Teollisuustuotannon hiilidioksidipäästöjen vähentäminen on pelottava haaste ja tärkeä tekninen keino torjua ilmaston lämpenemistä. nestemäisen hiilidioksidin laitoksen talteenottotekniikkaa on jossain määrin kehitetty, josta kryogeeninen nesteytysmenetelmä on käyttökelpoinen ja taloudellinen. Prosessimulaatioohjelmistolla Aspen Plus simuloitiin koko hiilidioksidin kryogeenisen nesteyttämisen ja erotuksen prosessia. Kolme fysikaalisten ominaisuuksien menetelmää valittiin simuloimaan ja analysoimaan sekakaasun kuplan kastepisteviivaa, ja PR (Peng Robinson) -tilayhtälö valittiin tämän prosessin fyysisen ominaisuuden menetelmäksi. Nesteytyspaineen ja lämpötilan vaikutukset sekoitetun kaasun nesteytysnopeuteen ja CO2:n puhtauteen analysoitiin. Optimaaliset nesteytysolosuhteet määritettiin siten, että CO2:n nesteytysaste on vähintään 90 % ja puhtaus vähintään 99,5 %. Energiankulutuksen minimoimiseksi optimoitiin prosessiparametrit, kuten jäähdytysaineen virtaus, kondensaatiolämpötilaero ja haihdutuslämpötila. Optimaalisissa olosuhteissa CO2:n nesteytysnopeus saavutti 91,80 %, puhtaus 99,50 % ja pienin kokonaisenergiankulutus nesteytysyksikköä kohti oli 12,22 kW·h/kmol.
Ilmaston lämpeneminen on tuonut maailmalle merkittäviä vaikutuksia, kuten toistuvia luonnonkatastrofeja, ekologisia ongelmia ja jopa haittoja ihmisten terveydelle. Liiallisia CO2-päästöjä pidetään tärkeänä ilmaston lämpenemisen syynä. Raporttien mukaan maailmanlaajuiset kokonaishiilidioksidipäästöt vuonna 2022 olivat noin 368 × 108t, mikä on 0,9 % kasvua vuoteen 2021 verrattuna, mikä on ennätyskorkeus. Niistä teollinen tuotantoprosessi on yksi pääasiallisista CO2-päästöjen lähteistä, ja hiilidioksidia tuotetaan yhteensä 106,4×108t. Siksi hiilidioksidipäästöjen vähentäminen teollisuustuotannossa on pelottava haaste ja tärkeä tekninen keino selviytyä ilmaston lämpenemisestä.
nestemäinen hiilidioksidilaitos Hiilen talteenotto, hyödyntäminen ja varastointi (CCUS) on teknisesti toteuttamiskelpoinen menetelmä, jolla voidaan merkittävästi vähentää hiilidioksidipäästöjä teollisessa tuotannossa ja jota on käytetty laajasti teollisuustuotannossa. Tällä hetkellä hiilidioksidin talteenottotekniikkaa on kehitetty jossain määrin. Erilaisten sieppausmekanismien mukaan se voidaan jakaa absorptioon (fysikaaliset ja kemialliset menetelmät), adsorptioon, kalvoerotukseen, kryogeeniseen nesteytyserotukseen, kemialliseen kiertoon ja muihin menetelmiin. Jokaisella menetelmällä on omat etunsa ja haittansa. Sopiva hiilen talteenottomenetelmä voidaan valita eri hiililähteiden ja prosessivaatimusten mukaan. Yleisesti uskotaan, että matalan lämpötilan nesteytysmenetelmä soveltuu korkean pitoisuuden CO2-seoskaasujen erottamiseen, ja sillä on käytännön toteutettavuus ja taloudellinen ylivoima.
Kotimaiset ja ulkomaiset tutkijat ovat tehneet paljon tutkimusta korkean pitoisuuden CO2-seoskaasujen talteenoton prosessivirrasta matalan lämpötilan nesteyttämisellä. Nämä tutkimukset ovat osoittaneet matalan lämpötilan nesteyttämisen ainutlaatuiset edut korkean pitoisuuden CO2:n erottamisessa.
Se välttää liuottimien täydentymisen ja mahdollisesti haitallisten kemikaalien päästöt, pystyy erottelemaan CO2:ta alhaisemmissa paineissa, ei ole herkkä epäpuhtauksille ja on kypsä teollistuessa. Matalan lämpötilan nesteytysmenetelmässä on kuitenkin myös puutteita, kuten korkea energiankulutus ja matalan pitoisuuden CO2-seoskaasujen huono erotusvaikutus.
Siksi korkeapitoisuuden hiilidioksidin erottamiseen soveltuvien prosessi-olosuhteiden tutkimuksella ja seulonnalla on tärkeä teoreettinen ja käytännön merkitys energiansäästön ja päästöjen vähentämisen kannalta prosessissa, jossa korkean pitoisuuden CO2 erotetaan matalan lämpötilan nesteyttämisellä.
Suositut Tagit: nestemäinen hiilidioksidilaitos, Kiina nestemäisen hiilidioksidin laitosten valmistajat, toimittajat
