Gaswäsche, auch Gasabsorption genannt, ist ein Verfahren, bei dem ein Gas durch Kontakt mit einem flüssigen Lösungsmittel aus einem Gemisch entfernt wird. Gaswäsche ist eine in der chemischen Prozessindustrie übliche Reinigungstechnik und wird am häufigsten in Strukturen durchgeführt, die als Füllkörpertürme oder Füllkörperkolonnen bekannt sind. Diese Technik kann zum Entfernen von Verunreinigungen oder zur Rückgewinnung von Gasen verwendet werden.
Gaswäscher werden häufig verwendet, um Gase wie Schwefelwasserstoff (H2S) und Kohlendioxid (CO2) aus Erdgas, Synthesegas und Rauchgasen abzutrennen. In diesen Fällen müssen die gelösten Stoffe aus Leistungs-, Gesundheits- und Umweltgründen aus den Produktgasen entfernt werden. In anderen Fällen kann das gelöste Gas selbst das beabsichtigte Endprodukt sein und wird, nachdem es in dem flüssigen Lösungsmittel absorbiert wurde, zurückgewonnen.
Die zugrundeliegende Theorie der Gaswäsche liegt in der Löslichkeit des gelösten Gases im flüssigen Lösungsmittel. Lösungsmittel werden speziell ausgewählt, um das Lösungsmittelgas aus einem Gasgemisch herauszuziehen. CO2 ist beispielsweise in einer wässrigen Lösung von Ethanolamin löslich. Wenn ein gasförmiger Stickstoff- und CO2-Strom mit Ethanolamin in Kontakt kommt, würde sich das CO2 eher in der Lösung lösen und ein hauptsächlich aus Stickstoff bestehendes gasförmiges Gemisch zurücklassen.
Damit die Gaswäsche effizient funktioniert, muss ein guter Kontakt zwischen flüssiger und gasförmiger Phase bestehen. Temperatur und Druck können auch die Löslichkeit des gelösten Gases in der flüssigen Phase beeinflussen. Die richtigen Werte für diese Prozessvariablen können durch Experimentieren oder mit Prozesssimulationssoftware bestimmt werden. Das Gleichgewicht zwischen Temperatur und Druck hängt von den Fähigkeiten der Füllkörperkolonne und der Löslichkeit der anderen Gase in der Mischung ab.
Die Gaswäsche wird üblicherweise in Füllkörperkolonnen oder Füllkörperkolonnen durchgeführt. Diese Kolonnen haben eine ähnliche Form wie Prozessdestillationskolonnen, enthalten jedoch anstelle von Böden Turmpackungen. Diese Füllkörper füllen die Mitte der Kolonne und sind in verschiedenen Formen, Materialien und Größen erhältlich. Raschig-Ringe, Pall-Ringe, Berl-Sättel und Intalox®-Sättel sind gängige Packungsarten. Die Packungen werden verwendet, um die Oberfläche zu vergrößern und einen guten Kontakt zwischen Gas und Flüssigkeit zu gewährleisten.
Im Allgemeinen tritt das gelöste Stoffe enthaltende Gas oder reiches Gas in den Sumpf der Säule ein und strömt nach oben durch die Packung. Frische Flüssigkeit tritt oben in die Kolonne ein und durchläuft einen Flüssigkeitsverteiler, der die Flüssigkeit gleichmäßig über die Packung verteilt. Nach dem Waschen tritt das lösungsmittelfreie – oder magere – Gas durch den Kopf der Kolonne aus. Die an gelösten Stoffen reiche Flüssigkeit oder starke Flüssigkeit verlässt die Kolonne am Boden.