Nowa wersja platformy, zawierająca wyłącznie zasoby pełnotekstowe, jest już dostępna.
Przejdź na https://bibliotekanauki.pl
Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 33

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  CO2 separation
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
1
Content available remote Pressure swing absorption of carbon dioxide in n-methyl-2-pyrrolidone solutions
100%
EN
The mass transfer rates during CO2 absorption and desorption from N-methyl-2-pyrrolidone solutions were measured at 293.15 K in a baffled agitated reactor with a flat gas-liquid interface. Based on the measured values of pressure changes, the desorption rate was determined and compared to the absorption rate at the same driving force. Two distinct mechanisms of desorption were observed. The transition from bubbling to the diffusive desorption is found to be a function of the supersaturation ratio, pressure and the stirring speed.
PL
Dwutlenek węgla jest odpowiedzialny za powstawanie efektu cieplarnianego, dlatego poszukuje się technolo-gii mających na celu ograniczenie emisji tego gazu do atmosfery. Sekwestracja to działania związane z wychwytywaniem, separacją i składowaniem CO2. W artykule tym przedstawiono przegląd sposobów technologii i separacji ograniczających emisję CO2, pochodzącą ze spalania paliw kopalnych. Przedstawiono procesy usuwania CO2 ze spalin, przed procesem spalania, jak również technologię oxyfuel, hydrocarb oraz zastosowanie ogniw paliwowych.
EN
Carbon dioxide is one of gases causing greenhouse effect, so there are a lot of research going on technologies limiting the CO2 emission into the atmosphere. The sequestration is an action of capturing, separa-tion and storage of CO2. The article is a review of technology and separation reducing CO2 emission. The present methods of CO2 capture for example post-combustion, pre-combustion, technology oxyfuel, hydrocarb and using fuel cells.
EN
The article presents the results of thermodynamic analysis of the supercritical coal-fired power plant with gross electrical output of 900 MW and a pulverized coal boiler. This unit is integrated with the absorption-based CO2 separation installation. The heat required for carrying out the desorption process, is supplied by the system with the gas turbine. Analyses were performed for two variants of the system. In the first case, in addition to the gas turbine there is an evaporator powered by exhaust gases from the gas turbine expander. The second expanded variant assumes the application of gas turbine combined cycle with heat recovery steam generator and backpressure steam turbine. The way of determining the efficiency of electricity generation and other defined indicators to assess the energy performance of the test block was showed. The size of the gas turbine system was chosen because of the need for heat for the desorption unit, taking the value of the heat demand 4 MJ/kg CO2. The analysis results obtained for the both variants of the installation with integrated CO2 separation plant were compared with the results of the analysis of the block where the separation is not conducted.
5
75%
EN
In light of concerns over climate changes, extensive scientific research is ongoing in the field of CO2 separation [1–5]. No definitive determination has yet been made as to which separation technology should be selected and efforts are continuing to find new methods [6–11]. This paper presents preliminary results of measurements of the disturbance of the uniformity of a nitrogen and CO2 mixture inside a thermoacoustic tube. Transversely to the tube axis, a detection path was placed to identify disturbance of the CO2 and nitrogen content. The tube was filled with a uniform mixture of nitrogen and CO2. An acoustic standing wave was induced inside the tube and the readings of the mixture uniformity disturbance detection system were recorded. More data were recorded from an internal microphone, enabling detection of the standing wave. The results were processed numerically and the computations resulted in a series of curves in the time and frequency domains, illustrating the behavior of the mixture inside the tube.
PL
W pracy zawarto wyniki analizy wpływu struktury układu wychwytu ditlenku węgla na efektywność nadkrytycznego bloku węglowego. Przedstawiono wpływ instalacji separacji CO2 na utratę mocy i sprawności bloku oraz sposób obniżenia tych strat. Jednym ze sposobów zmniejszenia strat mocy i sprawności jest integracja układów chłodzenia separowanego CO2 z obiegiem cieplnym turbiny parowej. Przedstawiono kilka opcji układu membranowej separacji CO2 oraz kilka możliwych układów integracji odzyskanego ciepła z chłodzenia separowanego i sprężanego ditlenku węgla z obiegiem cieplnym bloku parowego. Rozwiązanie to pozwala na likwidację upustów parowych.
