Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Wpływ zawilgoconego ditlenku węgla na korozję stali rurociągowej

Masłowski Mateusz, Czupski Marek, Wójcikowski Artur

Przemysł Chemiczny

|

2024

|

T. 103, nr 3

404--409

PL

Przedstawiono informacje dotyczące procesów korozji stali podczas transportu ditlenku węgla w celu składowania go w formacjach złożowych. Opisano metodykę laboratoryjnego badania korozji stali w środowisku zawilgoconego CO₂, w warunkach temperatury i ciśnienia panujących na początku i na końcu rurociągu. Ocenie odporności na korozję poddano rurę stalową X65C wraz ze spoiną. Badania obejmowały ekspozycję próbek stali w środowisku zawilgoconego CO₂, a następnie analizę zmian masy oraz powierzchni stali w celu wyznaczenia szybkości korozji równomiernej oraz głębokości, szerokości i długości wżerów. Na podstawie wyników badań stwierdzono, że poddana testom stal X65C i spoina były całkowicie odporne na działanie ciekłego CO₂ zawierającego 50 ppmv lub 1000 ppmv wody.

EN

Six X65C steel pipe samples, with or without weld, were kept in a wet CO₂ environment (500 and 1000 ppmv) under precisely defined conditions of temp. (4 and 30°C) and pressure (12 and 15 MPa) prevailing at the beginning and end of pipeline, for 10 days. The change in mass and surface image of the samples was analyzed to det. the uniform corrosion rate and pit size. The tested X65C steel and weld were resistant to liq. CO₂ contg. 50 ppmv and 1000 ppmv water because the detd. corrosion rate was less than 0.001 mm/year.

2

Carbon Dioxide Capturing via a Randomly Packed Bed Scrubber Using Primary and Poly Amine Absorbents

Dhuyool Amjad Wadhah, Shakir Ibtehal Kareem

Journal of Ecological Engineering

|

2023

|

Vol. 24, nr 11

14--29

EN

Greenhouse gases (GHGs) cause global warming and climate change, making their emission and synthesis a global issue. Employing a pilot-scale scrubber packed with a Rashing ring randomly, where experimentally examined the absorption performance of carbon dioxide capturing by using an aqueous solvent of primary and poly alkanol amines; the investigations on carbon dioxide capturing were carried out at atmospheric pressure (1 atm), using simulated feed gas of carbon dioxide balanced with nitrogen. Monoethanolamine, Triethylenetetramine, and Diethylenetriamine are the primary and poly alkanol amine absorbents examined for this work. The impact of operating conditions, including amine inlet concentrations, liquid flow rates, gas flow rate, lean amine loading, inlet carbon dioxide concentration, absorbent temperature, and alkanol amine type, were examined according to the two-film concept. Regarding the removal of carbon dioxide efficiency and volumetric mass transfer coefficient based on the gas side, the absorption performance was presented. A lab-scale investigation revealed that employing DETA absorbent possesses higher carbon dioxide removal efficiency of up to 28.9% and a higher coefficient of mass transfer of up to 165.7% in comparison to conventional MEA absorbent while employing TETA absorbent possesses higher carbon dioxide removal efficiency of up to 18.86% and higher coefficient of mass transfer of up to 69.64% in comparison to the conventional MEA absorbent. Based on these findings, it is reasonable to assume that DETA would serve as an efficient chemical absorbent for the removal of carbon dioxide.

3

O korzyściach technologii wychwytu dwutlenku węgla w polskich realiach

Woszczyk Paweł, Kaczanowski Michał

Instal

|

2022

|

nr 12

8--13

PL

Celem poniższego artykułu jest przedstawienie korzyści z zastosowania technologii wychwytu dwutlenku węgla w Krajowym Systemie Elektroenergetycznym. W artykule zostały przedstawione nie tylko zagadnienia związane z obecną sytuacją geopolityczną ale również kwestie techniczne. Ponadto tekst przybliża obecne trendy związane z CCS oraz jak wyglądają perspektywy tej technologii w najbliższym czasie.

