Betrieb einer 25 KWth Calcium Looping Pilot-Anlage mit hohen Sauerstoffkonzentrationen in der Calcinator

Zusammenfassung

Dieses Manuskript beschreibt ein Verfahren zum Betrieb eine Pilotanlage für post-Combustion-CO2-Abscheidung mit hohen Sauerstoffkonzentrationen in der Calcinator zur Verringerung oder Beseitigung der Rauchfang Gas Recycling Schleife Kalzium.

Zusammenfassung

Calcium looping (CaL) ist eine Nachverbrennung CO₂ -Capture-Technologie, die für die Nachrüstung bestehenden Anlagen geeignet ist. Der CaL-Prozess nutzt Kalkstein als billig und überall verfügbar CO₂ Sorbens. Während die Technologie umfassend untersucht worden, gibt es ein paar Möglichkeiten, die angewendet werden könnte, um wirtschaftlich rentabel zu machen. Dazu gehört, erhöhen die Sauerstoffkonzentration in den Calcinator zur Verminderung oder Beseitigung der recycelten Gasmenge (CO-₂, H₂O und Verunreinigungen); Daher verringern oder entfernen die notwendige Energie, um die recycelten Gasstrom zu erhitzen. Darüber hinaus gibt es eine daraus resultierende Zunahme der Energieeintrag durch die Änderung in der Intensität der Verbrennung; Diese Energie wird verwendet, um die endothermen Kalzinierung Reaktion in der Abwesenheit von recycelten Rauchgase auftreten zu ermöglichen. Dieser Beitrag stellt den Betrieb und die ersten Ergebnisse einer CaL-Pilotanlage mit 100 % Sauerstoff Verbrennung von Erdgas in den Calcinator. Das Gas kommt in der Karbonator war ein simulierter Rauchgas aus einem Kohle-Kraftwerk oder Zementindustrie. Mehreren Kalkstein Partikelgrößenverteilungen sind auch getestet, um die Wirkung dieses Parameters auf die Gesamtleistung dieser Betriebsart weiter zu erforschen. Die Konfiguration das Reaktorsystem, die Betriebsabläufe und die Ergebnisse sind in diesem Dokument ausführlich beschrieben. Der Reaktor zeigte gute hydrodynamische Stabilität und stabile CO₂ -Abscheidung mit Capture Wirkungsgrade von bis zu 70 % mit einem Gasgemisch, das Rauchgas von einem Kohlekraftwerk zu simulieren.

Einleitung

CO₂ -Emissionen und die daraus resultierende globale Erwärmung sind kritische Umweltprobleme, die eine große Menge an Forschung in den letzten Jahren angezogen haben. Kohlenstoffabscheidung und-Speicherung (CCS) als eine mögliche Technologie zur Verringerung der CO₂ -Emissionen in die Atmosphäre^1,2anerkannt. Der schwierigste Teil der CCS-Kette ist die Erfassung von CO₂, das ist auch der teuerste Stufe³. In der Folge gab es ein Schwerpunkt auf die Entwicklung neuer Technologien für CO₂ -Abscheidung aus Kraftwerken und anderen Industrieanlagen.<....

Protokoll

1. Material Vorbereitung

1. Sieb der Kalkstein (~ 50 kg Rohstoff) die gewünschte Korngrößenverteilung (300-400 µm oder eine andere Distribution abhängig von dem Experiment) mit einem mechanischen Schüttler. Setzen Sie das gesiebte Material in Töpfen neben den Calcinator für die Fütterung während dem Test
2. Bereiten das Material in Chargen in den Reaktor eingebracht werden. Die Stapel sind in der Regel 0,5 L oder 1 L (1 L aus Kalkstein ist etwa 1,5 kg), aber dies hängt von den Betriebsparametern.

2. Start-up-Verfahren

Vorsicht: extrem hohe Temperaturen werden hier erreicht. Geeignete PSA wie....

Ergebnisse

Die Versuchsanordnung ist in Abbildung 3dargestellt. Die Anlage besteht aus zwei miteinander verbundenen fluidisiert Betten. Es ist nämlich der Karbonator CFB mit 4,3 m Höhe und 0,1 m Innendurchmesser (ID); während die Calcinator BFB mit 1,2 m Höhe und 0,165 m-ID. Der solide Transport aus einem Reaktor zum anderen wird durch zwei Loop-Dichtungen mit Stickstoff fluidisiert gesteuert. Beide Reaktoren sind eine Mischung von Gas durch eine Vorwärmzeit Linie gefüt.......

Diskussion

Der Betrieb von den Calcinator mit einer Bucht des 100 % Vol Sauerstoff ist erreichbar, basierend auf der Nutzung der endothermen Natur der Kalzinierung Reaktion, sowie die Tatsache, die die Feststoffe zwischen den beiden Reaktoren bei unterschiedlichen Temperaturen zu zirkulieren. Diese Betriebsart zielt darauf ab, die CaL-Prozess wirtschaftlich aussichtsreiche durch Reduktion von Kapital und Betriebskosten. Als das Recycling des Rauchabzugs Gas (vor allem CO₂, Wasserdampf und nicht umgesetztes O₂).......

Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien

Name	Unternehmen	Katalognummer	Kommentare
Longcal Kalkstein	Loncliffe	Longcal SP52	n/a
Mechanischer Schüttler	SWECO	LS24S544+C	Mechanischer Sieb zur Abscheidung von Partikeln
Sauerstoff	BOC	n/a	BOC Zylinder
Stickstoff	BOC	n/a	BOC Tank
Kohlendioxid		BOC n/a	BOC
Tank Erdgas	n/a	n/a	Aus der Zeile entnommen