EN
The paper presents the results of the analysis concerning the influence of the carbon dioxide separation installation on the efficiency of a supercritical coal-fired power plant. The effect of the CO2 separation installation on the power and efficiency losses of the unit and the methods for reduction of these losses are presented. One possible way of reducing power and efficiency losses is integration of the cooling system of the separated CO2 with steam turbine thermal cycle. Several options of the CO2 membrane separation installation and a few possible systems of the integration of recycled heat from separated and compressed carbon dioxide with steam cycle of the steam turbine. It will allow for elimination of steam sinks, and thus for the increase of the steam stream flowing through the turbine for expansion. It causes an increase of power generated by the turbine. In the paper 3 configurations of the CO2 separation units were analysed. The first configuration of the CCS installation consists of 1 vacuum pump and 1 CO2 compressor. Second installation is composed of 2 vacuum pumps and 1 CO2 compressor, and the last installation that was analysed in the paper is consisted of 1 vacuum pump and 2 compressors. The analysis included determination of the power needed by the CCS installation and its influence on the efficiency of the power unit. By using heat from CCS installation in the steam turbine cycle the efficiency loss was not so significant as without it.
7
75%
EN
For coke oven gas purification the removal of aromatic hydrocarbons is of great economic interest. In this contribution, feasibility and experimental studies on the applicability of biodiesel as an alternative absorbent to generate crude benzene under industrial conditions are presented. A flexible, modular, and transportable mini-plant was designed and built at Berlin Institute of Technology. The mini-plant mainly consists of an absorption and a desorption column allowing for the continuous loading and regeneration of the scrubbing fluid. After preliminary test runs, the whole mini-plant was connected to a coking plan. Subsequently, the modular mini-plant is modified and expanded for a more general application of an absorption and desorption process as CO2 separation from various gases of the chemical industry or power plants is of interest. Especially with regards to flexibility, general design aspects are discussed.
PL
Usuwanie węglowodorów aromatycznych ma ogromne znaczenie ekonomiczne dla oczyszczania gazu koksowniczego. W artykule niniejszym przedstawiono wdrożeniowe i doświadczalne badania nad zastosowaniem biologicznego oleju napędowego jako alternatywnego absorbentu przy wytwarzaniu surowego benzenu w warunkach przemysłowych. W Berlińskim Instytucie Technologicznym zaprojektowano i zbudowano wielofunkcyjną przewoźną mini-aparaturę modularną złożoną przede wszystkim z kolumny absorpcji i desorpcji, co umożliwia ciągłe ładowanie i regenerowanie płynu przemywającego. Po przeprowadzeniu testu wstępnego miniaparaturę podłączono do koksowni. W konsekwencji mini-aparaturę modularną zmodyfikowano i przeznaczono do szerszego zastosowania w procesie absorpcji i desorpcji, jako że oddzielanie CO2 od różnego rodzaju gazów w przemyśle chemicznym lub elektrowniach budzi dziś spore zainteresowanie. Omówione zostają ogólne aspekty projektu, zwłaszcza w odniesieniu do jego wielofunkcyjności.
PL
W artykule przedstawiono analizę termodynamiczną i ekonomiczną nadkrytycznego bloku węglowego zintegrowanego z instalacją wychwytu gazu cieplarnianego (CO2). Określono wpływ instalacji CC na zmianę sprawności wytwarzania energii elektrycznej. Dobrana trójsekcyjna membranowa instalacja separacji dwutlenku węgla zapewnia 90% stopień separacji o czystości otrzymanego CO2 równym 0,9. Instalacja taka wymaga doprowadzenia do układu energii w ilości 1,253 MJ/kgCO2us, co wpływa na obniżenie sprawności wytwarzania energii elektrycznej o 10,78 punktów procentowych. Wyznaczono graniczną cenę sprzedaży energii elektrycznej zarówno dla bloku bez i z instalacją wychwytu gazów cieplarnianych. Określono koszt emisji unikniętej.
