Carbon dioxide capture: a performance analysis of spray towers
Cita com:
hdl:2117/399630
CovenanteeKungliga Tekniska högskolan
Document typeMaster thesis
Date2023-09-06
Rights accessOpen Access
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Abstract
En els últims temps, les emissions de gasos d'efecte d'hivernacle, emanades de la indústria, han accentuat el fenomen de l'escalfament global, específicament generades per les emissions de diòxid de carboni. Per a reduir l'impacte negatiu i mantenir la temperatura global per sota dels 2 °C a més d'impedir que se superi el llindar en 450 ppm de diòxid de carboni en l'atmosfera, es requereix una acció concertada a escala global. La transició cap a la generació d'energies renovables, així com el desenvolupament de tecnologies innovadores destinades a capturar diòxid de carboni són essencials per a aconseguir un futur més sostenible. En aquest context, la tecnologia de Bioenergia amb Captura i Segrest de Carboni es perfila com una solució tecnològica amb un elevat potencial. La tecnologia BECCS se centra en l'ús de biomassa per a la generació d'energia renovable, al mateix temps que possibilita la captura de les emissions de diòxid de carboni. En implementar la tecnologia de postcombustió, permet aspirar a un escenari d'emissions netes zero de diòxid de carboni, contribuint de manera significativa a la reducció de l'impacte climàtic. El projecte de fi de màster tenia per objectiu investigar el rendiment d'una torre d'absorció (esprai tower) sense unitat de regeneració per a la captura de diòxid de carboni. Es va utilitzar carbonat de potassi com a solvent químic per a absorbir el diòxid de carboni en un ampli rang de condicions operatives, on totes dues fases gas i líquid descendien en la mateixa direcció. L'anàlisi tenia com a propòsit avaluar l'impacte de factors crítics que podien influenciar en el rendiment de l'absorció de diòxid de carboni en el solvent químic de carbonat de potassi, aquests factors inclouen modificacions en la concentració de gas, concentració del líquid, temperatura, concentració i volum del solvent. En los últimos tiempos, las emisiones de gases de efecto invernadero, emanadas de la industria, han acentuado el fenómeno del calentamiento global, específicamente las emisiones de dióxido de carbono. Para reducir el impacto negativo y mantener la temperatura global por debajo de los 2ºC además de impedir que se supere el umbral en 450 ppm de dióxido de carbono en la atmosfera, se requiere una acción concertada a escala global.La transición hacia la generación de energías renovables, así como el desarrollo de tecnologías innovadoras destinadas a capturar dióxido de carbono son esenciales para alcanzar un futuro más sostenible. En este contexto, la tecnología de Bioenergía con Captura y Secuestro de Carbono se perfila como una solución tecnológica con un elevado potencial.La tecnología BECCS se centra en el uso de biomasa para la generación de energía renovable, al mismo tiempo que posibilita la captura de las emisiones de dióxido de carbono. Al implementar la tecnología de postcombustión, permite aspirar a un escenario de emisiones netas cero de dióxido de carbono, contribuyendo de manera significativa a la reducción del impacto climático. El proyecto de fin de máster tenía por objetivo investigar el rendimiento de una torre de absorción (spray tower) sin unidad de regeneración para la captura de dióxido de carbono. Se utilizó carbonato de potasio como solvente químico para absorber el dióxido de carbono en un amplio rango de condiciones operativas, donde ambas fases gas y líquido descendían en la misma dirección. Este análisis tenía como propósito evaluar el impacto de factores críticos que podían influenciar en el rendimiento de la absorción de dióxido de carbono en el solvente químico de carbonato de potasio, dichos factores incluyen modificaciones en la concentración de gas, concentración del líquido, temperatura, concentración y volumen del solvente. The release of greenhouse gases has caused negative impacts, making global warming a significant concern for several years. Efforts must be made worldwide to effectively reduce emissions and prevent global warming from exceeding 2ºC and super passing the threshold of 450 ppm.
Several initiatives are underway to mitigate the negative impacts of greenhouse gas emissions, particularly carbon dioxide, which traps and radiates heat into the atmosphere, leading to an increase in the global average temperature. Developing carbon capture technology, enhancing energy efficiency, and switching to renewable energy sources is crucial to achieving a sustainable future with net-zero emissions.
BECCS is a promising solution that can capture and store carbon dioxide emissions from bioenergy-based processes, playing a crucial role in our future. Combining bioenergy with post-combustion carbon capture technology and a suitable absorbent can optimize carbon capture and achieve net-zero emissions.
The master’s thesis project aimed to investigate the performance of an absorber tower for CO2 capture. The study was conducted on a non-circulating process, without a regeneration unit, where both the liquid and gas phases flow downwards. The unprompted potassium carbonate was used as a beneficial solvent across various operating conditions. This analysis aims to assess the impact of crucial factors that can influence the performance of CO2 absorption into the K2CO3 solvent. These factors include gas concentration, gas flow rate, solution temperature, solvent concentration, and solvent volume.
SubjectsCarbon sequestration, Emmagatzematge de diòxid de carboni, Diòxid de carboni -- Aspectes ambientals
DegreeMÀSTER UNIVERSITARI EN ENGINYERIA QUÍMICA (Pla 2019)
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Carbon dioxide ... obar_Yorllet_ Kimberly.pdf | 1,547Mb | View/Open |