CO₂ மீட்புக்கான முக்கிய நான்கு-நிலை செயல்முறை
CO₂ மீட்டெடுப்பின் அடிப்படைக் கொள்கையானது, ஒரு கலப்பு வாயு நீரோட்டத்திலிருந்து அதைத் தேர்ந்தெடுத்துப் பிரிப்பதாகும். தரப்படுத்தப்பட்ட நான்கு-படி செயல்முறை மூலம் இது அடையப்படுகிறது:
1. முன் சிகிச்சை: ஃப்ளூ கேஸ் அசுத்தத்தை அகற்றுதல்
கீழ்நிலை பிடிப்பு உபகரணங்களில் அரிப்பு, அடைப்புகள் மற்றும் செயல்திறன் சிதைவைத் தடுக்க, மூல ஃப்ளூ வாயுவை முதலில் சுத்தம் செய்ய வேண்டும்.
தூசி அகற்றுதல்: எலக்ட்ரோஸ்டேடிக் ப்ரிசிபிடேட்டர்கள் அல்லது பேக்ஹவுஸ் வடிகட்டிகள் துகள்களை (தூசி) அகற்றப் பயன்படுகின்றன, அவை உறிஞ்சிகள் அல்லது கரைப்பான்களை அடைத்து, பிரிப்புத் திறனைக் குறைக்கும்.
சல்ஃபரைசேஷன் & டினிட்ரிஃபிகேஷன்: ஈரமான ஃப்ளூ-கேஸ் டெசல்பரைசேஷன் (எ.கா., சுண்ணாம்பு-ஜிப்சம் முறை) மற்றும் செலக்டிவ் கேடலிடிக் குறைப்பு (SCR) ஆகியவை சல்பர் டை ஆக்சைடு (SO₂) மற்றும் நைட்ரஜன் ஆக்சைடுகளை (NOₓ) அகற்றப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. இந்த அசுத்தங்கள் உபகரணங்கள் அரிப்பை ஏற்படுத்துகின்றன, பிடிப்பு கரைப்பான்களுடன் தேவையற்ற துணை தயாரிப்புகளை உருவாக்க வினைபுரிகின்றன, மேலும் இறுதி CO₂ தூய்மையைக் குறைக்கின்றன.
நீரிழப்பு: குளிர்விப்பான்கள் மற்றும் உறிஞ்சுதல் உலர்த்திகள் நீர் நீராவியை அகற்றி பனி உருவாவதையும், குறைந்த வெப்பநிலை பிடிப்பு செயல்முறைகளின் போது குழாய் அடைப்புகளையும் தடுக்கிறது மற்றும் அரிக்கும் கார்போனிக் அமிலம் உருவாவதைத் தவிர்க்கிறது.
2. பிடிப்பு & பிரித்தல்: தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட CO₂ தனிமைப்படுத்தல்
இது மீட்பு செயல்முறையின் மையமானது மற்றும் மிகவும் தொழில்நுட்ப ரீதியாக தீவிரமான மற்றும் விலையுயர்ந்த கட்டமாகும், இது மொத்த முதலீட்டில் 60-70% ஆகும். முன்-சிகிச்சை செய்யப்பட்ட வாயு ஒரு பிடிப்பு அலகுக்குள் நுழைகிறது, அங்கு CO₂ N₂ மற்றும் O₂ ஆகியவற்றிலிருந்து இயற்பியல் அல்லது இரசாயன முறைகளைப் பயன்படுத்தி தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட முறையில் பிரிக்கப்படுகிறது.
3. சுத்திகரிப்பு மற்றும் சுத்திகரிப்பு: CO₂ தூய்மையை அதிகரிப்பது
கைப்பற்றப்பட்ட 'raw' CO₂ (பொதுவாக 85-95% தூய்மையானது) N₂, O₂ மற்றும் H₂S போன்ற எஞ்சியிருக்கும் அசுத்தங்களை அகற்றுவதற்கு கூடுதல் சுத்திகரிப்பு தேவைப்படுகிறது. தேவையான தூய்மை நிலை பயன்படுத்தப்படும் தொழில்நுட்பத்தை ஆணையிடுகிறது.
உணவு தரம் (≥99.9% தூய்மை): பான கார்பனேற்றம் அல்லது உணவு சேர்க்கை போன்ற பயன்பாடுகளுக்கு, உறிஞ்சும் கோபுரங்கள் (N₂/O₂ அகற்ற மூலக்கூறு சல்லடைகளைப் பயன்படுத்துதல்) மற்றும் வடிகட்டுதல் நெடுவரிசைகள் (ஒளி-கூறு அசுத்தங்களைப் பிரிக்க) ஆகியவை தேவை.
