የ CO₂ መልሶ ማግኛ ዋና ባለአራት-ደረጃ ሂደት
የ CO₂ መልሶ ማግኛ መሰረታዊ መርህ ከተደባለቀ የጋዝ ፍሰት መለየት ነው። ይህ ደረጃውን የጠበቀ ባለአራት-ደረጃ ሂደት ይከናወናል፡-
1. ቅድመ-ህክምና: የፍሉ ጋዝ ንፅህናን ማስወገድ
ጥሬው የጭስ ማውጫ ጋዙ የታችኛው ተፋሰስ ቀረጻ መሳሪያዎች ውስጥ ዝገትን፣ መዘጋትን እና የአፈጻጸም መበላሸትን ለመከላከል በመጀመሪያ ማጽዳት አለበት።
አቧራ ማስወገድ ፡ ኤሌክትሮስታቲክ ፕሪሲፒታተሮች ወይም የከረጢት ቤት ማጣሪያዎች ቅንጣትን (አቧራ) ለማስወገድ ይጠቅማሉ፣ ይህም አድሶርበቶችን ወይም ፈሳሾችን በመዝጋት የመለያየትን ውጤታማነት ይቀንሳል።
ዲሰልፈርራይዜሽን እና ዲኒትራይፊኬሽን፡- እርጥብ የጭስ ማውጫ ጋዝን ማፅዳት (ለምሳሌ፣ የኖራ ድንጋይ-ጂፕሰም ዘዴ) እና መራጭ ካታሊቲክ ቅነሳ (SCR) ሰልፈር ዳይኦክሳይድን (SO₂) እና ናይትሮጅን ኦክሳይድን (NOₓ) ለማስወገድ ተቀጥረዋል። እነዚህ ቆሻሻዎች የመሳሪያውን ዝገት ያስከትላሉ፣ የማይፈለጉ ምርቶችን ከሚይዙ ፈሳሾች ጋር ለመፍጠር ምላሽ ይሰጣሉ እና የመጨረሻውን የ CO₂ ንፅህናን ይቀንሳሉ ።
ድርቀት፡- ማቀዝቀዣዎች እና ማስታወቂያ ማድረቂያዎች ዝቅተኛ የሙቀት መጠንን በመያዝ ሂደት ውስጥ የበረዶ መፈጠርን እና የቧንቧ መስመር ዝርጋታዎችን ለመከላከል የውሃ ትነትን ያስወግዳሉ።
2. ቀረጻ እና መለያየት፡ የተመረጠ CO₂ ማግለል
ይህ የማገገሚያ ሂደት ዋና አካል እና በቴክኖሎጂ የተጠናከረ እና ከፍተኛ ወጪ የሚጠይቅ ደረጃ ሲሆን ይህም ከጠቅላላው ኢንቬስትመንት ከ60-70% ነው. ቅድመ-የታከመው ጋዝ CO₂ አካላዊ ወይም ኬሚካላዊ ዘዴዎችን በመጠቀም ከ N₂ እና O₂ ተለይቶ ወደ ቀረጻ ክፍል ይገባል።
3. ማጥራት እና ማጣራት፡ የ CO₂ ንጽሕናን መጨመር
የተያዘው 'ጥሬ' CO₂ (በተለምዶ 85-95% ንፁህ) እንደ N₂፣ O₂ እና H₂S ያሉ ቀሪ ቆሻሻዎችን ለማስወገድ ተጨማሪ መንጻትን ይጠይቃል። የሚፈለገው የንጽሕና ደረጃ ጥቅም ላይ የዋለውን ቴክኖሎጂ ይደነግጋል.
