Adsorpcyjne usuwanie CO2 ze spalin kotłowych

• Autorzy: Nowak W. , Majchrzak-Kucęba I. , Wawrzyńczak D. , Bieniek J. , Srokosz K. , Błeszyński L. , Zajączkowska J.

Warianty tytułu

EN

Adsorption method of CO2 removal from power boiler flue gases

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Omówiono doświadczenia uzyskane podczas badań pilotowych średniego stężenia dwutlenku węgla w produkcie wzbogaconym w CO2 oraz sprawności procesu separacji dwutlenku węgla z gazów pochodzących z konwencjonalnego spalania węgla w TAURON Wytwarzanie S.A. – Oddział Elektrownia Łagisza (wydzielania CO2 z gazu zasilającego), w jakim zastosowano technikę adsorpcji zmiennociśnieniowej z podwójnym płukaniem złoża składnikiem lekkim i ciężkim – DR-VPSA (z ang. Dual-Reflux Vacuum-Pressure Swing Adsorption). Technika ta nie była dotychczas stosowana w badaniach w skali pilotowej na świecie. Przeprowadzone badania pozwoliły na uzyskanie stężenia CO2 we wzbogaconym gazie na poziomie około 60% przy wysokiej sprawności procesu. Stwierdzono również duży wpływ stężenia dwutlenku węgla w gazie zasilającym na stężenie CO2 w gazie wzbogaconym. Dlatego też w dalszych pracach, oprócz testowania różnych wartości ciśnień w poszczególnych fazach procesu przy różnych czasach i wartościach przepływu, prowadzone będą analizy innych recept procesu. Na podstawie otrzymanych wyników szczególnie istotne wydaje się zastosowanie dwóch sekcji adsorbera, w których jedna pozwala na wzbogacenie gazu, zaś druga na jego dalsze oczyszczenie i uzyskanie wysokiego stężenia CO2.

EN

Discussed is an experience gained during pilot research of an average CO2 concentration in a CO2 enriched product as well as the efficiency of separation process of carbon dioxide coming from conventional coal-fired boilers in TAURON Wytwarzanie S.A. – Oddział Elektrownia Łagisza (separation of CO2 from feed gas) in which the so-called DR-VPSA (Dual-Reflux Vacuum-Pressure Swing Adsorption) technology was used. This technology has not been used in pilot studies anywhere in the world so far. The carried out research allowed to achieve 60% CO2 concentration in the enriched gas with the high efficiency of the process. Ascertained was also a big influence of carbon dioxide concentration in the feed gas on CO2 concentration in the enriched gas. That is why in further examinations, apart from testing various pressure values in successive process stages with different time and flow values, some other process formulas will be analysed. It seems that, on the basis of the obtained results, particularly essential is the application of two adsorber sections from which the first one enables the gas enrichment while the second its further cleaning and achieving a high CO2 concentration.

Słowa kluczowe

PL

adsorpcyjne usuwanie CO2 ze spalin kotłowych; adsorpcja zmiennociśnieniowa; podwójne płukanie złoża

EN

adsorption method of CO2 removal from power boiler flue gases; vacuum-pressure swing adsorption; dual reflux cycle

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Energia [Stowarzyszenie Elektryków Polskich - COSiW]
• Czasopismo: Energetyka
• Rocznik: 2014
• Tom: nr 1
• Strony: 15--19
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Nowak W.

• Politechnika Częstochowska, Wydział Inżynierii Środowiska i Biotechnologii, Instytut Zaawansowanych Technologii Energetycznych

autor

Majchrzak-Kucęba I.

• Politechnika Częstochowska, Wydział Inżynierii Środowiska i Biotechnologii, Instytut Zaawansowanych Technologii Energetycznych

autor

Wawrzyńczak D.

• Politechnika Częstochowska, Wydział Inżynierii Środowiska i Biotechnologii, Instytut Zaawansowanych Technologii Energetycznych

autor

Bieniek J.

• Politechnika Częstochowska, Wydział Inżynierii Środowiska i Biotechnologii, Instytut Zaawansowanych Technologii Energetycznych

autor

Srokosz K.

