Мембранные процессы для улавливания CO2

• Профессор Глен Липскомб представляет семинар по оптимизации мембранных процессов улавливания углекислого газа.  

• Мембранные процессы дешевле, чем традиционные методы разделения, из-за использования энергии в качестве массоразделяющего агента.  

• Мембраны вытеснили другие процессы разделения, такие как опреснение воды и производство азота из воздуха.  

• Мембраны изготавливаются из тонких полых волокон и помещаются в корпус, как трубки в теплообменнике.  

• Мембранные процессы перспективны для улавливания CO2 из побочных продуктов сгорания на электростанциях.  

• Мембраны могут быть установлены на существующие установки для модернизации.  

• Ключевыми проблемами являются поиск подходящего мембранного материала и оптимизация давления подачи.  

• Мембраны используются для извлечения CO2 из дымовых газов.  

• Мембраны могут использоваться в гибридных процессах с криогенной конденсацией и сжижением.  

• Мембраны могут быть использованы в комбинации с другими процессами абсорбции.  

• Идеальные мембранные материалы должны обладать высокой проницаемостью для CO2 и низкой проницаемостью для воды.  

• Исследования показывают, что оптимальное соотношение между эксплуатационными расходами и капитальными затратами находится в верхнем левом углу линии, где высокая избирательность и низкая проницаемость.  

• При использовании большой стадии обогащения и малой стадии вскрытия, концентрация кислорода в подаваемом воздухе снижается до 15%, что нецелесообразно.  

• Оптимальное место на линии находится ближе к нижнему правому краю, но не выше предельного значения концентрации кислорода.  

• Обсуждается влияние селективности мембраны на экономичность процесса.  

• При увеличении селективности мембраны, стоимость электроэнергии снижается, но увеличиваются капитальные затраты.  

• Оптимальная селективность составляет около 75%.  

• Снижение рабочего давления приводит к снижению капитальных затрат и увеличению стоимости электроэнергии.  

• Оптимальное давление составляет от 4 до 5 бар.  

• Использование мембраны с селективностью 75 на обеих стадиях позволяет снизить стоимость электроэнергии до 70 долларов за мегаватт-час.  

• Использование мембраны с селективностью 45 на обеих стадиях также позволяет снизить стоимость электроэнергии.  

• Оптимальные условия давления и температуры сжижения составляют от 50 до 70 бар и от -15 до -50 градусов Цельсия.  

• Снижение давления и температуры приводит к снижению стоимости электроэнергии.  

• В процессе улавливания CO2, повышение селективности мембраны приводит к снижению эксплуатационных затрат, но также увеличивает капитальные затраты.  

• В обоих случаях, совокупный эффект увеличения капитальных затрат и снижения эксплуатационных расходов приводит к снижению выровненной стоимости электроэнергии.  

• Программа направлена на улучшение доступа к безопасной питьевой воде в развивающихся странах, особенно в Сальвадоре и Гватемале.  

• Студенты участвуют в дизайнерском проекте, предлагают изменения для повышения эффективности системы очистки воды, а также обслуживают и устанавливают оборудование.  

• Мембранные процессы улавливания CO2 являются жизнеспособным вариантом, предоставляя возможность интеграции и модернизации существующих электростанций.  

• Сотрудничество с "Чистой водой для всего мира" позволяет студентам получить опыт в области инженерии, дизайна и социальной осведомленности.