Analiza dwustopniowych układów membranowej separacji CO2 ze spalin bloku węglowego

• Autorzy: Janusz-Szymańska K. , Kotowicz J.
• Konferencja: Problemy badawcze energetyki cieplnej / Konferencja (10 ; 13-16.12.2011 ; Warszawa, Polska)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono analizę zastosowania membranowej instalacji separacji dwutlenku węgla ze spalin powstających w bloku energetycznym. Do analizy procesu wychwytu CO2 wybrano membrany polimerowe. W wielu przypadkach nie można osiągnąć żądanego efektu separacji (stopień odzysku oraz czystość otrzymywanego CO2 powinna być na poziomie 90%) przy wykorzystaniu instalacji jednostopniowej. Zastosowanie pojedynczego układu pozwala osiągnąć wysoką czystość produktu kosztem obniżenia stopnia odzysku. Dlatego by uzyskać odpowiednią czystość produktu, a zarazem wysoką wydajność procesu stosuje się układy kilkustopniowe - kaskady membranowe. W artykule głównie skupiono uwagę na wpływie pracy różnych struktur układów dwustopniowych na czystość i stopień odzysku otrzymywanego CO2. Analizowano kaskady membranowe bez i z nawrotem składnika. Badano strukturę układu kaskady odpędzającej (zawrócenie strumienia permeatu) oraz zatężającej (zawrócenie strumienia retentatu) i jej wpływ na jakoś otrzymywanego dwutlenku węgla. Również analizie poddano strukturę układów dwustopniowych bez nawrotu składnika. Oceniane efektywność pracy układu gdy drugi stopień zasilany był permeatem oraz układ z mieszaniem permeatów. Dla wszystkich analizowanych układów badano wpływ ciśnień, powierzchni membran oraz selektywności na charakterystyki procesu separacji - tj. czystość, stopień odzysku CO2 oraz energochłonność procesu.

Słowa kluczowe

PL

membrana; instalacja membranowa; separacja dwutlenku węgla; spaliny; membrany polimerowe; układ dwustopniowy

EN

membrane; membrane instalation; carbon dioxide capture; pollution; polymer membranes; two-stage instalation

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej
• Czasopismo: Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Konferencje
• Rocznik: 2011
• Tom: z. 27
• Strony: 65--77
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Janusz-Szymańska K.

• Politechnika Śląska, Gliwice

autor

Kotowicz J.

• Politechnika Śląska, Gliwice

Bibliografia

• [1] Bednarska A., Europejskie plany poprawy efektywności energetycznej. Strony internetowe Urzędu Regulacji Energetyki: www.ure.gov.pl, 2008
• [2] Dyrektywa Parlamentu Europejskiego 2009/29/WE 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. Dziennik Urzędowy Unii Europejskiej L 140/63
• [3] Budzianowski W., Engineering Benefits of Mass Recirculation in Novel Energy Technologies with CO2 Capture. Rynek Energii, Nr 3(88), 2010
• [4] Bartela Ł., Skorek-Osikowska A., Ekologiczny efekt sprzężenia nadkrytycznego bloku węglowego z instalacją turbiny gazowej. Rynek Energii, Nr 2(87), 2010, s. 8-13
• [5] Kotowicz J., Chmielniak T., Janusz-Szymańska K., The influence of membrane CO2 separation on the efficiency of a coal-fired power plant, Energy 35 (2010), pp. 841-850.
• [6] Bodzek M., Bohdziewicz J., Konieczny K.: Techniki membranowe w ochronie środowiska. Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 1997.
• [7] Rautenbach R., Procesy membranowe. WNT Warszawa, 330(1996)
• [8] Kotowicz J., Janusz-Szymańska K., Analysis of opportunities to improve the effectiveness of work of membranes for carbon dioxide recovery. Power engineering and environment 2010. Ostravice, 1-3 September 2010, s. 68-72
• [9] Chmielniak T., Nadkrytyczne Bloki Węglowe. Projekt Badawczy Zamawiany PBZ - MEiN - 4/2/2006
• [10] Kotowicz J., Janusz-Szymańska K., Zapotrzebowanie na energię dwustopniowego membranowego układu separacji CO2 ze spalin bloku energetycznego. Rynek Energii, Nr 6 (91), 2010, s. 56-61