Il lavaggio con gas, noto anche come assorbimento di gas, è un processo in cui un gas viene rimosso da una miscela tramite il contatto con un solvente liquido. Il lavaggio dei gas è una tecnica di purificazione comune nelle industrie di processo chimico ed è più comunemente eseguita in strutture note come torri impaccate o colonne impaccate. Questa tecnica può essere utilizzata per rimuovere le impurità o per recuperare i gas.
Gli scrubber di gas sono comunemente usati per separare gas come l’idrogeno solforato (H2S) e l’anidride carbonica (CO2) dal gas naturale, syngas e gas di combustione. In questi casi, i materiali soluti devono essere rimossi dai gas del prodotto a causa di problemi di prestazioni, salute e ambiente. In altri casi, il gas soluto stesso può essere il prodotto finale previsto e, dopo essere stato assorbito nel solvente liquido, viene recuperato.
La teoria alla base dello scrubbing del gas risiede nella solubilità del gas soluto nel solvente liquido. I solventi sono scelti specificamente per estrarre il gas solvente da una miscela gassosa. Ad esempio, la CO2 è solubile in una soluzione acquosa di etanolamina. Se un flusso gassoso di azoto e CO2 dovesse entrare in contatto con l’etanolamina, la CO2 avrebbe maggiori probabilità di dissolversi nella soluzione, lasciando una miscela gassosa composta principalmente da azoto.
Affinché il lavaggio con gas funzioni in modo efficiente, deve esserci un buon contatto tra la fase liquida e quella gassosa. Anche la temperatura e la pressione possono influenzare la solubilità del gas soluto nella fase liquida. I valori corretti per queste variabili di processo possono essere determinati mediante sperimentazione o determinati con software di simulazione di processo. L’equilibrio tra temperatura e pressione dipenderà dalle capacità della colonna impaccata e dalla solubilità degli altri gas nella miscela.
Lo scrubbing del gas viene solitamente effettuato in torri impaccate o colonne impaccate. Queste colonne sono simili nella forma alle colonne di distillazione ma, invece dei vassoi, contengono impaccamenti a torre. Questi impaccamenti riempiono il centro della colonna e sono disponibili in diverse forme, materiali e dimensioni. Gli anelli Raschig, gli anelli Pall, le selle Berl e le selle Intalox® sono tipi comuni di guarnizioni. Le guarnizioni vengono utilizzate per aumentare la superficie e garantire un buon contatto tra il gas e il fluido.
In generale, il gas contenente soluto, o gas ricco, entra nella parte inferiore della colonna e viaggia verso l’alto attraverso l’impaccamento. Il liquido fresco entra nella parte superiore della colonna e passa attraverso un distributore di liquido, che distribuisce uniformemente il liquido attraverso l’imballaggio. Dopo il lavaggio, il gas privo di soluti o magro esce dalla parte superiore della colonna. Il liquido ricco di soluti, o liquore forte, esce dalla colonna in basso.