• Politechnika Częstochowska, Wydział Inżynierii Środowiska i Biotechnologii, Instytut Zaawansowanych Technologii Energetycznych

autor

Błeszyński L.

• Eurol Innovative Technology Solutions Sp. z o. o., Gliwice

autor

Zajączkowska J.

• Eurol Innovative Technology Solutions Sp. z o. o., Gliwice

Bibliografia

• [1] Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady 2009/28/WE z dnia 23 kwietnia 2009 r. w sprawie promowania stosowania energii ze źródeł odnawialnych zmieniająca i w następstwie uchylająca dyrektywy 2001/77/WE oraz 2003/30/WE.
• [2] Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady 2009/29/WE z dnia 23 kwietnia 2009 r. zmieniająca dyrektywę 2003/87/WE w celu usprawnienia i rozszerzenia wspólnotowego systemu handlu uprawnieniami do emisji gazów cieplarnianych.
• [3] Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady 2009/31 /WE z dnia 23 kwietnia 2009 r. w sprawie geologicznego składowania dwutlenku węgla oraz zmieniająca dyrektywę Rady 85/337/EWG, Euratom, dyrektywy Parlamentu Europejskiego i Rady 2000/60/WE, 2001/80/WE, 2004/35/WE, 2006/12/WE, 2008/1/WE i rozporządzenie (WE) nr 1013/2006.
• [4] Decyzja Parlamentu Europejskiego i Rady nr 2009/406/WE z dnia 23 kwietnia 2009 r. w sprawie wysiłków podjętych przez państwa członkowskie, zmierzających do zmniejszenia emisji gazów cieplarnianych w celu realizacji do roku 2020 zobowiązań Wspólnoty dotyczących redukcji emisji gazów cieplarnianych.
• [5] Energy and environmental report 2008, EEA, Copenhagen, no 6/2008.
• [6] Aktualizacja Prognozy zapotrzebowania na paliwa i energię do roku 2030, Agencja Rynku Energii S.A., Warszawa, wrzesień 2011.
• [7] Komunikat Komisji do Rady i Parlamentu Europejskiego, zrównowaźona produkcja energii z paliw kopalnych: cel - niemal zerowa emisja ze spalania węgla po 2020 r., KOM (2006) 843 wersja ostateczna, Bruksela, 10 stycznia 2007.
• [8] Shao R., Stangeland A., Amines Used in CO2 Capture - Health and Environmental mpacts, The Bellona Foundation, Norwegia, 2009.
• [9] Goto K., Okabe H., Shimizu S., Onada M., Fyjioka Y., Evaluation method of novel absorbents for C02 capture, Energy Procedia 2009, 1, 1083-1089.
• [10] Kotowicz J., Janusz K., Sposoby redukcji CO2 z procesów energetycznych, Rynek Energii 2007, 1, 10-18.
• [11] Wójcicki A., Geologiczne składowanie CO2 [w:] Technologia wychwytywania i geologicznego składowania dwutlenku węgla (CCS) sposobem na złagodzenie zmian klimatu, Raport przygotowany na zlecenie Polskiej Konfederacji Pracodawców Prywatnych Lewiatan przy wsparciu funduszu brytyjskiego Ministerstwa Spraw Zagranicznych, Warszawa 2010.
• [12] Kuropka J., Oczyszczanie gazów, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 2000.
• [13] Zhang J., Webley P.A., Xiao P., Effect of process parameters on power requirements of vacuum swing adsorptiom technology for CO2 capture from flue gas, Energy Conversion Management, Vol. 49, 2008, s. 346-356.
• [14] Zhang J., Webley P.A., Xiao P., Cycle development and design for CO2 capture from flue gas by vacuum swing adsorption, Environmental Science Technology, Vol. 42, 2008, s. 563-569.
• [15] Tlili N., Grevillot G., Vallieres C., Carbon dioxide capture and recovery by means of TSA and/or VSA, International Journal of Greenhouse Gas Control, Vol. 3, 2009, s. 519-527.
• [16] Ishibashi M., Otake K., Kanamori S., Study on CO2 removal technology from flue gas of thermal power plant by phisical adsorption method, Greenhouse Gas Control Technologies 1999, s. 95-106.
• [17] Materiały własne TAURON Wytwarzanie S.A.