مکانیسم های واکنش در یک کارخانه پردازش CO2 چیست؟

سلام! من تأمین کننده یک کارخانه پردازش CO2 هستم و امروز می خواهم در مورد مکانیسم های واکنش که در این گیاهان پایین می آیند گپ بزنم. درک این که چگونه این فرایندها کار می کنند ، چه در صنعت و چه فقط در مورد بازیابی CO2 کنجکاو باشید ، بسیار مهم است.

اول از همه ، بیایید در مورد اینکه چرا کارخانه های پردازش CO2 یک کار بزرگ هستند صحبت کنیم. با نگرانی روزافزون در مورد تغییرات آب و هوا ، ضبط و استفاده از CO2 به یک موضوع داغ تبدیل شده است. این گیاهان با بازیابی CO2 از منابع مختلف و تبدیل آن به محصولات مفید ، نقش مهمی در کاهش انتشار گازهای گلخانه ای دارند.

حال ، بیایید به مکانیسم های واکنش شیرجه بزنیم. چندین مرحله کلیدی در یک کارخانه پردازش CO2 وجود دارد و هرکدام مجموعه واکنش های شیمیایی خود را دارند.

1. CO2 ضبط

اولین قدم در هر کارخانه پردازش CO2 ، گرفتن CO2 از منبع است. این می تواند از فرآیندهای صنعتی مانند نیروگاه ها ، کارخانه های سیمان یا حتی چاه های گاز طبیعی ناشی شود. یکی از متداول ترین روش ها برای ضبط CO2 استفاده از حلالهای شیمیایی است.

بیشترین استفاده از حلال برای ضبط CO2 حلالهای مبتنی بر آمین است. این حلالها با واکنش با CO2 برای تشکیل یک ترکیب پایدار کار می کنند. به عنوان مثال ، مونو اتانول آمین (MEA) با CO2 به روش زیر واکنش نشان می دهد:

[2mea + Co_2 + H_2O \ RightArrow (MEA) _2CO_3 + H_2O]

این واکنش گرمازا است ، به این معنی که گرما را آزاد می کند. سپس حلال غنی از CO2 در یک ستون بازسازی گرم می شود تا واکنش را معکوس کرده و CO2 را آزاد کند. سپس می توان از حلال بازسازی شده برای ضبط بیشتر استفاده مجدد کرد.

روش دیگر برای ضبط CO2 جذب است. جاذب هایی مانند کربن فعال یا زئولیت ها می توانند CO2 را به طور انتخابی از مخلوط گاز جذب کنند. فرآیند جذب مبتنی بر فعل و انفعالات فیزیکی بین مولکول های CO2 و سطح جاذب است. هنگامی که جاذب با CO2 اشباع می شود ، می توان با گرم کردن یا کاهش فشار بازسازی شد.

2. فشرده سازی CO2

پس از گرفتن CO2 ، باید برای حمل و نقل یا پردازش بیشتر به فشار زیاد فشرده شود. فشرده سازی یک فرآیند فیزیکی است نه یک واکنش شیمیایی ، اما این یک گام مهم در زنجیره پردازش کلی CO2 است.

فرآیند فشرده سازی به طور معمول شامل چندین مرحله برای افزایش فشار به تدریج است. هر مرحله از یک کمپرسور و یک بین المللی تشکیل شده است تا گرمای تولید شده در طول فشرده سازی را از بین ببرد. با فشرده سازی CO2 ، می توانیم حجم آن را کاهش داده و حمل و ذخیره را آسان تر کنیم.

3. تصفیه CO2

پس از فشرده سازی ، CO2 هنوز هم ممکن است حاوی ناخالصی مانند آب ، نیتروژن ، اکسیژن و سایر گازهای ردیابی باشد. تصفیه لازم است تا اطمینان حاصل شود که CO2 استانداردهای کیفیت مورد نیاز را برای استفاده در نظر گرفته شده خود رعایت می کند.

