Analiza de Mediu a Proceselor Energetice

Tehnologii de captare, transport i stocare CO2Conf.dr.ing. Cristian DincaSala: EG 312

Curs 2. Proiect:Dimensionarea coloanei de absorbtie

Curs 2. Proiect:Date de intrareDate de intrare:Masa molara a apei: Masa molara a N2:Masa molara a O2:Masa molara a H2:Masa molara a C:Masa molara a S:Masa molara a O:Masa molara a N:Masa molara a H:

Date de intrare:Masa molara a CO2:Masa molara a SO2:Determinarea puterii calorificePuterea calorifica superioara:Puterea calorifica inferioara:Compozitia gazelor de ardere raportate la 1 kg de cb.Volumul molar: Cantitatea de H2O la arderea stoechiometrica, kg H2O/kgc:Volumul de H2O la arderea stoechiometrica, Nm3H2O/kgc:Curs 2. Proiect:Determinarea puterii calorifice

Cantitatea de H2O din vaporizarea umiditatii combustibil, kgH2O/kgc:

Volumul de H2O din vaporizarea umiditatii combustibil, Nm3H2O/kgc:

Cantitatea de H2O totala, kgH2O/kgc:

Volumul de H2O total, Nm3H2O/kgc:

Cantitatea de CO2 la arderea stoechiometrica, kg CO2/kgc:Curs 2. Proiect: Determinarea compozitiei gazelor de ardere

Volumul de CO2 la arderea stoechiometrica, Nm3 CO2/kgc:

Cantitatea de SO2 la arderea stoechiometrica, kg SO2/kgc:

Volumul de SO2 la arderea stoechiometrica, Nm3 SO2/kgc:

Curs 2. Proiect: Determinarea compozitiei gazelor de ardere

Cantitatea de O2-H la arderea stoechiometrica, kg O2/kgc:

Volumul de O2-H la arderea stoechiometrica, Nm3 O2/kgc:

Cantitatea de O2-C la arderea stoechiometrica, kg O2/kgc:

Volumul de O2-C la arderea stoechiometrica, Nm3 O2/kgc:

Curs 2. Proiect: Determinarea compozitiei gazelor de ardere

Curs 2. Proiect: Determinarea compozitiei gazelor de ardereCantitatea de O2-S la arderea stoechiometrica, kg O2/kgc:

Volumul de O2-S la arderea stoechiometrica, Nm3 O2/kgc:

Cantitatea de O2-t la arderea stoechiometrica, kg O2/kgc:

Volumul de O2-C la arderea stoechiometrica, Nm3 O2/kgc:

Curs 2. Proiect: Determinarea compozitiei gazelor de ardereCantitatea de O2 din aer, kg O2/kgc:

Volumul de O2 din aer, Nm3 O2/kgc:

Se considera excesul de aer pe traseul de evacuare al gazelor de ardere :

Cantitatea de O2 din aer pentru 1 kgcb ce nu participa la ardere, kgO2/kgcb

Volumul de O2 din aer pentru 1 kgcb ce nu participa la ardere, Nm3O2/kgcb

Cantitatea totala de O2 din aer pentru 1 kgcb, kgO2/kgcb

Volumul total de O2 din aer pentru 1 kgcb, Nm3O2/kgcb

Cantitatea totala de N2 din aer pentru 1 kgcb, kgN2/kgcb

Curs 2. Proiect: Determinarea compozitiei gazelor de ardere

Volumul total de N2 din aer pentru 1 kgcb, Nm3N2/kgcb:Volumul total de aer pentru 1 kg cb, Nm3/kg:Cantitatea totala de aer la arderea reala a unui kg de cb, kg/kgc

Cantitatea totala de gaze de ardere umede la arderea unui kg de cb, kgga/kgc

Volumul total de gaze de ardere umede la arderea unui kg de cb, Nm3ga/kgc

Cantitatea totala de gaze de ardere uscate la arderea unui kg de cb, kgga/kgc

Volumul total de gaze de ardere umede la arderea unui kg de cb, Nm3ga/kgc

Curs 2. Proiect: Determinarea compozitiei gazelor de ardere

Compozitia gazelor de ardere umede/uscate:Curs 2. Proiect: Determinarea compozitiei gazelor de ardere

Densitatea gazelor de ardere umedeCurs 2. Proiect: Determinarea densitatii gazelor de ardere

Curs 2. Proiect: Bilantul molar pe unitatea de absorbtieDebitul volumic de gaze de ardere:Debitul masic de gaze de ardere:Constanta gazelor perfecte, R: Numarul de moli de gaze de ardere:Numarul de moli de CO2 din gazele de ardere:Numarul de moli (alte gaze decat CO2) in gazele de ardere:

Eficienta procesului de captare CO2 = (85+n/4) %

Curs 2. Proiect: Bilantul molar pe unitatea de absorbtieConcentratia de CO2 din gazele de ardere la iesirea din absorber:

Numarul de moli de gaze de ardere la iesirea din absorber:

Numarul de moli de CO2 retinuti in instalatia de absorbtie:

Verificare:

Curs 2. Proiect: Alegerea solventuluiDate de intrare: MEA (Monoethanolamina)

Concentratia de MEA in solvent : C_mea=(40-10/n) %

Debitul molar al gazelor de ardere:

Continutul de CO2 la baza absorberului:Continutul de CO2 la partea superioara a absorberului:

Curs 2. Proiect: Dimensionare coloana absorbtieIpoteza: Se considera ca solventul utilizat are la intrarea in unitatea de absorbtie concentratia de x_t=0Ecuatia de bilant masic:

Rezulta ca:

Se fixeaza raportul (Lm/Gm)min=0.7 specific unitatilor de absorbtie-desorbtie. Raportul (Lm/Gm) real varaza intre (1.1 .. 1.5)*(Lm/Gm)minSe alege:

Rezulta:

Curs 2. Proiect: Dimensionare coloana absorbtieCunoscand concentratia de MEA in solutie, rezulta debitul molar de MEA

Prin urmare, se poate determina concentratia de CO2 in gaze:

Determinarea concentratiei de CO2 in MEA pentru diferite concentratii:Se noteaza:

Curs 2. Proiect: Linia operationala a coloanei de absorbtiePe baza datelor calculate se poate trasa linia operationala a unitatii de absorbtie pentru eficienta de captare CO2 stabilita si o anumita concentratia de MEA in solvent.Alegeti 5 seturi de valori pentru C_MEA scazand 5 puncte procentuale:

Pentru trasarea variatiilor se considera:

Curs 2. Proiect: Linia operationala a coloanei de absorbtie