GR20180100308A - Δεσμευση διοξειδιου του ανθρακα με την μορφη λιπασματων σε ανθρακικες μοναδες ηλεκτροπαραγωγης - Google Patents
Δεσμευση διοξειδιου του ανθρακα με την μορφη λιπασματων σε ανθρακικες μοναδες ηλεκτροπαραγωγης Download PDFInfo
- Publication number
- GR20180100308A GR20180100308A GR20180100308A GR20180100308A GR20180100308A GR 20180100308 A GR20180100308 A GR 20180100308A GR 20180100308 A GR20180100308 A GR 20180100308A GR 20180100308 A GR20180100308 A GR 20180100308A GR 20180100308 A GR20180100308 A GR 20180100308A
- Authority
- GR
- Greece
- Prior art keywords
- carbon dioxide
- ammonia
- subsystem
- tower
- absorption tower
- Prior art date
Links
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 218
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 114
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 title claims abstract description 102
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 title claims abstract description 34
- 239000003245 coal Substances 0.000 title claims abstract description 18
- 238000010248 power generation Methods 0.000 title claims description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 37
- ATRRKUHOCOJYRX-UHFFFAOYSA-N Ammonium bicarbonate Chemical compound [NH4+].OC([O-])=O ATRRKUHOCOJYRX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 36
- 239000001099 ammonium carbonate Substances 0.000 claims abstract description 34
- 229910000013 Ammonium bicarbonate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 32
- 235000012538 ammonium bicarbonate Nutrition 0.000 claims abstract description 32
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 claims abstract description 22
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 claims abstract description 22
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims abstract description 19
- PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 2-(3-bromo-2-fluorophenyl)acetic acid Chemical compound OC(=O)CC1=CC=CC(Br)=C1F PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N ammonium sulfate Chemical compound N.N.OS(O)(=O)=O BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 229910052921 ammonium sulfate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 239000001166 ammonium sulphate Substances 0.000 claims abstract description 10
- 235000011130 ammonium sulphate Nutrition 0.000 claims abstract description 10
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims abstract description 8
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims abstract description 8
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 4
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 claims abstract description 4
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 124
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 61
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims description 54
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 38
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 19
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 claims description 19
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 claims description 19
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 claims description 18
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 18
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 18
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 claims description 17
- 239000000047 product Substances 0.000 claims description 17
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonium chloride Substances [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 230000004048 modification Effects 0.000 claims description 12
- 238000012986 modification Methods 0.000 claims description 12
- 229910001868 water Inorganic materials 0.000 claims description 12
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 claims description 9
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims description 8
- XTQHKBHJIVJGKJ-UHFFFAOYSA-N sulfur monoxide Chemical class S=O XTQHKBHJIVJGKJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 claims description 6
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052815 sulfur oxide Inorganic materials 0.000 claims description 6
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 5
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 5
- 230000002860 competitive effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000006477 desulfuration reaction Methods 0.000 claims description 4
- 230000023556 desulfurization Effects 0.000 claims description 4
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 4
- 238000003303 reheating Methods 0.000 claims description 4
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 claims description 4
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 3
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 claims description 3
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 235000011116 calcium hydroxide Nutrition 0.000 claims description 3
- 238000003795 desorption Methods 0.000 claims description 3
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 3
- 230000008030 elimination Effects 0.000 claims description 3
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 claims description 3
- 239000003517 fume Substances 0.000 claims description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims description 3
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 3
- XMIIGOLPHOKFCH-UHFFFAOYSA-N 3-phenylpropionic acid Chemical compound OC(=O)CCC1=CC=CC=C1 XMIIGOLPHOKFCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 claims description 2
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 claims description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 claims description 2
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 2
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 3
- RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N Sulphur dioxide Chemical compound O=S=O RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 239000012467 final product Substances 0.000 claims 2
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 claims 2
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims 2
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims 2
- 239000005864 Sulphur Substances 0.000 claims 1
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 claims 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 claims 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 claims 1
- TXKMVPPZCYKFAC-UHFFFAOYSA-N disulfur monoxide Inorganic materials O=S=S TXKMVPPZCYKFAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 abstract 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 12
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 12
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 6
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 6
- 229910000069 nitrogen hydride Inorganic materials 0.000 description 5
- 230000009919 sequestration Effects 0.000 description 4
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M Bicarbonate Chemical compound OC([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 235000012501 ammonium carbonate Nutrition 0.000 description 3
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 229940112112 capex Drugs 0.000 description 2
- 239000013065 commercial product Substances 0.000 description 2
- 150000002169 ethanolamines Chemical class 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- FEBLZLNTKCEFIT-VSXGLTOVSA-N fluocinolone acetonide Chemical compound C1([C@@H](F)C2)=CC(=O)C=C[C@]1(C)[C@]1(F)[C@@H]2[C@@H]2C[C@H]3OC(C)(C)O[C@@]3(C(=O)CO)[C@@]2(C)C[C@@H]1O FEBLZLNTKCEFIT-VSXGLTOVSA-N 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- ZEYWAHILTZGZBH-UHFFFAOYSA-N azane;carbon dioxide Chemical compound N.O=C=O ZEYWAHILTZGZBH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 230000001149 cognitive effect Effects 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000002803 fossil fuel Substances 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 230000008676 import Effects 0.000 description 1
- 239000003077 lignite Substances 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 1
- 238000004513 sizing Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 230000004083 survival effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/46—Removing components of defined structure
- B01D53/62—Carbon oxides
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/46—Removing components of defined structure
- B01D53/48—Sulfur compounds
- B01D53/50—Sulfur oxides
- B01D53/501—Sulfur oxides by treating the gases with a solution or a suspension of an alkali or earth-alkali or ammonium compound
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/46—Removing components of defined structure
- B01D53/54—Nitrogen compounds
- B01D53/56—Nitrogen oxides
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/46—Removing components of defined structure
- B01D53/60—Simultaneously removing sulfur oxides and nitrogen oxides
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/46—Removing components of defined structure
- B01D53/64—Heavy metals or compounds thereof, e.g. mercury
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/46—Removing components of defined structure
- B01D53/68—Halogens or halogen compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
- C05C—NITROGENOUS FERTILISERS
- C05C1/00—Ammonium nitrate fertilisers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
- C05C—NITROGENOUS FERTILISERS
- C05C3/00—Fertilisers containing other salts of ammonia or ammonia itself, e.g. gas liquor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2252/00—Absorbents, i.e. solvents and liquid materials for gas absorption
- B01D2252/10—Inorganic absorbents
- B01D2252/102—Ammonia
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2252/00—Absorbents, i.e. solvents and liquid materials for gas absorption
- B01D2252/10—Inorganic absorbents
- B01D2252/103—Water
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2257/00—Components to be removed
- B01D2257/20—Halogens or halogen compounds
- B01D2257/204—Inorganic halogen compounds
- B01D2257/2045—Hydrochloric acid
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2257/00—Components to be removed
- B01D2257/30—Sulfur compounds
- B01D2257/302—Sulfur oxides
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2257/00—Components to be removed
- B01D2257/40—Nitrogen compounds
- B01D2257/404—Nitrogen oxides other than dinitrogen oxide
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2257/00—Components to be removed
- B01D2257/40—Nitrogen compounds
- B01D2257/406—Ammonia
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2257/00—Components to be removed
- B01D2257/50—Carbon oxides
- B01D2257/504—Carbon dioxide
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2257/00—Components to be removed
- B01D2257/60—Heavy metals or heavy metal compounds
- B01D2257/602—Mercury or mercury compounds
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2258/00—Sources of waste gases
- B01D2258/02—Other waste gases
- B01D2258/0283—Flue gases
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/46—Removing components of defined structure
- B01D53/54—Nitrogen compounds
- B01D53/58—Ammonia
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02C—CAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
- Y02C20/00—Capture or disposal of greenhouse gases
- Y02C20/40—Capture or disposal of greenhouse gases of CO2
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/10—Process efficiency
- Y02P20/133—Renewable energy sources, e.g. sunlight
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/151—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions, e.g. CO2
Abstract
Η εφεύρεση προσφέρει την δυνατότητα της δέσμευσης του διοξειδίου του άνθρακα με παραγωγή λιπασμάτων με χρήση αμμωνίας για την παραγωγή Διττανθρακικού Αμμωνίου, Θεϊκού Αμμώνιου και Nιτρικού Αμμώνιου τριών πολύ επιτυχημένων λιπασμάτων με υψηλή προστιθέμενη αξία και με ιδιαίτερα χαμηλή επένδυση, ιδιαίτερα όταν εφαρμόζεται σε ανθρακικές μονάδες, οι οποίες διαθέτουν σύστημα αποθείωσης, το οποίο περιέχει ήδη το σύνολο σχεδόν του απαιτούμενου εξοπλισμού για την δέσμευση του διοξειδίου του άνθρακα με την ταυτόχρονη παραγωγή λιπασμάτων, ενώ καταργείται το μέρος του εξοπλισμού που αφορά την αναγέννησητου Διττανθρακικού Αμμωνίου και της συμπίεσης του διοξειδίου του άνθρακα για μεταφορά και αποθήκευση σε υπόγειους γεωλογικούς σχηματισμούς, το κόστος της οποίας αποφεύγεται επίσης, ενώ παράλληλα η ανθρακική μονάδα θα μπορεί να λειτουργεί σαν μονάδα ΑΠΕ και να καλύπτει την καμπύλη φορτίου και την νύκτα ή όταν δεν φυσάει ο άνεμος, σαν υποστηρικτική μονάδα στις άλλες ΑΠΕ.