தொழில்துறை தரம் (95-98% தூய்மை): மேம்படுத்தப்பட்ட எண்ணெய் மீட்பு (EOR) அல்லது இரசாயன தொகுப்பு போன்ற பயன்பாடுகளுக்கு, தூய்மை தேவைகள் குறைவான கடுமையானவை, இது எளிமைப்படுத்தப்பட்ட மற்றும் அதிக செலவு குறைந்த சுத்திகரிப்பு செயல்முறைக்கு அனுமதிக்கிறது.
4. கம்ப்ரஷன் & ஸ்டோரேஜ்: திரவ அல்லது சூப்பர் கிரிட்டிகல் நிலைக்கு மாற்றுதல்
சுத்திகரிக்கப்பட்ட CO₂ வாயு, திறமையான சேமிப்பு மற்றும் போக்குவரத்துக்காக அழுத்தப்பட்டு குளிர்விக்கப்படுகிறது.
வாயு கம்ப்ரசர்களில் செலுத்தப்பட்டு அழுத்தம் கொடுக்கப்படுகிறது (பொதுவாக 2.0-7.38 MPa வரை) -20°C முதல் -30°C வரை குளிர்விக்கப்படுகிறது.
இந்த செயல்முறை CO₂ ஐ ஒரு திரவ அல்லது சூப்பர் கிரிட்டிகல் நிலையாக மாற்றுகிறது (CO₂ முக்கியமான புள்ளி: 7.38 MPa மற்றும் 31.1 ° C), பின்னர் இது சிறப்பு, தனிமைப்படுத்தப்பட்ட தொட்டிகளில் பயன்பாடு அல்லது வரிசைப்படுத்துதலுக்காக காத்திருக்கிறது.
முன்னணி பிடிப்பு தொழில்நுட்பங்களின் ஒப்பீடு
பிடிப்பு தொழில்நுட்பத்தின் தேர்வு ஃப்ளூ வாயு பண்புகள், செலவுக் கருத்தில் மற்றும் செயல்பாட்டுத் தேவைகளைப் பொறுத்தது.
| தொழில்நுட்ப வழி |
அடிப்படைக் கொள்கை |
நன்மைகள் |
தீமைகள் |
சிறந்த பயன்பாடுகள் |
| இரசாயன உறிஞ்சுதல் |
ஒரு கார கரைப்பானை (எ.கா., MEA, DEA) பயன்படுத்துகிறது, இது CO₂ உடன் வேதியியல் ரீதியாக வினைபுரிந்து ஒரு நிலையான கார்பமேட்டை உருவாக்குகிறது. கரைப்பான் பிணைப்பை உடைக்க, CO₂ ஐ வெளியிடுவதற்கும், கரைப்பானை மீண்டும் உருவாக்குவதற்கும் (120-150°C) வெப்பப்படுத்தப்படுகிறது. |
1. உயர் தேர்வுத்திறன்: குறைந்த CO₂ செறிவுகளில் கூட சிறந்த பிடிப்பு திறன் (≥90%).
2. முதிர்ந்த தொழில்நுட்பம்: பல தொழில்துறை பயன்பாடுகளுடன் பரவலாக நிரூபிக்கப்பட்டுள்ளது. |
1. உயர் மீளுருவாக்கம் ஆற்றல்: கரைப்பான் வெப்பமாக்கல் மொத்த ஆற்றல் நுகர்வில் 70% க்கும் அதிகமாக உள்ளது, இது அதிக இயக்க செலவுகளுக்கு வழிவகுக்கிறது.
2. கரைப்பான் சிதைவு: கரைப்பான்கள் சிதைந்து ஆவியாகின்றன, நிரப்புதல் தேவைப்படுகிறது மற்றும் இரண்டாம் நிலை மாசுபாட்டை ஏற்படுத்தும்.
3. அரிக்கும் தன்மை: உபகரணங்களுக்கு விலையுயர்ந்த, அரிப்பை எதிர்க்கும் பொருட்கள் தேவை. |
குறைந்த CO₂ செறிவு (10-15%) மற்றும் நிலக்கரியில் இயங்கும் மின் உற்பத்தி நிலையங்கள் மற்றும் கழிவு-ஆற்றல் எரியூட்டிகள் போன்ற நிலையான வாயு ஓட்டம் கொண்ட காட்சிகள். |
| உடல் உறிஞ்சுதல் |
குறைந்த வெப்பநிலை/அதிக அழுத்தங்களில் அவற்றின் மேற்பரப்பில் CO₂ ஐப் பிடிக்கும் திட உறிஞ்சிகளை (எ.கா. மூலக்கூறு சல்லடைகள், செயல்படுத்தப்பட்ட கார்பன், MOFகள்) பயன்படுத்துகிறது. CO₂ வெப்பநிலையை உயர்த்துவதன் மூலம் அல்லது அழுத்தத்தைக் குறைப்பதன் மூலம் (TSA/PSA) வெளியிடப்படுகிறது. |
1. குறைந்த மீளுருவாக்கம் ஆற்றல்: ஆற்றல் நுகர்வு இரசாயன உறிஞ்சுதலை விட 30-50% குறைவாக உள்ளது.