EN

The purpose of this article is to present the benefits of using carbon dioxide capture technology in the National Power System. The article presents not only aspects related to the current geopolitical situation, but also technical issues. In addition, the text presents the current trends related to CCS and what the prospects for this technology look like in the near future.

4

Preparation and long term stability studies of carbon dioxide adsorbents based on hyperbranched polymers

Parzuchowski Paweł G., Mazurek Magdalena, Świderska Aleksandra, Roguszewska Marlena, Rolińska Karolina, Wołosz Dominik

Polimery

|

2020

|

T. 65, nr 3

174--183

EN

The article reports preparation and characterization of CO2 adsorbents based on hyperbranched polyamines and polyglycerols. Hyperbranched polyglycerol containing primary amine groups (A-HBPG) and polyethyleneimine (PEI) showed to be effective in CO2 capture from the ambient air. Adsorbents based on those polymers were stable for at least 17 adsorption/desorption cycles provided the desorption was performed in oxygen free atmosphere. Amine containing hyperbranched polymers are promising materials for CO2 capture.

PL

Scharakteryzowano adsorbenty CO2 otrzymane na bazie polietylenoiminy (PEI) lub hiperrozgałęzionego poliglicerolu zawierającego grupy aminowe (A-HBPG) osadzone na różnych podłożach. Wykazano, że A-HBPG i PEI skutecznie wychwytują CO2 z otaczającego powietrza. Badane adsorbenty wykazywały stabilność przez co najmniej 17 cykli adsorpcji/desorpcji CO2, pod warunkiem, że desorpcję prowadzono w atmosferze beztlenowej. Stwierdzono, że hiperrozgałęzione polimery zawierające grupy aminowe są obiecującymi materiałami przeznaczonymi do wychwytywania CO2.

5

The systematic design of CO2 capture rocesses applied to the oxidative coupling of methane

Penteado A., Esche E., Salerno D., Godini H. R., Repke J.-U., Wozny G.

Czasopismo Techniczne. Mechanika

|

2016

|

Y. 113, iss. 1-M

183--194

EN

The oxidative coupling of methane is the catalytic conversion of methane into ethene. Carbon dioxide is generated as a reaction by-product and must be removed from the gaseous stream. In this paper, the application of a hybrid carbon dioxide removal process including absorption with amines and gas separation membranes is investigated through simulations and cost estimations.

PL

Utleniające łączenie cząsteczek metanu do etenu możliwe jest na drodze katalitycznej konwersji metanu. Dwutlenek węgla powstaje jako produkt uboczny reakcji i musi być usuwany z gazowego strumienia. W niniejszym artykule, przedstawiono hybrydowy proces usuwania CO2: absorpcji z aminami i separacji membranowej oraz szacunek kosztów.

6

Capturing exhaust CO2 gas using molten carbonate fuel cells

Dhawan P., Kapoor A. U.

Advances in Science and Technology. Research Journal

|

2016

|

Vol. 10, nr 29

147--151

EN

Carbon dioxide is considered as one of the major contenders when the question of greenhouse effect arises. So for any industry or power plant it is of utmost importance to follow certain increasingly stringent environment protection rules and laws. So it is significant to keep eye on any possible methods to reduce carbon dioxide emissions in an efficient way. This paper reviews the available literature so as to try to provide an insight of the possibility of using Molten Carbonate Fuel Cells (MCFCs) as the carbon capturing and segregating devices and the various factors that affect the performance of MCFCs during the process of CO2 capture.

7

Progress and Challenges in the Direct Carbon Fuel Cell Technology

Chen J. J., Gao X. H., Yan L. F., Xu D. G.