Description
ΔΕΣΜΕΥΣΗ ΔΙΟΞΕΙΔΙΟΥ TOY ΑΝΘΡΑΚΑ ME ΤΗΝ ΜΟΡΦΗ ΛΙΠΑΣΜΑΤΩΝ ΣΕ ΑΝΘΡΑΚΙΚΕΣ ΜΟΝΑΔΕΣ ΗΛΕΚΤΡΟΠΑΡΑΓΩΓΗΣ
Α.1. ΓΕΝΙΚΑ
Η δέσμευση των εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα στις Ανθρακικές Μονάδες Ηλεκτροπαραγωγής είναι πλέον επιτακτική ανάγκη για την επιβίωση των Μονάδων αυτών, OL οποίες διαφορετικά πρέπει να κλείσουν και να αντικατασταθούν από Μονάδες Ηλεκτροπαραγωγής από ΑΠΕ σύμφωνα με την απόφαση COP21 του ΟΗΕ στο Παρίσι τον Δεκέμβριο του 2015.
Εντούτοις επειδή η ηλεκτροπαραγωγή από άνθρακα είναι πολύ σημαντική στις περισσότερες χώρες, όπου το ανθρακικό καύσιμο (άνθρακας, λιγνίτης) είναι εγχώριο και υποκαθιστά ακριβές εισαγωγές ορυκτών καυσίμων, γίνεται προσπάθεια να δεσμεύεται το εκκλυόμενο διοξείδιο του άνθρακα, ώστε η ηλεκτροπαραγωγή να μην επιβαρύνει το περιβάλλον. Μέχρι σήμερα η προσπάθεια αυτή, παρόλη την χρηματοδότηση και τα επιδεικτικά έργα που έχουν υλοποιηθεί, δεν έχει κατορθώσει να αναπτύξει τεχνολογίες δέσμευσης του διοξειδίου του άνθρακα, οι οποίες να είναι οικονομικά και περιβαλλοντικά βιώσιμες, ώστε να δώσουν καθαρή ηλεκτροπαραγωγή από άνθρακα και ευρίσκονται ακόμη στο στάδιο έρευνας και ανάπτυξης.
Απαιτείται επομένως να μειωθεί τόσο κόστος της επένδυσης (Capex) της τεχνολογίας της δέσμευσης του διοξειδίου του άνθρακα όσο και το ειδικό κόστος της επιβάρυνσης του κόστους της παραγόμενης κιλοβατώρας, έτσι ώστε η εφαρμογή της να γίνει ανταγωνιστική και βιώσιμη.
Α.2. ΤΟ ΓΝΩΣΤΙΚΟ ΠΕΔΙΟ ΣΗΜΕΡΑ
Η τεχνολογία της δέσμευσης του διοξειδίου του άνθρακα έχει σημειώσει αξιόλογη πρόοδο σε άλλες εφαρμογές όπως είναι η παραγωγή αμμωνίας και λιπασμάτων, καθώς και εφαρμογές όπου το παραγόμενο διοξείδιο του άνθρακα πωλείται σαν εμπορικό προϊόν για διάφορες βιομηχανικές χρήσεις. Για την εφαρμογή όμως στις Ανθρακικές Μονάδες Ηλεκτροπαραγωγής χρειάζεται ακόμη περισσότερη μείωση τόσο του κόστους επένδυσης της δέσμευσης του διοξειδίου του άνθρακα (Capex) όσο και της επιβάρυνσης του κόστους της παραγόμενης κιλοβατώρας, έτσι ώστε η εφαρμογή της να γίνει ανταγωνιστική και βιώσιμη, καθώς επίσης και και για την δυνατότητα εναλλακτικής αποθήκευσης του διοξειδίου του άνθρακα, όταν δεν χρησιμοποιείται σαν εμπορικό προϊόν.
Το κυριότερο εμπόδιο στην χρήση της τεχνολογίαςτης δέσμευσης του διοξειδίου του άνθρακα είναι το κόστος επένδυσης και το κόστος αποθήκευσης, τα οποία είναι ακόμη μια τάξη μεγέθους ακριβότερα από το επίπεδο τιμών που θα έκανε ανταγωνιστική ίην χρήση της τεχνολογίας της δέσμευσης του διοξειδίου του άνθρακα.
Στην Ευρωπαϊκή Ένωση προβλέπεται η αύξηση του φόρου διοξειδίου του άνθρακα από τα σημερινά χαμηλά επίπεδα των 6-8€/Ton.CO2στα 20-25€/Ton.CO2ενώ σε μερικές χώρες αυτό ισχύει ήδη (για παράδειγμα στην Αγγλία ισχύει ήδη φόρος διοξειδίου του άνθρακα (£18 = ($25, €22)/Ton.CO2), η επιβολή του οποίου θα ενισχύσει την βιωσιμότητα των συστημάτων δέσμευσης και αποθήκευσης του διοξειδίου του άνθρακα.
Η δέσμευση του διοξειδίου του άνθρακα με αμμωνία θεωρείται σήμερα ότι υπερέχει τόσο από πλευράς κόστους όσο και από πλευράς και απόδοσης από την δέσμευση διοξειδίου του άνθρακα με Μονοαιθανολαμίνες [monoethanolamines (ΜΕΑ)] και εκεί έχει πέσει πλέον το βάρος της έρευνας για την δέσμευση του διοξειδίου του άνθρακα.
Β. ΠΛΕΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ ΤΗΣ ΠΑΡΟΥΣΑΣ ΕΦΕΥΡΕΣΗΣ
Τα κυριότερα πλεονεκτήματα της παρούσας εφεύρεσης, της δέσμευσης του διοξειδίου του άνθρακα με την μορφή λιπασμάτων, είναι τα ακόλουθα:
- Η τεχνολογία της δέσμευσης του διοξειδίου του άνθρακα με την μορφή λιπασμάτων με χρήση της αμμωνίας είναι γνωστή και ευρίσκεται σε εφαρμογή και χρήση πάνω από 40 χρόνια σε χώρες όπως η Κίνα, όπου γίνεται ταυτόχρονη παραγωγή αμμωνίας και διοξειδίου του άνθρακα για την παραγωγή Διττανθρακικού Αμμωνίου, ενός πολύ επιτυχημένου λιπάσματος.
- Επιπλέον η χρήση της αμμωνίας σαν μέσου δέσμευσης του διοξειδίου του άνθρακα, δίνει την δυνατότητα δέσμευσης με την ίδια παραγωγική διαδικασία στην ίδια φάση και χωρίς επιπλέον επενδύσεις και των άλλων ρυπαντών που περιέχουν τα καυσαέρια των Ανθρακικών Μονάδων, όπως είναι τα οξείδια του θείου, του αζώτου, ο υδράργυρος και το HCI καί παραγωγής και άλλων χημικών προϊόντων που προσθέτουν αξία, όπως είναι το Θεϊκό Αμμώνιο και το Νιτρικό Αμμώνιο, τα οποία χρησιμοποιούνται συνήθως σαν λιπάσματα.
Γ. ΣΧΕΔΙΑ
- Το Σχέδιο No 1 δείχνει την Γενική Διάταξη του Συστήματος Δέσμευσης με Αμμωνία του Διοξειδίου του Άνθρακα σε Ανθρακικές Μονάδες χωρίς την παραγωγή λιπασμάτων [Fig. 1. Schematic of the ammonia-based C02 capture process (Zhuang et al., 2011)].
- To Σχέδιο No 2 δείχνει την Γενική Διάταξη του Συστήματος Δέσμευσης με Αμμωνία του Διοξειδίου του Άνθρακα σε Ανθρακικές Μονάδες χωρίς Σύστημα Αποθείωσης και με παραγωγή λιπασμάτων.
