Абсорбционная башня и регенерационная башня

Оптимизация и проверка оборудования для разделения и извлечения CO2

К оборудованию для разделения и регенерации CO2 предъявляются такие требования, как низкое энергопотребление, миниатюрность оборудования и низкая стоимость.

Оборудование для разделения и извлечения CO2 в основном состоит из четырех частей: абсорбционная башня, регенерационная башня, регенерационный теплообменник и ребойлер.

Эти требования выполняются за счет оптимизации четырех основных компонентов и конструкции процесса, а также улучшенияhttps://www.yitan2010.com/what-are-the-key-differences-between-absorption-towers-and-regeneration-towers-in характеристик абсорбирующей жидкости.

На рисунке 2 показан процесс разработки, проверки и применения технологии разделения и извлечения CO2. Масштабирование от лабораторных масштабов к пилотным и далее к опытным масштабам при соответствующем использовании моделирования процессов и численного анализа жидкостей, а также отражение полученных знаний при проектировании оборудования реального масштаба. Среди них наиболее важной является проверка на пилотной установке, установленной на электростанции Mikawa компании Sigma Electric Power Ariake (город Омута, префектура Фукуока) (мощность 50 МВт).

Разработка, проверка и процесс применения технологии разделения и извлечения CO2

В полной мере используя моделирование процессов и численный анализ жидкостей, мы расширим масштабы и применим разработанную технологию к проектированию устройства в реальных масштабах путем проверки на экспериментальном заводе в Санчуане.

Опытная установка была установлена в 2009 году и способна перерабатывать часть выхлопных газов электростанции, отделять и рекуперировать CO2 со скоростью 10 т/день. Эта пилотная установка была использована для проверки производительности системы, фактического состояния отработанного газа, влияния содержащихся примесей на производительность абсорбирующей жидкости, а также работоспособности, применимости и ремонтопригодности, и результаты были применены к реальному устройству⑴.

Например, для обеспечения тепла, необходимого для реакции в регенерационной колонне, в качестве источника тепла обычно используется часть пара, используемого для производства электроэнергии. Однако, когда количество обрабатываемого отработанного газа огромно, требуемый объем тепла также очень велик, что приводит к снижению эффективности выработки электроэнергии. . Чтобы предотвратить это, необходимо разработать абсорбирующую жидкость с меньшей теплотой реакции, применить процесс регенерации тепла и оптимизировать конструкцию регенерационного теплообменника, тем самым увеличив теплоту регенерации в устройстве.

Кроме того, при химическом методе абсорбции с использованием абсорбционной жидкости на основе амина отработанный газ после регенерации CO2, выбрасываемый из абсорбционной колонны в атмосферу, содержит следовые количества аминных компонентов, полученных из абсорбционной жидкости, что может оказывать влияние на окружающую среду. Поэтому на месте проводятся исследования этого отработанного газа и разрабатываются технологии по снижению выбросов аминных компонентов.

Демонстрационное оборудование для разделения и регенерации CO2

Компания Toshiba Energy Systems построила вблизи электростанции Микава крупномасштабный демонстрационный комплекс для отделения и рекуперации CO2 из выхлопных газов электростанции (рис. 3). После начала строительства в феврале 2018 года началась поставка и установка оборудования. После пробной эксплуатации установка была официально введена в эксплуатацию в октябре 2020 года (2). На рисунке 4 показана связь между этим демонстрационным оборудованием и электростанцией Микава.

Строительство и эксплуатация демонстрационного оборудования для разделения и регенерации CO2 были осуществлены в рамках "Демонстрационного проекта экологически безопасного УХУ" Министерства охраны окружающей среды, и этот проект был принят многими компаниями, включая Mizuho Research & Technology Co. (в настоящее время Mizuho Research & Technology Co., Ltd.). Кроме того, компания Toshiba Energy Systems отвечает за проектирование, строительство и эксплуатацию демонстрационного оборудования для разделения и извлечения CO2.