2. துருப்பிடிக்காதது: அட்ஸார்பென்ட்கள் செயலற்றவை, நீண்ட உபகரண வாழ்க்கைக்கு வழிவகுக்கும்.
3. சுற்றுச்சூழல் நட்பு: கரைப்பான் இழப்பு அல்லது தொடர்புடைய மாசுபாடு இல்லை. |
1. குறைந்த செறிவுகளில் குறைந்த செயல்திறன்: CO₂ செறிவுகள் ≥15% கொண்ட ஃப்ளூ வாயுவுக்கு மிகவும் பொருத்தமானது.
2. வரையறுக்கப்பட்ட திறன்: Adsorbents ஒரு வரையறுக்கப்பட்ட திறன் கொண்டவை, அடிக்கடி மீளுருவாக்கம் சுழற்சிகள் மற்றும் பெரிய உபகரண அளவுகள் தேவைப்படுகின்றன.
3. அசுத்தங்களுக்கு ஆட்படக்கூடியது: நீராவி மற்றும் பிற அசுத்தங்கள் உறிஞ்சும் பொருளை செயலிழக்கச் செய்யலாம். |
அதிக CO₂ செறிவு (15-25%) மற்றும் சிமெண்ட் சூளைகள் மற்றும் ஸ்டீல் மில் கோக் ஓவன் கேஸ் போன்ற குறைந்த தூய்மையற்ற நிலைகள் கொண்ட காட்சிகள். |
| சவ்வு பிரித்தல் |
CO₂ க்கு தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட ஊடுருவக்கூடிய பாலிமர் சவ்வுகளை (எ.கா., பாலிமைடு) பயன்படுத்துகிறது. CO₂ மூலக்கூறுகள் N₂ ஐ விட 5-10 மடங்கு வேகமாக சவ்வு வழியாக செல்கின்றன, ஒரு பக்கத்தில் CO₂ நிறைந்த ஸ்ட்ரீமையும் மறுபுறம் CO₂-குறைக்கப்பட்ட ஸ்ட்ரீமையும் உருவாக்குகிறது. |
1. சிறிய தடம்: பெரிய கோபுரங்கள் அல்லது கப்பல்கள் தேவையில்லை.
2. குறைந்த பராமரிப்பு: நகரும் பாகங்கள் இல்லை, எளிமையான செயல்பாட்டிற்கு வழிவகுக்கும்.
3. நெகிழ்வான & அளவிடக்கூடியது: மட்டு வடிவமைப்பு சவ்வு அலகுகளைச் சேர்ப்பதன் மூலம் அல்லது அகற்றுவதன் மூலம் மாறுபடும் வாயு ஓட்ட விகிதங்களை எளிதாக சரிசெய்ய அனுமதிக்கிறது. |
1. குறைந்த பிரிப்பு திறன்: ஒற்றை-நிலைப் பிரிப்பு 80-85% தூய்மையை மட்டுமே தருகிறது, பெரும்பாலும் தொடரில் பல நிலைகள் தேவைப்படுகிறது, இது செலவை அதிகரிக்கிறது.
2. நிபந்தனைகளுக்கு உணர்திறன்: சவ்வுகள் அதிக வெப்பநிலை மற்றும் அசுத்தங்களால் சேதமடைகின்றன, கடுமையான முன் சிகிச்சை மற்றும் 3-5 ஆண்டுகள் ஒரு பொதுவான சவ்வு வாழ்க்கை தேவைப்படுகிறது.
3. குறைந்த செறிவுகளுக்கு அதிக ஆற்றல் பயன்பாடு: நீர்த்த வாயு நீரோடைகளுக்கு ஆற்றல் நுகர்வு கணிசமாக அதிகரிக்கிறது. |
ஏற்ற இறக்கமான வாயு ஓட்டங்களைக் கொண்ட சிறிய மற்றும் நடுத்தர அளவிலான வசதிகள் (எ.கா. சிறிய இரசாயன ஆலைகள், விநியோகிக்கப்பட்ட மின் நிலையங்கள்) அல்லது கலப்பின செயல்பாட்டில் ஒரு முன் செறிவு படி. |