EN
The article presents an analysis of the thermodynamic and economic supercritical coal unit integrated with the capture installation of greenhouse gases. The effect of installing CC to change the efficiency of electricity generation. Selected three sectional CO2 membrane separation installation ensures 90% degree of purity of the resulting separation of CO2 equal to 0.9. This installation requires an input of energy into the system in the amount of 1,253 MJ/kgCO2us, which reduces the efficiency of electricity by 10.78 percentage points. The break-event price of electricity for both blocks with and without installing CC was determined. The cost of CO2 avoided emissions was specified.
PL
W artykule zaprezentowano wyniki analizy mającej wykazać ekologiczny efekt budowy bloku na parametry nadkrytyczne w ramach jednego z systemów ciepłowniczych Polski. Analizami objęto trzy warianty rozwiązań. Podstawowym analizowanym wariantem jest blok pracujący bez prowadzenia procesu separacji CO2. Dwa pozostałe warianty zakładają integrację bloku z instalacją separacji opartej na wykorzystaniu metody absorpcji chemicznej. W tych przypadkach warianty różnią się od siebie organizacją sposobu dostarczenia ciepła, jakie wymagane jest dla realizacji procesu desorpcji. O ile w jednym z przypadków ciepło doprowadzane jest do instalacji separacji wraz z parą pobieraną z upustu turbiny parowej to w drugim przypadku źródłem ciepła jest odrębny układ turbiny gazowej. Analiza ekologiczna oparta została na założeniu, iż inwestycja w nowoczesny blok kogeneracyjny realizowana w ramach systemu ciepłowniczego pozwala na odstawienie z ruchu dwóch bloków klasy BC-100. Podstawowy efekt wynika z różnic jakie dotyczą sprawności bloków zastępowanych oraz bloku wprowadzanego do systemu ciepłowniczego. Inne efekty, będące następstwem ewentualnej inwestycji są identyfikowane w ramach Krajowego Systemu Elektroenergetycznego. Wynikają one z pojawienia się w systemie dodatkowej mocy elektrycznej oraz zmniejszenia mocy jaka jest tracona na skutek transportu energii elektrycznej na duże odległości. Efekty ekologiczne zostały zaprezentowane przy wykorzystaniu zdefiniowanych w pracy wskaźników ujmujących bezwzględny oraz względny stopień ograniczenia emisji CO2.
EN
This paper presents the results of the analysis aiming to demonstrate the ecological effect of building of a supercritical unit within one of the Polish district heating systems. The analysis consisted of three variants of solutions. The main analyzed variant is a unit working without any CO2 separation process. Two other options involve the integration of the unit with a separation installation based on the use of chemical absorption method. In these cases, the variants differ in the method of heat delivery into the process which is required for the realization of the desorption process. In the first case heat is supplied to the separation plant with a steam extracted from steam turbine bleeding, in the second case the heat source consists in a separate gas turbine system. Ecological analysis was based on the assumption that the investment in a modern cogeneration unit realized as a part of the district heating system allows for a withdrawal from operation of two blocks of BC-100 class. The primary effect is due to differences concerning the efficiency of the replaced units and the unit introduced into the district heating system. Other effects, resulting from possible investment, are identified within the National Power System. They result from the introduction into the system of additional electric power and reduction of the power that is lost due to electricity transport over long distances. The ecological effects have been presented using the indicators defined in the paper, recognizing the absolute and the relative degree of the reduction of CO2 emissions.
10
Content available remote Metody separacji i wychwytywania CO2
75%
PL
Sekwestracja ditlenku węgla jako jedna z możliwości ograniczenia jego emisji polega na separacji, wychwyceniu oraz składowaniu lub utylizacji CO2. Autorzy starali się krótko przedstawić dwa pierwsze etapy sekwestracji: oddzielanie i wychwytywanie CO2. W artykule przedstawiono najważniejsze metody separacji CO2, a więc: procesy adsorpcji, adsorpcji, metoda rozdziału przy zastosowaniu membran oraz metoda kriogeniczna. Scharakteryzowano również najważniejsze metody wychwytywania CO2: wychwytywanie przed spalaniem, wychwytywanie po spalaniu, tlenowe spalanie, wychwytywanie z paliwa oraz zastosowanie ogniw paliwowych.
