Assessment of mass transfer and hydraulic aspects of CO2 absorption in packed columns

Cormoş, Ana-Maria; Gáspár, Jozsef

doi:10.1016/j.ijggc.2011.11.013

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“…In order to improve post-combustion gas purification design, a detailed dynamic mathematical model, which describes each step of CO 2 capture, for wide domain of operating conditions is required. In this field recent works have focused on the modeling of the absorber column operations (Simon et al, 2011) and on the evaluation of several combinations of mass transfer and hydraulic models in order to predict with accuracy the process parameters and column parameters (Cormos and Gaspar, 2012).…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Process configuration studies of the amine capture process for coal-fired power plants

Ahn

Luberti

Liu

et al. 2013

International Journal of Greenhouse Gas Control

180

109

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This study reports the detailed evaluation of ten different configurations of amine capture processes using 30 wt% aqueous monoethanolamine (MEA) solvent to capture 90% CO 2 from an exemplary sub-critical PC-fired boiler power plant. The process configurations are compared with respect to total energy consumption, including thermal and electrical energy used. The comparison includes known configurations available in the literature and in patents. Additional configurations which lead to improved amine capture processes are presented, which result in further reduction in the reboiler heat duty. The use of detailed process flowsheet simulations enables the quantification of the effect of using multiple strategies in achieving greater reduction in the energy required for the integrated carbon capture and compression units. The simulations are also constrained to limit temperatures below conditions that lead to amine thermal degradation. Compared to the simple absorber/stripper configuration, which reduced the efficiency of the power plant by 9-12%, the multiple alteration system proposed in this study achieves the same capture rate with a 0.9% gain of net plant efficiency only by an advanced amine process configuration and a reduction in steam consumption of up to 37%.

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Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Process configuration studies of the amine capture process for coal-fired power plants

Ahn

Luberti

Liu

et al. 2013

International Journal of Greenhouse Gas Control

180

109

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“…It is noted that the combination of mass transfer and effective interfacial area correlations from Billet and Schultes (1999) can result in severe error in the model prediction if used solely without any modification, however additional correction will produce better prediction since these correlations are built on various systems and packing types Cormos and Gaspar, 2012;Cormos and Daraban, 2015). In Section 3.2 and Table 7, it is found however that the mass transfer correlation of Billet and Schultes (1999) is the only correlation that is able to provide relatively reasonable estimation error when compared with the high pressure pilot plant data.…”

Section: Discussionmentioning

confidence: 99%

Pressure modification index based on hydrodynamics and mass transfer effects for modeling of CO 2 removal from natural gas via absorption at high pressures

Isa

Zabiri

Ramasamy

et al. 2017

International Journal of Greenhouse Gas Control

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“…No modelamento dos efeitos da alimentação de CO 2 sobre a área efetiva de transferência de massa (a), desenvolvido por Cormos et al (2012) foi observado que quanto maior for a velocidade deste gás na coluna de absorção, menor será a área de transferência de massa efetiva. Convergindo com os resultados deste trabalho, no sentido de inferir que vazões menores de CO 2 propiciam uma transferência de massa mais efetiva entre este gás e o absorvente utilizado, NaOH, o que implica em recuperação mais elevada de CO 2 nesta condição.…”

Section: Métodosunclassified

Estudo De Uma Coluna De Absorção De Dióxido De Carbono Em Solução De Hidróxido De Sódio

Couto¹,

Couto²,

Oliveira

2015

Anais Do XX Congresso Brasileiro De Engenharia Química

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RESUMO -O dióxido de carbono (CO 2 ) é um problema nas questões industriais (qualidade dos produtos gasosos, envenenamento de catalisador) e ambientais (efeito estufa). Por isso ele é foco de estudo neste trabalho que visa estudar e promover a absorção deste gás em solução de hidróxido de sódio (NaOH). Utilizou-se uma coluna de absorção laboratorial com conformação que promove o contato em contra corrente do gás (CO 2 e ar) e o NaOH além de possibilitar a variação da vazão de entrada de CO 2 (20, 10 e 5 L min -1 ). Os resultados mostram que quanto maior a vazão de CO 2 mais rápido se atinge a saturação do NaOH. Em relação ao NaOH a absorção fica em torno de 50% para as três condições estudadas. Em relação à fase gasosa a porcentagem de recuperação máxima de CO 2 é 73% e ocorre na condição de menor vazão de CO 2 , para esta mesma vazão o coeficiente de transferência de massa, também é máximo, 0,08690 mol min -1 m -3 . Isto é, estes parâmetros são inversamente proporcionais às vazões de CO 2 adotadas. INTRODUÇÃOA remoção de dióxido de carbono (CO 2 ) tem sido há décadas, um passo essencial em muitos processos industriais de transformação operações, como a síntese de amônia, gás natural, purificação e refino de petróleo. Nestes processos, o CO 2 é considerado uma impureza que tem de ser removido a partir de gases industriais, a fim de melhorar a qualidade dos produtos gasosos ou a evitar problemas no processo como envenenamento do catalisador. Nos últimos anos, a remoção de CO 2 a partir de fluxos de gases industriais tornou-se ainda mais importante. Isso é resultado da preocupação com meio ambiente e a redução das emissões de gases de efeito estufa a partir de fontes industriais. O CO 2 é considerado o maior contribuinte para o problema do aquecimento global, e é, portanto, o principal objetivo de redução. A remoção de CO 2 de correntes de gás pode ser conseguida por absorção em um solvente líquido. Este processo de separação geralmente ocorre nas colunas de absorção recheadas (Aroonwilas et al., 2003).Os recheios são materiais que promovem o contato direto entre a fase líquida e a fase de gás. Eles proporcionam a transferência de massa eficiente com baixo consumo de energia que são requisitos necessários para a economia industrial (Aroonwilas et al., 2003).

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Assessment of mass transfer and hydraulic aspects of CO2 absorption in packed columns

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Process configuration studies of the amine capture process for coal-fired power plants

Process configuration studies of the amine capture process for coal-fired power plants

Pressure modification index based on hydrodynamics and mass transfer effects for modeling of CO 2 removal from natural gas via absorption at high pressures

Estudo De Uma Coluna De Absorção De Dióxido De Carbono Em Solução De Hidróxido De Sódio

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