Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 17

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
1
Content available CCU technologies in the green economy
EN
The paper presents the development of CCU (Carbon Capture and Utilization) technology and its significance in the green economy. The focus was on CO2 utilization technologies with high potential for commercial application. Carbon dioxide captured from coal-fired power plants, cement plants or in other industry sectors offers an alternative source of coal for obtaining fuels, chemicals and materials. The focus of the paper is on the technological, environmental and financial barriers to the implementation of CCU technologies on an industrial scale.
PL
W artykule przedstawiono rozwój technologii CCU (Carbon Capture and Utilization), a zarazem jej znaczenie w zielonej gospodarce. Skupiono się na technologiach utylizacji CO2 o dużym potencjale i możliwościach ich komercyjnego wykorzystania. Ditlenek węgla wychwycony z elektrowni węglowych, cementowni czy innych gałęzi przemysłu może stanowić alternatywne źródło węgla do pozyskiwania paliw, chemikaliów i materiałów. W artykule zwrócono ponadto szczególną uwagę na techniczne, środowiskowe i finansowe bariery wdrażania technologii CCU na skalę przemysłową.
PL
Emisja gazów cieplarnianych spowodowana działalnością człowieka jest jednym z najbardziej powszechnych problemów współczesnego świata w ostatnich latach. Szczególną uwagę zwraca się na ditlenek węgla, pochodzący ze spalania paliw kopalnych. Dyrektywy wprowadzone przez Parlament Europejski nie pozostawiają złudzeń, iż należy szukać sposobów na ograniczenie emisji tego gazu nie tylko w energetyce, ale i w innych sektorach takich jak przemysł rafineryjny, cementowy, chemiczny itd. Wychodząc naprzeciw wymaganiom dotyczącym redukcji emisji gazów cieplarnianych, Politechnika Częstochowska zaproponowała adsorpcyjną metodę wychwytu CO2, a konkretnie metodę adsorpcji zmiennociśnieniowej z zastosowaniem próżni – VPSA (Vacuum-Pressure Swing Adsorption). Materiałem separującym ditlenek węgla jest stały sorbent, który w swoich porach adsorbuje CO2, a ten jest następnie usuwany próżniowo. Pierwsze wyniki badań w sektorze energetycznym okazały się obiecujące, gdyż pozwoliły uzyskać stężenie ditlenku węgla w produkcie na poziomie 95% oraz stopień odzysku dochodzący do 90%. Osiągane wartości zależą od: rodzaju zastosowanego sorbentu (węgiel aktywny, zeolit, sito molekularne itp.), stężenia gazu wlotowego (różne dla każdego sektora przemysłu), strumienia gazu zasilającego oraz innych parametrów procesowych (np. temperatury, ciśnienia) czy też konfiguracji (zastosowanie recyrkulacji, gazu płuczącego). Otrzymane wyniki przedstawiono w postaci wykresów. Badania przeprowadzono przy stałym czasie poszczególnych etapów procesu, przy stałym ciśnieniu adsorpcji oraz różnych wartościach strumienia gazu zasilającego (3 m3/h i 4 m3/h) i różnych stężeniach CO2. Zawartość ditlenku węgla w gazach spalinowych emitowanych przez różne sektory przemysłowe została ustalona na podstawie danych literaturowych. Badania przeprowadzono w Instytucie Zaawansowanych Technologii Energetycznych Politechniki Częstochowskiej przy użyciu czterokolumnowej instalacji VPSA.
EN
Emission of greenhouse gases caused by human activity has been one of the most common problems of today’s world during the last years. Special attention is paid to the carbon dioxide coming from fossil fuels combustion. Directives implemented by the European Parliament leave no doubt that methods of emission reduction of this gas should be searched not only in energy industry but also in industrial sectors like refining, cement, chemical and other industries. In order to meet requirements concerning reduction of greenhouse gases emission Częstochowa Technical University proposed a CO2 capture adsorbtion method and, more specifically, the Vacuum-Pressure Swing Adsorption (VPSA) method. The CO2 separating material is a solid sorbent adsorbing CO2  in its pores and the gas is subsequently removed from the pores with the use of vacuum method. First investigation results in energy sector proved to be promising as they allowed to achieve CO2 concentration in the product on the level of 95% and the recovery rate of up to 90%. The achieved values depend of course on the type of sorbent used (activated carbon, zeolite, molecular sieve etc.), concentration of incoming gas (different for every industrial sector), stream of the feed gas and other process parameters (e.g. temperature, pressure) or configurations (application of recirculation, rinse gas). The obtained results have been presented in the form of graphs. Investigations were conducted at a fixed time of every process stage, at a constant adsorbion pressure as well as with different values of feed gas stream (3 m3/h and 4 m3/h) and different CO2 concentrations. CO2 contents in flue gases emitted by various industrial sectors was established on basis of technical literature data. The research was conducted at Częstochowa Technical University in its Instytut Zaawansowanych Technologii Energetycznych with the use of a 4-column VPSA installation.