የምግብ ደረጃ (≥99.9% ንፅህና)፡- እንደ መጠጥ ካርቦኔት ወይም ለምግብ ማከያ ላሉ አፕሊኬሽኖች የማስታወቂያ ማማዎች (ሞለኪውላር ወንፊት በመጠቀም N₂/O₂ን ለማስወገድ) እና የማጥለያ ዓምዶች (የብርሃን አካላትን ቆሻሻዎች ለመለየት) ያስፈልጋል።
የኢንዱስትሪ-ደረጃ (95-98% ንፅህና)፡- እንደ የተሻሻለ ዘይት ማግኛ (EOR) ወይም ኬሚካላዊ ውህደት ላሉ አጠቃቀሞች የንጽህና መስፈርቶች ብዙም ጥብቅ አይደሉም፣ ይህም ቀለል ያለ እና የበለጠ ወጪ ቆጣቢ የመንጻት ሂደት እንዲኖር ያስችላል።
4. መጭመቂያ እና ማከማቻ፡ ወደ ፈሳሽ ወይም እጅግ በጣም ወሳኝ ሁኔታ መለወጥ
የተጣራው CO₂ ጋዝ ተጭኖ እና ቀዝቅዟል ለተቀላጠፈ ማከማቻ እና መጓጓዣ።
ጋዝ ወደ -20 ° ሴ -30 ° ሴ በሚቀዘቅዝበት ጊዜ ወደ መጭመቂያዎች እና ግፊት (በተለምዶ ወደ 2.0-7.38 MPa) ይጫናል.
ይህ ሂደት CO₂ን ወደ ፈሳሽ ወይም እጅግ በጣም ወሳኝ ሁኔታ ይለውጠዋል (CO₂ ወሳኝ ነጥብ፡ 7.38 MPa እና 31.1°C)፣ ከዚያም ጥቅም ላይ መዋል ወይም መመረዝ በመጠባበቅ ላይ ባሉ ልዩ በሆኑ የታጠቁ ታንኮች ውስጥ ይከማቻል።
መሪ ቀረጻ ቴክኖሎጂዎችን ማወዳደር
የመቅረጽ ቴክኖሎጂ ምርጫ በአብዛኛው የተመካው በጭስ ማውጫው ባህሪያት, የዋጋ ግምት እና የአሠራር መስፈርቶች ላይ ነው.
| የቴክኖሎጂ መስመር |
ዋና መርህ |
ጥቅማ ጥቅሞች |
ጉዳቶች |
ተስማሚ መተግበሪያዎች |
| የኬሚካል መምጠጥ |
የተረጋጋ የካርበማትን ለመፍጠር ከ CO₂ ጋር በኬሚካል ምላሽ የሚሰጥ የአልካላይን መሟሟት (ለምሳሌ፣ MEA፣ DEA) ይጠቀማል። ፈሳሹ ይሞቃል (120-150 ዲግሪ ሴንቲ ግሬድ) ግንኙነቱን ለማፍረስ፣ CO₂ን በመልቀቅ እና ሟሟን እንደገና በማመንጨት። |
1. ከፍተኛ ምርጫ፡ እጅግ በጣም ጥሩ የቀረጻ ቅልጥፍና (≥90%) በአነስተኛ የ CO₂ ውህዶችም ቢሆን።
2. የበሰለ ቴክኖሎጂ፡ በብዙ የኢንዱስትሪ አፕሊኬሽኖች በሰፊው የተረጋገጠ። |
1. ከፍተኛ የማደስ ሃይል፡- የሟሟ ማሞቂያ ከጠቅላላ የሃይል ፍጆታ ከ70% በላይ የሚይዝ ሲሆን ይህም ከፍተኛ የስራ ማስኬጃ ወጪዎችን ያስከትላል።
2. የማሟሟት መበላሸት፡- ሟሟት ይቀንሳል እና ይለዋወጣል፣ መሙላትን የሚፈልግ እና ሁለተኛ ደረጃ ብክለትን ሊያስከትል ይችላል።
3. የሚበላሽ፡ ለመሣሪያዎች ውድ የሆነ ዝገትን የሚቋቋሙ ቁሳቁሶችን ይፈልጋል። |
ዝቅተኛ የ CO₂ ትኩረት (10-15%) እና የተረጋጋ የጋዝ ፍሰት ያላቸው እንደ ከሰል የሚሠሩ የኃይል ማመንጫዎች እና ከቆሻሻ ወደ ኃይል ማቃጠያዎች ያሉ ሁኔታዎች። |
| አካላዊ ማስተዋወቅ |
