Συντάχθηκε 23-05-2022 11:26
Τόπος:
Σύνδεσμος τηλεδιάσκεψης
Έναρξη: 24/05/2022 09:30
Λήξη: 24/05/2022 10:30
ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΚΡΗΤΗΣ
ΣΧΟΛΗ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΚΑΙ ΔΙΟΙΚΗΣΗΣ
Ονοματεπώνυμο: Αναστασία Δρίτσα
Αριθμός Μητρώου: 2016010118
Θέμα
Τίτλος στα Ελληνικά: Δέσμευση CO2 από Βιομηχανικές Μονάδες: Υφιστάμενη Κατάσταση και Αξιολόγηση Τεχνολογιών
Τίτλος στα Αγγλικά: Industrial CO2 Capture: Current Status and Assessment of Technologies
Εξεταστική Επιτροπή:
Επιβλέπων: Ιψάκης Δημήτριος, Επίκουρος Καθηγητής
Πρώτο Μέλος: Tσαγκαράκης Κων/νος, Καθηγητής
Δεύτερο Μέλος: Παπαευθυμίου Σπύρος, Καθηγητής
Περίληψη Το διοξείδιο του άνθρακα (CO2) αποτελεί συστατικό της ατμόσφαιρας, αλλά συγχρόνως και το πιο σημαντικό αέριο του φαινομένου του θερμοκηπίου. Όταν, η συγκέντρωση του υπερβαίνει τα φυσιολογικά επίπεδα μπορεί να δημιουργήσει περιβαλλοντικά και ανθρωπογενή προβλήματα, όπως κλιματική αλλαγή και υπερθέρμανση του πλανήτη. Στη σύγχρονη εποχή, οι εκπομπές CO2 προέρχονται από βαριές βιομηχανίες (ηλεκτρική παραγωγή, τσιμεντοβιομηχανία κλπ.) και μεταφορές (αυτοκίνητα, πλοία, αεροπλάνα κλπ.). Απαιτούνται, λοιπόν, αποτελεσματικές τεχνολογίες δέσμευσης CO2 με στόχο την μείωση των εκπομπών του αερίου και στην παρούσα εργασία αναλύονται διαφορετικές τεχνολογίες δέσμευσης CO2.
Η πρώτη τεχνολογία δέσμευσης CO2 είναι με βάση τις αμίνες και συγκεκριμένα μονοαιθανολαμίνη (MEA). Η δέσμευση πραγματοποιείται με χημική απορρόφηση του CO2 από τον διαλύτη MEA σε μια στήλη απορρόφησης. To CO2 συλλέγεται και αποθηκεύεται και ο διαλύτης MEA μπορεί να αναγεννηθεί και να ανακυκλωθεί στην στήλη απορρόφησης. Η δεύτερη κατά σειρά τεχνολογία είναι με βάση τα στερεά υλικά και γίνεται ανάλυση ειδικά του οξειδίου του ασβεστίου (CaO). Το CaO έχει τη δυνατότητα ρόφησης του CO2 κατά τη διάρκεια του κύκλου ανθρακοποίησης-ασβεστοποίησης. Η ρόφηση πραγματοποιείται σε αντιδραστήρες ρευστοστερεάς κλίνης. Η τελευταία τεχνολογία δέσμευσης CO2 που αναλύεται είναι με χρήση καθαρού οξυγόνου O2. Το CO2 παράγεται σχεδόν με καθαρότητα 95% από την αντίδραση καύσης καθαρού οξυγόνου και είναι έτοιμο για δέσμευση αφού υποστεί διαδικασίες καθαρισμού.
Στη συνέχεια, πραγματοποιείται σύγκριση των τριών τεχνολογιών δέσμευσης CO2 από την τεχνολογική αξιολόγηση που αναλύθηκε στη διπλωματική εργασία. Τέλος, παρουσιάζονται τα συμπεράσματα και προτείνεται ποια τεχνολογία είναι ιδανική και ασφαλής για χρήση αλλά και μελλοντικές προοπτικές των τεχνολογιών.
Λέξεις Κλειδιά: διοξείδιο του άνθρακα (CO2), φαινόμενο του θερμοκηπίου, κλιματική αλλαγή, δέσμευση, μετά την καύση, πριν την καύση, καύση με χρήση οξυγόνο, αμίνες, μονοαιθανολαμίνη (ΜΕΑ), χημική απορρόφηση, οξείδιο του ασβεστίου (CaO), ροφητής, κύκλος ανθρακοποίησης-ασβεστοποίησης, κρυογενής απόσταξη, μεμβράνες.
Abstract
Carbon dioxide (CO2) is a component of the atmosphere, but also the most important greenhouse gas. When its concentration exceeds normal levels, it can create environmental and anthropogenic problems, such as climate change and global warming. In modern times, CO2 emissions come from heavy industries (electricity generation, cement industry, etc.) and transportation (cars, ships, airplanes, etc.). Effective CO2 capture technologies are therefore required aimed at reducing gas emissions and in this paper, different CO2 capture technologies are analyzed.
The first CO2 capture technology is based on amines and specifically monoethanolamine (MEA). The capture is carried out by chemical absorption of the CO2 from the ΜΕΑ solvent in an absorption column. CO2 is collected and stored and the MEA solvent can be regenerated and recycled to the absorption column. The second technology is based on solid materials and is analyzed specifically for calcium oxide (CaO). CaO has the ability to absorb CO2 during the carbonation-calcification cycle. Absorption takes place in fluidized bed reactors. The latest CO2 capture technology analyzed is using pure oxygen O2. CO2 is produced with almost 95% purity from the pure oxygen combustion reaction and is ready for capture after purification processes.
Subsequently, a comparison of the three CO2 capture technologies from the technological evaluation analyzed in the bachelor’s thesis is made. Finally, the conclusions are presented, and it is suggested which technology is ideal and safe for use as well as future perspectives of the technologies.
Key Words: carbon dioxide (CO2), greenhouse effect, climate change, capture, post-combustion, pre-combustion, oxy-combustion, amines, monoethanolamine (MEA), chemical absorption, calcium oxide (CaO), sorbent, carbonization-calcination cycle, cryogenic distillation, membrane.
Ημερομηνία Εξέτασης
Ημέρα/Μήνας/Έτος: Τρίτη 24/05/2022
Ώρα: 09.30 π.μ.
Χώρος Εξέτασης
Αίθουσα: - (Εξ αποστάσεως με σύνδεσμο τηλεδιάσκεψης)
Κτίριο: -
https://tuc-gr.zoom.us/j/91520877586?pwd=d3I2QjIraWN2UDVkNkN4aElFd0puQT09
