Absorptionsturm und Regenerationsturm

Optimierung und Verifizierung von CO2-Abscheidungs- und Rückgewinnungsanlagen

Für Anlagen zur CO2-Abscheidung und -Rückgewinnung gelten Anforderungen wie geringer Energieverbrauch, Miniaturisierung der Anlagen und niedrige Kosten.

CO2-Abscheidungs- und Rückgewinnungsanlagen bestehen hauptsächlich aus vier Teilen: Absorptionsturm, Regenerationsturm, Regenerationswärmetauscher und Reboiler.

Diese Anforderungen werden durch die Optimierung der vier Hauptkomponenten und der Prozessgestaltung sowie durch die Verbesserung derhttps://www.yitan2010.com/what-are-the-key-differences-between-absorption-towers-and-regeneration-towers-in Leistung der absorbierenden Flüssigkeit erfüllt.

Abbildung 2 zeigt den Prozess der Entwicklung, Überprüfung und Anwendung der CO2-Abscheidungs- und Rückgewinnungstechnologie. Die Vergrößerung vom Labormaßstab auf den Pilotmaßstab und weiter auf den Pilotmaßstab erfolgt unter angemessener Nutzung der Prozesssimulation und der numerischen Strömungsanalyse und spiegelt die gewonnenen Erkenntnisse bei der Entwicklung von Anlagen im realen Maßstab wider. Die wichtigste davon ist die Verifizierung der Pilotanlage, die im Mikawa-Kraftwerk von Sigma Electric Power Ariake (Omuta City, Präfektur Fukuoka) installiert wurde (Leistung 50 MW).

Entwicklung, Überprüfung und Anwendung der CO2-Abscheidungs- und Rückgewinnungstechnologie

Wir werden die Prozesssimulation und die numerische Flüssigkeitsanalyse in vollem Umfang nutzen, den Maßstab erweitern und die entwickelte Technologie durch Verifizierung in der Sanchuan-Pilotanlage auf das Gerätedesign im tatsächlichen Maßstab anwenden.

Die Pilotanlage wurde 2009 installiert und ist in der Lage, einen Teil der Abgase des Kraftwerks zu verarbeiten und CO2 mit einer Rate von 10 t/Tag abzuscheiden und zurückzugewinnen. Mit dieser Pilotanlage wurden die Systemleistung, der tatsächliche Abgaszustand und die Auswirkungen der enthaltenen Verunreinigungen auf die Leistung der Absorptionsflüssigkeit sowie die Betriebsfähigkeit, Anwendbarkeit und Wartungsfreundlichkeit überprüft und die Ergebnisse auf ein Gerät im realen Maßstab übertragen.

Um beispielsweise die für die Reaktion im Regenerationsturm benötigte Wärme zu liefern, wird in der Regel ein Teil des für die Stromerzeugung verwendeten Dampfes als Wärmequelle entnommen. Wenn jedoch die zu behandelnde Abgasmenge sehr groß ist, ist auch die erforderliche Wärmezufuhr sehr groß, was zu einer Verringerung des Wirkungsgrads der Stromerzeugung führt. . Um dies zu verhindern, muss eine Absorptionsflüssigkeit mit geringerer Reaktionswärme entwickelt, ein Wärmerückgewinnungsverfahren eingesetzt und die Konstruktion des Regenerationswärmetauschers optimiert werden, wodurch die Rückgewinnungswärme im Gerät erhöht wird.

Bei der chemischen Absorptionsmethode mit einer Absorptionsflüssigkeit auf Aminbasis enthält das Abgas, das nach der Rückgewinnung des CO2 aus dem Absorptionsturm in die Atmosphäre abgegeben wird, außerdem Spuren von Aminkomponenten, die aus der Absorptionsflüssigkeit stammen und sich auf die Umwelt auswirken können. Daher werden auch Untersuchungen dieses Abgases vor Ort und die Entwicklung von Technologien zur Verringerung der Emission von Aminkomponenten durchgeführt.

Demonstrationsanlagen zur CO2-Abscheidung und -Rückgewinnung

Toshiba Energy Systems hat in der Nähe des Kraftwerks Mikawa eine groß angelegte Demonstrationsanlage zur Abscheidung und Rückgewinnung von CO2 aus dem Abgas des Kraftwerks gebaut (Abbildung 3). Nach dem Baubeginn im Februar 2018 wurde mit der Lieferung und Installation der Ausrüstung begonnen. Nach einem Probebetrieb wurde die Anlage im Oktober 2020 offiziell in Betrieb genommen (2). Abbildung 4 zeigt die Beziehung zwischen dieser Demonstrationsanlage und dem Kraftwerk Mikawa.

Der Bau und der Betrieb von Demonstrationsanlagen zur CO2-Abtrennung und -Rückgewinnung wurden im Rahmen des "Umweltfreundlichen CCS-Demonstrationsprojekts" des Umweltministeriums durchgeführt, und das Projekt wurde von vielen Unternehmen übernommen, darunter Mizuho Research & Technology Co, Ltd. (derzeit Mizuho Research & Technology Co., Ltd.) übernommen. Darüber hinaus ist Toshiba Energy Systems für die Planung, den Bau und den Betrieb von Demonstrationsanlagen zur CO2-Abscheidung und -Rückgewinnung verantwortlich.