탄소 포획 기술은 기후 변화와의 세계적인 싸움에서 중요한 솔루션으로 등장했습니다. 주요 공급 업체로서탄소 포획 공장, 나는 잘 - 시장에서 이용할 수있는 다양한 유형의 탄소 포획 플랜트에 정통합니다. 이 블로그에서는 이러한 다양한 유형, 작업 원칙, 장점 및 응용 프로그램을 탐구 할 것입니다.
1. 포스트 - 연소 탄소 포획 식물
포스트 연소 탄소 포획 식물은 화석 연료의 연소 후 생성 된 연도 가스로부터 이산화탄소 (COS)를 포착하도록 설계되었습니다. 이 플랜트는 종종 기존 발전소 및 산업 시설로 개조되어 기존 인프라를 상당히 수정하지 않고 COS 배출량을 줄이는 데 인기있는 선택이됩니다.
포스트 연소 탄소 포획 플랜트의 작동 원리는 화학 용매의 사용에 기초합니다. 연도 가스는 흡수기 컬럼을 통과하여 용매, 일반적으로 아민 기반 용액과 접촉합니다. 연도 가스의 COS는 용매와 반응하고 흡수되는 반면, 질소 및 산소와 같은 나머지 가스는 대기로 방출됩니다. 그런 다음 COS로 로딩 된 용매를 스트리퍼 컬럼으로 전송하여 COS를 방출하기 위해 가열됩니다. 이어서, 재생 된 용매를 흡수기 컬럼에서 재사용 할 수있다.
포스트 연소 탄소 포획 공장의 주요 장점 중 하나는 유연성입니다. 그들은 기존 발전소 및 산업 공정에 쉽게 통합 될 수있어 저소수의 탄소 경제로 점진적으로 전환 할 수 있습니다. 또한, 이들 식물은 일반적으로 80% 내지 90% 범위의 높은 COS 포획 효율을 달성 할 수있다. 그러나 그들은 또한 몇 가지 제한 사항이 있습니다. 용매 재생에 필요한 에너지는 상대적으로 높아 발전소 또는 산업 시설의 전반적인 효율을 감소시킬 수 있습니다.
포스트 - 연소 탄소 포획 플랜트는 발전, 시멘트 생산 및 기타 산업 부문에 널리 사용됩니다. 예를 들어, 발전 부문 에서이 식물은 석탄 발전 발전소의 배출량을 줄여서 환경 친화적으로 만듭니다.
2. 사전 - 연소 탄소 포획 식물
사전 - 연소 탄소 포획 식물은 연소 공정 전에 COS를 포착하는 데 사용됩니다. 이들 식물은 일반적으로 가스화 또는 개혁 공정에 통합되며, 화석 연료는 주로 수소 (H₂) 및 일산화탄소 (CO)로 구성된 합성 가스 (Syngas)로 전환된다.
사전 연소 탄소 포획 식물의 작동 원리에는 물 - 가스 이동 반응이 포함됩니다. Syngas는 CO를 COS로 변환하고 추가 HAL을 생성하기 위해 촉매의 존재 하에서 증기와 반응한다. 이어서, COS는 막 분리 또는 아민 스크러빙과 같은 물리적 또는 화학적 분리 공정을 사용하여 HAL로부터 분리된다. 정제 된 H then는 발전 또는 기타 산업 응용 분야를위한 깨끗한 연료로 사용될 수 있습니다.
사전 연소 탄소 포획 공장의 주요 장점 중 하나는 상대적으로 높은 에너지 효율입니다. 연소 전에 COS가 제거되기 때문에, 탄소 포획과 관련된 에너지 페널티는 포스트 연소 식물에 비해 낮습니다. 또한, 생산 된 수소는 귀중한 연료로 사용될 수 있으며, 이는 탄소 포획 비용 중 일부를 상쇄 할 수 있습니다. 그러나, 사전 연소 탄소 포획 플랜트는 기존 인프라를 상당히 수정해야하며, 이는 비싸고 시간이 걸릴 수 있습니다.
사전 - 연소 탄소 포획 플랜트는 일반적으로 통합 가스화 결합 사이클 (IGCC) 발전소 및 수소 생산 시설에 사용됩니다. 이 플랜트는 수소 생산과 COS 배출의 감소가 모두 중요한 대형 산업 응용에 적합합니다.
3. Oxy- 연료 연소 탄소 포획 식물
옥시 - 연료 연소 탄소 포획 식물은 연소 과정에 공기 대신 순수한 산소를 사용합니다. 화석 연료가 순수한 산소로 연소 될 때, 생성 된 연도 가스는 주로 COS 및 수증기로 구성되며 질소 및 기타 오염 물질이 거의 없습니다.
옥시 - 연료 연소 탄소 포획 식물의 작동 원리는 공기 분리 장치 (ASU)를 사용하여 공기로부터의 산소 분리를 포함한다. 그런 다음 순수한 산소를 소량의 재활용 연도 가스와 혼합하고 연소에 사용합니다. Cox가 풍부한 연도 가스는 수증기를 응축시키기 위해 냉각되어 쉽게 캡처하고 저장할 수있는 거의 순수한 Co₂의 Co₂를 남겨 둡니다.
옥시 - 연료 연소 탄소 포획 공장의 주요 장점 중 하나는 포획 된 Co₂의 고순도입니다. 연도 가스는 질소 및 기타 불순물이 거의 없기 때문에, 캡처 된 CO₂은 추가 정제없이 직접 운반되고 저장 될 수 있습니다. 또한, 옥시 - 연료 연소는 유해한 대기 오염 물질 인 질소 산화물 (NOI)의 형성을 감소시킬 수 있습니다. 그러나 ASU에서 산소 분리에 필요한 에너지는 상대적으로 높아 발전소의 전반적인 효율을 감소시킬 수 있습니다.
