Carbon dioxide separation technologies

• Autorzy: Czarnota Robert , Knapik Ewa , Wojnarowski Paweł , Janiga Damian , Stopa Jerzy

Identyfikatory

DOI

10.24425/ams.2019.129364

Warianty tytułu

PL

Technologie separacji dwutlenku węgla

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

CO2 emission from combustion fossil fuels is considered as the primary factor in the global warming. Different methods for separation CO2 from combustion flue gases are extensively used across the world. The aim of this study is to analyze the most important technological solutions of CO2 separation. For this reason chemical absorption, physical absorption, adsorption approach, membrane filtration and cryogenic process were researched. Concluding, selection of the right method for carbon dioxide capture separation is a complex issue and a range of technological and economic factors should be taken into consideration prior to application on the industrial scale.

PL

Emisja CO2 do atmosfery pochodząca ze spalania paliw kopalnych jest uważana za główny czynnik globalnego ocieplenia. Różne metody oddzielania CO2 od gazów spalinowych są szeroko stosowane na ca-łym świecie. Celem niniejszego artykułu jest analiza najważniejszych technologicznych rozwiązań separacji CO2. W tym celu przeanalizowano następujące metody: absorpcja chemiczna, absorpcja fizyczna, adsorpcja, filtracja membranowa i proces kriogeniczny. Podsumowując, wybór właściwej metody separacji dwutlenku węgla pod kątem wychwytu dwutlenku węgla jest złożonym zagadnieniem, a przed zastosowaniem na skalę przemysłową należy wziąć pod uwagę szereg czynników, w tym technologiczne i ekonomiczne.

Słowa kluczowe

EN

CO2 capture; membrane technology; absorption; cryogenic separation

PL

wychwyt CO2; technologia membran; absorpcja; separacja kriogeniczna

• Wydawca: Instytut Mechaniki Górotworu PAN
• Czasopismo: Archives of Mining Sciences
• Rocznik: 2019
• Tom: Vol. 64, no. 3
• Strony: 487--498
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Czarnota Robert

• AGH University of Science and Technology, al. A. Mickiewicza 30, 30-059, Krakow, Poland

autor

Knapik Ewa

• AGH University of Science and Technology, al. A. Mickiewicza 30, 30-059, Krakow, Poland

autor

Wojnarowski Paweł

• AGH University of Science and Technology, al. A. Mickiewicza 30, 30-059, Krakow, Poland

autor

Janiga Damian

• AGH University of Science and Technology, al. A. Mickiewicza 30, 30-059, Krakow, Poland

autor

Stopa Jerzy

• AGH University of Science and Technology, al. A. Mickiewicza 30, 30-059, Krakow, Poland

Bibliografia

• [1] Abanades J., Arias B., Lyngfelt A., Mattisson T., Wiley D., Li H., Ho M., Mangano E., Brandani S., 2015. Emerging CO2 capture systems. International Journal of Greenhouse Gas Control 40, 126-166.
• [2] Aminu M., Nabavi S., Rochelle C., Manovic V., 2017. A review of developments in carbon dioxide storage. Applied Energy, 208, 1389-1419.
• [3] Ben-Mansour R., Habib M., Bamidele O.E., Basha M., Qasem N., Peedikakkal A., Laoui T., Ali M., 2016. Carbon capture by physical adsorption: materials, experimental investigations and numerical modeling and simulations – a review. Applied Energy 161, 225-255.
• [4] Cuccia L., Dugay J., Bontemps D., Louis-Louisy M., Vial J., 2018. Analytical methods for the monitoring of postcombustion CO2 capture process using amine solvents: A review. International Journal of Greenhouse Gas Control 72, 138-151.
• [5] Czarnota R., Knapik E., Wojnarowski P., Stopa J., Janiga D., Kosowski P., 2017. The chemical composition of crude oil produced by supercritical CO2 injection into oil reservoirs. Przemysł Chemiczny 96 (5), 964-967.
• [6] Darde V., Thomsen K., Van Well W., Stenby E., 2010. Chilled ammonia process for CO2 capture. International Journal of Greenhouse Gas Control 4 (2), 131-136.
• [7] Dortmundt D., Doshi K. 1999. Recent developments in CO2 removal membrane technology. UOP LLC, 1-30.
• [8] Gatti M., Martelli E., Marechal F., Consonni S., 2014. Review, modeling, heat integration, and improved schemes of Rectisol®-based processes for CO2 capture. Applied Thermal Engineering 70 (2), 1123-1140.
• [9] Huxley D., 2006. Dakota Gasification Company CO2 sequestration verification project – a case study of greenhouse gas reduction verification and marketing. Fuel processing technology 87 (3), 179-183.
• [10] Jansen D., Gazzani M., Manzolini G., van Dijk E., Carbo M., 2015. Pre-combustion CO2 capture. International Journal of Greenhouse Gas Control 40, 167-187.
• [11] Kim Y., Lim J., Jeong S., Yoon Y., Bae S., Nam S., 2013. Comparison of carbon dioxide absorption in aqueous MEA, DEA, TEA, and AMP solutions. Bulletin of the Korean Chemical Society 34 (3), 783-787.
• [12] Knapik E., Kosowski P., Stopa J., 2018. Cryogenic liquefaction and separation of CO2 using Nitrogen Removal Unit cold energy. Chemical Engineering Research and Design 131, 66-79.
• [13] Leung D., Caramanna G., Maroto-Valer M., 2014. An overview of current status of carbon dioxide capture and storage technologies. Renewable and Sustainable Energy Reviews 39, 426-443.
• [14] Merkel T., Lin H., Wei X., Baker R., 2010. Power plant post-combustion carbon dioxide capture: an opportunity for membranes. Journal of Membrane Science 359 (1-2), 126-139.
• [15] Narębska A., 1997. Membrany i membranowe techniki rozdziału. Wydawnictwo Uniwersytetu Mikołaja Kopernika, Toruń, 84-86.
• [16] Shakerian F., Kim K., Szulejko J., Park J., 2015. A comparative review between amines and ammonia as sorptive media for post-combustion CO2 capture. Applied Energy, 148, 10-22.
• [17] Tuinier M., Hamers H., van Sint Annaland M., 2011. Techno-economic evaluation of cryogenic CO2 capture – A comparison with absorption and membrane technology. International Journal of Greenhouse Gas Control 5 (6), 1559-1565.
• [18] Wang M., Lawal A., Stephenson P., Sidders J., Ramshaw C., 2011. Post-combustion CO2 capture with chemical absorption: a state-of-the-art review. Chemical Engineering Research and Design 89 (9), 1609-1624.
• [19] Wang M., Joel A., Ramshaw C., Eimer D., Musa N., 2015. Process intensification for post-combustion CO2 capture with chemical absorption: A critical review. Applied Energy 158, 275-291.
• [20] Zhao M., Minett A., Harris A., 2013. A review of techno-economic models for the retrofitting of conventional pulverisedcoal power plants for post-combustion capture (PCC) of CO2. Energy & Environmental Science 6 (1), 25-40.