Captura De Di Xido De Carbono Usando Amoniaco Acuoso

Captura de dióxido de carbono usando amoniaco acuoso
I. Introducción
El proyecto consiste en un diseño detallado completa de un proceso de captura de carbono utilizando la absorción de post-combustión con amoníaco acuoso para eliminar 90% del dióxido de carbono en el gas de combustión una planta de energía.
La base de diseño era para una planta de energía con una potencia neta de 550 MWe y unacomposición de gases de escape de 13,50% en moles de CO2, 15,17% en moles de H2O, 68,08% en moles de N2, 2,43 mol% de O2, y 0,82% en moles de argón a una temperatura de 57,2 ° C y 103 kPa. El proceso de captura debe extraer el 90% del CO2 de los gases de combustión de entrada y la corriente de salida de CO2 debe ser supercrítico. Además, debido a las regulaciones ambientales, la salida de humostratada debe contener menos de 150 ppm (peso / peso) de amoniaco. Los criterios para el análisis económico fueron un período de tiempo de 20 años y una tasa de interés del 5%, con un coste requerido corriente de electricidad de $ 0.06 / kWh. Un diseño que minimiza el coste de la electricidad es.
II. Fondo
II.A. Absorción Usando amoniaco acuoso
II.A.1. Visión General del Proceso
El proceso deabsorción de amoníaco para la eliminación de dióxido de carbono del gas de combustión se ha informado a ser muy eficaz. Cualquier proceso de absorción de amoniaco tiene la misma topología como se ve en la Figura 1.
  Figura 1: Diagrama de bloques de flujo (BFD) de un proceso de absorción de amoniaco aquous
El sistema funciona utilizando un absorbente para capturar el dióxido de carbono en una corriente delíquido seguido por una unidad de extracción para regenerar como gas. En primer lugar, el gas de combustión (Secuencia 1) se comprime lo suficiente para superar la caída de presión en el intercambiador de calor posterior. Este enfriador de gas de combustión utiliza agua refrigerada para enfriar el gas de combustión a una temperatura adecuada para la absorción. Esta temperatura es crítico para elcontrol de las reacciones exotérmicas en el absorbedor (Sherrick et al). El gas de combustión enfriado entra en una torre de absorción que fluye en contracorriente con (Secuencia 3) una solución líquida de amoniaco en agua (corriente 11). A esta baja temperatura, el dióxido de carbono tiene una afinidad por el amoníaco líquido y el agua a esta baja temperatura, haciendo que el dióxido de carbonodel gas de combustión para absorber en la corriente de líquido (Secuencia 6) (Sherrick et al, Kozak et al 2009). Las corrientes de salida del absorbedor de CO2 son cobertizo de gases de combustión (corriente 5) y amoníaco acuoso rico en CO2 (corriente 6). El gas de combustión-CO2 magra con al menos 90% del CO2 eliminado a continuación se ventila a la atmósfera después de un posible tratamientoadicional para eliminar cualquier amoniaco que se ha escapado en el absorbedor.
La corriente rica en CO2 climatizada (corriente 7) se alimenta en la etapa de la parte superior de un separador (Sherrick et al) para la separación de dióxido de carbono del amoníaco acuoso. Un intercambiador de calor se utiliza en el separador para proporcionar la energía necesaria para las sales formadas a disociar y parael dióxido de carbono se escape a la fase de gas. El dióxido de carbono sale del separador (Secuencia 8) y posteriormente se comprime a una presión adecuada para el secuestro. El producto líquido del separador (corriente 9) es la corriente de amoniaco acuoso-CO2 magra que se utiliza como la alimentación líquida al absorbedor.
La salida de líquido del separador caliente (corriente 9) se enfríaantes de entrar en el absorbedor en un intercambiador de calor integrado que también calienta la salida del absorbedor fresco (corriente 6), que se va a enviar a la stripper. Se requiere un intercambiador de refrigeración adicional para bajar la temperatura de amoníaco acuoso a la requerida para el absorbedor. Finalmente, se añade la cantidad de amoniaco y el agua que ha escapado a las corrientes...