view in publisher's site

Advances in process development of aqueous CO2 mineralisation towards scalability

Highlights•Aqueous CO2 mineralisation remains an attractive CCU option.•Processes with less energy/cost intensity and most CO2 avoided are the most scalable.•Intensification strategies and product evaluation for utilisation impact feasibility.•Process development is bridging the gap between investigation and implementation.AbstractAqueous mineralisation is a process that reacts CO2 with aqueous ions to produce solid carbonates that fix CO2 permanently. Over the past decade, the commercial deployment of mineral carbonation processes has been slow, as many processes have been shown to suffer from limited reaction rate and poor energy efficiency. Yet, the potential of further improvement of this route, and its theoretical capacity to address CO2 emissions at the global scale, still drive efforts from many researchers in academia and industry. Aqueous CO2 mineralisation remains an attractive option, requiring milder process parameters than gas-solid mineral carbonation, and offers more opportunities for intensification through chemical additives, catalysts, process integration, use of alternative energy sources, reactor design, among other innovations. Aqueous mineral carbonation processes are categorized into three branches: (1) two-step carbonation process with dissolution stage; (2) direct aqueous carbonation with solid phase as reactant; (3) direct aqueous carbonation of brines. For each category, the progress made in the investigation and optimization of process parameters, source of feedstock, process intensification strategies, and products evaluation for utilisation, were assessed. Coupled with the process development, process simulation and reaction modelling, environmental impact assessment, energetic analysis, and economic evaluation, have also been critically reviewed. The focus was on identifying those processes with less energy and cost intensity and most CO2 avoided, to inform the most promising options for scale-up. This review discusses the feasibility of a portfolio of technologies, and updates the current process development status in bridging the gap between bench-scale investigation and industrial-scale implementation.Graphical abstractDownload : Download high-res image (130KB)Download : Download full-size image

پیشرفت‌ها در توسعه فرآیند معدنی سازی دی‌اکسید کربن آبی به سمت مقیاس پذیری

نکات برجسته - معدنی سازی CO۲ آبی به عنوان یک گزینه جذاب CCU باقی می‌ماند. * فرایندهایی با شدت انرژی / هزینه کم‌تر و بیشتر CO۲ اجتناب شده، مقیاس پذیر ترین فرایندها هستند. * استراتژی‌های توسعه و ارزیابی محصول برای امکان‌سنجی تاثیر استفاده. * توسعه فرآیند، پل زدن فاصله بین بررسی و اجرا است. * معدنی سازی آبی واکنش پذیر، فرایندی است که با یون‌های آبی واکنش می‌دهد تا کربنات‌های جامد تولید کند که برای همیشه دی‌اکسید کربن را تثبیت می‌کنند. در طول دهه گذشته، گسترش تجاری فرآیندهای کربناتاسیون مواد معدنی کند بوده‌است، همانطور که نشان‌داده شده‌است بسیاری از فرآیندها از نرخ واکنش محدود و بهره‌وری انرژی ضعیف رنج می‌برند. با این حال، پتانسیل بهبود بیشتر این مسیر، و ظرفیت نظری آن برای رسیدگی به انتشار دی‌اکسید کربن در مقیاس جهانی، هنوز هم تلاش‌های بسیاری از محققان دانشگاهی و صنعتی را به پیش می‌برد. کانی‌سازی CO۲ آبی یک گزینه جذاب باقی می‌ماند که نیازمند پارامترهای فرآیند ملایم‌تر نسبت به کربن معدنی گاز - جامد است و فرصت‌های بیشتری را برای تشدید از طریق افزودنی‌های شیمیایی، کاتالیزورها، یکپارچه‌سازی فرآیند، استفاده از منابع انرژی جایگزین، طراحی رآکتور، در میان سایر نوآوری‌ها ارائه می‌دهد. فرایندهای کربناته شدن معدنی آبی به سه شاخه تقسیم می‌شوند: (۱)فرآیند کربناته شدن دو مرحله‌ای با مرحله انحلال؛ (۲)کربناته شدن آبی مستقیم با فاز جامد به عنوان واکنش دهنده؛ (۳)کربناته شدن آبی مستقیم شاخ و برگ‌ها. برای هر دسته، پیشرفت صورت‌گرفته در بررسی و بهینه‌سازی پارامترهای فرآیند، منبع مواد خام، استراتژی‌های تشدید فرآیند، و ارزیابی محصولات برای استفاده، ارزیابی شدند. همراه با توسعه فرآیند، شبیه‌سازی فرآیند و مدل‌سازی واکنش، ارزیابی اثرات زیست‌محیطی، تجزیه و تحلیل انرژی، و ارزیابی اقتصادی نیز به طور انتقادی مورد بررسی قرار گرفته‌اند. تمرکز بر روی شناسایی آن دسته از فرآیندها با انرژی و شدت هزینه کم‌تر و اجتناب از بیشتر CO۲ ها، برای اطلاع دادن به گزینه‌های امیدوارکننده برای افزایش مقیاس بود. این بررسی در مورد امکان‌سنجی یک پرتفوی از فن‌آوری‌ها بحث می‌کند، و وضعیت فعلی توسعه فرآیند را در پر کردن شکاف بین تحقیقات در مقیاس کوچک و اجرای در مقیاس صنعتی به روز رسانی می‌کند.
ترجمه شده با


پر ارجاع‌ترین مقالات مرتبط:

  • مقاله Waste Management and Disposal
  • ترجمه مقاله Waste Management and Disposal
  • مقاله مدیریت پسماند و دفع زباله
  • ترجمه مقاله مدیریت پسماند و دفع زباله
  • مقاله Process Chemistry and Technology
  • ترجمه مقاله Process Chemistry and Technology
  • مقاله شیمی و تکنولوژی فرایند
  • ترجمه مقاله شیمی و تکنولوژی فرایند
  • مقاله Chemical Engineering (miscellaneous)
  • ترجمه مقاله Chemical Engineering (miscellaneous)
  • مقاله مهندسی شیمی (متفرقه)
  • ترجمه مقاله مهندسی شیمی (متفرقه)
  • مقاله Pollution
  • ترجمه مقاله Pollution
  • مقاله آلودگی
  • ترجمه مقاله آلودگی
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.