3
Content available remote Możliwości zastosowania metody adsorpcyjnej do usuwania CO2 ze spalin kotłowych
PL
Aby węgiel mógł pozostać głównym paliwem gwarantującym bezpieczeństwo energetyczne Unii Europejskiej, jego przyszłe wykorzystanie musi zostać dostosowane do wymagań polityki UE. W ramach prac naukowo-badawczych rozwija się i doskonali technologie pozwalające na redukcję emisji ditlenku węgla do atmosfery, jak również metody wychwyt CO2 z gazów procesowych. Prezentowana technologia adsorpcji, oparta o stałe sorbenty, testowana w skali laboratoryjnej jak i pilotowej, wykazała dużą zbieżność otrzymywanych wyników. Przeprowadzone testy potwierdzają możliwość jej zastosowania w rzeczywistych warunkach przemysłowych.
EN
The coal could be the main fuel that guaranteed energy security of the European Union, but its future use must be adapted to the requirements of EU policy. The research works, carried out in many research centers, develop and improve technologies for reducing carbon dioxide emissions into the atmosphere, as well as methods of CO2 separation from flue gases. The presented adsorption technology (based on solid sorbents) tested in laboratory and pilot scales, showed a similarity of the results. The investigations confirmed the possibility of its application in real industrial conditions.
PL
Handel uprawnieniami do emisji SO2 był od lat wprowadzany w różnych miejscach na całym świecie od połowy 1970r. W pracy przedstawiono najważniejsze elementy dotyczące międzynarodowych doświadczeń związanych z mechanizmami handlowymi emisjami SO2, oparte w głównej mierze na przykładzie USA oraz Chin. Przeprowadzono dyskusję problemów związanych z przydziałem uprawnień handlowych, powstawaniem miejsc zapalnych związanych z tym problemem, działaniem nadzoru regulującego rynek handlu emisjami, problemami związanymi z ciągłym monitorowaniem emisji, jak również monitorowaniem jej wpływu na otoczenie oraz tzw. infrastrukturą instytucjonalną handlu emisjami. W Polsce, w dniu 02.08.2011, przyjęto projekt ustawy, który pozwala na handel emisjami dwutlenku siarki i tlenków azotu. Polski system ma być ekonomiczną zachętą do redukcji emisji tych gazów. Ma on pomóc w spełnieniu polskich zobowiązań do ograniczenia emisji dwutlenku siarki i tlenków azotu w Unii Europejskiej. Konfrontacja doświadczeń z krajów, które zmierzyły się z tym problemem z planami zarysowującymi się w Polsce, jest cennym materiałem mogącym przyczynić się do uniknięcia popełnianych błędów i osiągnięcia maksymalnych korzyści dla gospodarki kraju, związanych z problemem handlu emisjami.
EN
SO2 emissions trading has been introduced in different parts of the world since the 1970s. The paper presents some of the most crucial issues regarding SO2 emissions trading given the example of the international experience of the US and China in this field. It also investigates various problematic issues such as allocation of commercial rights, the effectiveness of regulatory supervision of emission trading market. Furthermore, it discusses some difficulties related to the continuous monitoring of emissions as well as monitoring its impact on the environment. Finally, the paper investigates the, so called, institutional infrastructure of the emissions trading scheme. The bill allowing for emissions trading of sulphur dioxide and nitrogen oxide was accepted in Poland on 02.08.2011. It is supposed to be an economic incentive to reduce emissions of these gases so that Poland would meet commitments in relation to the EU regulations in that matter. Besides our country could significantly benefit economically learning from the huge experience of other countries in relation to the problems of emissions trading.
PL
Czy produkcja energii z węgla musi być uciążliwa dla środowiska? Czy nowoczesne technologie pozwolą pogodzić ekonomiczne aspekty wytwarzania energii z dbałością o czyste powietrze? Odpowiedzi na te pytania mają dostarczyć badania wychwytu CO2 prowadzone na pilotowej instalacji adsorpcji zmiennociśnieniowej w Elektrowni Łagisza, koordynowane przez naukowców z Politechniki Częstochowskiej.
