Alcançar a redução das emissões de CO2 na produção industrial é um desafio assustador e um caminho técnico importante para enfrentar o aquecimento global. a tecnologia de captura de plantas de CO2 líquido foi desenvolvida até certo ponto, entre as quais o método de liquefação criogênica é viável e econômico. O software de simulação de processo Aspen Plus foi utilizado para simular todo o processo de liquefação criogênica e separação de CO2. Três métodos de propriedades físicas foram selecionados para simular e analisar a linha do ponto de orvalho da bolha do gás misturado, e a equação de estado PR (Peng Robinson) foi selecionada como o método de propriedades físicas deste processo. Os efeitos da pressão e temperatura de liquefação na taxa de liquefação do gás misturado e na pureza do CO2 foram analisados. As condições ideais de liquefação foram determinadas com o objetivo de uma taxa de liquefação de CO2 não inferior a 90% e uma pureza não inferior a 99,5%. Para minimizar o consumo de energia, os parâmetros do processo, como vazão do meio de resfriamento, diferença de temperatura de condensação e temperatura de evaporação, foram otimizados. Nas condições ideais, a taxa de liquefação de CO2 atingiu 91,80%, a pureza atingiu 99,50% e o menor consumo total de energia por unidade de liquefação foi de 12,22 kW·h/kmol.
O aquecimento global trouxe impactos significativos ao mundo, incluindo frequentes desastres naturais, problemas ecológicos e até danos à saúde humana. As emissões excessivas de CO2 são consideradas uma causa importante do aquecimento global. Segundo relatórios, as emissões globais totais de CO2 em 2022 foram de cerca de 368×108t, um aumento de 0,9% em comparação com 2021, um recorde. Entre eles, o processo de produção industrial é uma das principais fontes de emissões de CO2, com um total de 106,4×108t de CO2 produzido. Portanto, alcançar a redução das emissões de CO2 na produção industrial é um desafio assustador e um caminho técnico importante para lidar com o aquecimento global.
planta de co2 líquido A captura, utilização e armazenamento de carbono (CCUS) é um método tecnicamente viável que pode reduzir significativamente as emissões de CO2 na produção industrial e tem sido amplamente utilizado na produção industrial. Atualmente, a tecnologia de captura de CO2 foi desenvolvida até certo ponto. De acordo com diferentes mecanismos de captura, pode ser dividido em absorção (métodos físicos e químicos), adsorção, separação por membrana, separação por liquefação criogênica, circulação química e outros métodos. Cada método tem suas próprias vantagens e desvantagens. O método apropriado de captura de carbono pode ser selecionado de acordo com as diferentes fontes de carbono e requisitos de processo. Acredita-se geralmente que o método de liquefação a baixa temperatura é adequado para a separação de gases mistos de CO2 de alta concentração e tem viabilidade prática e superioridade econômica.
Pesquisadores nacionais e estrangeiros têm conduzido muitas pesquisas sobre o fluxo do processo de captura de gases mistos de CO2 de alta concentração por liquefação em baixa temperatura. Esses estudos mostraram as vantagens únicas da liquefação em baixa temperatura na separação de CO2 em alta concentração.
Evita a reposição de solventes e a emissão de produtos químicos potencialmente nocivos, pode separar o CO2 a pressões mais baixas, é insensível a impurezas e está maduro na industrialização. No entanto, o método de liquefação a baixa temperatura também apresenta deficiências, como alto consumo de energia e fraco efeito de separação para gases mistos de CO2 de baixa concentração.
Portanto, o estudo e a triagem das condições de processo adequadas para a separação de CO2 de alta concentração têm importante significado teórico e prático para economia de energia e redução de emissões no processo de separação de CO2 de alta concentração por liquefação em baixa temperatura.
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