- Το Σχέδιο No 3 δείχνει την Γενική Διάταξη του Συστήματος Δέσμευσης με Αμμωνία του Διοξειδίου του Άνθρακα σε Ανθρακικές Μονάδες με υφιστάμενο Σύστημα Αποθείωσης και με παραγωγή λιπασμάτων
Δ. ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΤΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ ΔΕΣΜΕΥΣΗΣ ΔΙΟΞΕΙΔΙΟΥ ΤΟΥ ΑΝΘΡΑΚΑ ΜΕ ΤΗΝ ΜΟΡΦΗ ΛΙΠΑΣΜΑΤΩΝ ΣΕ ΑΝΘΡΑΚΙΚΕΣ ΜΟΝΑΔΕΣ ΗΛΕΚΤΡΟΠΑΡΑΓΩΓΗΣ
Το Συμβατικό Σύστημα Α.Ο Δέσμευσης και Αποθήκευσης του Διοξειδίου του Ανθρακα με Αμμωνία σε Ανθρακικές Μονάδες Ηλεκτροπαραγωγής, χαρακτηρίζεται από το ότι αποτελείται από τα ακόλουθα μέρη, στο σύνολό τους ή ένα συνδυασμό μερικών εξ αυτών μεταξύ τους (Σχέδιο No 1):
1. Το Υποσύστημα (S1) Προσαγωγής, Ψύξης και Κατακράτησης Σωματιδίων των Καυσαερίων,
2. Το Υποσύστημα (S2) Προσαγωγής Καθαρών Καυσαερίων στον Πύργο Απορρόφησης,
3. Το Υποσύστημα (S3) του Πύργου Απορρόφησης CO2με Καταιωνισμό Διαλύματος Αμμωνίας,
4. Το Υποσύστημα (S4) Απαγωγής του Πυκνού Διαλύμματος Προϊόντων Πύργου Απορρόφησης,
5. Το Υποσύστημα (S5) Προσαγωγής Αραιού Διαλύμματος Αμμωνίας στον Πύργο Απορρόφησης,
6. Το Υποσύστημα (56)του Πύργου Αναγέννησης του Διττανθρακικού Αμμωνίου(ΑΒC),
7. Το Υποσύστημα (S7) Απαγωγής των Αποβλήτων Προϊόντων του Πύργου Αναγέννησης,
8. Το Υποσύστημα (S8) Συμπίεσης του Διοξειδίου του Ανθρακα για Απαγωγή και Αποθήκευση,
9. Το Υποσύστημα (S9) Κατακράτησης Διαφυγών Ατμών Αμμωνίας (έπεταιτου (S3))
10. Το Υποσύστημα (10) Αποβολής στην Ατμόσφαιρα των Καυσαερίων με Καμινάδα Αναθέρμανσης Καυσαερίων,
Όπου τα Υποσυστήματα (S1), (S2) και (10) χαρακτηρίζονται από το οτι κατασκευάζονται με βάση την γνωστή εδώ και 40 χρόνια τεχνολογία παραγωγής Διττανθρακικού Αμμωνίου με δέσμευση διοξειδίου του άνθρακα με παράλληλη παραγωγή αμμωνίας από άνθρακα στην Κίνα και αλλού (Zhuang et al., 2011),
Όπου Το Υποσύστημα (S3) κατασκευάζεται επίσης με βάση την γνωστή εδώ και 40 χρόνια τεχνολογία παραγωγής Διττανθρακικού Αμμωνίου με δέσμευση διοξειδίου του άνθρακα με παράλληλη παραγωγή αμμωνίας από άνθρακα στην Κίνα και αλλού (Zhuang et al., 2011),
Όπου τα Υποσυστήματα (S4), (S5), (S6), (S7), (S8), (S9) και ο Εναλλάκτης ΗΧ μεταξύ των Υποσυστημάτων (S4) και (S5) χαρακτηρίζονται από το ότι κατασκευάζονται με βάση την γνωστή τεχνολογία δέσμευσης του διοξειδίου του άνθρακα με χρήση αμμωνίας για την παραγωγή και συμπίεση καθαρού CO2για μεταφορά και μόνιμη αποθήκευση σε υπόγειους γεωλογικούς σχηματισμούς (Zhuang et al., 2011),
Όπου τα Υποσυστήματα (S1) έως (10) ανωτέρω χαρακτηρίζονται επιπλέον από το ότι συνεργάζονται όπως ακολουθεί στην περιγραφή της τεχνολογίας δέσμευσης CO2με βάση την αμμωνία κατωτέρω, όπου μια σχηματική απεικόνιση της διαδικασίας παρουσιάζεται στο Σχήμα 1, όπου η δέσμευση του C02 από ένα απορροφητικό υγρό (διάλυμα αμμωνίας) υλοποιείται από ένα ρεύμα καυσαερίου πλούσιου σε CO2το οποίο μέσω των Υποσυστημάτων (S1) και (S2) προσάγεται σε έναν Πύργο Απορρόφησης (S3) (Απορροφητής ή Στήλη Απορρόφησης) και στην συνέχεια μέσω του Υποσυστήματος (S4) σε έναν Πύργο Εκρόφησης (S6) (Desorber, Αναγεννητής ή Stripper). Για τη διαδικασία δέσμευσης CO2με βάση την αμμωνία, χρησιμοποιείται ως απορροφητικό υγρό εν μέρει ανθρακούχο υδατικό διάλυμα αμμωνίας [μια σύνθεση κοντά σε εκείνη του Ανθρακικού Αμμωνίου (NH4HCO3Ammonium Carbonate ή AC)], το οποίο προσάγεται στον Πύργο Απορρόφησης (S3) μέσω του Υποσυστήματος (S5) Προσαγωγής Αραιού Διαλύμματος Αμμωνίας. Καθαρό υδατικό διάλυμα αμμωνίας δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί λόγω της εξαιρετικά υψηλής τάσης ατμών της αμμωνίας (Zhuang et al., 2011),
Όπου όπως φαίνεται στη διαδικασία (Σχήμα 1), το πρώτο βήμα είναι η απορρόφηση του CO2, στην οποία το καυσαέριο (το αέριο που περιέχει CO2) εισέρχεται στον Πύργο Απορρόφησης (S3) μέσω του πυθμένα και το ρεύμα του υγρού απορρόφησης εισέρχεται από την κορυφή. Αυτή η διαδικασία είναι γνωστή ως ροή αντίθετου ρεύματος (αντιρροή). Σε αυτή τη διαμόρφωση, από το αέριο που εξέρχεται από την κορυφή του Πύργου Απορρόφησης (S3) έχει αφαιρεθεί μια ορισμένη ποσότητα CO2(ο στόχος είναι η δέσμευση CO2κατά 90%), ενώ το ρεύμα υγρού απορρόφησης που συλλέγεται στο κάτω μέρος του Πύργου Απορρόφησης (S3) είναι πολύ πλούσιο σε CO2,
Όπου η σύνθεση του απορροφητικού υγρού στη δεξαμενή συγκέντρωσης στο κάτω μέρος του Πύργου Απορρόφησης (S3) είναι κυρίως Διττανθρακικό Αμμώνιο (2NH4HCO3Ammonium Bicarbonate ή ABC). Στην συνέχεια το Πυκνό Διάλυμμα Προϊόντων του Πύργου Απορρόφησης (S3) προωθείται για αναγέννηση του ABC στο Υποσύστημα (S6) του Πύργου Αναγέννησης του Διοξειδίου του Άνθρακα (CO2), μέσω του Υποσυστήματος (S4) Απαγωγής του Πυκνού Διαλύμματος Προϊόντων του Πύργου Απορρόφησης (S3), όπου η αναγέννηση του ABC είναι μια ενδοθερμική διαδικασία, και ένας επαναθερμαντήρας στο κάτω μέρος του Πύργου Αναγέννησης (S6), εξατμίζει ένα μέρος από το υγρό, αποσυνθέτει το ABC, απελευθερώνοντας το CO2(Zhuang et al., 2011, Darde et al., 2008). Οι ατμοί (CO2και υδρατατμός) στη συνέχεια ρέουν προς τα πάνω μέσω του Πύργου Αναγέννησης (S6), και έρχονται σε επαφή με το απορροφητικό υγρό που ρέει προς τα κάτω και απελευθερώνουν περισσότερο CO2. Η αναγέννηση μπορεί να λειτουργήσει σε ατμοσφαιρική πίεση, 60-7000, ή σε υψηλότερη πίεση, π.χ. 20 atm, 120°C (Zhuang et al., 2011, Blacket al., 2008). To υγρό που συλλέγεται στο κάτω μέρος του Πύργου Αναγέννησης (S6) τώρα είναι πτωχό σε CO2με μια σύνθεση κοντά σε εκείνη του Ανθρακικού Αμμωνίου (NH4HCO3Ammonium Carbonate ή AC) και ψύχεται πριν ανακυκλωθεί στον Πύργο Απορρόφησης (S3) με ανταλλαγή θερμότητας με το πλούσιο σε CO2ρεύμα στον Εναλλάκτη ΗΧ μεταξύ των Υποσυστημάτων (S4) και (S5). Ένα σημαντικό στοιχείο της κατασκευής και των δύο Πύργων Απορρόφησης (S3) και Εκρόφησης (S6) είναι τα Πακέτα Συσκευασίας Επαφής μέσα τους. Η Συσκευασία Επαφής παρέχει την απαραίτητη επιφάνεια επαφής στην περιοχή εντός των Πύργων (S3) και (S6), επιτρέποντας έτσι την αυξημένη επαφή μεταξύ των υγρών και των αερίων, η οποία έχει σαν αποτέλεσμα την ενισχυμένη μεταφορά μάζας και θερμότητας μεταξύ των διαφόρων φάσεων της διαδικασίας. Η απόδοση της μεταφοράς μάζας και θερμότητας αποτελεί σημαντικό παράγοντα για τον προσδιορισμό της αποδοτικότητας απορρόφησης CO2και ως εκ τούτου για το μέγεθος του εξοπλισμού. Στην συνέχεια το ψυχρό καυσαέριο μετά την πρώτη έπλυση με νερό στο άνω μέρος του Πύργου Απορρόφησης (S3), όπου αφαιρείται το μεγαλύτερο μέρος των ατμών αμμωνίας που έχουν διαφύγει από την διαδικασία απορρόφησης CO2[Υποσύστημα (S9) Κατακράτησης Ατμών Αμμωνίας] και στην συνέχεια οδηγείται στο Υποσύστημα (10) Αποβολής στην Ατμόσφαιρα των Ψυχρών Καυσαερίων με Καμινάδα Αναθέρμανσης Καυσαερίων, μετά το (S9),
