Torre de absorción y torre de regeneración

Optimización y verificación de equipos de separación y recuperación de CO2

Para los equipos de separación y recuperación de CO2, existen requisitos como el bajo consumo de energía, la miniaturización de los equipos y el bajo coste.

Los equipos de separación y recuperación de CO2 constan principalmente de cuatro partes: torre de absorcióntorre de regeneración, intercambiador de calor de regeneración y rehervidor.

Estos requisitos se cumplen optimizando los cuatro componentes principales y el diseño del proceso, y mejorando el rendimientohttps://www.yitan2010.com/what-are-the-key-differences-between-absorption-towers-and-regeneration-towers-in del líquido absorbente.

La figura 2 muestra el proceso de desarrollo, verificación y aplicación de la tecnología de separación y recuperación de CO2. Se pasa de la escala de laboratorio a la escala piloto, y de ésta a la escala piloto, haciendo un uso adecuado de la simulación de procesos y el análisis numérico de fluidos, y se reflejan los conocimientos adquiridos para diseñar equipos a escala real. Entre ellos, el más importante es la verificación en la planta piloto instalada en la central eléctrica Mikawa de Sigma Electric Power Ariake (ciudad de Omuta, prefectura de Fukuoka) (potencia 50MW).

Desarrollo, verificación y proceso de aplicación de la tecnología de separación y recuperación de CO2

Aprovechando al máximo la simulación de procesos y el análisis numérico de fluidos, ampliaremos la escala y aplicaremos la tecnología desarrollada al diseño de dispositivos a escala real mediante la verificación en la planta piloto de Sanchuan.

La planta piloto se instaló en 2009 y tiene capacidad para procesar una parte de los gases de escape de la central eléctrica y separar y recuperar CO2 a un ritmo de 10 t/día. Esta planta piloto se utilizó para verificar el rendimiento del sistema, el estado real de los gases de escape y el impacto de las impurezas contenidas en el rendimiento del líquido absorbente, así como la operabilidad, aplicabilidad y mantenibilidad, y los resultados se aplicaron a un dispositivo a escala real⑴.

Por ejemplo, para suministrar el calor necesario para la reacción en la torre de regeneración, generalmente se extrae como fuente de calor una parte del vapor utilizado para la generación de energía. Sin embargo, cuando la cantidad de gas residual que debe tratarse es enorme, el suministro de calor necesario también es muy grande, lo que provocará una reducción de la eficiencia de la generación de energía. . Para evitarlo, es necesario desarrollar un líquido absorbente con menor calor de reacción, adoptar un proceso de recuperación de calor y optimizar el diseño del intercambiador de calor de regeneración, aumentando así el calor de recuperación en el dispositivo.

Además, en el método de absorción química que utiliza un líquido de absorción a base de aminas, el gas residual tras recuperar el CO2 vertido a la atmósfera desde la torre de absorción contiene trazas de componentes amínicos derivados del líquido de absorción, que pueden tener un impacto en el medio ambiente. Por ello, se están llevando a cabo estudios in situ de estos gases de escape y se están desarrollando tecnologías para reducir la emisión de componentes amínicos.

Equipos de demostración de separación y recuperación de CO2

Toshiba Energy Systems construyó una instalación de demostración a gran escala cerca de la central eléctrica de Mikawa para separar y recuperar el CO2 de los gases de escape de la central eléctrica (Figura 3). Tras el inicio de la construcción en febrero de 2018, comenzó la entrega e instalación de equipos. Tras el funcionamiento de prueba, se puso oficialmente en funcionamiento en octubre de 2020 (2). La figura 4 muestra la relación entre este equipo de demostración y la central eléctrica de Mikawa.

La construcción y el funcionamiento del equipo de demostración de separación y recuperación de CO2 se llevaron a cabo como parte del "Proyecto de demostración de CAC respetuosa con el medio ambiente" del Ministerio de Medio Ambiente, y el proyecto fue adoptado por muchas empresas, entre ellas Mizuho Research & Technology Co., Ltd. (actualmente Mizuho Research & Technology Co., Ltd.). Ltd. (actualmente Mizuho Research & Technology Co., Ltd.). Además, Toshiba Energy Systems es responsable del diseño, la construcción y el funcionamiento de los equipos de demostración de separación y recuperación de CO2.