Қытай: адсорбция арқылы СО2 жою тиімділігі? 

Бұл сұрақты естігенде, ең бірінші ойға цеолиттері немесе белсендірілген көмірі бар қондырғылар келеді және технологияның төбешіктер сияқты ескі екенін сезіну. Көптеген адамдар әлі де тиімділік сорбент деректер парағындағы сан, 90% немесе 99% деп санайды. Бірақ шын мәнінде, әсіресе соңғы онжылдықтағы қытайлық шындықтарда бәрі дәл осы адсорбцияның нақты технологиялық циклге қалай салынғанына, қандай қысымда, температурада және ең бастысы, қандай экономика жағдайында болатынына байланысты. ROI жоқ тиімділік - бұл жай ғана академиялық жаттығу.

Зертханалық колоннадан өнеркәсіптік реакторға дейін: тиімділік жоғалатын жерде

Мен классикалық ажырасудан бастайын. Зертханада Chengdu Yizhi Technology Co. сияқты қондырғыда белгілі бір газ қоспасы үшін тамаша адсорбция қисықтарын алуға болады. Сорбент бір грамм үшін 200 мг СО2 алады. Барлығы бақытты. Содан кейін бұл сорбентті табиғи газдан сутегін алатын кейбір зауытта өнеркәсіптік адсорберге құяды. Міне, ол басталады: есепке алынбаған қысым айырмашылығы, тері тесігін бітеп тастайтын шикізаттан микро шаң, белсенді орталықтар үшін СО2-мен бәсекелесетін ылғалдылық. Зертхананың тиімділігі ең жақсы жағдайда 15-20% төмендейді. Бұл технологияның кемшілігі емес, масштабтау құны.

Бізде биогазды тазартуға қатысты жоба бар еді. Тұтынушы СО2-ны жою арқылы таза метан алғысы келді. Олар дәлелденген цеолит болып көрінетін нәрсені алды. Бірақ биогазда СО2-ден басқа, аз мөлшерде болса да күкіртсутек болды. Ол сорбентті есептелген бір жарым жыл орнына үш айда қайтымсыз уландырды. CO2 шығару тиімділігі нөлге дейін төмендеді. Біз H2S-тен алдын ала тазарту сатысында құруға тура келді, бұл CAPEX құнын арттырды. Қарапайым адсорбция үшін көп.

Сондықтан қазір Chengdu Yizhi Technology Co., Ltd. сияқты құзыретті инженерлік компаниялар сорбент немесе стандартты қондырғыны жай ғана сатпайды. Олар адсорбер тек бір буын болып табылатын технологиялық тізбекті сатады. Алдын ала кептіру, жақсы сүзу және регенерация сатысында температураны дәл бақылау маңызды. Онсыз тиімділік туралы айту негізсіз. Веб-сайтyzkjhx.ruбұл тәсілді жақсы көрсетеді – жұмыс шикізатты талдаудан бастап іске қосуға дейін жүретіні анық.

Айналмалы экономика: регенерация негізгі фактор ретінде

Негізі, «ол қанша алады?» емес, «қалай қайтарады?» деген басты сұрақ. Десорбцияға жұмсалатын энергия – бұл процестен түскен барлық пайданың жеп қалуы. Вакуумдық регенерация, температура, инертті газбен тазарту - әр әдістің өзіндік бағасы бар. Энергия шығындары маңызды параметр болып табылатын Қытайда гибридті шешімдер жиі қолданылады.

Мен кокс зауыттарындағы қондырғыларды көрдім, онда адсорбентті қалпына келтіру үшін басқа аймақтардан төмен температуралы жылу пайдаланылады. Энергия тиімділігі жоғары, бірақ регенерация процесінің өзі баяу жүреді, цикл ұзарады және үлкен сорбенттік қуаттар қажет. Бұл ымыраға келу. Кейде кішірек құрылғылардың болуы тиімдірек, бірақ түнгі арзан тарифке қол жеткізу мүмкіндігі болса, оларды электр қуатымен жылыту. Әмбебап рецепт жоқ.

Есте қалған сәтсіз оқиға: олар шағын металлургиялық зауытта жылдам термиялық регенерациямен (300 ° C дейін) жүйені енгізуге тырысты. Сорбент, әрине, СО2-ны тамаша шығарды. Бірақ 500 циклден кейін агломерация басталып, кеуектіліктің жоғалуы басталды. Механика сәтсіздікке ұшырады - жиі термиялық соққылар түйіршіктерді бұзып, ағынмен алып кететін шаң пайда болды. Тиімділік төмендеді, ал сорбентті ауыстыру құны барлық үнемдеуді жеп қойды. Қорытынды: кейде жұмсақ, бірақ аз «тиімді» Жылдамдық тұрғысынан әдіс ұзақ мерзімді перспективада тиімдірек.