Όπου η αρχή της χημείας βασίζεται στο σύστημα CO2-NH3-H2O και οι κυριότερες αντιδράσεις που εμπλέκονται στην παραπάνω διαδικασία συνοψίζονται παρακάτω (Zhuang et al., 2011):
(NH4)2CO3(aq)+CO2(g)+H2O(I)←→2NH4HCO3 (s)(1)
NH3(g)+H2O(I)→ NH4(aq)<+>+ OH -(aq)(2)
CO2(g)+H2O(I)←→ HCO3(aq)- H-(aq)<+>(3)
HC03(aq)-←→H(aq)<+>+CO3(aq)<2>(4)
H(aq)+HO(aq)-←→H2O(I)(5)
όπου στο απορροφητικό υγρό τα δραστικά είδη είναι ιοντικά. Τα περισσότερο άφθονα είδη είναι: ΝΗ4<+>, HCO3και CO3<2+>. Μοριακές μορφές της ΝΗ3και του CO2στο απορροφητικό υγρό υπάρχουν σε πολύ μικρές συγκεντρώσεις. Είναι ακόμα βολικό να περιγράφουμε το σύστημα χρησιμοποιώντας ισοδύναμη συγκέντρωση ΝΗ3(υποθέτουμε οτι όλες οι περιεχόμενες ενώσεις Αζώτου (Ν) είναι σε μορφή ΝΗ3). Πάνω από το υγρό διαφεύγουν ορισμένες ποσότητες CO2και ατμών ΝH3. Στο σύστημα CO2-NH3-H2O, ανάλογα με τις θερμοκρασίες και τις συγκεντρώσεις, τα ABC και AC μπορούν να καθιζάνουν σαν στερεά και να διαχωρίζονται από το διάλυμα αμμωνίας, νερού, ABC και AC με την χρήση συσκευών φυγοκέντρησης και στην συνέχεια προωθούνται στο Υποσύστημα (S6) του Πύργου Αναγέννησης του ABC με την συνεργασία του Υποσυστήματος (S7) Απαγωγής των Αποβλήτων Προϊόντων του Πύργου Αναγέννησης και του συνακόλουθου Υποσυστήματος (S8) Συμπίεσης του Διοξειδίου του Ανθρακα για Απαγωγή και Αποθήκευση,
Όπου η παρούσα εφεύρεση χαρακτηρίζεται από το ότι συνίσταται στην τροποποιημένη εφαρμογή της ανωτέρω διαδικασίας δέσμευσης και αποθήκευσης του διοξειδίου του άνθρακα και των υπολοίπων ρυπαντών (SO2,SO3, ΝΟχ, Hg, HCI) με αμμωνία σε ανθρακικές μονάδες ηλεκτροπαραγωγής, όπου αντί της παραγωγής καθαρού διοξειδίου του άνθρακα για μόνιμη αποθήκευση (π.χ σε υπόγειους γεωλογικούς σχηματισμούς), η οποία είναι ακριβή και ευρίσκεται στο στάδιο της έρευνας, προτείνεται η ακόλουθη τροποποίηση της παραγωγικής διαδικασίας και του συστήματος, για την παραγωγή λιπασμάτων, όπου Η διαδικασία δέσμευσης του διοξειδίου του άνθρακα σε Διττανθρακικό Αμμώνιο (2NH4HCO3) και των δύο άλλων ρυπαντών, ήτοι των οξειδίων του θείου και των οξειδίων του αζώτου (SO2, SO3, ΝΟχ,) σε Θειϊκό Αμμώνιο [Ammonium Sulphate, 2(NH4)SO4] και Νιτρικό Αμμώνιο (Ammonium Nitrate, ΝΗ4ΝO3) αντίστοιχα, με καταιωνισμό με το διάλυμμα αμμωνίας, λαμβάνει χώρα πάλι στον Πύργο Απορρόφησης (S3), όπου τα ανωτέρω προϊόντα συγκεντρώνονται στο πυκνό διάλυμμα στον πυθμένα του Πύργου Απορρόφησης (S3), από όπου παραλαμβάνονται πλέον σαν λιπάσματα, με βάση την γνωστή και καθιερωμένη τεχνολογία διαχωρισμού έκαστου λιπάσματος και δεν υπάρχει λόγος να προωθηθούν στον Πύργο Εκρόφησης (S6) για αναγέννηση του Διττανθρακικού Αμμώνιου και απόρριψη των υπολοίπων σαν αποβλήτων. Κατά συνέπεια προκύπτει τροποποίηση της παραγωγικής διαδικασίας και του συστήματος δέσμευσης του CO2, η οποία συνεπάγεται την κατάργηση του Υποσυστήματος (S4) Απαγωγής του Πυκνού Διαλύμματος Προϊόντων Πύργου Απορρόφησης, την κατάργηση του Υποσυστήματος (S6) Αναγέννησης του ABC στον Πύργο Εκρόφησης S6, του Υποσυστήματος Αποβολής Αποβλήτων (S7) καθώς και του Υποσυστήματος Συμπίεσης του CO2στο Σύστημα (S8), τα οποία είναι πλέον περιττά και η κατάργησή τους μειώνει δραστικά τόσο το κόστος της επένδυσης όσο και το κόστος λειτουργίας και συντήρησης,
Χαρακτηρίζεται επίσης από το ότι στην θέση των καταργούμενων Υποσυστημάτων (S4), (S6), (S7) και (S8) υλοποιείται το τροποποιημένο Σύστημα (S5A) Προσαγωγής Αραιού Διαλύμματος Αμμωνίας στον Πύργο Απορρόφησης (S3), με την δημιουργία κοντά στον Πύργο Ψύξεως της Ανθρακικής Μονάδας ενός Πύργου Καταιωνισμού (S5A), επίσης κατασκευασμένο με βάση την αντίστοιχη καθιερωμένη τεχνολογία, μέσα στον οποίο καταιωνίζεται με νερό το ρεύμα των καυσαερίων, το οποίο εξέρχεται από τον Πύργο Απορρόφησης (S3) και έτσι αφενός δεσμεύονται οι διαφυγές του CO2και της Αμμωνίας από τον Πύργο Απορρόφησης (S3) και αφετέρου δημιουργείται το πτωχό διάλυμμα ανθρακούχου αμμωνίας, το οποίο είναι απαραίτητο για την τροφοδοσία με Αμμωνία του Πύργου Απορρόφησης (S3),
Χαρακτηρίζεται επίσης από το ότι για να υποβοηθείται η ανύψωση στην ατμόσφαιρα και αποβολή των ψυχρών πλέον καυσαερίων μετά την έξοδο από το Υποσύστημα (S9), το οποίο έπεται του (S5A), καταργείται η κλασσική Καπνοδόχος (10) με Αναθέρμανση Καυσαερίων της Μονάδας και η έξοδος των καυσαερίων μετά το Υποσύστημα (S9) γίνεται μέσα στον Πύργο Ψύξεως της Μονάδας, όπου το ανοδικό ρεύμα αποβολής των καυσαερίων δημιουργείται με μείξη με το ανερχόμενο ρεύμα θερμών υδρατμών του Πύργου Ψύξεως (ΔΕΗ Μονάδα Μεγαλόπολης IV), οι οποίοι συμβάλλουν στην τελική έκπλυση των υπολειμάτων ατμών αμμωνίας (ιχνών της τάξης των 350 ppmv) και CO2, τα οποία έχουν διαφύγει από το Υποσύστημα (S5A), τα οποία συλλέγονται σαν αραιό ανθρακούχο διάλυμμα στο δάπεδο του Πύργου Ψύξεως και ανακυκλώνονται, ενώ το τελικά αποβαλλόμενο καθαρό καυσαέριο περιέχει πλέον ελάχιστα ίχνη ατμών αμμωνίας πολύ κάτω από τα επιτρεπόμενα όρια για περιβαλλοντικούς λόγους, όπου η ανωτέρω έκπλυση των υπολειμάτων ατμών αμμωνίας στον Πύργο Ψύξεως επιτρέπει την κατάργηση και του τελικού Υποσυστήματος (S9) Κατακράτησης Διαφυγών Ατμών Αμμωνίας, που θα ήταν διαφορετικά απαραίτητο για περιβαλλοντικούς λόγους ,
Χαρακτηρίζεται επίσης από το ότι η παρούσα εφεύρεση αποφεύγει όχι μόνο το κόστος επένδυσης και το κόστος λειτουργίας των καταργούμενων Υποσυστημάτων (S4), (S6), (S7), (S8) και (S9), αλλά και το κόστος μεταφοράς και μόνιμης αποθήκευσης του παραγόμενου καθαρού διοξειδίου του άνθρακα και των υπολοίπων ρυπαντών, το οποίο πολλές φορές είναι συγκρίσιμο με το κόστος της αρχικής επένδυσης διαχωρισμού και δέσμευσης του CO2,