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.
EN
Presented are results of investigations on physical and chemical properties of fly ash. The fly ash samples derive from the combustion of hard coal in a pilot-scale laboratory 0,1 MWe boiler with circulating fluidized bed (CFB). Selected were ashes derived from combustion in three types of atmospheres: conventional air atmosphere (N2/O2 – 79%:21%), atmosphere with nitrogen replaced by carbon dioxide (CO2/O2 – 79%:21%) and oxygen enriched atmosphere (CO2/O2 – 75%:25%). Investigated was chemical composition of the obtained ashes and the content of the following elements: C, H, S, N, Al, Si, Ca, Fe, Mg, P, K, Mn, Na and Ti was determined. Carried out were also investigations concerning several more physical properties such as thermogravimetrical analysis (TGA) of decomposition, surface properties (average pore volume, micropore volume, BET and Langmuir surface areas) and particle-size distributions. In addition, determined was the loss on ignition (LOI) as well as an analysis of spectra obtained by infrared spectroscopy (FTIR) was carried out.
PL
Przedstawiono wyniki badań właściwości fizykochemicznych popiołów lotnych. Próbki popiołów pochodziły ze spalania węgla kamiennego w pilotowym laboratoryjnym kotle z cyrkulacyjną warstwą fluidalną (CFB) o mocy 0,1 MW. Wybrano popioły ze spalania w konwencjonalnej atmosferze powietrznej (N2/O2 – 79%: 21%), atmosferze z azotem wymienionym na ditlenek węgla (CO2/O2 – 79%:21%) oraz atmosferze wzbogaconej w tlen (CO2/O2 – 75%:25%). Otrzymane popioły lotne zostały zanalizowane pod kątem składów chemicznych – zawartości pierwiastków: C, H, S, N, Al, Si, Ca, Fe, Mg, P, K, Mn, Na, Ti. Przeprowadzone zostały również badania rozkładów termicznych (TGA), właściwości powierzchniowych (średnie objętości porów, objętości mikroporów, powierzchnie właściwe BET i Langmuira) oraz rozkłady uziarnienia. Ponadto oznaczono straty prażenia (LOI) oraz zanalizowano widma spektroskopii w podczerwieni (FTIR).
PL
Programy handlu emisjami zyskują uznanie na całym świecie jako skuteczne narzędzie polityki do obniżania poziomu emisji. Doświadczenia wskazują, że skuteczne projektowanie i wdrażanie programów handlu emisjami, pozwala osiągnąć cele środowiskowe szybciej i przy niższych kosztach. Celem artykułu jest przedstawienie modelów funkcjonowania systemów handlu emisjami SO2 na świecie, w szczególności metod przydziału uprawnień do emisji oraz ich monitowania. W obliczu planów wprowadzenia systemu handlu emisjami SO2 w Polsce przedstawiony w artykule przegląd światowych doświadczeń może posłużyć w tworzeniu nowego systemu handlu SO2. W artykule zawarty został przegląd głównych metod alokacji uprawnień do emisji SO2 oraz ich funkcjonowanie w światowych programach mających na celu redukcję emisji dwutlenku siarki. Szczegółowo opisane zostały cztery metody alokacji uprawnień tj. metoda historyczna, wartości opałowej, wartości produkcji oraz wielkości emisji. W dalszej części artykułu opisane zostały podstawowe elementy infrastruktury cyfrowej wspierającej handel emisjami: system śledzenia przydziałów emisji, system monitorowania emisji oraz system ciągłego monitorowania emisji.
EN
Programs concerning emissions trading gain respect in the whole world as an effective political tool to reduce emissions levels. The experience in this field shows that effective designing and implementation of emission trading programs allows to achieve the environment goals faster and at lower costs. The aim of this article is to present the models of the SO2 emission trading system functioning in the world and especially of emission allocation rights and their monitoring. In the face of plans relating to introduction of SO2 emission trading system in Poland, the presented here review of the world’s experience in this field may help in creation of a new SO2 trading system. Comprised is the review of the main methods referring to SO2 emission allocation rights and their functioning in the world’s programs aiming at the SO2 emission reduction. Described in detail are four methods of the rights allocation i.e. the historical one, the calorific value, the output value and the emission rate method. Further described are basic elements of numerical infrastructure supporting emissions trading like emission allowance monitoring system, emission monitoring system and emission continuous monitoring system.
