脱碳技术证明废物转化为能源植物

丹麦研究人员已经证明,可以消除大部分的二氧化碳(有限公司₂)的排放废料焚化炉,通过展示过程的可行性,研究人员相信他们已经开发出一种对抗气候变化的关键技术。一个试验工厂已经运行了几个月在哥本哈根和一种新型气体监测技术使得植物的优化效率。

图片来源:Hufton&Crow /弧

如果全球领导人要兑现自己的承诺,达到零,他们的一个关键目标是开发和利用脱碳技术等碳捕获和存储(CCS)和碳捕集、利用和存储(CCUS)。研究人员丹麦技术大学(差)因此工作具有高度创新性垃圾焚化厂发展这一过程是在哥本哈根能够捕捉二氧化碳(有限公司₂)从它的排放。项目从Vaisala是利用先进的气体分析仪测量碳捕获效率,因此CCUS可行性。

图像

研究人员开发了一个试验工厂删除有限公司₂从排放的焚化炉Amager巴克废物转化为能源植物,这是一个最大的热电联产(CHP)植物在北欧,有能力每年处理560000吨垃圾。丹麦的废物管理公司开发的弧(Amager Ressourcecenter),共同拥有的五个哥本哈根地区直辖市,共和人民党(CHP)植物特性的创新包括屋顶人工滑雪场,是户外活动的一部分,称为CopenHill中心。

飞行员植物是捕捉开发有限公司₂排放的过程,如污水处理、沼气生产、厌氧消化和废物焚化。然而,研究人员还调查公司的方式₂可以捕获和利用。之前安装在Amager巴克,飞行员碳捕获工厂运营的污水处理厂。“技术本身并不新鲜,”解释了Jens Jørsboe导航系统的研究,“然而,我们的工作的重点是降低碳捕获的成本,所以它可以成为经济上可行。”

废气从Amager巴克焚烧炉是通过静电除尘器去除微粒(ESP),氮氧化合物化合物被选择性催化还原(SCR)和洗涤器除去硫的氧化物。高水平的有限公司₂仍在烟气和试点碳捕获工厂的主要目的是探讨其捕获的可行性。为了达到这个目标,气体通过向上通过一列挤满了珠子和单乙醇胺(MEA)溶剂有限公司实习医生风云₂从气体。然后通过溶剂解吸塔,消除了有限公司₂现在几乎纯,再生的MEA重用。作为一个研究项目,生产有限公司₂目前仍然排放在空气中,但在商业的基础上有许多不同的工业应用中,可以利用二氧化碳。例如,公司₂可以与氢反应Sabatier过程中产生甲烷(一种气体燃料)和水,在温度和压力升高,在镍催化剂的存在。这是一个绿色的方法制造燃料如果电解生成的氢是使用可再生能源——太阳能、沼气或风力发电为例。

有限公司₂还用于各种其他行业包括食物和饮料、制冷、医疗、园艺、消防,焊接等,所以如果公司各种潜在市场是可用的₂可以在商业生产的质量和规模。

监测碳捕集效率

碳捕获的优化过程只有通过有限公司₂浓度可以不断监测前后碳捕获过程。因此,幸运的是,世界上第一个内联有限公司₂、湿度和甲烷监测是由芬兰Vaisala前试验工厂建设。

废气焚烧炉可以腐蚀和潜在的爆炸性,因此在过去一直无法进行在线监测。直到最近,唯一的解决办法是提取样品进行分析之外的过程,但这种方法并不适用于过程控制和优化,和有很多固有缺陷,如需要删除湿度从样本行和频繁re-calibration要求。

Vaisala此外探测器的发展,MGP261,解决所有这些监控的挑战,特别是当它是姊妹产品紧随其后MGP262,这是用于测量高浓度的有限公司₂因此是理想的几乎纯的连续内联监测有限公司₂在试验工厂的解吸塔。

试验工厂雇佣了三个Vaisala探测器总共MGP261监视传入的焚化炉废气,MGP262测量提取的纯度有限公司₂。第三个探针是Vaisala CARBOCAP®有限公司₂探针,GMP251检查公司的水平₂(碳捕获后)在试验工厂的废气。

独特的监测技术

所有三个监控探头包含CARBOCAP®技术,利用一个电可调谐法布里-珀罗干涉仪(FPI)过滤器。除了测量目标物种,微机械FPI过滤器允许的参考测量波长,没有吸收发生。当参考测量,FPI电动调整滤波器的带通带吸收波长转换到一个non-absorption波长。这个参考测量补偿任何潜在的光源强度的变化,以及污染的光学路径,这意味着传感器是非常稳定的。

在MGP261 MGP262,湿度和有限公司₂与相同的滤光片测量,第二个光学通道的措施甲烷。在许多方面,这种结合实验室光谱仪的分析能力与简单,崎岖的一个工业过程控制仪表的设计。

评论的性能监测设备,Jens Jørsboe说:“我们一直高兴multigas探测的准确性和可靠性;不只是因为他们使我们学会很多关于从垃圾焚烧烟气的管理。多少人知道这些化石燃料燃烧排放,更少的信息可以在排放废物焚化。

采用的技术Vaisala探针也帮助减少运营成本,因为有效的校准自己调查的服务需求是最小的停机时间是可以避免的。”

碳捕获和全球在哥本哈根

与连续内联监测的优点,研究人员已经能够优化碳捕获性能评估后十二个不同的试验工厂配置。证明了碳捕捉过程的可行性,下一步是评估碳储存和利用的相对优势。Jens Jørsboe说:“目前,利用有限公司₂是更昂贵的选择,因为所需的相关成本的进一步细化公司吗₂,所以业主Amager巴克工厂计划申请15亿DKK(2.3亿美元)CCS工厂能够捕捉每年500000吨的二氧化碳,如果正确的监管框架和足够的资金是由丹麦提供的状态。这种植物会采用相同的胺洗涤过程,证明了飞行员碳捕获工厂。”

1吨的焚烧城市垃圾(垃圾)与释放0.7和1.7吨的有限公司₂的内容,根据浪费。因此,从垃圾焚烧发电比燃烧化石碳气体,所以碳捕获提供了一个机会来管理城市垃圾处理日益增长的需求而不产生温室气体水平高得令人无法接受。

展望未来,Jens认为,这项技术可以应用在世界上每一个废物焚化炉,根据最新的数据从ecoprog代表约2500 WtE工厂,处理能力的每年约4亿吨的垃圾。
此外,它应该有可能收获余热,可以转移到本地行业或区域供热网络。

总结,Jens说:“最近在格拉斯哥COP26气候变化会议强调了迫切需要的技术可以帮助减少全球温室气体的排放,如有限公司₂。许多国家都致力于零目标,所以我们的工作Amager巴克废物转化为能源植物提供了一个机会为他们投资的一种方式,可以实现这一目标。”