Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

Progress and Challenges in the Direct Carbon Fuel Cell Technology

100%

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

International Letters of Chemistry, Physics and Astronomy

|

2015

|

tom 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.

2

Integracja instalacji wychwytu CO2 z kondensacyjnymi blokami energetycznymi

86%

Chmielniak T. , Kosman G. , Łukowicz H.

Rynek Energii

|

2008

|

tom 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.

3

Wpływ zawilgoconego ditlenku węgla na korozję stali rurociągowej

58%

Masłowski M. , Czupski M. , Wójcikowski A.

|

tom 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.

4

Analiza dwustopniowych układów membranowej separacji CO2 ze spalin bloku węglowego

58%

Janusz-Szymańska K. , Kotowicz J.

|

tom 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.