توضیحات
عنوان فارسی: جداسازی CO به روش جذب سطحی با دمای تناوبی با استفاده از گاز غنی از CO گرم برای بازتولید
عنوان انگلیسی مقاله:
CO2 Capture by Temperature Swing Adsorption: Use of Hot CO2-Rich Gas for Regeneration
مقاله فقط پذیرش شده
پیش نویس مقاله ( فقط تائید شده ) بدقت مورد بررسی قرار گرفته و برای انتشار مورد تائید واقع شده است . این مقاله ها قبل از ویرایش ، فرمت بندی برای انتشار و نشانه گذاری مولف بطور آنلاین ارسال شده اند . انجمن شیمی آمریکا این مقاله را سریع پذیرش کرده تا به عنوان سرویسی برای کمیته تحقیق باشد تا از این طریق انتشار مطالب علمی هر چه سریعتر بعد از پذیرش سرعت یابد . نسخه ( فقط تائید شده ) درکنار چکیده HTML به طور کامل در فرمت pdf ارائه شده است . نسخه (فقط تائید شده ) بطور کامل مورد بررسی دقیق قرار گرفته است ؛لیکن نباید این نسخه را بعنوان یک مقاله رسمی شناخت . این مقالات در اختیار تمام خوانندگان بوده و به کمک کد دیجیتال مقاله DOI قابل ارجاع میباشد . نسخه ( فقط تائید شده ) یک خدمت اختیاری برای مولفان میباشد . از این رو شاید سایت نسخه ( فقط تائید شده ) شامل تمام مقالاتی که در ژورنال چاپ شده اند نباشد . بعد از اینکه نسخه اولیه بطور تکنیکی ویرایش شد و مورد فرمت بندی قرار گرفت نسخه مذکور از وب سایت ( فقط تائید شده ) حذف میگردد و و در مقالات ASAP چاپ میشود . خاطر نشان میکنیم که ویرایش تکنیکی ممکن است تغییرات اندکی نیز به نسخه اولیه اضافه کند و / یا اشکالی که میتواند محتویات مقاله و تمام موارد رفع مسئولیت و رویه های اخلاقی که به مقاله مربوط هستند را تحت الشعاع قرار دهند . ACS نمی تواند مسئولیت خطاها یا عواقبی را که در پی استفاده از اطلاعات آورده شده در این نسخه ( فقط تائید شده) هستند قبول کند .
جداسازی CO به روش جذب سطحی با دمای تناوبی
با استفاده از گاز غنی از CO گرم برای بازتولید
1: مرکز تحقیقات شرکتی برای تکنولوژی گاز های گلخانه ای ( CO2CRC)، استرالیا
2: دپارتمان مهندسی شیمی و بیو مولکول ، دانشگاه ملبورن ، پارکویل ، VIC 3010 ، ویکتوریا ، استرالیا
3 : مدرسه مواد و متالوژی ، دانشگاه شمالی ، شنیانگ ، لیانوین 110004، PR C hina
چکیده
جذب سطحی با دمای نوسانی (TSA) یک تکنولوژی جذاب برای حذف گاز CO2 از جریانات گازی میباشد . گرفتن CO2 بوسیله فرآیند TSA که در آن محصول CO2 بازیافت شده گرم شده و به عنوان گاز شستشو احیا کننده استفاده میشود مورد آزمایش قرارگرفته است . مطالعه ما براساس آزمایشات چرخشی است که روی یک ستون جذب پرشده با زئولیت های جاذب تجاری دردسترس NaUSY انجام شده است .جاذب شبیه ساز تجاری (ASpen ) برای شبیه سازی سیستم آزمایشگاهی که در این رابطه پیش بینی مدل با نتایج آزمایشگاهی در زمینه رسوخ و نتایج مربوط به طراحی چرخه مبتنی به گرم کردن غیر مستقیم بوسیله گاز شستشو گرم ، تطابق شدیدی دارد . مدل معتبر شده برای شبیه سازی فرآیند احیا بوسیله استفاده از گاز شستشو بصورت منفرد مورد استفاده قرار گرفته است چرا که سنجش آزمایشگاهی آن به خاطر محدودیت های سیستم های آزمایشگاهی کار دشواریست . با یک چرخه سه مرحله ای 1- جذب سطحی 2- شستشو با گاز شستشو داغ و 3 سرمایش این مورد به تولید محصول