Analiza adsorpcyjnego układu oczyszczania spalin kotłowych na potrzeby sekwestracji dwutlenku węgla

Energetyka zawodowa oparta jest na spalaniu paliw kopalnych, co powoduje że jest ona głównym emitorem CO2. Obecnie badania nad separacja dwutlenku węgla prowadzone są w dwóch kierunkach: separacji przed i po procesie spalania. Wcześniejsze badania modelowe prowadzone w Katedrze Ogrzewnictwa, Wentylacji i Ochrony Atmosfery na Politechnice Częstochowskiej z wykorzystaniem adsorpcyjnej metody separacji dwu-denku węgla ze spalin kotłowych wykazały, że wychwyt CO2 wiąże się z dużym zapotrzebowaniem na sorbent co sprawia że koszt separacji staje się bardzo wysoki. Przyczyną tego faktu jest głównie duży strumień gazów spalinowych generowanych w kotle energetycznym, z jednoczesnym niskim udziałem CO2 w spalinach. W pracy przedstawiono rezultaty obliczeń symulacyjnych adsorpcyjnej jednostki separacji dwutlenku węgla, włączonej w obieg nadkrytycznego bloku energetycznego, których głównym celem było oszacowanie maksymalnego strumienia gazów spalinowych, dla którego techniczna realizacja procesu adsorpcyjnej separacji CO2 z bloku energetycznego dużej mocy byłaby możliwa. Model symulacyjny całego układu cieplnego z uwzględnieniem układu adsorpcyjnego wykonano w środowisku symulacyjnym IPSEpro firmy SimTech, a wyniki obliczeń przedstawiono w niniejszej pracy.

---

The combustion of coal in energy sector plays the major role in CO2 emission. Currently, two ways of carbon dioxide separation are investigated. These are separation before and after combustion. Research on CO2 separation from exhaust gas by adsorption, previously performed in Department of Heating, Ventilation and Air Protection, have shown huge sorbent demand that causes energetic and financial costs of separation to be very high, where entire flue gas stream is taken into account. The main reason is that flue gas stream is huge while in the same time CO2 concentration in exhaust gas is low. Therefore, the main aim of presented work was the assessment of maximum of flue gas stream for which the separation of CO2 by adsorption would be technically and economically possible. Simulation calculations of supercritical power plant with integrated CO2 separation unit were done with use of IPSEpro software by SimTech and results of these calculations were shown in the paper.