شبیه‌سازی جذب ترکیبی و دی‌اکسید کربن از گاز دودکش احتراق


چکیده: نیاز به پیش تصفیه گاز دودکش قبل از مرحله جذب CO۲ یک چالش اقتصادی در هنگام استفاده از جاذب‌های آمین آبی برای جذب CO۲ از گازهای دودکش نیروگاه با سوخت زغال‌سنگ است. یک جایگزین ارزان‌تر بالقوه ترکیب گرفتن دی‌اکسید کربن و دی‌اکسید گوگرد از گاز دودکش به یک فرآیند واحد است، که نیاز به مرحله پیش تصفیه گوگرد زدایی را برطرف می‌کند. فرآیند CS - Cap CSIRO از یک جاذب آمین آبی برای جذب هر دو این گازهای اسیدی از جریان‌های گاز دودکش استفاده می‌کند. این مقاله شبیه‌سازی اولیه این فرآیند اعمال‌شده به گازهای دودکش زغال‌سنگ قهوه‌ای و سیاه را پوشش می‌دهد. حذف SO۲ جذب‌شده از طریق تبلور واکنشی انجام می‌شود. این در اینجا با استفاده از یک فرآیند "جعبه سیاه" شبیه‌سازی می‌شود، که منجر به یک محصول K۲SO۴ می‌شود. شرایط عملیاتی مختلف ارزیابی شده‌اند که غلظت سولفات در جاذب را در بخش جذب SO۲ فرآیند افزایش می‌دهد، که انتظار می‌رود بازده مرحله تبلور واکنشی را افزایش دهد. این مقاله اطلاعاتی در مورد جذب SO۲ در محلول آمین، و تعادل گرما و جرم برای فرآیند گسترده‌تر فراهم می‌کند. این اطلاعات برای شبیه‌سازی دقیق مرحله تبلور واکنشی و ارزیابی اقتصادی فرآیند CS - Cap مورد نیاز خواهد بود. روش بسیار پیشرفته برای جذب CO۲ از گازهای دودکش احتراق، استفاده از محلول‌های آبی مخلوط آمین و آمین است.​ ​

مقدمه

​روش بسیار پیشرفته برای جذب CO۲ از گازهای دودکش احتراق، استفاده از محلول‌های آبی مخلوط آمین و آمین است.​ ​ این فن‌آوری در حال حاضر در دو کارخانه ضبط CO۲ در مقیاس تجاری به کار گرفته می‌شود: فرآیند شل - کانسولف در نیروگاه برق سد فرعی ساسک پاور، و فرآیند مدیریت دانش - CDR صنایع سنگین میتسوبیشی در نیروگاه برق پاروا تحت مالکیت NRG. یکی از چالش‌ها در هنگام استفاده از جاذب‌های آمین برای جذب CO۲، نیاز به تصفیه گاز دودکش قبل از جذب CO۲ است. این شامل خنک کردن گاز دودکش، حذف ذرات و حذف دیگر اجزای گاز اسیدی موجود در گاز دودکش، مانند SO۲ است. این به این دلیل است که SO۲ نسبت به CO۲ به شدت به جاذب‌ها متصل می‌شود و تحت شرایطی که برای جدا کردن CO۲ از محلول جاذب غنی استفاده می‌شود، آزاد نمی‌شود. این امر منجر به تجمع نمک‌های سولفات در جاذب می‌شود و توانایی جذب CO۲ را کاهش می‌دهد.​ ​

در بیشتر کشورها، سولفورزدایی گاز دودکش (‏FGD)‏در ایستگاه‌های برق به کار گرفته می‌شود تا مقدار SO۲ در گاز دودکش کاهش یابد. با این حال، الزامات ورودی برای یک نیروگاه جذب CO۲ مبتنی بر آمین به احتمال زیاد سخت‌تر از مقررات انتشار گاز در حال حاضر هستند. این به این معنی است که یا یک بانک اسپری اضافی باید به واحدهای FGD موجود اضافه شود، یا یک مرحله پرداخت (‏به عنوان مثال محلول سود آور)‏مورد نیاز خواهد بود. گزینه دیگر، توسعه فرآیندی است که هم دی‌اکسید کربن و هم دی‌اکسید کربن را از فرآیند پوششی سیال حذف کند. فرآیندهای جمع‌آوری ترکیبی پتانسیل دارند که در کل ارزان‌تر از یک فرآیند مبتنی بر آمین معمولی با FGD باشند. مثال‌ها شامل فرآیندهای آمینو اسید (‏مانند پست‌کاپ سیمن)‏، آمونیاک و کربنات پتاسیم (‏که SO۲ را بعنوان آمونیوم و سولفات پتاسیم حذف می‌کنند)‏و همچنین برخی فرآیندهای بر پایه آمین (‏مانند شل کانسولف)‏هستند. CSIRO در حال توسعه یک فرآیند جذب ترکیبی مبتنی بر آمین، CS - Cap است. همان طور که در شکل ۱ نشان‌داده شده‌است، این مفهوم از یک راه‌حل آمین برای به دست آوردن دی‌اکسید کربن و دی‌اکسید گوگرد از جریان گاز دودکش استفاده می‌کند. فرآیند CS - Cap اساسا از حلقه‌های جداگانه جذب و تشکیل شده‌است. ​​حلقه جذب CO۲ از فرآیند جذب دی‌اکسید کربن مایع استاندارد مبتنی بر جاذب مایع پیروی می‌کند. در بخش جذب SO۲، جریان لغزش جاذب غنی از CO۲ به طور چرخشی به سمت دریافت SO۲ از گاز دودکش در بالای مدار جذب CO۲ حرکت می‌کند. این امر یک جاذب آمین غنی از سولفات تولید می‌کند. این سطح بالای سولفات سریع‌تر از محصولات تجزیه معمولی ساخته می‌شود و نیاز به حذف برای ادامه فرآیند دارد. روش‌های ممکن برای حذف این سولفات از محلول به عنوان بخشی از یک پروژه تحقیقاتی در حال پیشرفت، با فن‌آوری‌های شناخته‌شده ارزیابی‌شده در آزمایشگاه، بررسی شده‌اند. یکی از این فن‌آوری‌های مورد علاقه، تبلور واکنشی است. کار در حال انجام بر شبیه‌سازی فرآیند CS - Cap تمرکز کرده‌است تا امکان مقایسه اقتصادی بین فرآیند CS - Cap و یک فرآیند جذب استاندارد CO۲ مبتنی بر مایع شامل FGD فراهم شود. این مقاله نتایج آن کار شبیه‌سازی را پوشش می‌دهد. نتایج تحلیل اقتصادی در مقاله آینده ارایه خواهد شد. ​

این متن ترجمه‌ای ‌خودکار (بدون بازبینی انسانی) از خلاصه و مقدمه مقاله Simulating combined SO2 and CO2 capture from combustion flue gas چاپ‌شده در مجله آنلاین ویلی به تاریخ ۳ دسامبر ۲۰۱۹ است.

پی‌دی‌اف این مقاله دارای اشکالاتی است و برای استخراج متن با مشکل مواجه می‌شود. هرچند با اصلاح مشکلات زبان مبدا این مقاله به خوبی توسط ترجمیار ترجمه می‌شود اما برای سادگی می‌توانید ترجمه این مقاله و مقالات مشابه را با هزینه‌ای بسیار پایین به سیستم ترجمه نسل جدید (ترنج) سفارش دهید.