EN
Carbon dioxide's separation as one of methods of its emissions mitigation is based on CO2 separation, capture and storage or utilization. Authors tried to describe shortly two first stages of sequestration: CO2 separation and capture. The article presents the most important methods of CO2 separation and these are: adsorption process, absorption processes, separation by using membranes and cryogenic process. The most important methods of CO2 capture were characterized: pre-combustion capture, post-combustion capture, oxyfuel combustion, capture from fuel and using fuel cells.
EN
The mass transfer rates during CO2 absorption and desorption from N-methyl-2-pyrrolidone solutions were measured at 293.15 K in a baffled agitated reactor with a flat gas-liquid interface. Based on the measured values of pressure changes, the desorption rate was determined and compared to the absorption rate at the same driving force. Two distinct mechanisms of desorption were observed. The transition from bubbling to the diffusive desorption is found to be a function of the supersaturation ratio, pressure and the stirring speed.
12
Content available Numerical modeling of CO2 separation process
75%
EN
Paper presents the results of numerical modelling of a rectangular tube filled with a mixture of air and CO2 by means of the induced standing wave. Assumed frequency inducing the acoustic waves corresponds to the frequency of the thermoacoustic engine. In order to reduce the computational time the engine has been replaced by the mechanical system consisting of a piston. This paper includes the results of model studies of an acoustic tube filled with a mixture of air and CO2 in which a standing wave was induced.
Energetyka
|
2013
|
tom nr 8
600--605
PL
Wśród rozpatrywanych metod ograniczenia emisji dwutlenku węgla przez energetykę węglową wyróżnić można technologie post-combustion, pre-combustion oraz oxy-combustion. Instalacje post-combustion mogą stanowić kluczowe rozwiązanie dla polskiej energetyki, co wynika z dominacji w naszym kraju elektrowni i elektrociepłowni wyposażonych w pyłowe kotły węglowe. Wśród perspektywicznych technologii separacji CO2 z gazów wylotowych wskazuje się: absorpcję chemiczną, adsorpcję fizyczną, separację membranową oraz metody kriogeniczne. Metody te są w fazie intensywnego opracowywania i badane w instalacjach pilotażowych. Celem obecnie prowadzonych badań jest integracja elementów instalacji CCS, optymalizacja procesu oraz legalizacja łańcucha technologii CCS. W artykule przedstawione zostały wyniki obliczeń symulacyjnych układu cieplnego bloku o mocy 800 MW na parametry ultranadkrytyczne z instalacją wychwytywania dwutlenku węgla metodą absorpcyjną. Dokonano oceny wpływu instalacji zintegrowanej z obiegiem cieplnym na sprawność bloku. Rozpatrzono przypadek całkowitego i częściowego wychwytu dwutlenku węgla. Stwierdzono, że zastosowanie instalacji CCS pociąga za sobą spadek sprawności bloku i wzrost zapotrzebowania na energię elektryczną przez potrzeby własne, a ponadto powoduje wyższe koszty inwestycyjne, eksploatacyjne stałe i zmienne, co zwiększa koszty produkcji energii elektrycznej. Sprawność bloku wyposażonego w absorpcyjną instalację CCS zależy od rodzaju zastosowanego sorbentu.
EN
Among the considered methods of CO2 emission reduction by the coal-based power industry we can distinguish post-combustion, pre-combustion and oxy-combustion technologies. Especially the post-combustion installations can be the key solution for the Polish power industry as most of the existing domestic thermal power plants are equipped with pulverized coal-fired boilers. If, in turn, it comes to the prospective technologies of CO2 separation from flue gases, we can talk about methods like chemical absorption, physical adsorption, membrane separation and criogenic methods - all these methods are under intensive investigation and tested in pilot installations. The aim of the presently carried on research is integration of CCS installation elements, process optimization and CCS technology chain certification. Presented are results of simulation calculations of a 800 MW ultrasupercritical thermal unit system equipped with a CO2 capture installation using absorption method. Made is an assessment of the influence of the installation integrated with the thermal cycle on the power unit efficiency. Considered are cases of partial and full CO2 separation. Ascertained is that the CCS installation application results in reduction of a unit efficiency and in increase of energy demand by the auxiliaries and, in addition, brings about bigger investment, operational fixed and variable costs that increase the final cost of electric energy production. Efficiency of a unit equipped with a CCS absorption installation depends on the type of a sorbent used.
