زیاد طول کشیدن؟ صفحه بارگیری را ببندید.
یک تحلیل مهم از فن آوری های جذب CO 2 : استفاده از سوخت های فسیلی به عنوان منبع انرژی همچنان به دی اکسید کربن به جو افزوده و اثرات مخربی را برای محیط زیست ایجاد می کند.
دانشمندان در سراسر جهان در تلاشند تا اثرات انتشار CO 2 را کاهش دهند و بسیاری از تحقیقات در سطح علمی و صنعتی ادامه دارد.
در میان فناوری های موجود جذب CO 2 ، فناوری های مبتنی بر حلال به صورت تجاری تثبیت و در بسیاری از صنایع مورد استفاده قرار می گیرند.
با وجود تجاری سازی فناوری های مبتنی بر حلال، تحقیق در مورد CO 2 فرآیندهای ضبط هنوز با
شور و نشاط به دنبال به طور قابل توجهی حداقل رساندن سرمایه و هزینه های عملیاتی در هر تن CO 2 جذب، در حالی که بهبود قابلیت اطمینان عملیاتی.
در دهه گذشته، صربنتس جامد به عنوان یک تکنولوژی بسیار امیدوار کننده برای شرکت شناخته شده است ۲ ضبط
با پتانسیل برای غلبه بر محدودیت های موجود از فن آوری های مبتنی بر حلال،. این مقاله به تحولات
اخیر در فن آوری های مبتنی بر حلال تجاری و اقتصاد خود مقایسه با یک فرایند جاذب هیدراته اختصاصی برای شرکت ضبط به تازگی توسط شرکت نویسندگان توسعه یافته است.
یک تحلیل مهم از فن آوری های جذب CO 2
رشد سریع صنعت جهانی انتشار CO 2 را از سطح پیش صنعتی ۲۸۰ ppm در سال ۲۰۱۸ به ۴۰۷٫۴ ppm افزایش میدهد – از سال ۲۰۱۷ به میزان ۲٫۴ ppm – و با سرعت تقریبی ۱٫۵ ppm / yr-2.5 ppm / yr در حال رشد است.
1 ذغال سنگ دومین منبع بزرگ انرژی اولیه است: چین ، هند و ایالات متحده ۸۵٪ از افزایش خالص انتشار CO 2 را تشکیل میدهند.
احتراق سوخت فسیلی بیش از ۸۵٪ انرژی را برای فعالیت های صنعتی تأمین می کند و عامل اصلی انتشار گازهای CO 2 است .
۲ علاوه بر این ، سوخت های فسیلی منابع اصلی انرژی برای چندین دهه آینده باقی خواهند ماند.
روند جذب و ذخیره کربن (CCS) این امکان را دارد که انتشارات آینده انرژی در جهان را تا ۲۰ درصد کاهش دهد.
۳ با توجه به CCS موسسه جهانی CO 2 پایگاه داده RE، در سال ۲۰۱۸، ۲۳ امکانات CCS در مقیاس بزرگ در عملیات و یا در حال ساخت بود، گرفتن ~ ۴۰ MMtpy از شرکت .
۴ جدایی CO 2 از مصرف منبع حدود ۷۵ درصد از هزینه کل سیستم CCS، که پیاده سازی سیستم اثرات.
۵ بنابراین استفاده از یک فناوری مقرون به صرفه برای جداسازی CO 2 از گاز دودکش ضروری است.
1- فرآیند ضبط پس از احتراق، که شامل CO 2 ضبط از گاز دودکش پس از احتراق کامل سوخت
2- فرآیند ضبط پیش احتراق که در آن سوخت در کوره های ذغال سنگ را از تبدیل به گاز سوز سالم قرار میدهند و سلب کردن شرکت ۲ منتشر میکنند توسط فرآیند .
3- یک فرآیند سوخت اکسیژن ، که باعث سوختن ذغال سنگ در جو غنی از اکسیژن خالص می شود و در نتیجه یک گاز خروجی
با تقریبا CO 2 خالص ایجاد می کند .
در میان این فن آوری، روش ضبط بعد از احتراق شامل هزینه های بالاتر از ضبط در هر تن CO 2 ، به عنوان آن شامل غلظت رقیق از گاز دودکش (یعنی <15٪).
بر اساس سطح آمادگی فناوری (TRL) ، فناوریهای موجود پس از احتراق را می توان در مراحل مختلف توسعه طبقه بندی کرد.
احتراق ، از جمله حلقه کلسیم ، حلقه شیمیایی ، جذب پس از احتراق با استفاده از جاذب ،
حلال و غشا review بررسی کردند و نتیجه گرفتند که جذب پس از احتراق بالاترین است و روش موفق برای
شرکت ضبط با استفاده از حلال.
در سال های اخیر ، به دلیل مزیت ذاتی آن در کاربرد دامنه دمای وسیع تر از دمای محیط تا
۷۰۰ درجه سانتیگراد ، تشکیل ضایعات کمتر در حین دوچرخه سواری ، و ایمن ترین مسیر جاذب جامد بیشترین توجه
را به خود جلب کرده است.
یک تحلیل مهم از فن آوری های جذب CO 2
دفع جاذب جامد مصرف شده بدون اقدامات احتیاطی محیطی
ادبیاتی که در شرکت ضبط به روش جذب با استفاده از چارچوب آلی متخلخل، پشتیبانی کربنات فلز قلیایی
و غشاهای قابل توجهی CO نشان میدهند ظرفیت ضبط.