با خلوص بالاتر از 91درصد CO2 و بازیافت ماکسیمم 55.5 ، 76.2 و 83.6 درصد در مصرف انرژی خاص معادل Mj/KgCO2 3.4 ، 3.8 ، و 4.5 برای دماهای احیا به ترتیب 150 ، 200 و 250 درجه سانتی گراد ختم شده است . محصول محاسبه شده هم از 0.024 ، 0.037و 0.047 KgCO2/Kgads.hr برای تماهای احیا مختلف متغیر میباشد . حضور محصول شستشو CO2 پیش از دفع بهمراه گاز شستشو داغ باعث افزایش درصد خلوص تا 96درصد در بازیافت 90.8 درد میشود فلذا این شرایط برای تفکیک CO2 مناسب میباشد .
لغات کلیدی : گرفتن CO2 ، گاز شستشو داغ CO2 ، جاذب NaUSYT ، جذب ASPEN
مقدمه
کاهش قابل توجه در فرآیند گرفتن (جداسازی ) CO2 هنوز هم بعنوان یک چالش مطرح است . مطمئناً ، منبع و نوع انرژی مورد استفاده توسط واحد های جداسازی نقش مهمی را در کاهش هزینه کلی عملیات ایفا میکند . تعداد زیادی از تحقیقات مربوط به جداسازی در حال حاضر در حال بررسی انتخاب های یک پارچه با نیروگاه ها برای استفاد بلقوه از انرژی ارزان تر و با خلوص حرارتی پایین تر هستند که در نیروگاه ها یا انرژی بازیافت شده از خنک سازی گاز به منظور متعادل سازی قسمتی از ملزومات انرژی برای واحد جداسازی و بعنوان یک فرآیند کاهش مصرف انرژی انجام میشود . فرآیند جذب سطحی با دمای نوسانی(TSA) به خاطر توانایی آن در استفاده مستقیم از این منابع انرژی با خلوص پایین برای احیا فرآیندی جذاب است .
تاکنون تنها تعداد کمی از مطالعات مربوط به جذب برای جذب CO2 با روش ترکیبی TSA با روش جذب سطحی با فشار و خلاء نوسانی (P/VSA) در مقالات با گزارش شده اند . جدول 1 روش احیا را که در برخی از مطالعات در ابعاد آزمایشگاهی انجام شده آورده است . در کاربردهای مرسوم TSA چون خشک کردن هوا و گاز طبیعی ، جاذب معمولا با شستشوی مستقیم با جریان با گاز غیر جاذب گرم احیا میشود . در کاربرد جداسازی CO2 ، از آنجایی که جذب شده محصول مستقیم است ، حجم زیادی از گاز شستشو نیاز خواهد بود تا بستر را گرم کند (بعلت ظرفیت گرمایی پایین گاز) ، فلذا نتیجه رقیق شدن چشم گیر در CO2 استخراج شده خواهد بود آن هم در زمانی که از گاز احیا کننده گرم برای احیا استفاده می شود . آنچنانکه در جدول 1 نشان داده شده بستر اغلب بطور غیر مستقیم تا دمای احیاء مطلوب بوسیله روش های مختلف چون ژاکت های گرمایشی ، نوارهای الکتریکی گرمایشی یا کویل های پیچیده به دور جذب کننده و یا تیوب های حاوی سیال های حامل گرم یا سرد گرم میشود . گاز شستشو (معمولا هوای داغ یا نیتروژن است که در اسکیل آزمایشگاهی استفاده میشود ) پس از این مرحله برای مدت زمان کوتاه تر و بعنوان گاز جاروبی برای بازیافت و جمع آوری مواد جذب شده به کار گرفته می شود . به نظر میرسد این روند در سیستم هایی که در اسکیل های آزمایشگاهی کوچک هستند خوب عمل کند . به هر حال حالت گرمایش مستقیم توانش اسکیل آپ و افزایش اندازه برای استفاده صنعتی را دارد لیکن برای بستر های با اسکیل واندازه بزرگ عملی نمی باشد ( قطر های بزرگ تر از 2 متر ) . مطالعه انجام شده توسط تی لی لی و همکاران نشان داد که استفاده از نیتروژن حتی اگر تنها بعنوان گاز جاروبی باشد هنوز هم می تواند منجر به رقیق سازی محصول نهایی شود و در کنار آن سعی می شود میزان بازیافت افزایش یابد .
