Lösningar för separation av gas och vätska stöder processer för avskiljning av koldioxid på cementfabrik

Bakgrund

Cement är ett viktigt material i nästan alla byggprojekt. Men cement tillverkas av kalksten, som avger höga halter av CO2 när den bryts ner. Utmaningen är att det inte finns något grönt substitut för kalksten. Den europeiska cementtillverkaren har hittat en lösning som hjälper dem att uppfylla sitt åtagande att vara koldioxidneutrala senast 2050. En fullskalig anläggning för koldioxidinfångning håller på att byggas vid deras anläggning i norra Europa. Koldioxidavskiljning är processen att ta bort CO2 från stora utsläppskällor. Syftet med koldioxidinfångning är att begränsa utsläppen av CO2 i atmosfären genom att fånga in det och sedan lagra det på ett säkert sätt, till exempel i underjordiska geologiska formationer. Cementfabriken håller på att utrustas med koldioxidavskiljning. När den är i full drift kommer 55 ton mindre CO2 att släppas ut per timme, vilket motsvarar utsläppen från 180 000 bilar på ett år. Översikt över processen för avskiljning av koldioxid Rökgasen tas tillvara från en fabriksskorsten som värms upp mellan 100 °C och 165 °C och kyls sedan ner till 30 °C i en direktkontaktkylare. Temperaturen sänks och kaustiksoda tillsätts för att avlägsna svaveldioxid och saltsyra från rökgasen. Den kalla rökgasen går sedan till botten av en absorbator. Där reagerar och binder CO2-molekyler i rökgasen med aminvätskan inuti en absorbent för att bli en rik aminlösning. Den rika aminlösningen pumpas sedan in i en desorber där blandningen värms upp till cirka 120 °C, vilket bryter bindningen mellan aminmolekylerna och CO2. Den rika aminblandningen värms sedan upp och efter bearbetning i desorberaren blir det ren CO2-gas som blir kvar och sedan komprimeras och torkas i kompressionsanläggningen. Trycket ökas över flera steg från 1,7 bar till 70 bar, och CO2-gasen kyls sedan igen och återgår till sitt flytande tillstånd innan trycket sänks till 16 bar. Flytande CO2 är sedan tillgänglig för transport och lagring.

MAN:s och Munters lösning

MAN Energy Solutions teknologier stödjer extraktionen av ren CO₂ från anläggningens utsläpp. MAN levererar teknologin för kompression av CO₂/superkritisk CO₂, för flytning av CO₂ samt för värmeåtervinning och värmeintegration. Vid den europeiska cementfabriken kommer den fångade CO₂ att komprimeras innan den flytande formen transporteras till en permanent lagringsplats. Värmeöverföringen är nyckeln till fabriks förbättrade totala energiförbrukning, där MAN Energy Solutions kan återvinna värme från sina kompressionssystem som täcker nästan 50 % av fabriks energibehov. MAN Energy Solutions anlitade Munters för att leverera kritisk gas-vätskesepareringsutrustning. Med årtionden av erfarenhet av denna typ av applikationer, skicklig supportpersonal och nöjda kunder över hela världen, var Munters den perfekta partnern för MAN. Munters knock out-trummor, eller KO-trummor, valdes för att användas i komprimeringsstegen i koldioxidfångstprocessen vid cementfabriken för att kontrollera kondensat eller vätskebärande vid olika steg, till exempel när CO₂-gas flytande görs för transport. Övre separatorer levererades också för användning inne i kärlet för att förbättra vätskesepareringen och höja prestandan. KO-trummorna har en IDM, som är en avancerad typ av inloppsfördelare som tillför vätskeblandningar in i ett kärl eller en kolonn. Den tar bort vätskeslag och optimerar gasflödet nedströms. IDM:s kapacitet att avlägsna vätska är mycket hög, med en effektivitet på omkring 90 %. Den är designad för att hantera mycket stora vätskefraktioner och slag, men har samtidigt ett lågt tryckfall och mycket hög motståndskraft mot påväxt. IDM tar inte bara bort majoriteten av vätskan, utan fördelar även gasflödet jämnt vidare. IDM har vinklade skovlar som delar upp det inkommande gasflödet, vilket radikalt minskar hastigheten, vilket får vätskor att koalescera och rinna nedåt in i kärlet. Detta minskar den infångade vätskehalten med upp till 90 % och fördelar gasflödet jämnare. Separata vätskor dräneras från botten av kärlet för att eliminera risken för återinfångning. IDM är också effektiv vid hantering och normalisering av flödet av skummande och mycket viskösa vätskor. Rena teknologier från Munters inom CCS Munters gas-vätskeseparatorer hjälper till överallt där vätskor och gaser behöver separeras. Kraftverk, marin industri, stålindustri och andra processindustrier drar alla nytta av Munters branschledande expertis. Munters gas-vätskeseparering förbättrar processproduktiviteten, sänker utsläppen och hjälper till att minska våra kunders miljöpåverkan. Gas-vätskeseparering är bara en av Munters rena teknologier. Dessutom kan Munters erbjuda massöverföringsteknologi för olika enhetsprocesser inom CCS-applikationer, och VOC-reduktion tar bort förorenande lösningsmedel från luften. Rena teknologier från Munters förbättrar processproduktiviteten samtidigt som utsläpp och koldioxidavtryck minskas. Teknologier som levererar ren luft till världen.