Tilbake til søkeresultatene

CLIMIT-Forskning, utvikling og demo av CO2-håndtering

3rd GENERATION SOLVENT MEMBRANE CONTACTOR

Alternativ tittel: 3rd GENERATION SOLVENT MEMBRANE CONTACTOR

Tildelt: kr 9,0 mill.

Gjennom de siste årene har det vært en betydelig utvikling av nye løsemidler for kjemisk absorpsjon av CO2. Disse løsemidlene, såkalte 3. generasjons solventer, krever ikke like høye temperaturer i desorberen og/eller like mye energi for å reversere reaksjonene med CO2. Dette vil gjøre CO2-fangstprosessen mer økonomisk, men disse absorbentene har en tendens til å ha høy flyktighet. Dette vanskeliggjør mulighetene for industriell realisering med et tradisjonelt absorpsjonstårn. I denne prosessenheten er det normalt ingen fysiske barrierer mellom gass og væske, og alle flyktige forbindelser kan fritt bevege seg mellom fasene. Utslipp av solventer vil derfor øke i takt med flyktigheten. I dette prosjektet vil man omgå ulempen med høy flyktighet hos 3. generasjons solventer ved å bruke en membrankontaktor. På denne måten kan man få utnyttet potensialene til denne klassen av løsemidler samtidig som komplikasjonene rundt løsemiddelutslipp blir borte. Ikke-porøse komposittmembraner med høy CO2-permeabilitet og lav amin-permeabilitet mot gassfasen skal utvikles og optimaliseres for en membrankontaktor. De utviklede løsemidlene vil fortsette å videreutvikles for å forbedre separasjonsytelsen og redusere energitap i forbindelse med regenerering av aminene. Med tanke på det mindre økologiske fotavtrykket og enklere skalerbarhet sammenliknet med tradisjonelle absorpsjonskolonner, kan 3. generasjons solventer med membrankontaktor ha en større sjanse for å oppleve raskere og mer tilgjengelig kommersialisering av karbonfangst-teknologi ved etterforbrenning. Følgende resultater har blitt oppnådd: (1) 5 forskjellige nye solventsystemer med bedre energieffektivitet sammenliknet med standardsolventen 5M MEA ble identifisert. Disse løsemidlene skapte høyere partielt CO2-trykk ved høy temperatur (120 oC), som betyr at regenereringen av aminer i desorberen vil bli enklere og mindre energikrevende. Det laveste energitapet ble estimert til 2.5 MJ/kgCO2; (2) En polymerfamilie (e.g, AF2400) som ble oppdaget som bestandig og holdbar overfor 3. generasjons solventer gjennom en lang testperiode, ble identifisert som materiale for tynnfilmen i den ikke-porøse membrankontaktoren. Komposittmembraner av AF2400 hadde høy CO2-permeasjonsrate, og tilstedeværelsen av væskefasen i kontaktoren viste kun en begrenset effekt på transportegenskapene til membranene. Pervaporasjon av forskjellige aminblandinger ble testet, og membranene oppnådde høy selektivitet (>100) ved de aktuelle betingelsene for operasjon (25 - 60 oC). (3) En prosedyre ble utviklet for å legge en tynn film (1 µm) av AF2400 på porøse hulfibre av PP. Flere membranmoduler har blitt laget og testet.

The idea of the proposed project is to try combine the properties of membrane contactors and 3rd generation solvents so a process can be developed that will provide regeneration energy numbers below 2 MJ steam/kg CO2 captured and at the same time reduce footprint, cost and avoid problems associated with solvents losses through physical volatility and mist/aerosol formation. The challenges in this project can be summed up in two major points: 1) To select/develop a 3rd generation solvent system that has the potential for low energy demand and at the same time shows long term compatibility with the chosen membrane material 2) To develop a membrane material, compatible with the solvent, that has low mass transfer resistance for CO2 and water, and at the same time prevents solvent molecules from entering the gas phase. The project will start with testing of solvents and membrane materials for compatibility.When a potential combination is found, membrane development and solvent testing will be performed. At the end of the project process modeling and cost analyses will be done to evaluate the process.

Publikasjoner hentet fra Cristin

Ingen publikasjoner funnet

Ingen publikasjoner funnet

Ingen publikasjoner funnet

Aktivitet:

CLIMIT-Forskning, utvikling og demo av CO2-håndtering