Жаңа ұрпақ сорбенттер: MOF және т.б

Қазіргі уақытта металл-органикалық қаңқалар (MOF) айналасында көп шу бар. Иә, олардың ерекше қабілеті таңқаларлық. Бірақ өнеркәсіпте мен осы уақытқа дейін олардың бірнешеуін ғана көрдім және тек қана тәжірибелік қондырғыларда. Неліктен? Бағасы. Және нәзіктік. Олардың мінсіз жағдайларда тиімділігі дау тудырмайды, бірақ органикалық булардың немесе жоғары регенерация температурасының шамалы болуы құрылымды қайтымсыз өзгертуі мүмкін.

Неғұрлым шынайы оқиға модификацияланған белсендірілген көмірлер мен сіңдірілген аминдермен цеолиттер болып табылады. Бұл жұмыс күші. Мысалы, олар көбінесе жылу электр станцияларының түтін газдарынан СО2 алу үшін қолданылады (жанудан кейінгі). Циклдегі тиімділік MOF-тен төмен болуы мүмкін, бірақ сорбент ұзаққа созылады, қатал әдістерді қолдану арқылы қалпына келтірілуі мүмкін және газ құрамындағы кейбір өзгерістерді кешіреді. Қосулыyzkjhx.ruЖобаның сипаттамаларында сіз дәл осындай шешімдерді жиі көресіз - сенімді, болжамды, есептелген өтелу мерзімі.

Қызықты үрдіс гибридті жүйелер: адсорбция + мембраналар. Біріншіден, арзан сорбентпен дөрекі тазалау, содан кейін мембранада аяқтау. Немесе керісінше. Бұл күрделі шығындарды оңтайландыруға мүмкіндік береді. Бүкіл жүйенің СО2-ны жоюдағы тиімділігі әрбір әдіске қарағанда жоғарырақ, өйткені әрқайсысы өзінің оңтайлы концентрациясы мен қысым диапазонында жұмыс істейді.

?қос көміртекті? Қытай валюта бағамы

2020 жылдан бастап көміртегі бейтараптығы мақсаттарын жариялаумен бәрі өзгерді. CO2 шығару тиімділігі енді таза техникалық және экономикалық категория емес. Оған саяси және беделдік салмақ қосылды. Көптеген кәсіпорындар үшін басып алу жүйесін орнату қазір өмір сүру және квоталарды сақтау мәселесі болып табылады.

Бұл да біраз асығыстыққа, демек қателіктерге де себеп болды. Мен газ ағынын егжей-тегжейлі талдаусыз, адсорбциялық қондырғыларды «көршіден» сатып алған жобаларды көрдім. Нәтижесінде олар не төлқұжат параметрлеріне сәйкес келмеді, не олардың жұмысы бұзылды. Тиімділік қағаз жүзінде болды, бірақ іс жүзінде емес. Қазір бұл кезең де өтіп бара жатқан сияқты. Клиенттердің сауаттылығы арта түсті және олардың шикізаты бойынша егжей-тегжейлі техникалық-экономикалық негіздемелер мен пилоттық сынақтар қажет.

Мұнда Chengdu Yizhi Technology Co. (бұл Huaxi Technology құрған жобалау институты) сияқты мекемелердің рөлі артты. Олардың 120 миллион юань капиталы жай ғана сан емес, бұл байыпты ғылыми-зерттеу және тәжірибелік-конструкторлық жұмыстар жүргізуге және үлгі емес, жеке есептеуді ұсынуға мүмкіндік. Қатаң реттеу жағдайында бізге тек жабдық сатушылар ғана емес, іске қосу кезеңінде тәуекелдерді бөлісетін технологиялық серіктестер қажет.

Тәжірибеден қорытынды: бағалау кезінде нені ескеру керек

Сонымен, қысқаша қорытындылау үшін. Қытайдағы СО2-ны адсорбциялау арқылы жоюдың тиімділігі туралы сұрағанда, сіз дереу нақтылауыңыз керек: тиімділік дегеніміз не? Тазарту тұрғысынан? Сорбенттің меншікті сыйымдылығында? Бір тонна CO2 тұтынылатын энергия шығындарында? Немесе 5 жылдан астам жобаның жалпы экономикасында?

Менің тәжірибемде үш негізгі параметр бар: 1) идеалды емес нақты жағдайларда сорбент сыйымдылығының кемінде 1000 циклден астам тұрақтылығы. 2) Регенерация құны (көбінесе пайдалану шығындарының 60-70% құрайды). 3) Бар процесс ағынына оны елеулі түрде бұзбай интеграциялау.

Жақсы зертханалық графиктер әңгіменің басы ғана. Нағыз тиімділік далада, учаскеде, құбырлар, клапандар және сенсор көрсеткіштерінің арасында туады. Көбінесе ол күткеннен төмен болып шығады, бірақ кем дегенде қол жеткізуге болады және одан да маңыздысы тұрақты. Дәл осы ставка қазір бүкіл Қытайдағы смарт жобаларға қойылады. Адсорбция технологиясы панацея емес, бірақ дұрыс қолмен және дұрыс есептеулермен бұл өте күшті және икемді құрал.