PL
Przedstawiono metodykę analizy wyników badań numerycznych, których celem jest określenie elementów modelu matematycznego procesu separacji z zastosowaniem membrany polimerowej. Dane do opracowania modelu pozyskano na drodze eksperymentu. Praca zawiera ponadto analizę porównawczą danych eksperymentalnych z wynikami obliczeń numerycznych. Przedstawiono założenia i kryteria oceny wiarygodności procesu obliczeniowego, na podstawie których wypracowano założenia do dalszych badań eksperymentalnych procesu separacji CO2 dla różnych warunków pracy separatora membranowego.
EN
Described is the methodology of analysis conducted for the results of numerical investigations aimed at determination of separation process mathematical model elements with the application of a polymeric membrane. The data needed for elaboration of this model were obtained by way of an experiment. Comprised is also a comparative analysis of experimental data and numerical calculations results. Presented are assumptions and criteria of calculation process reliability estimation on the basis of which the assumptions for further CO2 separation experimental investigations of a membrane separator working in various conditions were elaborated.
EN
World tendencies in environmental protection points out necessity of reduction of CO2 emission to atmosphere. The one of main sources of CO2 emission is placed in energy sector where electric energy and heat are produced based on fossil fuels combustion. Therefore, it seems to be necessary to perform research on CO2 emission reduction in this sector. The main aim of work presented in this paper was to analyse and asses influence of CO2 separation unit from flue gases on total efficiency of conventional power station, based on numerical simulations. The analysed separation unit realises mixed PTSA (Pressure-Temperature Swing Adsorption) separation technology which is based on varied with temperature and pressure sorption properties of sorbents. Mathematical model of the process was elaborated and used to formulate simulation model of such unit with use of IPSEpro simulation software by SimTech. Heat for sorbent regeneration is derived from steam bleeding of the supercritical power station which the simulation model, including model of separation unit, was also elaborated with this software. Results obtained from calculations point out that mixed PTSA technology, owing to utilisation of waste heat for sorbent regeneration, is more efficient compared to PSA only. Analysed technology of CO2 separation seems to be promising in spite of meaningful influence on decrease of total energetic efficiency of power Ration, however, it needs more efficient and productive sorbents.
PL
Spalanie paliw kopalnych przyczynia się do nadmiernej emisji gazów cieplarnianych, zaś największym emitentem dwutlenku węgla jest przemysł energetyczny. Jednym ze sposobów redukcji emisji CO2 do atmosfery jest jego wychwytywanie ze strumienia spalin oraz magazynowanie lub zastosowanie w przemyśle. Do wychwytywania dwutlenku węgla z gazów spalinowych zaproponowano metodę adsorpcyjną. Dokonano oceny właściwości komercyjnego zeolitu 13X poprzez przedstawienie charakterystyki pojemności sorpcyjnej za pomocą testu programowanej temperaturowo adsorpcji oraz możliwości jego regeneracji w układzie próżniowym TG-Vacuum (test wieloetapowej adsorpcji/regeneracji). W celu określenia przydatności zastosowanego adsorbentu do separacji dwutlenku węgla pochodzącego ze spalania węgla w konwencjonalnych elektrowniach przeprowadzono testy separacji CO2 z symulowanej mieszaniny gazów spalinowych techniką adsorpcji zmiennociśnieniowej z zastosowaniem próżni w etapie regeneracji złoża (V-PSA). W badaniach uwzględniono wpływ ciśnienia oraz czasu etapu adsorpcji/regeneracji złoża na średnie stężenie dwutlenku węgla, uzyskiwane w produkcie wzbogaconym, jak również na stopień odzysku dwutlenku węgla z gazu zasilającego.
