view in publisher's site

Analysis of Membrane and Adsorbent Processes for Warm Syngas Cleanup in Integrated Gasification Combined-Cycle Power with CO2Capture and Sequestration

Integrated gasification combined cycle (IGCC) with CO2 capture and sequestration (CCS) offers a promising approach for cleanly using abundant coal reserves of the world to generate electricity. The present state-of-the-art synthesis gas (syngas) cleanup technologies in IGCC involve cooling the syngas from the gasifier to room temperature or lower for removing sulfur, carbon dioxide, and other pollutants, leading to a large efficiency loss. Here we assess the suitability of various alternative syngas cleanup technologies for IGCC with CCS through computational simulations. We model multicomponent gas separation for CO2 capture in IGCC using polymeric membranes and H2 separation from the syngas using both Pd-alloy based composite metallic membranes and polymeric membranes. In addition, we develop a pressure swing adsorption model to estimate the energy efficiency of regenerable sorbent beds for CO2 capture. We use our models with Aspen Plus simulations to identify promising design and operating conditions for membrane and adsorption processes in an IGCC plant. On the basis of our analysis, the benefits of warm gas cleanup are not as great as previously reported in the literature, and only CO2 separations performed using H2-permeable Pd-alloy membranes and CO2 adsorbents produce overall higher heating value (HHV) efficiencies higher than that of Selexol. In addition, many of the technologies surveyed require a narrow operating range of process parameters in order to be viable alternatives. We identify desired material properties of membranes and thermodynamic properties of sorbents that are needed to make these technologies successful, providing direction for ongoing experimental efforts to develop these materials.

تحلیل فرآیندهای غشا و adsorbent برای گرم کردن Cleanup در قدرت چرخه مرکب یکپارچه با CO۲Capture و ترسیب کربن:

سیکل ترکیبی گازی سازی یکپارچه (IGCC)با جذب و جداسازی CO۲ (CCS)یک روش امیدوارکننده برای استفاده از ذخایر زغال‌سنگ فراوان جهان برای تولید برق ارائه می‌دهد. فن‌آوری‌های تمیز کردن گاز سنتز (گاز سنتز)در IGCC شامل سرد کردن گاز سنتز از the به دمای اتاق یا کم‌تر برای حذف گوگرد، دی‌اکسید کربن و دیگر آلاینده‌ها است که منجر به افت راندمان بالا می‌شود. در اینجا به مناسب بودن فن‌آوری‌های مختلف پاک‌سازی گاز سنتز برای IGCC با CCS از طریق شبیه‌سازی‌های محاسباتی می‌پردازیم. ما جداسازی گازهای هیدروکربن برای جذب CO۲ در IGCC با استفاده از غشاهای پلیمری و H [ ۲ ] را از سنتز گاز سنتز شده با استفاده از غشا فلزی مرکب Pd و غشاهای پلیمری توصیف کردیم. علاوه بر این، ما یک مدل جذب نوسان فشار ایجاد می‌کنیم تا بازده انرژی بس‌ترهای regenerable برای جذب CO۲ را تخمین بزنیم. ما از مدل‌های خود با شبیه‌سازی‌های Aspen Plus استفاده می‌کنیم تا طراحی نویدبخش و شرایط عملیاتی برای غشا و فرآیندهای جذب در یک کارخانه IGCC را شناسایی کنیم. بر پایه تجزیه و تحلیل ما، مزایای پاک‌سازی گرم گاز به اندازه گذشته در نوشتجات گزارش نشده اند، و تنها separations های CO۲ با استفاده از غشا H [ ۲ ] نفوذ پذیر و CO [ ۲ ])دارای راندمان حرارتی بالاتر (HHV)بالاتر نسبت به Selexol هستند. علاوه بر این، بسیاری از فن‌آوری‌هایی که مورد بررسی قرار گرفته‌اند نیاز به دامنه عملیاتی محدودی از پارامترهای فرآیند دارند تا جایگزین مناسبی باشند. ما ویژگی‌های مصالح مورد نظر غشا و ویژگی‌های ترمودینامیکی of را شناسایی کردیم که برای ساخت این فن‌آوری‌ها به منظور فراهم کردن جهت انجام تلاش‌های آزمایشی در حال انجام برای توسعه این مواد مورد نیاز است.

ترجمه شده با

Download PDF سفارش ترجمه این مقاله این مقاله را خودتان با کمک ترجمه کنید
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

95/12/18 - با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس و کروم٬ چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.