Wykorzystanie ciepła odpadowego w procesie przygotowania spalin na potrzeby separacji metodą VPSA

W ostatnich latach są prowadzone intensywne prace związane z ograniczeniem emisji CO2 do atmosfery z procesów spalania paliw węglowych w energetyce. W ramach tych prac powstały już nowe technologie oksyspalania, jak również kilka metod separacji CO₂ ze spalin. Jedną z nich jest technologia adsorpcyjna VPSA (Vacuum Pressure Swing Adsorption). W technologii VPSA proces adsorpcji i desorpcji jest realizowany przez zmianę ciśnienia. Skuteczność tej metody zależy w dużym stopniu od właściwości sorbentu i jego zdolności sorpcyjnej względem CO₂. Parametrami, które wpływają na pojemność sorpcyjną sorbentu, jest temperatura spalin i ich ciśnienie. W przypadku stosowanych sorbentów pojemność sorpcyjna bardzo wzrasta wraz z obniżeniem temperatury spalin i wzrostem ciśnienia. W takim przypadku jest możliwe ograniczenie rozmiarów jednostki adsorpcyjnej, a także kosztów procesu wstępnego sprężania spalin. W pracy przedstawiono propozycję technologii przygotowania spalin kotłowych na potrzeby procesu VPSA, przy założeniu minimalizacji kosztów energetycznych tego procesu i zapotrzebowania na sorbent. W ramach proponowanej technologii zakłada się wykorzystanie ciepła odpadowego ze spalin na potrzeby zasilania chłodziarki absorpcyjnej wytwarzającej wodę lodową. W wyniku przeprowadzonych obliczeń symulacyjnych określono zapotrzebowanie na energię do wstępnego procesu sprężania spalin przed jednostką VPSA oraz minimalne zapotrzebowanie sorbentu do separacji CO2 z przepływającego przez adsorber strumienia spalin.

Pełny tekst (pdf)

1.  http://www.shuangliang.com/eng/product.asp?ID=24 (dostęp: 11 lipca 2014 r.).

2.  Majchrzak-Kucęba I.: Testing and evaluation of novel CO₂ adsorption, Environmental Engineering, Taylor & Francis Group, London 2013.

3.  Wawrzyńczak D., Majchrzak-Kucęba I., Nowak W.: Badania separacji CO₂ na wybranych sorbentach metodą adsorpcji zmiennociśnieniowej PSA, Budownictwo i Inżynieria Środowiska, Wydawn. Politechniki Białostockiej, 1 (2010), 85-89.

4.  Więcław-Solny L., Tatarczuk A., Krótki A., Stec M.: Postęp prac w badaniach technologicznych aminowego usuwania CO₂ ze spalin, Polityka Energetyczna, t. 16, z. 4. Wydawn. Instytutu GSMiE PAN, Kraków 2013, s. 229-241.