9
Content available remote Study of carbon dioxide capture using physicochemical sorbents
EN
This paper presents study of carbon dioxide capture using physicochemical sorbents. The idea of physicochemical sorbent is to combine properties of the porous material and liquid absorbent. Sorption capacity of solid sorbents is relatively low, but the impregnation can contribute sorption properties significantly. The commercial zeolites and those obtained by synthesis from fly ash were used to test. The base material was subjected to a wet impregnation method. The obtained sorbents were tested using a thermobalance TGA / SDTA 85le. Specially selected temperature program helped to determine the sorption capacity of sorbents derived physicochemical sorbents. Tests were conducted using pure C02. In addition, regeneration study tests were carried out. Studies have shown a significant improvement of physical and chemical sorption capacity of sorbents.
PL
W niniejszym artykule przedstawiono wstępne doświadczenia z badań innowacyjnej grupy stałych materiałów porowatych - struktur metaloorganicznych (MOF), mogących znaleźć zastosowanie w adsorpcyjnym wychwycie i separacji ditlenku węgla. Przedstawiono syntezę kilku struktur: MOF-5, MOF-199, Zn-MOF-74, Mg-MOF-74, Ni2(BDC)2(Dabco), Zn2(BDC)2(Dabco) oraz Mg2(BDC)2(Dabco). Pierwsze dwa z nich zbudowane są z trójwymiarowego szkieletu sześciennych cząsteczek metaloorganicznych, kolejne dwa charakteryzują się dwuwymiarową strukturą, natomiast ostatnie trzy przypominają modyfikowane glinokrzemiany warstwowe. Zaprezentowano wyniki analiz stabilności termicznych otrzymanych próbek oraz wyznaczono metodą termograwimetryczną ich pojemności sorpcyjne względem CO2 w temperaturze 25°C w ciśnieniu atmosferycznym.
EN
In the presented article were shown preliminary experiences in building a research base in the subject of innovative porous materials - metal-organic framework structures (MOFs). These materials can be applicable in adsorptive capture and separation of carbon dioxide. These structures are hybrids of metals or metal building units and organic ligands as linkers. Within the article there were presented and conducted reconstructive procedures of synthesis of several MOFs. MOF-5 is composed of zinc acetate molecules connected with terephtalate ligands in cubic macroparticles which create a 3D porous structure. MOF-199 shows quite similar construction with exception of replacement of terephtalate linker by benzenetricarboxylate ligand. Zn-MOF-74 and Mg-MOF-74 present a 2D structure appearing as tunnels built by connecting metals with dihyroxytereftalate ligand. Last synthesized group of MOFs is Me2(BDC)2Dabco, where Me is Ni, Zn or Mg. Structure of these materials is similar to pillared clays (such as bentonites), with layers constructed by metals and terephtalic acid ligands which are pillared by molecules of diazabicyclooctane. Within the article were presented results of thermal stability of synthesized samples, in order to determine its suitability to the technological processes. The most important part of this paper is determination of adsorption capacities of synthesized samples relative to the carbon dioxide as an adsorbate in temperature of 25°C and at atmospheric pressure.
PL
Badania z zastosowaniem metod termo grawimetrycznych (układ TG-Vacuum) prowadzono pod kątem sprawdzenia przydatności wytypowanych adsorbentów do procesu wychwytu dwutlenku węgla z gazów spalinowych metodą VSA. Testy przeprowadzono na zeolicie 5A, na zeolicie 13X oraz na węglu aktywnym z łupin orzecha kokosowego w atmosferze dwutlenku węgla oraz w atmosferze spalin pochodzących z konwencjonalnego procesu spalania, tzn. 16% CO2, 3,5% O2,80,5% N2. Zakres badań obejmował: test stabilności termicznej adsorbentów, izotermiczny test adsorpcji, test programowanej temperaturowo adsorpcji oraz test wieloetapowej cyklicznej adsorpcji/desorpcji w układzie TG-Vacuum. Wybór odpowiedniego adsorbentu do stosowania w adsorpcyjnej instalacji separacji CO2 dokonywany jest na podstawie oceny jego pojemności sorpcyjnej, zdolności regeneracji, profili i kinetyki adsorpcji/desorpcji oraz stabilności termicznej. Wstępna ocena tych parametrów może zostać dokonana z wykorzystaniem metod termograwimetrycznych, będących szybkim i użytecznym narzędziem do określenia szczególnie pojemności sorpcyjnej oraz profili adsorpcji/desorpcji. Dla 100% CO2 największą pojemność sorpcyjną wynoszącą 130 mgCO2/g sorbentu stwierdzono dla zeolitu komercyjnego 13X, zaś najmniejszą dla węgla aktywnego AC - ok. 58 mgCO2/g sorbentu. W przypadku zastosowania mieszaniny gazowej o zawartości 16% CO2 stwierdzono niższe pojemności sorpcyjne w każdym z testowanych sorbentów. Pojemność sorpcyjna węgla aktywnego, podobnie jak zeolitów, obniża się gwałtownie wraz ze wzrostem temperatury.