International Letters of Chemistry, Physics and Astronomy

|

2015

|

Vol. 49

109--129

EN

Fuel cells are under development for a range of applications for transport, stationary and portable power appliances. Fuel cell technology has advanced to the stage where commercial field trials for both transport and stationary applications are in progress. Direct Carbon Fuel Cells (DCFC) utilize solid carbon as the fuel and have historically attracted less investment than other types of gas or liquid fed fuel cells. However, volatility in gas and oil commodity prices and the increasing concern about the environmental impact of burning heavy fossil fuels for power generation has led to DCFCs gaining more attention within the global study community. A DCFC converts the chemical energy in solid carbon directly into electricity through its direct electrochemical oxidation. The fuel utilization can be almost 100% as the fuel feed and product gases are distinct phases and thus can be easily separated. This is not the case with other fuel cell types for which the fuel utilization within the cell is typically limited to below 85%. The theoretical efficiency is also high, around 100%. The combination of these two factors, lead to the projected electric efficiency of DCFC approaching 80% - approximately twice the efficiency of current generation coal fired power plants, thus leading to a 50% reduction in greenhouse gas emissions. The amount of CO2 for storage/sequestration is also halved. Moreover, the exit gas is an almost pure CO2 stream, requiring little or no gas separation before compression for sequestration. Therefore, the energy and cost penalties to capture the CO2 will also be significantly less than for other technologies. Furthermore, a variety of abundant fuels such as coal, coke, tar, biomass and organic waste can be used. Despite these advantages, the technology is at an early stage of development requiring solutions to many complex challenges related to materials degradation, fuel delivery, reaction kinetics, stack fabrication and system design, before it can be considered for commercialization. This paper, following a brief introduction to other fuel cells, reviews in detail the current status of the direct carbon fuel cell technology, recent progress, technical challenges and discusses the future of the technology.

8

Influence of Flow Parameters on Capture of Carbon Dioxide Gas by a Wet Scrubber

Ndiritu H., Kibicho K., Gathitu B. B.

Journal of Power Technologies

|

2013

|

Vol. 93, nr 1

9--15

EN

There is currently much concern over the issues of carbon dioxide emissions and climate change. Economic growth has driven carbon dioxide emission to 6 billion tonnes annually. Analysis has shown that carbon dioxide forms 13 to 15% of the combustion exhaust gases that are released directly into the atmosphere. Such concentrations can be effectively reduced using wet scrubbing. This is a capture mechanism involving the interaction of a liquid and a gas phase in a counter flow configuration. This paper presents the performance of a wet scrubbing system based on variation in flow properties. The results show that an increase in liquid and gas flow rate causes a 19% in carbon dioxide absorption. This resulted from proper mixing of gas and liquid phases within the absorber facilitated by the packed bed surface. Heating of the carbon dioxide gas caused an increase in absorption of more than 10% for varying liquid flow rate and of 14% for varying gas flow rate. This was attributed to an increase in heat energy for the reaction of carbon dioxide and water.

9

Analiza dwustopniowych układów membranowej separacji CO2 ze spalin bloku węglowego

Janusz-Szymańska K., Kotowicz J.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Konferencje

|

2011

|

z. 27

65--77

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.

10

Koncepcja wydzielania ditlenku węgla ze spalin w procesie hybrydowym

Warmuziński K., Tańczyk M., Jaschik M., Janusz-Cygan A.

Polityka Energetyczna

|

2011

|

T. 14, z. 2

427-439

PL

Jedną z dróg ograniczania emisji ditlenku węgla jest usuwanie go ze strumieni gazów odlotowych. W niniejszej pracy przedstawiono koncepcję wydzielania CO2 ze spalin w procesie hybrydowym, łączącym adsorpcję zmiennociśnieniową (PSA) i separację membranową. W szczególności omówiono podstawowe założenia obu węzłów separacji, sformułowane na podstawie analizy literatury przedmiotu oraz wyników własnych badań doświadczalnych i symulacji numerycznych. Stwierdzono, że w proponowanym układzie możliwy będzie prawie 100% odzysk ditlenku węgla w strumieniu gazu o stężeniu CO2 wynoszącym powyżej 95% z mieszaniny zawierającej 13,3 % CO2 i 86,7 % N2. Na podstawie przedstawionej w tej pracy koncepcji wydzielania ditlenku węgla ze spalin budowana jest w Instytucie Inżynierii Chemicznej PAN w Gliwicach instalacja demonstracyjna oraz opracowywany jest symulator numeryczny procesu hybrydowego.