EN
Burning fossil fuels leads to increased greenhouse gas emissions into the atmosphere. One of the largest emitters of carbon dioxide is the power industry sector. Therefore, reduction in greenhouse gas emissions is the main priority of the EU energy policy. One way to reduce CO2 emissions can be carbon dioxide capture and storage, or utilization in the industry. The study proposes a method of adsorption to capture carbon dioxide from flue gases. Some properties of zeolite 13X were evaluated using characterization of sorption capacity by means of temperature-programmed adsorption test. The opportunities for its regeneration in the TG-Vacuum system by multi-stage adsorption/desorption test were also investigated. Furthermore, tests of separation of CO2 from a simulated mixture of flue gases were carried out by means of pres-sure swing adsorption technique using a vacuum in the regeneration step (V-PSA) in a two-bed installation. Six different adsorption/desorption times (from 300 s to 1800 s, with 300 s steps) and three different pressures in the bed (30 mbar, 100 and 200 mbar) were used during the regeneration step. The results obtained in the study were used to determine average concentration of carbon dioxide in the product and CO2 recovery from feed gas. The temperature-programmed test showed the CO2 adsorption capacity of about 125 mgCO2/g sorbent at 30°C while the multi-stage adsorption/desorption test demonstrated opportunities for reaching a cyclic steady state and invariable active sorption capacity. The test of separation of carbon dioxide from simulated mixture of flue gas using two-bed pressure swing adsorption system (V-PSA) confirmed the possibility of application of zeolite 13X in the separation process. The adsorption/regeneration time of 600 s seems to be the most appropriate parameter for the process. A relatively high concentration of CO2 in the product (58 and 60%) and the recovery of carbon dioxide from the feed gas of about 82 and 97% were achieved respectively at the de-sorption pressure of 100 and 30 mbar.
EN
This paper presents the results of an analysis for a 900MWsupercritical coal-fired power plant integrated with an absorption CO2 separation installation and a gas turbine unit. In this unit the gas turbine with evaporator is the heat source for the desorption process, which is realized in a CO2 separation installation. The aim of the analysis was to determine the thermodynamic, ecological and economic evaluation indicators, which are defined in the paper. Analyzes were carried out for the variable heat demand required for the desorption process. Additionally, the impact of a change in emission allowance price on selected economic evaluation indicators was analyzed.
EN
In the paper, the influence of CO2 separation system on the efficiency of electricity production in ultra-supercritical power plant was analyzed. The installation of CO2 separation consisting of a two-stage membrane system and four-stage CO2 compressor with intercooling, which provides increasing CO2 pressure to 20 MPa, was proposed. The proposed carbon capture and storage (CCS) installation allows for the separation of 90% of emitted CO2 from the energy unit with the purity equal to 0.90 and the liquefaction of this stream. This installation requires power supply in the amount of 141.3 MW, which corresponds to the energy equal to 0.903 MJ/kgco2 removed. Several ways to reduce energy consumption of CO2 capture were presented. The paper presents the results of calculation aiming at decreasing the energy consumption of CCS installation through the use of devices with multi-stage intercooled, lowering the temperature of the gas prior to the next level of compression and partial recovery of the energy needed to compression of the separated gas stream before the second stage of the membrane (using a gas turbine). The effect of using heat from the cooling of flue gases, separated and compressed CO2 in the steam turbine regeneration system on the effectiveness of the whole system was also shown. The effect on power requirement for the CCS installation of CO2 liquefaction under pressure near to the critical pressure and then using the liquid CO2 pump in order to increase pressure to the value required for transport was presented.