EN
The paper presents the results of tests carried outusing a thermogravimetric analyzer (TG-Vacuum system) to verify the suitability of selected adsorbents for carbon dioxide capture from flue gases in VSA process. Sorption capacity of solid sorbents of carbon dioxide was characterized in relation to the CO2 concentration. Zeolite 5A, zeolite 13X and coconut shell steam activated carbon were used in the study underconditions typical of flue gas content in the combustion process, i.e. 16% CO2, 3.5% O2,80.5% N2. The scope of the research included a thermal stability test of adsorbents, isothermal test of adsoption and multi-stage cyclic adsorption/desorption (TG-Vacuum system) test. Selection of a suitable adsorbent to be used in adsorption installation is made based on evaluation of its sorption capacity, ability to regenerate, adsorption/desorption profiles and stability in the number of cycles and the kinetics of adsorption/desorption process. Zeolite 13X exhibited the highest sorption capacity of 130 mg CO2/g sorbent (among the adsorbents tested) when the adsorption step was carried out in pure CO2. In the case of gas mixture containing 16% of CO2 a significant decrease in sorption capacity was observed for each sorbent. Similar by to zeolites, sorption capacity of the activated carbon decreases rapidly as the temperature rises.
PL
Zwiększenie atrakcyjności metod adsorpcyjnych do wychwytywania CO2 ze spalin (w stosunku do preferowanych obecnie metod absorpcyjnych) wiąże się bezpośrednio z pojawianiem się i rozwojem nowych efektywnych fizyko-chemicznych adsorbentów CO2.
PL
Przedstawiono rezultaty badań nad zastosowaniem wybranych sorbentów komercyjnych i syntezowanych z popiołów lotnych w adsorpcyjnej metodzie separacji dwutlenku węgla z gazów pochodzących ze spalania węgla w atmosferze wzbogaconej tlenem, jako jednej z metod wychwytywania CO2 po procesie spalania. Jako gaz surowy zastosowano symulowaną mieszaninę gazów spalinowych zawierających CO2, N2, O2, która podlegała rozdziałowi w dwukolumnowej instalacji adsorpcji zmiennociśnieniowej PSA. Proces prowadzono przy różnym ciśnieniu i przepływach gazu zasilającego oraz różnych udziałach strumienia gazu płuczącego. Dla wybranej konfiguracji procesu przedstawiono wyniki w postaci średniego stężenia dwutlenku węgla w produkcie niskociśnieniowym i odzysku CO2 z gazu surowego.
EN
The paper presents the research results of applying selected commercial sorbents and synthesized from fly ash ones in adsorption method applying for carbon dioxide separation from flue gases emitted during coal burning, in oxygen-enriched atmosphere, as the one of the post-combustion CO2 capture methods. The feed gas is a simulated flue gas mixture containing: CO2, N2, O2 separated in two-bed pressure swing adsorption (PSA) installation. The process was carried out under different pressures and velocity of feed gas as well as different purge ratios. The results of average concentration of CO2 in low- pressure product and average recovery of CO2 from feed gas were presented for specific configuration of conducted process.
EN
Due to the European obligations to swich to low-emission technologies, the development of clean technologies must be maintained in parallel to the technologies of enhancing efficiencies and reducing CO2 emissions. This paper revieves of the methods for CO2 separation from flue gases. These methods include absorption processes, membrane separations, cryogenic separation and adsorption processes on which the special attention was turned.
PL
Przedstawiono wyniki badań modyfikacji popiołów lotnych w materiał zeolitowy. W wyniku alkalicznej, hydrotermalnej aktywacji popiołów lotnych z kotłów pyłowych i fluidalnych uzyskano zeolity typu sodalitu, Na-P1, Na-X, Na-A. Zwrócono uwagę na możliwość wykorzystania syntetyzowanych związków jako adsorbentów, m. in. dwutlenku węgla.
EN
Zeolites were synthesized from fly ashes by alkaline hydrothermal activation. Fly ashes from the Power Station in Bogatynia were the starting material. The zeolitic product synthesized was: Na-A, sodalit, Na-P1 and Na-X.
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.