Χαρακτηρίζεται επίσης από το ότι η παρούσα εφεύρεση αντί του παραγόμενου καθαρού διοξειδίου του άνθρακα και των υπολοίπων ρυπαντών, χωρίς εμπορική αξία, που προορίζονται για μόνιμη αποθήκευση, παράγει καθιερωμένα λιπάσματα με υψηλή προστιθέμενη αξία, από την πώληση των οποίων προκύπτει ένα σοβαρό καθαρό κέρδος για την Μονάδα Ηλεκτροπαραγωγής,
Χαρακτηρίζεται επίσης από το ότι στην περίπτωση αυτή τα Υποσυστήματα (S1) Προσαγωγής, Ψύξης και Κατακράτησης Σωματιδίων των Καυσαερίων και το Υποσύστημα (S2) Προσαγωγής Καθαρών Καυσαερίων στον Πύργο Απορρόφησης, υπάρχουν και παραμένουν ίδια, ενώ ο Πύργος Δέσμευσης των οξειδίων του θείου με καταιωνισμό διαλύμματος Υδροξειδίου του Ασβεστίου (Ca(OH)2), ο οποίος πλέον παραμένει αδρανής, μπορεί να μετατραπεί με ελάχιστες παρεμβάσεις (μικρή προσαρμογή των εσωτερικών Πακέτων Επαφής) ώστε να χρησιμοποιηθεί σαν Πύργος Απορρόφησης Διοξειδίου του Άνθρακα (S3)για την παραγωγή του Διτανθρακικού Αμμωνίου και των υπολοίπων ιδιαίτερα χρήσιμων και με υψηλή προστιθέμενη αξία σαν λιπασμάτων, ήτοι του Θειϊκού Αμμώνιου και του Νιτρικού Αμμώνιου, όπως ακριβώς στην καθιερωμένη διαδικασία που αναφέρεται ανωτέρω,
Χαρακτηρίζεται επίσης από το ότι επειδή ο σκοπός δεν είναι πλέον η δέσμευση και αποθήκευση του καθαρού διοξειδίου του άνθρακα, αλλά η παραγωγή Διτανθρακικού Αμμωνίου, το οποίο παράγεταί στον Πύργο Απορρόφησης Διοξειδίου του Άνθρακα (S3) (μαζί με τα προϊόντα από την δέσμευση των υπολοίπων ρυπαντών SO2, SO3, NOx, Hg, HCI και ιδιαίτερα των χρήσιμων και με υψηλή προστιθέμενη αξία σαν λιπασμάτων, ήτοι του Θειϊκού Αμμώνιου και του Νιτρικού Αμμώνιου), οπότε καταργούνται το Υποσύστημα (S4) Απαγωγής του Πυκνού Διαλύμματος Προϊόντων Πύργου Απορρόφησης, το Υποσύστημα (S6) του Πύργου Αναγέννησης του ABC, το Υποσύστημα (S7) Απαγωγής των Αποβλήτων Προϊόντων του Πύργου Αναγέννησης (S6) και το Υποσύστημα (S8) Συμπίεσης του Διοξειδίου του Άνθρακα για Απαγωγή και Αποθήκευση,
Επιπλέον η παρούσα εφεύρεση χαρακτηρίζεται από το ότι όταν εφαρμόζεται σε Ανθρακικές Μονάδες, οι οποίες διαθέτουν Σύστημα Αποθείωσης, τότε η συνολική επένδυση για την δέσμευση του εκπεμπόμενου διοξειδίου του άνθρακα και των υπολοίπων ρυπαντών με παράλληλη παραγωγή χρήσιμων προϊόντων με υψηλή προστιθέμενη αξία, περιορίζεται στην υλοποίηση μόνον του τροποποιημένου Υποσυστήματος (S5A) Προσαγωγής Αραιού Διαλύμματος Αμμωνίας στον Πύργο Απορρόφησης (S3), το οποίο σε ορισμένα συστήματα αποθείωσης υπάρχει ήδη με ελαφρά διαφορετική μορφή, σαν δεύτερος Πύργος Καταιωνισμού με Υδροξείδιο του Ασβεστίου για πληρέστερη αποθείωση και ο οποίος με πολύ μικρή προσαρμογή μπορεί να λειτουργήσει σαν Πύργος Καταιωνισμού με νερό των εξερχόμενων καυσαερίων από τον Πύργο Απορρόφησης (S3), τα οποία περιέχουν ακόμη ένα μικρό ποσοστό διοξειδίου του άνθρακα καθώς και διαφυγές ατμών αμμωνίας, τα οποία μέσω του καταιωνισμού με νερό στο (S5A) δημιουργούν το αραιό διάλυμμα ανθρακούχου αμμωνίας, το οποίο ανακυκλώνεται στον Πύργο Απορρόφησης (S3), όπου είναι απαραίτητο για την διαδικασία απορρόφησης του διοξειδίου του άνθρακα,
Επιπλέον η παρούσα εφεύρεση χαρακτηρίζεται από το ότι όταν εφαρμόζεται σε Ανθρακικές Μονάδες, οι οποίες διαθέτουν Σύστημα Αποθείωσης, τότε κάνουν χρήση αυτούσιου και του Υποσυστήματος (S10), το οποίο συνίσταται στην προσαγωγή των ψυχρών καυσαερίων μετά την αποθείωση, στο εσωτερικό του Πύργου Ψύξεως της Μονάδας, όπου το ανοδικό ρεύμα αποβολής των καυσαερίων δημιουργείται με μείξη με το ανερχόμενο ρεύμα θερμών υδρατμών του Πύργου Ψύξεως, ενώ παράλληλα χρησιμοποιείται και σαν Υποσύστημα (S9) τελικής κατακράτησης των μικρών τελικών διαφυγών ατμών αμμωνίας ως ανωτέρω,
Χαρακτηρίζεται επίσης από το ότι όταν η εφεύρεση εφαρμόζεται σε Ανθρακικές Μονάδες, οι οποίες διαθέτουν Σύστημα Αποθείωσης, τότε η συνολική επένδυση για την δέσμευση του εκπεμπόμενου διοξειδίου του άνθρακα και των υπολοίπων ρυπαντών με παράλληλη παραγωγή χρήσιμων προϊόντων με υψηλή προστιθέμενη αξία απλοποιείται όπως φαίνεται στο Σχέδιο 3 και αποτελείται πλέον από τα ακόλουθα μέρη, στο σύνολό τους ή ένα συνδυασμό μερικών εξ αυτών μεταξύ τους, ήτοι,
1. Το Υποσύστημα (S1) Προσαγωγής, Ψύξης και Κατακράτησης Σωματιδίων των Καυσαερίων (υπάρχει ήδη στο Σύστημα Α.0),
2. Το Υποσύστημα (S2) Προσαγωγής Καθαρών Καυσαερίων στον Πύργο Απορρόφησης (υπάρχει ήδη στο Σύστημα Α.0),
3. Το Υποσύστημα (S3) του Πύργου Απορρόφησης C02 με Καταιονισμό Διαλύματος Αμμωνίας (υπάρχει ήδη στο Σύστημα Α.0 με μικρή τροποποίηση),
4. Το Υποσύστημα (S4) Απαγωγής του Πυκνού Διαλύμματος Προϊόντων Πύργου Απορρόφησης (καταργείται),
5. Το Υποσύστημα (S5A) Προσαγωγής Αραιού Διαλύμματος Αμμωνίας στον Πύργο Απορρόφησης (υπάρχει ήδη σε μερικές Μονάδες, χρειάζεται μικρή μόνο τροποποίηση),
6. Το Υποσύστημα (S6) του Πύργου Αναγέννησης του Διττανθρακικού Αμμωνίου (ABC) (καταργείται),
7. Το Υποσύστημα (S7) Απαγωγής των Αποβλήτων Προϊόντων του Πύργου Αναγέννησης (καταργείται),
8. Το Υποσύστημα (S8) Συμπίεσης του Διοξειδίου του Ανθρακα για Απαγωγή και Αποθήκευση (καταργείται),
9. Το Υποσύστημα (S9) Κατακράτησης Διαφυγών Ατμών Αμμωνίας (ενσωματώνεται στο (S10) με ελάχιστη τροποποίηση)
10.Το Υποσύστημα (S10) Αποβολής στην Ατμόσφαιρα των Ψυχρών Καυσαερίων (υπάρχει ήδη στο Σύστημα Α.0),
Χαρακτηρίζεται τέλος από το ότι όταν η εφεύρεση εφαρμόζεται ως ανωτέρω σε Ανθρακικές Μονάδες, οι οποίες διαθέτουν Σύστημα Αποθείωσης, τότε η συνολική επένδυση για την δέσμευση του εκπεμπόμενου διοξειδίου του άνθρακα και των υπολοίπων ρυπαντών με παράλληλη παραγωγή χρήσιμων προϊόντων με υψηλή προστιθέμενη αξία, απλοποιείται όπως φαίνεται ανωτέρω και στο Σχέδιο 3 και γίνεται εξαιρετικά ελκυστική επιχειρηματικά, ακόμη και αν δεν ληφθεί υπόψη το κέρδος από την αποφυγή του φόρου διοξειδίου του άνθρακα,
Χαρακτηρίζεται επιπλέον από το ότι η Μονάδα Ηλεκτροπαραγωγής λειτουργεί πλέον σαν Μονάδα ΑΠΕ με δυνατότητα κάλυψης και της νυκτερινής καμπύλης φορτίου, κάτι εξαιρετικά σημαντικό για την κάλυψη της αδυναμίας λειτουργίας των ΑΠΕ και την νύκτα (Φ/Β) ή όταν δεν φυσάει ο άνεμος (Αιολικά), η οποία αποτελεί την αχίλλειο πτέρνα των δύο αυτών ΑΠΕ.
