کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
5445956 1511127 2017 8 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Electrochemical Membrane Technology for Carbon Dioxide Capture from Flue Gas
ترجمه فارسی عنوان
فناوری غشای الکتروشیمیایی برای جذب یا جداسازی دی اکسید کربن از گاز دودکش (دود)
کلمات کلیدی
جداسازی کربن؛ گاز دودکش یا دود؛ کاهش NOx؛ تولید برق؛ نمایش در مقیاس آزمایشگاهی
فهرست مطالب مقاله
چکیده

کلمات کلیدی

1.مقدمه

1-1- فناوری غشای الکتروشیمیایی – اصل عملیاتی، ویژگی ها و وضعیت

شکل 1- انتقال CO2 در سلول غشاء الکتروشیمیایی: CO2 در کاتد به عنوان اکسنده  مورد استفاده قرار گرفته، و از طریق یون های کربنات به آند منتقل می شود

1-2- سیستم CEPACS – مفهوم فرآیند

شکل 2- مفهوم جداسازی CO2 و سیستم قدرت CEPACS: این سیستم با انواع گازهای گلخانه¬ای حاوی CO2 قابل استفاده است

2- مطالعه موردی: سیستم CEPACS برای جذب 90 درصد CO2 از نیروگاه PC مرجع 550 مگاواتی

شکل 3- بلوک دیاگرام جریان سیستم CEPACS به کار رفته برای نیروگاه زغال سنگ پودر شده 550 مگاواتی.

شکل 4- (الف) هزینه برق و مقایسه COE افزایشی. (ب) مقایسه هزینه های CO2 جذب شده و اجتناب شده.

3- نمایش تجربی فناوری ECM در مقیاس آزمایشگاهی

شکل 5- چگالی توان MCFC (سلول ECM)، و عملکرد جریان CO2 برای NGCC و گازهای دودکش مبتنی بر PC

شکل 6- تخریب NOx در MCFC (سلول ECM) در mA/cm2 110 در حین انتقال 5/92 درصد CO2 از سمت کاتد به سمت آند.

4- ارزیابی تأثیر آلاینده

شکل 7- قرار گرفتن مداوم در معرض SO2، ppmv 1 با افزایش¬های SO2، ppmv 10 نشان داد که عملکرد ECM کاملاً قابل بازیابی بود.

5- نمایش تجربی سیستم CEPACS در مقیاس آزمایشگاهی

شکل 8- نتایج آزمایش نمایش تجربی سیستم CEPACS در مقیاس آزمایشگاهی. این سیستم از یک پشته ECM با سطح کامل و 14 سلولی با قابلیت جداسازی CO2 100 تن در سال استفاده می کند.

6- نتیجه گیری
ترجمه چکیده
شرکت انرژی سلول سوختی (FCE)، برای رسیدگی به مسائل مربوط به تغییرات آب و هوایی ناشی از انتشار CO2 توسط نیروگاه های سوخت فسیلی، مفهوم سیستم ترکیبی جداسازی دی اکسید کربن و توان برقی (CEPACS) را توسعه داده است. سیستم CEPACS از فناوری غشای الکتروشیمیایی (ECM) حاصل از محصولات Direct FuelCell® شرکت استفاده می کند. این سیستم، CO2 را از گاز دودکش سایر کارخانجات جدا کرده، و با استفاده از سوخت مکمل، توان برقی تولید می کند. در حال حاضر، FCE در حال ارزیابی استفاده از ECM برای جداسازی مقرون به صرفه CO2 از گاز دودکش یا دود نیروگاه های ذغال سنگ پودر شده (PC) تحت قرارداد وزارت انرژی ایالات متحده است. هدف جامع پروژه، تأیید این مسئله است که ECM می تواند به حداقل 90 درصد جداسازی CO2 از گاز دودکش دست یابد، و بیش از 35 درصد افزایش در هزینه برق وجود دارد. فعالیت های پروژه عبارتند از: 1) تجزیه و تحلیل فنی – اقتصادی برای سیستم جذب یا جداسازی CO2 مبتنی بر ECM و به کار رفته برای نیروگاه PC موجود 550 مگاواتی، 2) تست های عملیاتی و عملکرد مجموعه غشاء در مقیاس آزمایشگاهی، 3) تست های عملکرد غشاء برای ارزیابی اثرات ناخالصی-های موجود در گاز دودکش کارخانه زغال سنگ، و 4) تست سیستم جداسازی و خالص سازی دی اکسید کربن مبتنی بر ECM در مقیاس آزمایشگاهی.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی انرژی انرژی (عمومی)
چکیده انگلیسی
To address concerns about climate change resulting from emission of CO2 by fossil-fuel power plants, FuelCell Energy, Inc. (FCE) has developed Combined Electric Power and Carbon-dioxide Separation (CEPACS) system concept. The CEPACS system utilizes Electrochemical Membrane (ECM) technology derived from the Company's Direct FuelCell® products. The system separates the CO2 from the flue gas of other plants and produces electric power using a supplementary fuel. FCE is currently evaluating the use of ECM to cost effectively separate CO2 from the flue gas of Pulverized Coal (PC) power plants under a U.S. Department of Energy contract. The overarching objective of the project is to verify that the ECM can achieve at least 90% CO2 capture from the flue gas with no more than 35% increase in the cost of electricity. The project activities have included: 1) techno-economic analysis for an ECM-based CO2 capture system applied to a 550 MW existing PC plant, 2) laboratory scale operational and performance tests of a membrane assembly, 3) performance tests of the membrane to evaluate the effects of impurities present in the coal plant flue gas, and 4) bench scale testing of an ECM-based CO2 separation and purification system.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Energy Procedia - Volume 108, March 2017, Pages 2-9
نویسندگان
, , , ,