Stavanger

　　Published: 十一 月 4, 2024

　　碳捕集   創新與靈感   可持續性

　　Capsol 開發了一種基於熱碳酸鉀的 CCS 技術，與傳統解決方案相比，這項技術具有多種優勢，非常適合處理垃圾焚燒發電廠 (WtE) 的排放情況。維薩拉的新型 CO2 傳感器 MGP241 有助於優化流程並實現 CO2 高捕集率。

　　Figure 1. Overview of CapsolGO carbon capture system.

　　應用

　　Capsol 的模塊化 CapsolGO 碳捕集工廠采用熱鉀碳捕集技術，其中碳酸鉀水溶液與二氧化碳和水一起發生可逆反應：

　　在(zai)特(te)定(ding)的(de)溫(wen)度(du)和(he)二(er)氧(yang)化(hua)碳(tan)分(fen)壓(ya)下(xia)
，這(zhe)種(zhong)反(fan)應(ying)是(shi)可(ke)逆(ni)的(de)，碳(tan)酸(suan)鉀(jia)溶(rong)液(ye)通(tong)過(guo)吸(xi)收(shou)塔(ta)和(he)洗(xi)滌(di)塔(ta)循(xun)環(huan)並(bing)經(jing)曆(li)專(zhuan)有(you)的(de)熱(re)回(hui)收(shou)階(jie)段(duan)。與(yu)傳(chuan)統(tong)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)相(xiang)比(bi)，這(zhe)種(zhong)技(ji)術(shu)可(ke)減(jian)少(shao)能(neng)量(liang)損(sun)失(shi)並(bing)將(jiang)碳(tan)捕(bu)集(ji)裝(zhuang)置(zhi)的(de)運(yun)營(ying)成(cheng)本(ben)降(jiang)低(di)約(yue) 40%。相比於胺和其他溶劑，碳酸鉀化學的其他優點在於碳酸鉀是一種價格低廉、無毒且不揮發的化學物質。

　　捕集的二氧化碳經過液化後儲存在現場，以便於在儲存容器中運輸。捕集的二氧化碳的可能用途包括飲料行業和溫室。圖 2 顯示了簡化的典型碳酸鉀工藝的流程圖。

　　Figure 2. Simplified schematic of potassium carbonate process.

　　緊湊型原位測量設備非常適合監測 Capsol 的捕集過程，在實驗室和現場測試中均表現良好。

　　—— Anders Grinrød，Capsol Technologies 創新主管

　　在 Capsol 的係統中，二氧化碳與碳酸鉀在其中進行結合的吸收塔包含兩段
，係統中有三個二氧化碳測量點：一個在入口處，一個在兩段之間
，一個在洗滌塔的出口處，二氧化碳貧氣由此出口返回到 WtE 工廠。

　　對dui進jin入ru的de二er氧yang化hua碳tan水shui平ping的de測ce量liang用yong於yu估gu算suan洗xi滌di塔ta的de負fu荷he，即ji需xu要yao去qu除chu多duo少shao二er氧yang化hua碳tan。另ling一yi方fang麵mian
，從cong出chu口kou處chu二er氧yang化hua碳tan水shui平ping的de測ce量liang值zhi可ke以yi得de知zhi空kong氣qi中zhong殘can留liu的de排pai放fang量liang，結jie合he第di一yi個ge測ce量liang點dian的de值zhi，可ke以yi用yong來lai計ji算suan碳tan捕bu集ji率lv


，這zhe是shi工gong廠chang整zheng體ti效xiao率lv的de關guan鍵jian數shu字zi。

　　洗(xi)滌(di)塔(ta)兩(liang)段(duan)之(zhi)間(jian)的(de)中(zhong)間(jian)位(wei)置(zhi)可(ke)以(yi)讓(rang)您(nin)更(geng)深(shen)入(ru)地(di)了(le)解(jie)整(zheng)個(ge)流(liu)程(cheng)。如(ru)果(guo)第(di)一(yi)段(duan)洗(xi)滌(di)塔(ta)後(hou)的(de)二(er)氧(yang)化(hua)碳(tan)水(shui)平(ping)已(yi)經(jing)很(hen)低(di)，則(ze)表(biao)明(ming)洗(xi)滌(di)塔(ta)性(xing)能(neng)良(liang)好(hao)。另(ling)一(yi)方(fang)麵(mian)，如(ru)果(guo)第(di)一(yi)段(duan)後(hou)的(de)濃(nong)度(du)更(geng)接(jie)近(jin)入(ru)口(kou)水(shui)平(ping)，則(ze)表(biao)明(ming)流(liu)程(cheng)的(de)執(zhi)行(xing)效(xiao)果(guo)不(bu)佳(jia)。

