubbers

Våtskrubbers delas vidare upp i sluten eller öppen slinga. Skrubbers med sluten slinga kan använda färskvatten eller havsvatten som skrubbervätska. När färskvatten används påverkar inte kvaliteten på vattnet som omger fartyget skrubberns prestanda och utsläpp av avloppsvatten. Skrubbers med öppen slinga förbrukar havsvatten i skurprocessen.

Hybridskrubbers

Hybridskrubbers kan använda både stängda och öppna driftlägen, samtidigt eller genom att växla mellan dem. Havsvattenhybridskrubbers kan användas i stängt eller öppet läge, med havsvatten som skurmedium.

Inuti en våtskrubber kan den använda skurvätskan vara havsvatten eller sötvatten med kemiska tillsatser. De vanligaste tillsatserna är kaustik soda (NaOH) och kalksten (CaCO3). Skrubbvätska sprutas in i avgasströmmen genom munstycken så att den fördelas effektivt.

I de flesta skrubbers är konstruktionen sådan att tvättvätskan rör sig nedströms, men skrubbers med en förflyttning av tvättvätskor uppströms finns också att tillgå.

Avgasintaget är antingen placerat på sidan av eller på undersidan av tornet. Konstruktionen säkerställer att svaveloxiderna i avgaserna passerar genom tvättvätskan och reagerar med den för att bilda svavelsyra.

Vid spädning med alkaliskt havsvatten kan svavelsyra (som är mycket frätande i naturen) neutraliseras. Tvättvattnet släpps ut i det öppna havet efter att ha behandlats i en separator för att avlägsna eventuellt slam och det renade avgasen passerar ut ur systemet.

Dimavskiljare används i skrubbertorn för att avlägsna eventuell syradimma som bildas i kammaren genom att separera droppar som finns i inloppsgasen från utloppsgasströmmen. MARPOL-bestämmelserna kräver att tvättvattnet övervakas innan det släpps ut för att säkerställa att PH-värdet inte är för lågt.

Skrubbers med öppen slinga

Detta system använder havsvatten som skur- och neutraliseringsmedium. Ytterligare kemikalier behövs inte. Avgasströmmen från motorn eller pannan passerar in i skrubbern och behandlas endast med alkaliskt havsvatten – havsvattnets volym beror på motorns storlek och dess uteffekt.

Detta system är extremt effektivt men kräver en stor pumpkapacitet eftersom det använder en stor mängd havsvatten. Ett system med öppen slinga fungerar bra när havsvattnet som används för skrubbning har tillräcklig alkalinitet, men havsvatten med hög omgivningstemperatur, liksom färskt eller bräckt vatten, är inte effektivt och kan inte användas.

Av dessa skäl anses inte en öppen skrubber vara en lämplig teknik för områden som Östersjön, där salthalterna inte är höga.

Slutet skrubbersystem

Det slutna systemet fungerar på samma sätt som det öppna systemet: det använder färskvatten som behandlats med en kemikalie (vanligen natriumhydroxid) i stället för havsvatten som skrubbmedel. SOx från avgasströmmen omvandlas till ofarligt natriumsulfat.

Innan tvättvattnet från ett slutet skrubbersystem återcirkuleras för användning leds det genom en processtank där det rengörs. Fartyg kan antingen transportera färskvatten i tankar eller generera det vatten som krävs från färskvattengeneratorer ombord.

Små mängder tvättvatten avlägsnas med jämna mellanrum till septiktankarna, där färskvatten kan tillsättas för att undvika uppbyggnad av natriumsulfat i systemet. Ett slutet system kräver nästan halva volymen tvättvatten jämfört med den öppna versionen, men systemet kräver fler tankar.

Dessa inkluderar en process- eller bufferttank, en septiktank genom vilken utsläpp till havs är förbjudet, samt en lagringstank som kan reglera temperaturen mellan 20º och 50ºC för natriumhydroxid, som vanligtvis används som en 50 % vattenlösning.