احیا با جریان مستقیم عاری ساز ، بطور وسیعی منع شده است شاید به خاطر این که کاهش شدیدی درظرفیت جذب جاذب های توسعه یافته CO2 در حضور آّب دیده شده است . به هر حال شستشوی بخار مستقیم با موفقیت در کنار جاذب های شیمیایی احیا شوند ضعیف برای جداسازی CO2 در سیستم بستر سیال TSA استفاده شده است . اساسی ترین نکته نگران کننده در اینجا سرعت سایش بالای جاذب مربوط به پیکربندی این جاذب ها و محدوده دمای کاری باریک جذب شیمیایی amine می باشد که در این سیتم زیاد استفاده می شود و مستلزم اصلاح حرارتی دقیق گاز خوراک و نظارت پیوسته ی دمای فرآیند می باشد . جذب سطحی با جریان متناوب (ESA) ، یک نوع خاص از روش های TSA که در آن گرمای احیا بوسیله عملکرد یک جریان الکتریکی و با بکارگیری جاذب یکپارچه تامین می شود ، نیز برای جداسازی CO2 امتحان شده است . میزان دسترسی به جاذب های خاص و ساخت موادی برای جذب کننده ها یک چالش توسعه کلیدی می باشد . فلذا جستجو برای روش ها ی احیا کارآمد در فرآیند جداسازی CO2 هنوز هم بعنوان یک موضوع مهم برای تحقیق مطرح است .
با ارائه این پیش زمینه ، مطالعه حاضر استفاده از خود محصول CO2 به عنوان گاز شستشو در سیستم های TSA بستر ثابت در نظر گرفته است . این کار تضمین میکند که حداقل میزان خلوص واقعی دست یافتنی برای CO2 تحت شرایط جذب و دفع هنوز هم در جای خود مانده است . گرند و همکاران این ایده را برای فرآیند جذب سطحی با جریان متناوب در نظر گرفتند و بطور تحلیلی نشان دادند که همزمان با افزایش خلوص محصول حدود 50 درصد مصرف انرژی الکتریکی کاهش میابد زمانی که جریان گاز احیا کننده دی اکسید کربن با گرمای در دسترس گرم می شود . در این مطالعه آزمایشات و شبیه سازی هایی را ( با شبیه ساز جذب Aspen ) انجام دادیم تا ارزیابی اولیه ای را برای این روش مهیا کنیم .
توجه:
- برای دانلود فایل word کامل ترجمه از گزینه افزودن به سبد خرید بالا استفاده فرمایید.
- لینک دانلود فایل بلافاصله پس از خرید بصورت اتوماتیک برای شما ایمیل می گردد.
به منظور سفارش ترجمه تخصصی مقالات خود بر روی کلید زیر کلیک نمایید.
سفارش ترجمه مقاله
دیدگاهها
هیچ دیدگاهی برای این محصول نوشته نشده است.