　　根據第一段吸收塔後的二氧化碳值，可調整的工藝參數包括洗滌材料的溫度及其流速等。圖 3 顯示了三個測量點，其中三個電動閥分別將氣體從入口位置
、中間位置和出口位置傳送到共用歧管。

　　圖 3. 三種過程氣流的采樣位置，顯示選擇閥和歧管。進入分析儀的樣本氣體從歧管頂部采集，過量氣體從底部排出。

　　在 Capsol 的挪威工廠進行廣泛的實驗室測試以證明測量性能後
，維薩拉的二氧化碳探頭被安裝在 CapsolGO 係統中進行現場測試。

　　現場測試包括與采用 NDIR jishudetiquguochengqitifenxiyijinxingbijiao
，yizhengmingjincouxingtantoukeyitigongdengxiaodeceliangjieguo，erchengbenhekongjianyaoqiuzhishichuantongtiquqitifenxiyideyixiaobufen。

　　維薩拉 MGP241 原型機安裝在 QAL1 認證1 的 CO2 排放監測氣體分析儀出口處的流通適配器中
，以確保兩台儀表接收相同的氣體且結果具有可比性。

　　在獨立安裝中


，維薩拉 MGP241 探頭可直接安裝在過程中
，例如圖 3 所示的采樣歧管中。或者，可以為每種氣流使用單獨的探頭來實時監測所有測量點
，而不會丟失與多點采樣方法相關的數據。

　　結果

　　圖 4 顯示了三個位置的典型 CO2 濃度
，使用單個 CO2 儀表先後測量三種樣本氣流並為其繪製不同的趨勢圖。圖形的平直部分對應於將儀表用於測量另外兩種氣流之一的時間段。

　　為了評估維薩拉新款 MGP241 的性能，我們進行了一項對比測試，並將維薩拉儀表的輸出作為參考儀表的輸出的函數繪製成圖。

　　Figure 4. Typical gas concentrations in inlet, middle and outlet gas streams.

　　duirukouweizhihechukouweizhijinxinglesancilianxuceliang
，duizhongjianweizhijinxingleyiciceliang。meiciceliangzhong，liangtaiyibiaozhishaoshoujisanshiduiceliangshuju。youyucuiqucankaoyibiaoshiyiganjiceliangde，yincigenju MGP241 原型機測得的實際濕度值進行了幹氣補償。

　　表 1 總結了每次測量的平均值，以及繪製該數據的校準曲線的參數及其相關係數。

　　圖 5 yituxingfangshixianshixiangtongdeshuju。ceshijieguobiaoming，liangzhongfangfajuyoulianghaodeyizhixing
，bingqieweisalafangfadeyunxingjieguozhijiandechayixiaoyucankaofangfa，biaomingzhezhongfangfajuyoulianghaodezhongfuxinghezaixianxing。

　　表 1. 維薩拉 MGP241 原型機 (AM) 與標準參考方法 (SRM) 二氧化碳讀數的比較。

　　Figure 5. Graphic representation of data from table 1 and calibration curve.

　　結論

　　CapsolGO 模塊化 CCS 平台是一種靈活可擴展的解決方案

，適用於煙氣 CO2 濃度範圍為 3 至 30 容積百分比的各種行業的點源碳捕集。

　　維薩拉 MGP241 二氧化碳探頭適合於此類緊湊型容器式解決方案，因為它占用容器內部很小的空間
，沒有移動部件，不需要校準氣體，並且可直接向 DCS 係統提供數據。

　　按照 Capsol Technologies 創新主管 Anders Grinrød 的說法，緊湊型原位測量設備非常適合監測 Capsol 的捕集過程，在實驗室和現場測試中均表現良好。MGP241 的安裝和調試也非常容易
，這項任務由 Capsol-維薩拉聯合團隊在不到一小時的時間內完成。

　　[1] QAL1 或 EN 15267-3 認證涵蓋氣體分析儀的性能規格，與美國 40 CFR 60 附錄 B 中的性能規格相當。

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