Le soluzioni di separazione gas-liquido supportano i processi di cattura del carbonio in una fabbrica di cemento

Sfondo

Il cemento è un materiale essenziale in quasi tutti i progetti di costruzione. Ma il cemento è fatto di calcare, che emette alti livelli di CO2 quando viene decomposto. La sfida è che non esiste un sostituto verde per il calcare. Il produttore europeo di cemento ha trovato una soluzione che lo aiuterà a rispettare l'impegno di essere a zero emissioni di carbonio entro il 2050. Un impianto di cattura del carbonio su larga scala è in costruzione presso il loro stabilimento nel Nord Europa. La cattura del carbonio è il processo di rimozione della CO2 da grandi fonti di emissione. Lo scopo della cattura del carbonio è quello di limitare il rilascio di emissioni di CO2 nell'atmosfera, catturandola e poi immagazzinandola in modo sicuro, ad esempio in formazioni geologiche sotterranee. Il cementificio è in fase di ammodernamento con la cattura del carbonio. A regime, verranno emesse 55 tonnellate di CO2 in meno all'ora, che equivalgono alle emissioni prodotte da 180.000 auto in un anno. Panoramica del processo di cattura del carbonio I gas di scarico vengono prelevati da un camino di fabbrica, che viene riscaldato tra 100°C e 165°C, e vengono quindi raffreddati a 30°C in un raffreddatore a contatto diretto. La temperatura viene ridotta e viene aggiunta soda caustica per rimuovere l'anidride solforosa e l'acido cloridrico dai gas di combustione. I fumi freddi vanno quindi sul fondo di un assorbitore. Lì le molecole di CO2 nei fumi reagiscono e si legano con il liquido amminico all'interno di un assorbitore per diventare una soluzione ricca di ammina. La soluzione ricca di ammina viene quindi pompata in un desorbitore dove la miscela viene riscaldata a circa 120°C, rompendo il legame tra le molecole di ammina e la CO2. La ricca miscela di ammina viene quindi riscaldata e, dopo la lavorazione nel desorbitore, ciò che rimane è il gas CO2 puro, che viene compresso ed essiccato nell'impianto di compressione. La pressione viene aumentata su più stadi da 1,7 bar a 70 bar, quindi il gas CO2 viene nuovamente raffreddato e ritorna allo stato liquido prima che la pressione venga ridotta a 16 bar. La CO2 liquefatta è quindi disponibile per il transito e lo stoccaggio.

La soluzione MAN e Munters

Le tecnologie di MAN Energy Solutions supportano l’estrazione di CO₂ pura dalle emissioni dell’impianto. MAN fornisce la tecnologia per la compressione di CO₂/CO₂ supercritico, per la liquefazione del CO₂ e per il recupero e l’integrazione del calore. Nell’impianto europeo di cemento, il CO₂ catturato verrà compresso prima di essere liquefatto e trasportato a un sito di stoccaggio permanente. Il trasferimento di calore è fondamentale per migliorare il consumo energetico complessivo dell’impianto, con MAN Energy Solutions in grado di recuperare il calore dai suoi sistemi di compressione che coprono quasi il 50% del fabbisogno energetico dell’impianto. MAN Energy Solutions ha incaricato Munters di fornire apparecchiature critiche per la separazione gas-liquido. Con decenni di esperienza in queste applicazioni, personale di supporto qualificato e clienti soddisfatti in tutto il mondo, Munters è stato il partner perfetto per MAN. I tamburi di sgocciolamento Munters, o KO Drums, sono stati scelti per essere utilizzati nelle fasi di compressione del processo di cattura del carbonio nell’impianto di cemento, per controllare la condensa o il trasporto di liquidi nelle diverse fasi, ad esempio quando il gas CO₂ viene liquefatto per il trasporto. Sono stati forniti anche separatori superiori da utilizzare all’interno del recipiente per migliorare la separazione dei liquidi e ottimizzare le prestazioni. I KO drums sono dotati di un IDM, un tipo avanzato di distributore d’ingresso che introduce miscele liquide in un recipiente o una colonna. Rimuove gli slug liquidi e ottimizza il flusso di gas a valle. La capacità di rimozione del liquido dell’IDM è molto elevata, con un’efficienza intorno al 90%. È progettato per gestire grandi frazioni liquide e slug, pur avendo una bassa perdita di carico e un’elevata resistenza all’intasamento. L’IDM non solo rimuove la maggior parte del liquido, ma distribuisce anche uniformemente il flusso di gas successivo. L’IDM presenta palette inclinate che dividono il flusso di gas in ingresso, riducendo radicalmente la velocità, causando la coalescenza dei liquidi che defluiscono verso il basso nel recipiente. Ciò riduce il contenuto di liquido trascinato fino al 90% e distribuisce il flusso di gas in modo più uniforme. I liquidi separati vengono scaricati dal fondo del recipiente per eliminare il rischio di ri-trascinamento. L’IDM è inoltre efficace nella gestione e normalizzazione del flusso di liquidi schiumosi e molto viscosi. Tecnologie pulite di Munters nel CCS I separatori gas-liquido Munters sono utili ovunque vi sia necessità di separare liquidi e gas. Centrali elettriche, settore marittimo, siderurgico e altre industrie di processo traggono tutti beneficio dall’esperienza leader nel settore di Munters. La separazione gas-liquido Munters migliora la produttività del processo, riduce le emissioni e aiuta a diminuire l’impronta ambientale dei nostri clienti. La separazione gas-liquido è solo una delle tecnologie pulite di Munters. Inoltre, Munters può offrire tecnologie di trasferimento di massa per diversi processi unitari nelle applicazioni CCS, e la riduzione degli VOC elimina solventi inquinanti dall’aria. Le tecnologie pulite di Munters migliorano la produttività dei processi riducendo le emissioni e l’impronta di carbonio. Tecnologie che portano aria pulita al mondo.