በዝቅተኛ የሙቀት መጠን/ከፍተኛ ግፊት CO₂ን በበላያቸው ላይ የሚይዙ ጠንካራ ማስታወቂያ ሰሪዎችን (ለምሳሌ፣ ሞለኪውላር ወንፊት፣ ገቢር ካርቦን፣ MOFs) ይጠቀማል። የሙቀት መጠኑን ከፍ በማድረግ ወይም ግፊቱን (TSA/PSA) በመቀነስ CO₂ ይለቀቃል (ዲዛይነር)። |
1. ዝቅተኛ የመልሶ ማልማት ሃይል፡- የኢነርጂ ፍጆታ ከኬሚካል መሳብ ከ30-50% ያነሰ ነው።
2. የማይበሰብሱ፡- Adsorbents የማይነቃቁ ናቸው፣ ይህም ወደ ረጅም የመሳሪያ ህይወት ይመራል።
3. ለአካባቢ ተስማሚ፡ ምንም አይነት የፈሳሽ መጥፋት ወይም ተያያዥ ብክለት የለም። |
1. ዝቅተኛ ቅልጥፍና በዝቅተኛ ማጎሪያዎች፡ ለጭስ ማውጫ ጋዝ ከ CO₂ ውህዶች ≥15% ጋር በጣም ተስማሚ።
2. የተገደበ አቅም፡- Adsorbents የተወሰነ አቅም አላቸው፣ ተደጋጋሚ የማደስ ዑደቶች እና ትላልቅ የመሳሪያ መጠኖችን ይፈልጋሉ።
3. ለቆሻሻዎች የተጋለጠ፡- የውሃ ትነት እና ሌሎች ቆሻሻዎች የሚያዳክመውን ንጥረ ነገር ማቦዘን ይችላሉ። |
ከፍተኛ የCO₂ ትኩረት (15-25%) እና ዝቅተኛ የንጽህና ደረጃ ያላቸው እንደ ሲሚንቶ ምድጃዎች እና የአረብ ብረት ወፍጮ ኮክ መጋገሪያ ጋዝ ያሉ ሁኔታዎች። |
| የሜምብራን መለያየት |
ወደ CO₂ የሚተላለፉ ፖሊመር ሽፋኖችን (ለምሳሌ ፖሊይሚድ) ይጠቀማል። CO₂ ሞለኪውሎች ከN₂ 5-10 እጥፍ ፍጥነት ባለው ሽፋን ውስጥ ያልፋሉ፣ በአንድ በኩል CO₂ የበለፀገ ዥረት እና በሌላ በኩል CO₂ የተሟጠ ዥረት ይፈጥራሉ። |
1. የታመቀ የእግር አሻራ፡ ትላልቅ ማማዎች ወይም መርከቦች አያስፈልጉም።
2. ዝቅተኛ ጥገና: ምንም የሚንቀሳቀሱ ክፍሎች የሉም, ወደ ቀላል አሠራር ይመራሉ.
3. ተለዋዋጭ እና ሊሰፋ የሚችል፡ ሞዱል ዲዛይን ሜም አሃዶችን በመጨመር ወይም በማስወገድ ለተለያዩ የጋዝ ፍሰት መጠኖች በቀላሉ ማስተካከል ያስችላል። |
1. ዝቅተኛ የመለየት ውጤታማነት: ነጠላ-ደረጃ መለያየት ከ 80-85% ንፅህናን ብቻ ያመጣል, ብዙ ጊዜ በተከታታይ ብዙ ደረጃዎችን ይፈልጋል, ይህም ዋጋን ይጨምራል.
2. ለሁኔታዎች ስሜታዊነት፡- ሜምብራኖች ለከፍተኛ ሙቀት እና ንፅህና ጉዳት የተጋለጡ ናቸው፣ ይህም ጥብቅ ቅድመ-ህክምና እና ከ3-5 አመት የሚቆይ የሜዳ ሽፋን ህይወት ያስፈልጋቸዋል።
3. ከፍተኛ የኢነርጂ አጠቃቀም ለአነስተኛ ማጎሪያ፡ የኃይል ፍጆታ ለዳይሌት ጋዝ ጅረቶች በከፍተኛ ሁኔታ ይጨምራል። |
ከትንሽ እስከ መካከለኛ መጠን ያላቸው መገልገያዎች በተለዋዋጭ የጋዝ ፍሰቶች (ለምሳሌ አነስተኛ የኬሚካል ተክሎች፣ የተከፋፈሉ የኃይል ማመንጫ ጣቢያዎች)፣ ወይም በድብልቅ ሂደት ውስጥ እንደ ቅድመ-ማጎሪያ ደረጃ። |