REFERENCES
[1]) Zhuang et al., 201l“From ammonium bicarbonate fertilizer production process to power plant C02 capture"
[2] Darde et al., 2008
[3] TBL_FOREIGN_HO_20120723PM51201.6.25.6
[4] Hai Yu CSIRO Energy Technology "Development of an Aqueous Ammonia Based PCC Technology for Australian Conditions"
[5] Blacket al., 2008
Claims (10)
1. Ένα Τροποποιημένο Σύστημα Δέσμευσης και Αποθήκευσης του Διοξειδίου του Άνθρακα με Αμμωνία σε Ανθρακικές Μονάδες Ηλεκτροπαραγωγής με την μορφή καθιερωμένων λιπασμάτων (Σύστημα Α.1), το οποίο χαρακτηρίζεται από το ότι αποφεύγει το κυριότερο εμπόδιο στην χρήση της τεχνολογίας της δέσμευσης του διοξειδίου του άνθρακα, το οποίο είναι το κόστος επένδυσης του συστήματος δέσμευσης και το κόστος αποθήκευσης του διοξειδίου του άνθρακα, τα οποία είναι ακόμη μια τάξη μεγέθους ακριβότερα από το επίπεδο τιμών που θα έκανε ανταγωνιστική την χρήση της τεχνολογίας της δέσμευσης του διοξειδίου του άνθρακα, πράγμα που διπλασιάζει σχεδόν το κόστος της παραγόμενης ηλεκτρικής κιλοβατώρας,
Όπου το Σύστημα Α.1 χαρακτηρίζεται επίσης από το ότι η χρήση της αμμωνίας σαν μέσου δέσμευσης του διοξειδίου του άνθρακα, δίνει την δυνατότητα δέσμευσης με την ίδια παραγωγική διαδικασία στην ίδια φάση και χωρίς επιπλέον επενδύσεις και των άλλων ρυπαντών που περιέχουν τα καυσαέρια των Ανθρακικών Μονάδων, όπως είναι τα οξείδια του θείου, του αζώτου, ο υδράργυρος και το HCI και παραγωγής και άλλων χημικών προϊόντων εκτός από το Διττανθρακικό Αμμώνιο, που προσθέτουν αξία, όπως είναι το Θεϊκό Αμμώνιο και το Νιτρικό Αμμώνιο, τα οποία χρησιμοποιούνται συνήθως σαν λιπάσματα.
Όπου το Σύστημα Α.1 χαρακτηρίζεται επίσης από το ότι τροποποιεί, απλοποιεί και κατά το μεγαλύτερο μέρος τους καταργεί τα συστατικά μέρη του Συμβατικού Συστήματος Δέσμευσης και Αποθήκευσης του Διοξειδίου του Ανθρακα με Αμμωνία σε Ανθρακικές Μονάδες Ηλεκτροπαραγωγής, του οποίου μάλιστα τροποποιεί και το τελικό προϊόν, το οποίο πλέον αντί για καθαρό Διοξείδιο του Ανθρακα, το οποίο συμπιέζεται και αποστέλλεται για μόνιμη αποθήκευση σε υπόγειους γεωλογικούς σχηματισμούς, μια ακριβή διαδικασία χωρίς κανένα εμπορικό ενδιαφέρον, όπου αντίθετα το τελικό προϊόν δέσμευσης του Διοξειδίου του Ανθρακα του Συστήματος Α.1 αποτελείται από καθιερωμένα λιπάσματα με υψηλή προστιθέμενη αξία, όπως το Διττανθρακικό Αμμώνιο, το Θεϊκό Αμμώνιο και το Νιτρικό Αμμώνιο, τα οποία πωλούνται και αφήνουν ένα πολύ σημαντικό καθαρό κέρδος στις Μονάδες Ηλεκτροπαραγωγής,
Όπου το Σύστημα Α.1 χαρακτηρίζεται από τις ακόλουθες τροποποιήσεις, απλουστεύσεις και καταργήσεις συστατικών στοιχείων του Συμβατικού Συστήματος Δέσμευσης και Αποθήκευσης του Διοξειδίου του Άνθρακα με Αμμωνία σε Ανθρακικές Μονάδες Ηλεκτροπαραγωγής (Σύστημα Α.0), όταν η εφεύρεση εφαρμόζεται σε Ανθρακικές Μονάδες, οι οποίες διαθέτουν Σύστημα Αποθείωσης, οπότε επέρχεται και δραστική μείωση του κόστους επένδυσης, όπου το Σύστημα Α.1 αποτελείται πλέον από τα ακόλουθα μέρη, στο σύνολό τους ή ένα συνδυασμό μερικών εξ αυτών μεταξύ τους, ήτοι,
1. Το Υποσύστημα (S1) Προσαγωγής, Ψύξης και Κατακράτησης Σωματιδίων των Καυσαερίων (υπάρχει ήδη στο Σύστημα Α.0),
2. Το Υποσύστημα (S2) Προσαγωγής Καθαρών Καυσαερίων στον Πύργο Απορρόφησης (υπάρχει ήδη στο Σύστημα Α.0),
3. Το Υποσύστημα (S3) του Πύργου Απορρόφησης CO2 με Καταιονισμό Διαλύματος Αμμωνίας (υπάρχει ήδη στο Σύστημα Α.Ο με μικρή τροποποίηση),
4. Το Υποσύστημα (S4) Απαγωγής του Πυκνού Διαλύμματος Προϊόντων Πύργου Απορρόφησης (καταργείται),
5. Το Υποσύστημα (S5A) Προσαγωγής Αραιού Διαλύμματος Αμμωνίας στον Πύργο Απορρόφησης (υπάρχει ήδη σε μερικές Μονάδες, χρειάζεται μικρή μόνο τροποποίηση),
6. Το Υποσύστημα (S6) του Πύργου Αναγέννησης του Διττανθρακικού Αμμωνίου (ABC) (καταργείται),
7. Το Υποσύστημα (S7) Απαγωγής των Αποβλήτων Προϊόντων του Πύργου Αναγέννησης (καταργείται),
8. Το Υποσύστημα (S8) Συμπίεσης του Διοξειδίου του Ανθρακα για Απαγωγή και Αποθήκευση (καταργείται),
9. Το Υποσύστημα (S9) Κατακράτησης Διαφυγών Ατμών Αμμωνίας (ενσωματώνεται στο (S10) με ελάχιστη τροποποίηση)
10.Το Υποσύστημα (S10) Αποβολής στην Ατμόσφαιρα των Ψυχρών Καυσαερίων (υπάρχει ήδη στο Σύστημα Α.0),
Όπου το Σύστημα Α.1 χαρακτηρίζεται επίσης από το ότι όταν η εφεύρεση εφαρμόζεται σε Ανθρακικές Μονάδες, οι οποίες διαθέτουν Σύστημα Αποθείωσης, τότε η συνολική επένδυση για την δέσμευση του εκπεμπόμενου διοξειδίου του άνθρακα και των υπολοίπων ρυπαντών με παράλληλη παραγωγή χρήσιμων προϊόντων με υψηλή προστιθέμενη αξία, απλοποιείται και γίνεται εξαιρετικά ελκυστική επιχειρηματικά, ακόμη και αν δεν ληφθεί υπόψη το κέρδος από την αποφυγή του φόρου διοξειδίου του άνθρακα,
Όπου το Σύστημα Α.1 χαρακτηρίζεται από το ότι συνίσταται στην τροποποιημένη εφαρμογή της συμβατικής διαδικασίας δέσμευσης και αποθήκευσης του διοξειδίου του άνθρακα και των υπολοίπων ρυπαντών (SO2, SO3, NOx, Hg, HCI) με αμμωνία σε ανθρακικές μονάδες ηλεκτροπαραγωγής, όπου αντί της παραγωγής καθαρού διοξειδίου του άνθρακα για μόνιμη αποθήκευση, εφαρμόζεται η ακόλουθη τροποποίηση της παραγωγικής διαδικασίας και του συστήματος, για την παραγωγή λιπασμάτων,
Όπου το Σύστημα Α.1 χαρακτηρίζεται από το ότι η διαδικασία δέσμευσης του διοξειδίου του άνθρακα σε Διττανθρακικό Αμμώνιο (2NH4HCO3 ) και των δύο άλλων ρυπαντών, ήτοι των οξειδίων του θείου καί των οξειδίων του αζώτου (SO2, SO3, NOx,) σε Θειϊκό Αμμώνιο [Ammonium Sulphate, 2(NH4)SO4] και Νιτρικό Αμμώνιο (Ammonium Nitrate, ΝΗ4ΝO3) αντίστοιχα, με καταιωνισμό με το διάλυμμα αμμωνίας, λαμβάνει χώρα στον Πύργο Απορρόφησης (S3), όπου τα ανωτέρω προϊόντα συγκεντρώνονται στο πυκνό διάλυμμα στον πυθμένα του Πύργου Απορρόφησης (S3), από όπου παραλαμβάνονται πλέον σαν λιπάσματα, με βάση την γνωστή και καθιερωμένη τεχνολογία διαχωρισμού εκάστου λιπάσματος και δεν υπάρχει λόγος να προωθηθούν στον Πύργο Εκρόφησης (S6) για αναγέννηση του Διττανθρακικού Αμμώνιου και απόρριψη των υπολοίπων σαν αποβλήτων.