PL
W artykule przedstawiono wpływ systemu separacji CO2 na sprawność wytwarzania energii elektrycznej w supernadkrytycznym bloku węglowym. Zaproponowano instalację separacji CO2 z zastosowaniem dwustopniowego układu membranowego oraz czterostopniowy kompresor dwutlenku węgla z chłodzeniem międzystopniowym, który zapewnia podniesienie ciśnienia CO2 do 20 MPa. Instalacja CCS ma na celu odseparowanie 90% strumienia emisji CO2 z bloku energetycznego przy jego czystości równej 0,9 oraz upłynnienie tego strumienia. Instalacja ta wymaga doprowadzenia mocy elektrycznej w ilości 141,3 MW, co odpowiada zapotrzebowaniu na energię w ilości 0,903 MJ/kgco2 usuniętego. Przedstawiono kilka sposobów zmniejszenia energochłonności procesu wychwytu CO2. W pracy przedstawiono wyniki obniżenia energochłonności instalacji CCS poprzez zastosowanie urządzeń wielostopniowych z chłodzeniem międzystopniowym, obniżenie temperatury gazu przed kolejnym stopniem sprężania oraz poprzez częściowy odzysk energii potrzebnej do sprężenia strumienia separowanych gazów przed drugim stopniem membranowym (zastosowanie turbiny gazowej). Badano również wpływ wykorzystania ciepła z chłodzenia spalin, separowanego i sprężanego CO2 w układzie regeneracji turbiny parowej na efektywność całego układu. Określono także, jak wpływa na zapotrzebowanie mocy instalacji CCS upłynnienie CO2 pod ciśnieniem zbliżonym do ciśnienia krytycznego, a następnie zastosowanie pompy ciekłego CO2 celem podniesienia ciśnienia do wartości wymaganej dla transportu.
PL
W prezentowanej pracy została przedstawiona technologia separacji dwutlenku węgla ze spalin kotłowych wykorzystująca proces adsorpcji bazujący na zdolności sorbentu do selektywnego pochłaniania składników mieszanin gazowych. Technologia ta, zwana postcombustion, jest połączeniem metody adsorpcji zmiennociśnieniowej i zmiennotemperaturowej (metoda PTSA) i stanowi elastyczną technikę, mogącą znaleźć zastosowanie w istniejących już blokach energetycznych. Jednostka PTSA do wychwytu CO2 została opracowana jako model matematyczny przy wykorzystaniu oprogramowania IPSE-pro firmy SimTech, który to model umożliwił przeprowadzenie symulacji numerycznych. Celem wykonanych obliczeń symulacyjnych było określenie warunków pracy układu PTSA, w szczególności określono wpływ temperatury i ciśnienia spalin na proces adsorpcji, wpływ ciśnienia desorpcji na zapotrzebowanie na sorbent, a także wpływ parametrów czynnika grzejnego na proces desorpcji oraz ustalono optymalne parametry pracy układu separacji.
EN
This paper presents one of the post-combustion methods of capturing carbon dioxide. The basics of adsorption process are shown, and the adsorption model PTSA is presented. The PTSA model is a combination of two different methods of separation: Pressure Swing Adsorption (PSA) and Temperature Swing Adsorption (TSA). The standard library from IPSE-pro software does not include a model for the separation unit, therefore is why a mathematical model was developed and imported to the IPSE-pro. Carried out simulations are designed to analyze the work conditions of the PTSA. This study focuses on three effects: the temperature and gas pressure effect on the process of adsorption, desorption pressure effect on the demand for sorbent and the parameters of a heating medium effect on the desorption process. Justified values of parameters of the separation units are defined. Experimental work is conducted by using synthetic 5A zeolite. The adsorption process in the PTSA system is operated with temperature and pressure corresponding to the temperature and pressure of the flue gas, which is introduced to capture units. In the first stage of the simulation, tests are conducted. The tests are to determine the parameters of flue gas, which allows reducing requirements on the sorbent and reducing the energy required to regenerate the sorbent. After the adsorption process, sorbent along with adsorbed CO2 is subjected to the regeneration process, in which carbon dioxide is released from the surface and pores of the sorbent. Regeneration of the sorbent allows restoring the original sorption properties of the sorbent and thus it can be used in subsequent cycles. The temperature, in which the desorption process takes place has a significant meaning and the heat source can be derived from a steam turbine. The next stage of this study is to examine the effect of pressure and temperature of the heating steam on the demand for the sorbent and desorption heat. Extraction steam is used to carry out the regeneration of sorbent.
