Operación de una 25 KWth calcio bucle-planta piloto con altas concentraciones de oxígeno en el calcinador

Resumen

Este manuscrito describe un procedimiento para el funcionamiento de un bucle de la planta piloto de captura de carbono de la combustión con altas concentraciones de oxígeno en el horno de calcinación con el fin de reducir o eliminar el reciclaje del gas de chimenea de calcio.

Resumen

Calcio (CaL) de bucle es una tecnología de captura de₂ de CO de postcombustión que es conveniente para la reconversión de las centrales existentes. El proceso de CaL utiliza caliza como un barato y fácilmente disponible CO₂ absorbente. Mientras que la tecnología ha sido ampliamente estudiada, hay algunas opciones disponibles que podrían aplicarse para que sea más rentable. Una de ellas es aumentar la concentración de oxígeno en el calcinador para reducir o eliminar la cantidad de gas reciclado (CO₂, H₂O y las impurezas); por lo tanto, disminuyendo o eliminando la energía necesaria para calentar la corriente de gas reciclado. Por otra parte, hay un aumento en el aporte de energía debido al cambio en la intensidad de la combustión; esta energía se utiliza para permitir la reacción de calcinación endotérmico ocurrir en la ausencia de gases de escape reciclados. Se presenta la operación y primeros resultados de una planta piloto de CaL con la combustión de oxígeno de 100% de gas natural en el calcinador. El gas que entra en el carbonatador fue un humo simulado de una central eléctrica con carbón o la industria del cemento. Varias distribuciones de tamaño de partículas de piedra caliza también se prueban para explorar el efecto de este parámetro sobre el desempeño general de este modo de funcionamiento. La configuración del sistema del reactor, los procedimientos de operación y los resultados se describen en detalle en este documento. El reactor mostró buena estabilidad hidrodinámica y estable CO₂ captura, con eficiencias de captura de hasta un 70% con una mezcla de gas que simula el humo de una planta de energía de carbón.

Introducción

Las emisiones de CO₂ y el consiguiente calentamiento global son temas ambientales críticos que han atraído una gran cantidad de investigación en los últimos años. Captura de carbono y almacenamiento (CCS) ha sido reconocida como una tecnología potencial para reducir las emisiones de CO₂ a la atmósfera^1,2. La parte más difícil de la cadena de CCS es la captura de CO₂, que es también la más costosa etapa³. En consecuencia, ha habido un enfoque en el desarrollo de nuevas tecnologías para la captura de CO₂ de las centrales eléctricas y otras insta....

Protocolo

1. preparación de material

1. tamiz la piedra caliza (~ 50 kg de materia prima) para la distribución de tamaño de partícula deseado (300-400 μm u otra distribución según el experimento) utilizando un agitador mecánico. Ponga el material tamizado en macetas al lado del calcinador para alimentar durante la prueba
2. Preparar el material en lotes para ser introducido en el reactor. Los lotes son generalmente 0.5 L o 1 L (1 L de la piedra caliza es aproximadamente 1,5 kg), pero esto puede variar dependiendo de los parámetros de funcionamiento.

2. Procedimiento de arranque

PRECAUCIÓN: temperatura....

Resultados

El montaje experimental se muestra en la figura 3. La planta está compuesta por dos interconectados fluidizado-camas. Es decir, la carbonatación es un CFB con altura de 4,3 m y 0,1 m de diámetro interno (ID); mientras que el calcinador es un BFB con 1,2 m de altura y 0,165 m ID. El transporte sólido de un reactor a otro es controlado por dos sellos de bucle de estrato fluidificados con nitrógeno. Ambos reactores son alimentadas con una mezcla de gas a través .......

Discusión

La operación del calcinador con entrada de oxígeno al 100% vol es factible, basado en explotar la naturaleza endotérmica de la reacción de calcinación, así como el hecho de que los sólidos que circulan entre los dos reactores a distintas temperaturas. Este modo de operación tiene como objetivo hacer el proceso de CaL más económicamente prometedor por reducción de capital y los costos de operación. Como el reciclado de humos gas (CO₂, vapor de agua y sin reaccionar O₂) es reducido o incluso eliminado.......

Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo

Nombre	Empresa	Número de catálogo	Comentarios
Piedra caliza Longcal	Loncliffe	Longcal SP52	n/a
Agitador mecánico	SWECO	LS24S544+C	Tamiz mecánico para separar partículas
Oxígeno	BOC	n/a	Cilindros BOC
de nitrógeno		BOC n/a	Tanque BOC
de carbono	BOC	n/a	Tanque BOC
Gas natural	n/a	n/a	Tomado de la línea

Dióxido