Κατά συνέπεια προκύπτει τροποποίηση της παραγωγικής διαδικασίας και του συστήματος δέσμευσης του CΟ2, η οποία συνεπάγεται την κατάργηση του Υποσυστήματος (S4) Απαγωγής του Πυκνού Διαλύμματος Προϊόντων Πύργου Απορρόφησης, την κατάργηση του Υποσυστήματος (S6) Αναγέννησης του ABC στον Πύργο Εκρόφησης (S6), του Υποσυστήματος Αποβολής Αποβλήτων (S7) καθώς και του Υποσυστήματος Συμπίεσης του CΟ2 στο Σύστημα (S8), τα οποία είναι πλέον περιττά και η κατάργησή τους μειώνει δραστικά τόσο το κόστος της επένδυσης όσο και το κόστος λειτουργίας και συντήρησης,
Χαρακτηρίζεται επίσης από το ότι στην θέση των καταργούμενων Υποσυστημάτων (S4), (S6), (S7) και (S8) υλοποιείται το τροποποιημένο Σύστημα (S5A) Προσαγωγής Αραιού Διαλύμματος Αμμωνίας στον Πύργο Απορρόφησης (S3), με την δημιουργία κοντά στον Πύργο Ψύξεως της Ανθρακικής Μονάδας ενός Πύργου Καταιωνισμού (S5A), επίσης κατασκευασμένο με βάση την αντίστοιχη καθιερωμένη τεχνολογία, μέσα στον οποίο καταιωνίζεται με νερό το ρεύμα των καυσαερίων, το οποίο εξέρχεται από τον Πύργο Απορρόφησης (S3) και έτσι αφενός δεσμεύονται οι διαφυγές του CΟ2 και της Αμμωνίας από τον Πύργο Απορρόφησης (S3) και αφετέρου δημιουργείται το πτωχό διάλυμμα ανθρακούχου αμμωνίας, το οποίο είναι απαραίτητο για την τροφοδοσία με Αμμωνία του Πύργου Απορρόφησης (S3),
Χαρακτηρίζεται επίσης από το ότι για να υποβοηθείται η ανύψωση στην ατμόσφαιρα και αποβολή των ψυχρών πλέον καυσαερίων μετά την έξοδο από το Υποσύστημα (S9), το οποίο έπεται του (S5A) , καταργείται η κλασσική Καπνοδόχος (10) με Αναθέρμανση Καυσαερίων της Μονάδας και η έξοδος των καυσαερίων μετά το Υποσύστημα (S9) γίνεται μέσα στον Πύργο Ψύξεως της Μονάδας, όπου το ανοδικό ρεύμα αποβολής των καυσαερίων δημιουργείται με μείξη με το ανερχόμενο ρεύμα θερμών υδρατμών του Πύργου Ψύξεως, οι οποίοι συμβάλλουν στην τελική έκπλυση των υπολλειμάτων ατμών αμμωνίας (ιχνών της τάξης των 350 ppmv) και CO2, τα οποία έχουν διαφύγει από το Υποσύστημα (S5A), τα οποία συλλέγονται σαν αραιό ανθρακούχο διάλυμμα στο δάπεδο του Πύργου Ψύξεως και ανακυκλώνονται, ενώ το τελικά αποβαλλόμενο καθαρό καυσαέριο περιέχει πλέον ελάχιστα ίχνη ατμών αμμωνίας πολύ κάτω από τα επιτρεπόμενα όρια για περιβαλλοντικούς λόγους, όπου η ανωτέρω έκπλυση των υπολλειμάτων ατμών αμμωνίας στον Πύργο Ψύξεως επιτρέπει την κατάργηση και του τελικού Υποσυστήματος (S9) Κατακράτησης Διαφυγών Ατμών Αμμωνίας, που θα ήταν διαφορετικά απαραίτητο για περιβαλλοντικούς λόγους ,
Όπου το Σύστημα Α.1 χαρακτηρίζεται επίσης από το ότι αποφεύγει όχι μόνο το κόστος επένδυσης και το κόστος λειτουργίας των καταργούμενων Υποσυστημάτων (S4), (S6), (S7), (S8) και (S9), αλλά και το κόστος μεταφοράς και μόνιμης αποθήκευσης του παραγόμενου καθαρού διοξειδίου του άνθρακα και των υπολοίπων ρυπαντών, το οποίο πολλές φορές είναι συγκρίσιμο με το κόστος της αρχικής επένδυσης διαχωρισμού και δέσμευσης του C02,
Όπου το Σύστημα Α.1 χαρακτηρίζεται επίσης από το ότι όταν εφαρμόζεται σε Ανθρακικές Μονάδες, οι οποίες διαθέτουν Σύστημα Αποθείωσης τα Υποσυστήματα (S1) Προσαγωγής, Ψύξης και Κατακράτησης Σωματιδίων των Καυσαερίων και το Υποσύστημα (S2) Προσαγωγής Καθαρών Καυσαερίων στον Πύργο Απορρόφησης, υπάρχουν και παραμένουν ίδια, ενώ ο Πύργος Δέσμευσης των οξειδίων του θείου με καταιωνισμό διαλύμματος Υδροξειδίου του Ασβεστίου (Ca(OH)2), ο οποίος πλέον παραμένει αδρανής, μπορεί να μετατραπεί με ελάχιστες παρεμβάσεις (μικρή προσαρμογή των εσωτερικών Πακέτων Επαφής) ώστε να χρησιμοποιηθεί σαν Πύργος Απορρόφησης Διοξειδίου του Άνθρακα (S3) για την παραγωγή του Διτανθρακικού Αμμωνίου καιτων υπολοίπων ιδιαίτερα χρήσιμων και με υψηλή προστιθέμενη αξία σαν λιπασμάτων, ήτοι του Θειϊκού Αμμώνιου και του Νιτρικού Αμμώνιου, όπως ακριβώς στην καθιερωμένη διαδικασία που αναφέρεται ανωτέρω,
Επιπλέον το Σύστημα Α.1 χαρακτηρίζεται από το ότι όταν εφαρμόζεται σε Ανθρακικές Μονάδες, οι οποίες διαθέτουν Σύστημα Αποθείωσης, τότε η συνολική επένδυση για την δέσμευση του εκπεμπόμενου διοξειδίου του άνθρακα και των υπολοίπων ρυπαντών με παράλληλη παραγωγή χρήσιμων προϊόντων με υψηλή προστιθέμενη αξία, περιορίζεται στην υλοποίηση μόνον του τροποποιημένου Υποσυστήματος (S5A) Προσαγωγής Αραιού Διαλύμματος Αμμωνίας στον Πύργο Απορρόφησης (S3), το οποίο σε ορισμένα συστήματα αποθείωσης υπάρχει ήδη με ελαφρά διαφορετική μορφή, σαν δεύτερος Πύργος Καταιωνισμού με Υδροξείδιο του Ασβεστίου για πληρέστερη αποθείωση και ο οποίος με πολύ μικρή προσαρμογή μπορεί να λειτουργήσει σαν Πύργος Καταιωνισμού με νερό των εξερχόμενων καυσαερίων από τον Πύργο Απορρόφησης (S3), τα οποία περιέχουν ακόμη ένα μικρό ποσοστό διοξειδίου του άνθρακα καθώς και διαφυγές ατμών αμμωνίας, τα οποία μέσω του καταιωνισμού με νερό στο (S5A) δημιουργούν το αραιό διάλυμμα ανθρακούχου αμμωνίας, το οποίο ανακυκλώνεται στον Πύργο Απορρόφησης (S3), όπου είναι απαραίτητο για την διαδικασία απορρόφησης του διοξειδίου του άνθρακα.
Επιπλέον το Σύστημα Α.1 χαρακτηρίζεται από το ότι όταν εφαρμόζεται σε Ανθρακικές Μονάδες, οι οποίες διαθέτουν Σύστημα Αποθείωσης, τότε κάνουν χρήση αυτούσιου και του Υποσυστήματος (S10), το οποίο συνίσταται στην προσαγωγή των ψυχρών καυσαερίων μετά την αποθείωση, στο εσωτερικό του Πύργου Ψύξεως της Μονάδας, όπου το ανοδικό ρεύμα αποβολής των καυσαερίων δημιουργείται με μείξη με το ανερχόμενο ρεύμα θερμών υδρατμών του Πύργου Ψύξεως, ενώ παράλληλα χρησιμοποιείται και σαν Υποσύστημα (S9) τελικής κατακράτησης των μικρών τελικών διαφυγών ατμών αμμωνίας ως ανωτέρω,
Όπου το Σύστημα Α.1 χαρακτηρίζεται επιπλέον από το ότι η Μονάδα Ηλεκτροπαραγωγής λειτουργεί πλέον σαν Μονάδα ΑΠΕ με δυνατότητα κάλυψης και της νυκτερινής καμπύλης φορτίου, κάτι εξαιρετικά σημαντικό για την κάλυψη της αδυναμίας λειτουργίας των ΑΠΕ και την νύκτα (Φ/Β) ή όταν δεν φυσάει ο άνεμος (Αιολικά), η οποία αποτελεί την αχίλλειο πτέρνα των δύο αυτών ΑΠΕ.
2. Ένα Σύστημα Α.2 Δέσμευσης με Αμμωνία του Διοξειδίου του Άνθρακα σε Ανθρακικές Μονάδες χωρίς Σύστημα Αποθείωσης και με παραγωγή λιπασμάτων, όπως το Σύστημα Α.1 στην Αξίωση 1, το οποίο χαρακτηρίζεται όμως από το ότι χρειάζεται να υλοποιήσει τα Υποσυστήματα (S1), (S2), (S3), (S5A), (S9) και (S10) και από το ότι δεν χρειάζεται και καταργεί τα Υποσυστήματα (S4), (S6), (S7) και (S8).
3. Ένα Σύστημα Α.3 Δέσμευσης με Αμμωνία του Διοξειδίου του Άνθρακα σε Μονάδες Τσιμεντοβιομηχανίας και με παραγωγή λιπασμάτων, όπως τα Συστήματα Α.1 στην Αξίωση 1 και Α.2 στην Αξίωση 2, το οποίο χαρακτηρίζεται και αυτό από το ότι χρειάζεται να υλοποιήσει τα Υποσυστήματα (S1), (S2), (S3), (S5A), (S9) και (S10) και από το ότι δεν χρειάζεται και καταργεί τα Υποσυστήματα (S4), (S6), (S7) και (S8).