با این حال ، درجه حرارت بالا و نیاز به منابع برای بازسازی جاذب جامد تأثیر منفی بر هزینه کلی و کارایی زمان فرآیند دارد.
در این مقاله ، جدیدترین و امیدوار کننده ترین پیشرفت ها در فناوری های ضبط پس از احتراق که در مقیاس آزمایشی و تجاری هستند ،
به طور انتقادی بررسی می شود.
علاوه بر این، هیدراته CO اختصاصی ۲ روند جاذب است بحث و مقایسه، و همچنین برآورد اقتصادی و انرژی
خود را در مقابل معمولی و مانع روند آمین.
دو فناوری عمده برای جذب پس از احتراق بر پایه حلال ها و جاذب های جامد است.
این دو فناوری ، به ویژه از نظر میزان واکنش ، ظرفیت جذب CO 2 ، دمای جذب /
بازسازی ، هزینه سرمایه ، خوردگی ، انتقال جرم و حرارت و پایداری
(حرارتی ، اکسیداتیو و شیمیایی ، که در آن ثبات شیمیایی نشان دهنده واکنش در برابر ناخالصی های موجود در گاز دودکش)
فن آوری های حلال
مسیر حلال در جذب مواد شیمیایی از شرکت های مبتنی بر از منبع، مانند یک نیروگاه با سوخت زغال سنگ.
توسعه یک شرکت تکنولوژی ضبط بستگی به پارامترهای که شامل تقاضای انرژی، ظرفیت چرخه ای،
ثبات حلال، واکنش، نوسانات، پایداری محیط زیست و در دسترس.
۱۰ فناوری مبتنی بر حلال بر اساس حلال مورد استفاده در فرآیند جذب CO 2 دسته بندی می شوند.
فرآیند جذب آمین متداول (CAAP)
فرایند جذب آمین معمولی به گاز دودکش (۱۰ کیلو پاسکال CO 2 -15 کیلو پاسکال CO 2 ) اعمال میشود.
برای شرکت ضبط با استفاده از مونو (MEA) به عنوان حلال شامل جذب در ۴۰ درجه سانتی گراد-
۴۵ درجه سانتی گراد و دفع در ۱۱۵ درجه سانتی ج ۱۲۰ درجه سانتیگراد یک راه حل MEA آبی
(۲۰ درصد -۳۰ درصد وزنی) می توانید یک سطح بالا از شرکت دستیابی به ۲ ضبط (۹۰٪ یا بیشتر) با توجه به روند سریع و واکنش شیمیایی قوی است.
معمولی حداقل پوست کن وظایف جوش آور برای CAAP هستند ~ ۳٫۶ GJ / متریک تی ۴ GJ / تی متریک CO 2 دستگیر میشوند.
در فرآیند مبتنی بر حلال ، جریان گاز و مایع به صورت ضد جریان تماس می گیرند.
روند جذب آمین با مانع
با پتانسیل کاهش نیروگاه در مقیاس بزرگ CO 2 ، توسعه دهندگان فناوری – مانند صنایع سنگین میتسوبیشی
(فرآیند KM-CDR) ، Linde-BASF (فرآیند آبی OASE) و Carbon Clean Solution Ltd. (روند CDRMax) –
آغاز میشوند برای بهینه سازی فن آوری جذب شیمیایی برای کاهش عامل و سرمایه کلی هزینه های شرکت ضبط.
تغییرات متمرکز در درجه اول بر روی ادغام حرارتی سیستم جذب CO 2 با نیروگاه و توسعه فرمولاسیون های حلال با
تقاضای بخار سلب کمتر ، نرخ گردش خون حلال کمتر از CAAP و کاهش تخریب حلال است. این پیشرفت های فرآیند
امکان کاهش هزینه و شدت انرژی CO 2 پس از احتراق را دارد در مقایسه با یک مسیر آمین معمولی ۳۰ درصد تخمین میزنند.
فناوری ضبط CO 2 MHI
برای غلبه بر مشکلات CAAP ، صنایع سنگین میتسوبیشی (MHI) یک فناوری جذب CO 2 پس از احتراق به نام فرایند KM-CDR ™
(بازیابی دی اکسید کربن میتسوبیشی Kansai) تولید کرده است.
از حلال KS-1 استفاده می کند که مصرف انرژی کمی ، اتلاف حلال کم و خوردگی کمی دارد.
۱۵ فرایند KM-CDR می توانید بیش از ۹۰ درصد از CO گرفتن ۲ از یک جریان گاز دودکش و CO تولید ۲ بیش از ۹۹٫۹٪ خالص است.
استفاده از بخار در تکنولوژی KM-CDR MHI است (۰٫۹۸ تن متریک / متریک تی ۱٫۴۸ متریک تن / متریک تن CO 2 ) کمتر از CAAP است.
تاکنون ، MHI 13 کارخانه جذب CO 2 را برای تولید کود ، متانول و روغن تجاری کرده است.
بزرگترین شرکت CO جهان نیروگاه تصرف (۴،۷۷۶ متری tpd) در یک نیروگاه با زغال سنگ به
Petra Nova Parish Holdings LLC توسط MHI در سال ۲۰۱۶ تحویل دادند.