EN

Directive 2009/31/WE concerning geological storage of carbon dioxide (the so-called CSS Directive) is yet another step taken by the EU in limiting CO2 emissions. Since free emission quotas are going to be phased out, our energy sector will be compelled to implement the various CO2 abatement options or, alternatively, buy emission permits. The present study describes a technique for the removal of CO2 from flue gases via a hybrid process which combines pressure swing adsorption (PSA) and membrane separation. The scheme of the process is shown in Fig. 1. The procedure for selecting an appropriate adsorbent for the PSA unit is discussed. In Fig. 2 experimental CO2 adsorption isotherms are shown for a temperature of 20C. In Fig. 3 a dependence is presented of the CO2/N2 selectivity coefficient on pressure (Eq. 1) for both zeolite molecular sieves (ZMS) 13X and activated carbons. It is found that, from the standpoint of CO2 separation efficiency, ZMS 13X perform better than the activated carbons studied. In Table 1 the proposed PSA cycle is shown. Based on extensive simulations the efficiency of the PSA unit is assessed. As can be seen from Fig 4, at feed flow rates below 7.5 mn 3/h it is possible to obtain an enriched product that contains over 70 vol. % of CO2, with an almost complete recovery. In addition, experiments were carried out for the separation of a mixture containing 70% of CO2 and 30% of N2, using commercial membrane modules. Figs. 5, 6 and 7 shows, respectively, permeate and retentate CO2 concentrations and the cut ratio as functions of the pressure difference between the feed side and the permeate side of the module (p). It is concluded that the membrane unit can increase the concentration of carbon dioxide from 70% to over 95%, which is quite sufficient in terms of transport and storage. Based on the technique proposed in this study a demonstration installation is currently under construction in the Institute of Chemical Engineering, Polish Academy of Sciences. Also, a versatile numerical simulator for the hybrid CO2 separation is being developed.

11

Carbon dioxide capture from power plants using chemical absorption

Bełch K., Chmielniak T.

Systems : journal of transdisciplinary systems science

|

2008

|

Vol. 13, spec. iss. 1/2

1--10

EN

In these paper was modeled carbon dioxide removal from the flue gases of power plant, using AspenPlus. The solvents used in the model were monoethanolamine (MEA) and ammonia aqueous solutions. Absorber model built on RadFrac of AspenPlus was modeled as a tray column. There are presented the effect of the main parameters on absorption and stripping columns for example influence of solvent concentration, solvent temperature or heat amount necessary need to desorption process.

PL

W pracy przedstawiono proces absorpcji chemicznej CO2 ze spalin energetycznych z zastosowaniem MEA oraz amoniaku jako sorbentów. Przeanalizowano główne parametry związane z procesem absorpcji w tym: parametry sorbentu, warunki panujące w kolumnie absorpcyjnej. Dla absorpcji z użyciem aminy rozpatrywano także proces desorpcji wskazując na główne problemy występujące w procesie głównie: zużycie ciepła niezbędnego do procesu desorpcji. Zarówno proces absorpcji jak i desorpcji został zamodelowany w programie Aspen Plus, obydwie kolumny (absorber i desorber) są kolumnami równowagowymi.

12

Integracja instalacji wychwytu CO2 z kondensacyjnymi blokami energetycznymi

Chmielniak T., Kosman G., Łukowicz H.

Rynek Energii

|

2008

|

nr 6

75-81

PL

W artykule przeanalizowano możliwości wychwytu dwutlenku węgla ze spalin drogą absorpcji chemicznej w elektrowniach kondensacyjnych opalanych węglem. Przyjęto, że nośnikiem energii doprowadzonej do procesu wychwytu CO2 będzie para o odpowiednio dobranych parametrach i strumieniu. Omówiono możliwości poboru pary z turbiny współpracującej z kotłem dla którego prowadzi się separację dwutlenku węgla. Drugim wariantem jest zasilanie instalacji wychwytu w parę z obcego źródła. Przedstawiono koncepcję wykorzystania istniejących bloków 360 MW do zasilania ciepłem instalacji CO2 nowego bloku. Opisano zmiany w układzie turbiny. Przeanalizowano efektywność pracy bloków energetycznych przed i po wprowadzeniu procesów usuwania CO2.

