Уважаемые коллеги! Известен ли вам экономически обоснованный метод улавливания углекислого газа из выбросов дымовых труб? Много информации по абсорбции аминами и последующей десорбцией углекислого газа с последующим сжижением. Затем предусматривается захоронение в глубинах океанов или в толще земли, а также продажа СО2 для пищевой промышленности. Оба способа не интересны по разным причинам. С точки зрения химии возможен (на бумаге) вариант реакции СаО и СО2 с получением карбоната кальция. Может быть, вы знаете примеры таких производств или организации, занимающиеся подобной темой?
svet_03, Втечение многих лет на заводах по производству "сухого льда" в СССР действовала следующая технология: дымовые газы от котла, в котором сжигали уголь , промывали раствором карбоната калия (К2СО3). При этом образуется продукт кислый углекислый калий(КНСО3). Этот раствор нагревали при этом происходило его разложение на углекислый калий (К2СО3)и углекислый газ(СО2). Раствор карбоната калия(К2СО3) вновь шел на промывку дымовых газов, углекислый газ шел на получение жидкой углекислоты и "сухого льда"-твердой углекислоты.Это самый выгодный и простой способ утилизации СО2, хотя, наверно ,есть и новые реагенты для абсорбции углекислоты, но это дороже.
vodnik, Процесс использования СО2 на заводах производства "сухого льда" для пищевой промышленности не является утилизаций с точки зрения воздействия его на атмосферный воздух. В конечном итоге после испарения его в процессе применения в пищевой промышленности или в других технологических процессах он оказывается в атмосфере. Но было бы интересно просчитать энергозатраты этих процессов. Может оказаться, что "утилизация" тепла дымовых газов при нагреве раствора углекислого калия при производстве сухого льда, используемого для охлаждения в пищевой промышленности (мороженное) по отношению к энергозатратам при производстве холода холодильными машинами, с учетом жизненного цикла этих разных технологий получения холода, окажется энергоэффективней. Надо считать - как минимум диссертация ...
svet_03,
Процессы секвестрации СО2 (улавливание, транспортировка и захоронение углекислоты) осложняются тем, что в среде сжигания воздуха концентрация СО2 в дымовых газах за котлом не превышает 8-10%. Остальное составляют продукты сгорания топлива и воздух, не участвующий в химической реакции (в основном азот). При таком содержании СО2 в дымовых газах затраты на выделение СО2 оказываются чрезмерно высокими.
Кислородное сжигание топлив (метод OXY-combustion) позволяет получить дымовые газы с содержанием СО2 более 90% и небольшим количеством неконденсирующихся газов. Далее процессы кондиционирования и связывания СО2 значительно облегчаются.
Можно легко получить сжиженную 100-процентную углекислоту, если сжать продукты горения в емкости до критических, но вполне доступных параметров (+20 град.С; 5,93 МПа). Правда, перед этим из дымовых газов следует удалить влагу. Неконденсируемые газы в основном в виде азота из газгольдера можно сбрасывать в атмосферу.
Вообще, в странах ЕС финансируются несколько программ по секвестру СО2. Одна из программ (CASTOR – 8,5 млн евро) изучает технологию улавливания СО2 методом абсорбции. В качестве абсорбента применяется 30%-ный водный раствор моноэтаноламина (МЭА). Отработанный абсорбент направляется в регенератор, в котором в результате подогрева паром отгоняется практически чистый СО2 (с концентрацией до 99,95%), а восстановленный абсорбент вновь направляется в абсорбер. Эффективность улавливания СО2 - 85–95%.
Вообще в странах ЕС эффективными считаются технологические решения для удаления СО2 с КПД не ниже 90% при затратах на секвестрацию 1 т СО2 не более 20 евро.
Не знаю, знакома ли Вам эта информация, но результаты программ секвестра СО2 в странах ЕС можно посмотреть в статье "Исследования процессов сепарации, транспортировки и захоронения СО2 в Европе". http://www.ecoindustry.ru/showselectednumber/docs/viewdoc.html&year=2007&number=pow1&bullet=1&id=895
Большое спасибо за информацию. Способы улавливания СО2 аминами достаточно известны. Эти технологии в конечном итоге предполагают захоронение СО2 или, при получении товарной СО2 или сухого льда, выделение в атмосферу. Нашла в Инете следующую информацию: "Технологии фактически постоянного хранения CO2 посредством преобразования его в неорганические минеральные карбонаты находятся в стадии исследования, и существует лишь несколько наглядных примеров их использования в сравнительно небольших масштабах." Вот именно связывание в минеральные карбонаты (допустим, взаимодействие с СаО) с получением товарной продукции кажется очень интересным. Вероятно, именно из-за экономической неэффективности не развивается это направление, хотя с точки зрения охраны окружающей среды это был бы оптимальный вариант. Может быть, Вам известно что-либо о таких работах поподробнее?
svet_03, в 70 годах прошлого века я участвовал в проектировании установки для использования сточных вод обогатительной фабрики медно-цинковых рудс целью снижения концентрации солей кальция в воде.Для этой цели использовали дымовые газы котельной. Дымовые газы охлаждали, сжимали и под давление до 4атм. подавали в реактора для кабонизации сточных вод. Величина рН оборотной воды за счет ее обработки СО2 снижалась с 8,5 до 7,5.Проект не был реализован. Но подобные установки для обработки сточных вод от газоочистки есть на ряде металлургических з-дах Украины.
|
Честно говоря у меня большие сомнения по поводу возможности связывания СО2 при взаимодействии дымовых газов с обычной известью (СаО).
Скорее известь будет реагировать с другими веществами, присутствующими в дымовых газах, например, с диоксидом серы.
Существуют известковые методы промывки дымовых газов известковой суспензией (впрыск в топку котла гашенной извести) для котлов, работающих на сернистых топливах (уголь, мазут), с получением гипса (двухводного или ангидрита), используемого в строительной индустрии.
Я не химик, но так понимаю, что эта реакция связывания SO2 в дымовых газах в энергетическом отношении более выгодна, чем реакция связывания СО2, если таковая вообще возможна при обработке известью.
По основному методу получения соды крепкий раствор поваренной соли насыщают аммиаком и углекислым газом. В результате сначала образуется гидрокарбонат аммония (NH4HCO3), затем гидрокарбонат натрия. Есть идея - предварительно выделять СО2 с помощью аминов, затем использовать для получения соды. Экономику не считала. Дорогая, вероятно, получится сода. Еще есть вариант, аналогичный предложенному ultra: выделенную с помощью аминов СО2 пропускать через раствор известковой воды. Очень смущает мощность исследований ЕС в направлении захоронения СО2. Не умнее же я и мой начальник!
ultra, Вы правы!При наличии в дымовых газах SO2 с известью сначала реагирует диоксид серы , а затем СО2.
Но в технологии кондиционирования оборотной воды(снятие превышения по Са и по рН)метод ппродувки с использованием дымовых газов применяется, также как применяется длительная аэрация воды в стабилизационных бассейнах для снижения рН и увеличения содержания кислорода в воде, если она идет на сброс в водоем.
В далекой перспективе, если введут плату за выбросы СО2, то вариант использования обротной воды с золоотвалов для промывки дымовых газов от котловТЭЦ не столь уж утопичен.
|
"Волков бояться в лес не ходить". Они больше любят готовенькое украсть и пиарить.