science >> Wetenschap >  >> Chemie

Het uitlaatgas van een elektriciteitscentrale kan worden teruggewonnen en gebruikt als grondstof voor reactie

Fig. 1 Overzicht van het proces met behulp van "H2-stripping-regeneratietechnologie" De partiële CO2-druk in de desorber wordt verlaagd door de H2 die aan de onderkant van de desorber wordt toegevoerd en de massaoverdracht van CO2 uit een vloeibare fase (d.w.z. amineoplossing die CO2) opneemt naar een gasfase wordt versneld, waardoor de temperatuur van de desorber lager wordt. Het mengsel van CO2- en H2-gassen verzameld uit de kop van de desorber kan worden gebruikt als materiaal voor de CO2-reductiereactie. Zoals geïllustreerd in de afbeelding, het proces om petroleumonafhankelijke brandstof of chemicaliën te fabriceren wordt mogelijk gemaakt door gebruik te maken van H2 geëlektrolyseerd door hernieuwbare energiebronnen (bijv. zonne-energie) en CO2 in uitlaatgassen van bijvoorbeeld elektriciteitscentrales. Krediet:Universiteit van Nagoya

Een onderzoeksgroep aan de Universiteit van Nagoya heeft een nieuwe technologie ontwikkeld die de energie die wordt gebruikt om koolstofdioxide (CO .) af te vangen drastisch kan besparen 2 ), een van de broeikasgassen, van faciliteiten zoals thermische centrales. conventioneel, een aanzienlijke hoeveelheid energie (3 tot 4 GJ/ton-CO 2 ) of hoge temperaturen van meer dan 100 deg.C zijn vereist om CO . af te vangen 2 van gassen die uit een geconcentreerde bron komen, en er zijn verwachtingen van de ontwikkeling van CO2-afvangtechnologie die minder energie verbruikt.

De onderzoeksgroep onder leiding van universitair docent Hiroshi Machida heeft een ongekende CO . ontwikkeld 2 vangtechnologie, namelijk H 2 stripregeneratietechnologie1), waarin waterstof (H 2 ) gas wordt toegevoerd aan de regeneratietoren (desorber)2). In dit onderzoek wordt aangegeven dat, met de implementatie van deze nieuwe technologie, verbrandingsgassen kunnen worden vervangen door CO 2 /H 2 gas bij lagere temperaturen (85°C) dan die gebruikt in conventionele technologie. De verdere reductie van energie kan worden bereikt wanneer deze wordt gecombineerd met technologieën zoals die welke betrokken zijn bij de bevordering van het gebruik van uitlaatwarmte en de terugwinning van reactiewarmte.

Deze nieuwe technologie kan 's werelds hoogste energiebesparende prestaties leveren (d.w.z. benodigde scheiding en opvang van energie is minder dan 1 GJ/ton-CO 2 wanneer een desorbertemperatuur 60 deg.C is) wanneer het wordt gecombineerd met het fasescheidingsoplosmiddel dat deze onderzoeksgroep ook heeft ontwikkeld.

Deze technologie zal naar verwachting toepasbaar zijn op materiaalproductie met toegevoegde waarde, zoals de synthese van methaan, methanol, benzine, enzovoort., van CO 2 in het verbrandingsuitlaatgas en H 2 van hernieuwbare energie, en zal naar verwachting bijdragen aan koolstofrecycling.

Fig 2. Vergelijking van H2/CO2-verhouding in opgevangen gas en temperatuurverlaging in desorber Naarmate de H2/CO2-verhouding toeneemt, de temperatuur aan de onderkant van de desorber zal afnemen. Stoichiometrisch, de ideale H2/CO2-verhouding is 4 voor het methaansyntheseproces en 3 voor het methanolsyntheseproces (zie het gebied binnen de ellips in de figuur). Het fasescheidingsoplosmiddel wordt gekenmerkt door een lage regeneratietemperatuur, en het H2-stripregeneratieproces kan de regeneratietemperatuur verder verlagen. Krediet:Universiteit van Nagoya

(1) H 2 strippende regeneratietechnologie

In het conventionele proces om brandstof of chemicaliën uit CO . te synthetiseren 2 en hernieuwbare H 2 , zuivere CO 2 wordt opgevangen en vervolgens gemengd met H 2 alvorens aan de reductiereactor te worden toegevoerd. in de H 2 strippende regeneratietechnologie, H 2 gas wordt aan de onderkant van de desorber toegevoerd. Als resultaat, CO 2 partiële druk in de desorber wordt verlaagd, wat de regeneratie bevordert en de regeneratietemperatuur verlaagt. Het mengsel van CO 2 en H 2 gassen verzameld uit de kop van de desorber worden rechtstreeks aan de synthesereactor toegevoerd.

Vergelijking van processen met conventionele technologie en nieuw ontwikkelde technologie In het conventionele CO2-afvang- en -gebruiksproces, zuiver CO2-gas verzameld uit uitlaatgassen (bijv. CO2, N2 en O2) van faciliteiten zoals thermische energiecentrales wordt buiten de desorber gemengd met H2 en aan de CO2-reductiereactor toegevoerd. De conventionele amine-oplossing kan bij ongeveer 40°C CO2 uit het uitlaatgas opnemen, en zuivere CO2 wordt geregenereerd bij 100 °C of hoger. Nieuwe H2-stripregeneratietechnologie heeft de verzameling van CO2 bij een lage temperatuur (85°C) mogelijk gemaakt door H2 rechtstreeks aan de desorber toe te voeren. Krediet:Universiteit van Nagoya

(2) Regeneratietoren (Desorber)

Bij de amineabsorptiemethode, CO 2 absorptie- en regeneratietorens (d.w.z. absorber en desorber) worden gebruikt om CO . te scheiden en op te vangen 2 in het uitlaatgasmengsel van voorzieningen zoals elektriciteitscentrales. Gassen zoals N2 en O2, naast CO 2 , zijn opgenomen in de verbrandingsuitlaatgassen van deze installaties en pure CO 2 gas wordt opgevangen met deze amine-absorptiemethode. Alleen de CO 2 gas wordt geabsorbeerd in de absorber door amine-oplossing, en het wordt vervolgens verwarmd in de desorber om pure CO . te regenereren 2 gas. Met andere woorden, alleen CO 2 uit het gasmengsel kan gas worden gewonnen.


Meer >

Meer >

Hoofdlijnen

  1. Hoe beïnvloeden allelen inherente eigenschappen?
  2. Chronische verspillende ziekte:de problemen met de prionziekte van hertachtigen aanpakken
  3. Wat zijn organellen in een prokaryotische cel?
  4. Genoom van tarwe-voorouder gesequenced
  5. De oproepen van pinguïns worden beïnvloed door hun leefgebied
  6. Celmodelproject voor High School Biology
  7. Wetenschap zet nog een stap in het wissen van pijnlijke herinneringen
  8. Maak een lijst van de stappen van de celcyclus in volgorde
  9. Wat is vergelijkende biochemie?

    Vergelijkende biochemie kan een vaag begrip zijn met meerdere betekenissen, alhoewel het boeiende interacties tussen organismen en hun biologieën kan onthullen. Op zijn minst noemen wetenschappers het een interdiscip

Wetenschap