EN

The paper analyzes the possibilities of carbon dioxide capture from the flue gas in condensing coal fired power plants by means of the chemical absorption. It was assumed that the energy is supplied to the CO2 capture process through a steam at appropriate parameters and flow. The discussion presented here considers a steam extraction from a turbine fed by a steam boiler, for which the carbon dioxide separation is conducted. The second option under analysis is energy supplied to the carbon capture system through a steam from an external source. The paper presents a concept of using existing 360 MW turbines to supply the heat into CO2 capture system of a new power generating unit. The required adjustments in the turbines are described. Also the power generating units performance is analyzed before and after the CO2 removal system is applied.

13

Hybrydowe układy do rozdziału mieszanin wodoru i dwutlenku węgla. Prezentacja projektu UE HY2SEPS

Warmuziński K., Tańczyk M., Jaschik M.

Polityka Energetyczna

|

2006

|

T. 9, z. spec.

657-669

PL

Ograniczanie emisji gazów cieplarnianych, zwłaszcza CO2 jest obecnie jednym z najpoważniejszych wyzwań podejmowanych przez instytucje naukowe, rządy państw i organizacje przemysłowe na całym świecie. Inicjowanie działań zmierzających do rozwiązania tego problemu stało się m.in. celem priorytetu tematycznego 6.1 (Zrównoważone Systemy Energetyczne) w ramach 6. Programu Ramowego UE. W niniejszej pracy przedstawiono projekt UE HY2SEPS jako przykład działań podejmowanych w obszarze priorytetu tematycznego 6.1. Omówiono cele projektu oraz planowane sposoby ich realizacji. Zaprezentowano także wstępne wyniki badań właściwości separacyjnych pierwszego materiału membranowego, planowanego do wykorzystania w układzie hybrydowym.

EN

Increased CO2 emissions in the atmosphere are the result of human activities related to energy production from fossil fuels. Fossil fuels are expected to be the main source of energy for the next decades, and the main source of CO2 emissions associated with human activity. To meet future regulations and standards, sustainable energy systems based on fossil fuels will require a significant reduction of emitted greenhouse gases and other pollutants. According to the 4/2004 European Environmental Agency report, CO2 emissions from fossil fuels account to 78% of the total EU greenhouse gases emissions. The reduction of CO2 emissions is included in the workprogramme of Priority 6.1. The case examined in the "Hybrid hydrogen - carbon dioxide separation systems" (HY2SEPS) project is the pre-combustion CO2 capture, which is one of the four strategically important research areas of the thematic priority 6.1. The main goal of the HY2SEPS project is the development of a hybrid membrane/ pressure swing adsorption (PSA) H2/CO2 separation process, which will be a part of a fossil fuel de-carbonization process used for the pre-combustion CO2 capture. Methane steam reforming is currently the major route for hydrogen production and will be employed as a model case. High purity hydrogen (99.99%) is usually recovered from the reformate by using a PSA process. A typical PSA waste gas stream (CO2~55%, H2~35%, CH4 & CO~ 15%) is not usually recycled since it has to be recompressed to the PSA feed pressure for recovering only a small fraction of the recycled hydrogen. Furthermore, it cannot be used for CO2 sequestration since it contains significant amounts of H2 and CH4. A hybrid process is expected to combine the high throughput and H2 product purity of a PSA process with the lower operating costs of a membrane process. It is expected to enhance the overall H2 recovery and provide an H2-free CO2 stream ready for capture and sequestration. Below are listed main task carried out within the HY2SEPS project. 1. Material research related to existing and new membrane and sorbent materials. 2. Process design and integration. 3. Evaluation of hybrid process sustainability using life cycle analysis. 4. Component design. Preliminary experimental studies for the adsorption equilibria and kinetics of the mass transport of CO2 and CH4 on the first membrane material were performed. For the sample scraped off the active layer of the membrane, equilibrium and kinetic experiments were done over the pressure range 0-2 bar and temperatures between 20 and 90 oC. It is concluded that the equilibrium capacities for methane are by an order of magnitude lower than those for carbon dioxide (Figs 5 and 6). In the case of diffusional time constants the appropriate values for methane are 2-3 times higher than those for carbon dioxide (Tab.1).