4. Ένα Σύστημα Α.4 Δέσμευσης με Αμμωνία του Διοξειδίου του Ανθρακα σε Διυλιστήρια και με παραγωγή λιπασμάτων, όπως τα Συστήματα Α.1 στην Αξίωση 1, Α.2 στην Αξίωση 2 και Α.3 στην Αξίωση 3, το οποίο χαρακτηρίζεται και αυτό από το ότι χρειάζεται να υλοποιήσει τα Υποσυστήματα (S1), (S2), (S3), (S5A), (S9) και (S10) και από το ότι δεν χρειάζεται και καταργεί τα Υποσυστήματα (S4), (S6), (S7) και (S8).
5. Ένα Σύστημα Α.5 Δέσμευσης με Αμμωνία του Διοξειδίου του Ανθρακα σε διάφορες Βιομηχανίες, Κτίρια ή Εγκαταστάσεις με εκπομπές CO2και με παραγωγή λιπασμάτων, όπως τα Συστήματα Α.1 στην Αξίωση 1, Α.2 στην Αξίωση 2, Α.3 στην Αξίωση 3 και Α.4 στην Αξίωση 4, το οποίο χαρακτηρίζεται και αυτό από το ότι χρειάζεται να υλοποιήσει τα Υποσυστήματα (S1), (S2), (S3), (S5A), (S9) και (S10) και από το ότι δεν χρειάζεται και καταργεί τα Υποσυστήματα (S4), (S6), (S7) και (S8).
6. Ένα Σύστημα Α.6 Δέσμευσης με Αμμωνία του Διοξειδίου του Ανθρακα, των οξειδίων του Θείου και των υπολοίπων ρυπαντών και με παραγωγή λιπασμάτων, όπως τα Συστήματα Α.1 στην Αξίωση 1, Α.2 στην Αξίωση 2, Α.3 στην Αξίωση 3, Α.4 στην Αξίωση 4 και Α.5 στην Αξίωση 5, σε Μηχανές Ντήζελ με καύση Μαζούτ ή Crude Υψηλού Θείου και άλλων ρυπαντών στην ποντοπόρο ναυτιλία ή σε παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας, το οποίο χαρακτηρίζεται και αυτό από το οτι χρειάζεται να υλοποιήσει τα Υποσυστήματα (S1), (S2), (S3), (S5A), (S9) και (S10) και από το ότι δεν χρειάζεται και καταργεί τα Υποσυστήματα (S4), (S6), (S7) και (S8).
7. Ένα Σύστημα Α.7 Δέσμευσης με Αμμωνία του Διοξειδίου του Ανθρακα, των οξειδίων του Θείου και των υπολοίπων ρυπαντών και με παραγωγή λιπασμάτων, όπως τα Συστήματα Α.1 στην Αξίωση 1, Α.2 στην Αξίωση 2, Α.3 στην Αξίωση 3, Α.4 στην Αξίωση 4, Α.5 στην Αξίωση 5 και Α.6 στην Αξίωση 6, σε Λέβητες Ατμοπαραγωγής με καύση Μαζούτ ή Crude Υψηλού Θείου και άλλων ρυπαντών στην παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας, το οποίο χαρακτηρίζεται και αυτό από το ότι χρειάζεται να υλοποιήσει τα Υποσυστήματα (S1), (S2), (S3), (S5A), (S9) και (S10) και από το ότι δεν χρειάζεται και καταργεί τα Υποσυστήματα (S4), (S6), (S7) και (S8).
8. Ένα Υποσύστημα (S3) ενός Πύργου Απορρόφησης CO2με Καταιωνισμό Διαλύματος Αμμωνίας με μικρή τροποποίηση στο Υποσύστημα Καταιωνισμού με Υδροξείδιο του Ασβεστίου του Συστήματος Αποθείωσης, Ανθρακικών ή άλλων Μονάδων με Σύστημα Αποθείωσης.
9. Ένα Υποσύστημα (S9) Κατακράτησης Διαφυγών Ατμών Αμμωνίας, το οποίο ενσωματώνεται στο υπάρχον Υποσύστημα (S10) Αποβολής στην Ατμόσφαιρα των Ψυχρών Καυσαερίωντου Συστήματος Αποθείωσης Ανθρακικών ή άλλων Μονάδων με Σύστημα Αποθείωσης.
10. Ένα Υποσύστημα (S10) Αποβολής στην Ατμόσφαιρα των Ψυχρών Καυσαερίων, που λειτουργεί και σαν Υποσύστημα (S9) Κατακράτησης Διαφυγών Ατμών Αμμωνίας Ανθρακικών ή άλλων Μονάδων με Σύστημα Αποθείωσης.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GR20180100308A GR20180100308A (el) | 2018-07-10 | 2018-07-10 | Δεσμευση διοξειδιου του ανθρακα με την μορφη λιπασματων σε ανθρακικες μοναδες ηλεκτροπαραγωγης |
| PCT/GR2019/000050 WO2020012204A2 (en) | 2018-07-10 | 2019-07-09 | Capture of carbon dioxide in form of fertilizers in coal-fired power plants |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GR20180100308A GR20180100308A (el) | 2018-07-10 | 2018-07-10 | Δεσμευση διοξειδιου του ανθρακα με την μορφη λιπασματων σε ανθρακικες μοναδες ηλεκτροπαραγωγης |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| GR20180100308A true GR20180100308A (el) | 2020-03-18 |
Family
ID=69143326
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| GR20180100308A GR20180100308A (el) | 2018-07-10 | 2018-07-10 | Δεσμευση διοξειδιου του ανθρακα με την μορφη λιπασματων σε ανθρακικες μοναδες ηλεκτροπαραγωγης |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| GR (1) | GR20180100308A (el) |
| WO (1) | WO2020012204A2 (el) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113262625A (zh) * | 2021-05-11 | 2021-08-17 | 江苏新世纪江南环保股份有限公司 | 一种氨法脱硫脱碳一体化装置及方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1897725A (en) * | 1926-05-28 | 1933-02-14 | Ig Farbenindustrie Ag | Process for extracting carbon dioxid from gaseous mixtures and forming alkaline carbonates |
| WO2009056830A1 (en) * | 2007-11-01 | 2009-05-07 | Alstom Technology Ltd | Carbon capture system and process |
-
2018
- 2018-07-10 GR GR20180100308A patent/GR20180100308A/el unknown
-
2019
- 2019-07-09 WO PCT/GR2019/000050 patent/WO2020012204A2/en not_active Application Discontinuation
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1897725A (en) * | 1926-05-28 | 1933-02-14 | Ig Farbenindustrie Ag | Process for extracting carbon dioxid from gaseous mixtures and forming alkaline carbonates |
| WO2009056830A1 (en) * | 2007-11-01 | 2009-05-07 | Alstom Technology Ltd | Carbon capture system and process |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2020012204A2 (en) | 2020-01-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Asghar et al. | Review on the progress in emission control technologies for the abatement of CO2, SOx and NOx from fuel combustion | |
| Halliday et al. | Sorbents for the capture of CO2 and other acid gases: a review | |
| Bandyopadhyay | Amine versus ammonia absorption of CO 2 as a measure of reducing GHG emission: a critical analysis | |
| CA2709290C (en) | System and method for regenerating an absorbent solution | |
| CA2839326C (en) | Integrated carbon dioxide removal and ammonia-soda process | |
| US8197778B2 (en) | Handling of acids from compressed oxyfuel-derived CO2 | |
| AU2014335404B2 (en) | Reclaiming device and method, and device for recovering CO2 and/or H2S | |
| Shaw | Cansolv CO2 capture: The value of integration | |
| EP2670513A1 (en) | Gas treatment process and system | |
| Adams | Flue gas treatment for CO2 capture | |
| CN109529549A (zh) | 超洁净氨法脱硫技术应用于碳捕集过程的方法 | |
| CN102172470A (zh) | 一种联合脱除电厂烟气中硫碳氧化物的方法及装置 | |
| US8802043B2 (en) | Method for controlling acidic compounds produced for oxy-combustion processes | |
| WO2013055541A1 (en) | Water recovery and acid gas capture from flue gas | |
| JPS6248527B2 (el) | ||
| CN101760269A (zh) | 一种石油伴生气综合利用系统 | |
| Feron | The potential for improvement of the energy performance of pulverized coal fired power stations with post-combustion capture of carbon dioxide | |
| GR20180100308A (el) | Δεσμευση διοξειδιου του ανθρακα με την μορφη λιπασματων σε ανθρακικες μοναδες ηλεκτροπαραγωγης | |
| Olajire | CO 2 capture by aqueous ammonia process in the clean development mechanism for Nigerian oil industry | |
| Meuleman et al. | Treatment of flue-gas impurities for liquid absorbent-based post-combustion CO2 capture processes | |
| WO2001087464A1 (en) | Process for scrubbing flue gas using acids | |
| Gupta | Modelling of CO2 capture using Aspen Plus for EDF power plant, Krakow, Poland | |
| Molina et al. | Comparison of different CO2 recovery processes in their optimum operating conditions from a pulverized coal power plant | |
| Agbonghae | Modelling and optimization of coal-fired power plant generation systems with CO2 capture | |
| CN204051420U (zh) | 一种多段复合氨法脱硫塔 |