20
Content available Technologia CCS dla przemysłu cementowego
63%
PL
Przemysł cementowy jest jednym z większych przemysłowych emitentów CO2, w skali światowej emisja ta jest szacowana na ok. 5%. Wysoka emisja dwutlenku węgla związana jest z technologią produkcji cementu. Podstawowymi źródłami emisji CO2 z przemysłu cementowego są: proces kalcynacji surowca oraz spalanie paliw. Działaniami mającymi na celu ograniczenie emisji CO2 zalecanymi przez BAT dla przemysłu cementowego, są: ograniczenie zużycie paliwa, dobór surowców o niskiej zawartości związków organicznych oraz paliw o niskim udziale węgla do wartości opałowej. Redukcję emisji CO2 można również uzyskać poprzez poprawę sprawności energetycznej procesu produkcji cementu oraz stosowanie jako surowców i dodatków do produkcji cementu odpadów w ilościach maksymalnie dopuszczalnych przez obowiązujące normy. Od dłuższego czasu prowadzone są również badania nad zastosowaniem dla cementowni technologii CCS (Carbon Capture and Storage). Prowadzone są prace przede wszystkim nad doborem najbardziej efektywnej metody wychwytywania CO2. Proponowane jest zastosowanie wychwytywania po spalaniu i spalanie w atmosferze tlenu. Jednak metody te są obecnie bardzo kosztowne. Należy podkreślić, że oprócz kosztów wychwytywania, przy wprowadzaniu technologii CCS, należy również uwzględnić koszty sprężania, transportu i składowania (w tym monitoringu) CO2. Problemem pozostaje również znalezienie odpowiedniego miejsca do składowania lub utylizacja wychwyconego CO2. W artykule przedstawione zostaną metody wychwytywania CO2 proponowane do wykorzystania ich w cementowniach oraz szacowane koszty ich stosowania. Przemysł cementowy w Polsce jest znaczącym producentem cementu w Europie, ale wiąże się to z emisją dużych ilości CO2. Cementownie od wielu lat starają się różnymi drogami zredukować emisję dwutlenku węgla na drodze technologicznej. Ograniczenia technologiczne powodują, że emisja CO2 może być redukowana tylko do pewnego stopnia. Metodą, która potencjalnie może obniżyć emisję CO2 jest wprowadzenie technologii CCS. Artykuł analizuje możliwość wprowadzenia technologii CCS w polskich cementowniach.
EN
The cement industry is one of the biggest issuer of CO2, this emission is estimated at about 5% worldwide. The high emission of carbon dioxide is connected with the technology of cement production. The basic sources of CO2 emission from the cement industry are: the raw material decarbonization process and fuels combustion. According to BAT, there are some actions which may cause the significant limitation of CO2 emission. They are as followed: limitation of fuels used, choosing raw materials containing small amount of organic compounds, and fuels of high calorific value with the low share of pure carbon. The reduction of carbon dioxide emission can be achieved also by improving the watt-hour efficiency of cement production process and by using wastes as raw materials and additives in amounts limited by currently applicable standards and norms. The researches on using the CCS (Carbon Capture and Storage) technology for cement plants have been carried out recently. These researches are mainly focused on choosing the most efficient method of CO2 capture. The methods of: post-combustion capture and oxy-fuel combustion in oxygen atmosphere are ones of the offers. Unfortunately, these methods are very costly nowadays. It should be pointed out that besides of the capture costs, while implementing the CCS technology, the costs of CO2 compressing, transportation and storage (including the monitoring) should be taken into consideration as well. It is also problematic to find an appropriate place for CO2 storage or its utilization after capturing. The article presents methods of CO2 capturing, suitable for cement plants and estimated costs of their implementation. The cement industry in Poland is a significant producer in Europe, but it is connected with the emission of huge amount of CO2. For many years the cement plants have been doing their best to find the ways of limiting the emission of carbon dioxide on the technological basis. Technological limitation makes it possible to reduce the CO2 emission only to certain level. The method, which can potentially reduced the CO2 emission, is introducing the CCS technology. The article analyses the potentials of CCS technology implementation in polish cement plants.
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.