OXY- 연료 연소 탄소 포획 공장은 발전 및 강철 메이킹 및 시멘트 생산과 같은 일부 산업 공정에 적합합니다. 이 플랜트는 이러한 산업의 COS 배출량을 줄이면서 대기 질을 향상시키는 데 도움이 될 수 있습니다.
4. DAC (Direct Air Capture) 플랜트
DAC (Direct Air Capture) 플랜트는 주변 공기에서 직접 COS를 제거하는 것을 목표로하는 비교적 새로운 유형의 탄소 포획 기술입니다. 이 식물은 큰 팬을 사용하여 캡처 장치로 공기를 끌어 당기며, Co₂는 고체 흡착제에 흡착되거나 액체 용매에 흡수됩니다.
DAC 식물의 작동 원리는 사용 된 흡착제 또는 용매의 유형에 따라 다릅니다. 일부 DAC 식물은 금속 - 유기 프레임 워크 (MOF) 또는 활성탄과 같은 고체 흡착제를 사용하여 COS에 대한 친화력이 높습니다. 이어서, 깎아 지른 흡착제는 진공에 가열되거나 노출되어 COS를 방출한다. 다른 DAC 식물은 수산화 칼륨 (KOH)과 같은 액체 용매를 사용하여 공기 중의 COS와 반응하여 탄산염 염을 형성합니다. 이어서, 탄산염 염을 처리하여 COS를 방출한다.
DAC 플랜트의 주요 장점 중 하나는 위치 나 농도에 관계없이 모든 공급원으로부터 COS를 포착하는 능력입니다. 이를 통해 전반적인 대기 COS 수준을 줄이기위한 유망한 솔루션이됩니다. 또한, DAC 플랜트는 다른 탄소 포획 기술을 실현할 수없는 원격 지역에 배치 할 수 있습니다. 그러나, DAC 플랜트의 에너지 요구 사항은 현재 상대적으로 높으며 CO₂ 포획 비용은 다른 탄소 포획 기술에 비해 상대적으로 비쌉니다.
DAC 플랜트는 기후 변화 완화를위한 탄소 제거, 합성 연료 생산 및 산업 공정을위한 COS 공급을 포함하여 광범위한 잠재적 응용 프로그램을 가지고 있습니다.
5. 이산화탄소 제조 공장
전통적인 탄소 포획 공장 외에도이산화탄소 제조 공장그것은 다양한 산업 응용 분야를위한 COS를 생산합니다. 이 식물은 천연 가스, 바이오 가스 또는 산업 폐기물 가스와 같은 다양한 공급 원료를 사용하여 고 순도의 고유를 생산할 수 있습니다.
이산화탄소 제조 플랜트의 작동 원리는 일반적으로 정제 및 분리 공정의 조합을 포함합니다. 공급 원료 가스는 먼저 황 화합물 및 미립자 물질과 같은 불순물을 제거하기 위해 먼저 정제됩니다. 이어서, 정제 된 가스는 COS를 분리하기 위해 극저온 증류 또는 막 분리와 같은 분리 공정을 수행한다.
이산화탄소 제조 플랜트의 주요 장점 중 하나는 산업용 고품질 COS를 생산하는 능력입니다. 생산 된 COS는 식품 및 음료 탄화, 강화 된 오일 회수 및 화학적 합성을 포함한 광범위한 응용 분야에서 사용될 수 있습니다. 또한,이 식물들은 종종 제한된 자연적인 공급원에 대한 수요를 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다.
6. CO2 세대 플랜트
이산화탄소 발전소다양한 화학 반응을 통해 COS를 생성하도록 설계되었습니다. 예를 들어, 일부 co₂ 생성 식물은 석회암 (탄산 칼슘)과 산 사이의 반응을 사용하여 COS를 생성합니다. 다른 식물은 화석 연료의 연소 또는 유기 물질의 발효를 사용하여 COS를 생성합니다.
Co of 생성 플랜트의 작동 원리는 사용 된 특정 프로세스에 따라 다릅니다. 석회암 - 산 반응의 경우, 석회암은 염화 칼슘 또는 황산 칼슘 및 Co₂를 생성하기 위해 염산 또는 황산과 같은 산과 반응합니다. 그런 다음 COS를 수집하고 사용하기 위해 정제합니다.
COS 세대 플랜트는 일반적으로 공장 성장 자극을위한 온실 산업 및 포장 및 보존을위한 식품 가공 산업과 같은 신뢰할 수있는 COS가 필요한 산업에서 일반적으로 사용됩니다.
결론
탄소 포획 플랜트의 공급 업체로서, 고객에게 특정 요구에 맞는 탄소 포획 솔루션을 제공하는 것의 중요성을 이해합니다. 각 유형의 탄소 캡처 플랜트에는 고유 한 장점과 한계가 있으며, 플랜트 선택은 산업 유형, 공동 배출원 및 가용 인프라와 같은 요인에 따라 다릅니다.
귀하의 COS 배출량을 줄이려는 발전소 운영자, 환경 규정을 충족시키려는 산업 시설 또는 산업 응용 분야를위한 고도의 순도를 생산하는 데 관심이있는 회사의 경우 맞춤형 탄소 캡처 솔루션을 제공 할 수 있습니다. 탄소 포획 공장에 대해 더 많이 배우고 싶거나 잠재적 인 조달에 대해 논의하고 싶다면 언제든지 문의하십시오. 탄소 감소 목표를 달성하고보다 지속 가능한 미래에 기여할 수 있도록 노력하고 있습니다.
참조
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- Keith, DW, Holmes, G., Stolaroff, JK, & Heidel, K. (2006). 대기에서 co cap를 캡처하는 과정. 에너지 절차, 1 (1), 1969-1976.
