Forskningsfremgang for trykksvingadsorpsjon CO2-fangstteknologi

Forskningsfremgang for trykksvingadsorpsjonsteknologi for CO2-fangst

De siste årene har spørsmålet om CO2-utslipp vakt folks oppmerksomhet. Som en stor drivhusgass har store utslipp av CO2 ført til at den globale temperaturen har økt og har en enorm innvirkning på det globale klimaet. Siden fossil energi fortsatt er den viktigste energikilden som brukes over hele verden, er karbonutslippene enorme. For å svare på klimaendringer og redusere CO2-utslipp, har land innført relevante retningslinjer som karbonavgifter og subsidier for grønn energi for å kontrollere utslippene. Karbonfangst, utnyttelse og lagring (CCUS) teknologi har blitt foreslått som en effektiv karbonreduksjonsteknologi. CCUS er hovedsakelig delt inn i tre deler: fangst, transport, lagring eller utnyttelse. CO2 anrikes først fra utslippskilder med lav konsentrasjon, og transporteres deretter til lagringsstedet for lagring eller sendes til bruksfabrikken for prosessering og bruk gjennom rørtransport. Fangstprosessen er hovedkilden til energiforbruk i CCUS-teknologi. Kullkraft, stål, sement, oljeraffinering og petrokjemisk produksjon er de viktigste stasjonære utslippskildene. Blant dem har restgassen som slippes ut av den petrokjemiske industrien egenskapene til høy CO2-konsentrasjon og konsentrerte utslipp sammenlignet med andre industrier. Derfor er karbonfangst av CO2-utslippene et foretrukket valg.

For tiden inkluderer CO2-fangstteknologi hovedsakelig absorpsjonsmetode, adsorpsjonsmetode, membranseparasjonsmetode og lavtemperaturseparasjonsmetode. Absorpsjonsmetode og adsorpsjonsmetode er mer økonomisk gjennomførbare i CO2-fangst av røykgasser. Løsemiddelabsorpsjonsmetoden er den mest brukte. For tiden er CO2-separasjonsteknologi basert på absorpsjonsmetode relativt moden og har blitt mye brukt kommersielt. Den har sterk selektivitet, høy renhet av produktgass og lav investering i teknologi og utstyr. Kjemisk absorpsjonsteknologi har blitt mye brukt i inn- og utland. Shell
Cansolv fra Canada etablerte et kommersielt CO2-fangstprosjekt etter forbrenning i 2013-Boundary Dam Project, som bruker en spesiell Cansolv DC-103-absorbent for å fange opp røykgass-CO2 fra kullkraftverk.

Prosjektet kan fange 170 tonn CO2 per dag under faktisk drift, med en gjennomsnittlig CO2-konsentrasjon på 9,1 VOL% i røykgass, en fangsthastighet på ca. 91%, og et gjennomsnittlig fangstenergiforbruk på 2,33 MJ/kg. CO2 SEPPL-pilotprosjektet i Østerrike bygde Dürnrohr-kraftverket, som brukte absorpsjonsmetoden for å fange CO2 i røykgass og brukte damp til å varme opp kokeren for å gi varme til å regenerere absorbenten. Gjennomsnittlig CO2-fangst energiforbruk var 3,1MJ/kg. Canadian International Carbon Capture Experimental Center brukte en blandet MEA/MDEA-løsning for å forbedre UR-prosjektet, noe som reduserte energiforbruket betydelig. Tarong-pilotprosjektet i Queensland, Australia, brukte mellomkjøling inne i absorpsjonstårnet. Faktiske tester fant at varmebelastningen til kokeren ble redusert med 10 %. UNO MK3-pilotprosjektet ved Hazelwood Power Station i Australia brukte kaliumkarbonat som absorbent. Etter bruk av en diffusjonspromoter kan regenereringsenergiforbruket reduseres til 2-3 MJ/kg CO2.