یک روش تصفیه رایج تقطیر است. تقطیر از نقاط جوش مختلف اجزای موجود در مخلوط CO2 استفاده می کند. با گرم کردن مخلوط و چگالش بخار در دماهای مختلف ، می توانیم CO2 را از ناخالصی ها جدا کنیم.

روش تصفیه دیگر جدایی غشای است. غشاها به طور انتخابی مواد قابل نفوذ هستند که باعث می شود گازهای خاصی در حین مسدود کردن دیگران از آن عبور کنند. CO2 را می توان با عبور از مخلوط از طریق غشایی که برای CO2 بیشتر قابل نفوذ است ، از گازهای دیگر جدا کنید.

4. استفاده از CO2

پس از تصفیه CO2 ، می توان از آن در انواع برنامه ها استفاده کرد. برخی از کاربردهای متداول CO2 شامل کربناسیون مواد غذایی و نوشیدنی ، بهبود روغن افزایش یافته (EOR) و تولید مواد شیمیایی و سوخت است.

در صنعت غذا و آشامیدنی ، CO2 برای نوشیدنی های کربنات مانند سودا و آبجو استفاده می شود. CO2 در مایع تحت فشار حل می شود و ویژگی مشخصه را ایجاد می کند.

در EOR ، CO2 برای افزایش میزان بازیابی روغن به مخازن نفتی تزریق می شود. CO2 با روغن مخلوط می شود و ویسکوزیته آن را کاهش می دهد و جریان آن به چاه های تولید را آسان تر می کند.

برای تولید مواد شیمیایی و سوخت ها ، CO2 می تواند به عنوان ماده اولیه استفاده شود. به عنوان مثال ، CO2 می تواند برای تولید متانول هیدروژنه شود ، که می تواند به عنوان سوخت یا یک واسطه شیمیایی مورد استفاده قرار گیرد. واکنش برای تولید متانول از CO2 به شرح زیر است:

[CO_2 + 3H_2 \ RightArrow CH_3OH + H_2O]

این واکنش برای سرعت بخشیدن به میزان واکنش به یک کاتالیزور نیاز دارد.

من به عنوان تأمین کننده کارخانه های پردازش CO2 ، اهمیت این مکانیسم های واکنش را از اول دیده ام. ماگیاهان بازیابی و تولید CO2برای بهینه سازی این فرایندها و اطمینان از بازیابی و استفاده از CO2 کارآمد و قابل اطمینان طراحی شده اند.

ما نیز ارائه می دهیمکارخانه CO2راه حل هایی که می توانند برای پاسخگویی به نیازهای خاص مشتریان ما سفارشی شوند. این که آیا شما به دنبال تصرف CO2 از یک منبع صنعتی کوچک هستید یا یک مرکز پردازش CO2 در مقیاس بزرگ ایجاد می کنید ، ما از تخصص و فناوری برای کمک به شما برخوردار هستیم.

و اگر علاقه مند به بازیابی CO2 از جریان گاز هستید ، ماکارخانه بازیابی گاز CO2راه حل مناسب است. این گیاهان به گونه ای طراحی شده اند که CO2 را از منابع مختلف گاز از جمله گاز طبیعی و بیوگاز تصرف و تصفیه کنند.

اگر در بازار یک کارخانه پردازش CO2 هستید یا در مورد محصولات و خدمات ما سؤالی دارید ، از دستیابی به آن دریغ نکنید. ما در اینجا هستیم تا به شما در یافتن بهترین راه حل برای نیازهای بازیابی CO2 و استفاده خود کمک کنیم.

منابع

• کوهل ، آل ، و نیلسن ، RB (1997). تصفیه گاز شرکت انتشارات خلیج فارس.
• Herzog ، HJ (2001). ضبط و ذخیره دی اکسید کربن: مسائل و فرصت ها. آزمایشگاه MIT برای انرژی و محیط زیست.
• Speight ، JG (2017). کتابچه راهنمای فرآیندهای هیدروکربن صنعتی. مطبوعات CRC.