Strippung
Bei der Strippung (eine Form der Desorption) werden Stoffe aus einer flüssigen Phase durch physikalische Vorgänge (unter Ausnutzung des Henry’schen Gesetzes[1]) in die Gasphase überführt, indem die Flüssigphase mit einem Gas im Gegenstromprinzip in Kontakt gebracht wird.
Der Begriff „Strippung“ wird fälschlicherweise auch verwendet, wenn Stoffe in eine Phase einer Emulsion oder durch Ausschütteln in eine flüssige Phase übergeführt werden (siehe Flüssig-Flüssig-Extraktion).
Der Strippung folgt in der Regel eine Reinigung des Abgases, zum Beispiel durch Adsorption, Kühlung oder Zersetzung.
Ausführung
Technisch wird die Strippung in der Regel in Füllkörperkolonnen ausgeführt. Über eine Düse wird die geförderte Flüssigkeit am Kopf der Kolonne fein verteilt, so dass diese über die Füllkörper in der Kolonne in den Sumpf rieselt. Im Gegenstrom wird das Strippgas (z. B. Luft) durch die Kolonne gefördert. Die Füllkörper dienen dazu, die Flüssigkeit fein zu verteilen und somit die Phasengrenzfläche zu maximieren. Die Reinigungsleistung wird zudem bestimmt durch das Gas/Flüssigkeits-Verhältnis, wobei der Übergang der Verunreinigung aus der Flüssigkeit in das Gas durch die Henry-Konstante jedes Stoffes beschrieben wird.
Das Verfahren kann in weiten Grenzen den Erfordernissen angepasst werden, so dass für eine gegebene Eintrittskonzentration an Verunreinigung in der Flüssigphase die gewünschte Austrittskonzentration erhalten wird.
Auch werden mehrere Stripptürme in einer mehrstufigen Anlage realisiert, um eine gewünschte Reinigungsleistung zu erzielen. Theoretisch entspricht dieses Vorgehen einer Vergrößerung der Füllkörperhöhe.
Die Variablen, die die Effektivität der Strippung bestimmen sind:
- Durchmesser der Kolonne
- Füllkörperhöhe
- Füllkörpertyp
- Temperatur
- Gas- und Flüssigkeitsbelastung
Für die zu reinigende Flüssigkeitsmenge kann ein optimaler Kolonnendurchmesser berechnet werden. Eine minimale Gegenstrommenge bedeutet, dass die Kolonne unendlich viele Übergangseinheiten besitzt. Die Bestimmung der Gegenstrommenge ist ein Optimierungsprozess zwischen Kolonnenhöhe und Gegenstrommenge.
Anwendung
Bei bestimmten Anwendungen kann anfallender Schlamm durch Fällungsreaktionen (Fe, Mn) Probleme in der Kolonne verursachen, welcher die Füllkörper verstopft. In diesen Fällen ist eine vorherige Enteisenung notwendig.
Strippen wird zum Beispiel in der Erdölverarbeitung benutzt, um das seitlich an einer Kolonne abgezogene Produkt von leichteren Bestandteilen zu reinigen. Zum Beispiel Kerosin vom leichter siedenden Benzin. In der Abwasserreinigung können damit beispielsweise Ammoniak, Schwefelwasserstoff, Mercaptane, Phenole, organische Halogenverbindungen und Kohlenwasserstoffe entfernt werden.