排ガスからCOをリサイクルするための安価な技術? 

「安い」と聞くと？ CO 回収方法について、すぐに聞きたいのですが、何が安いと考えられますか?コストゼロ？それとも単にメタノールに変換するよりも安いのでしょうか?業界では、運用コストの削減と設備投資コストの削減を混同することがよくあります。私の経験から言えば、CO 濃度が数パーセントから数十パーセントで変動し、その近くに窒素と水分が大量に存在する排ガスについて特に話している場合、「安さ」とは何でしょうか？熱のための直接アフターバーニングを備えたオプションを除いて、多くの場合、それは神話であることが判明します。しかし、ここでもすべてが単純なわけではありません。

主な誤解: 「安い」 「単純な」という意味です

多くのお客様、特に小規模産業では、「排気ガスから CO を回収する必要があるが、予算は限られていますか?」という要望が来ます。原則として、触媒アフターバーナーを取り付けることを意味します。はい、設備の面では比較的安価です。しかし、数え始めると詳細が明らかになります。第一に、混合物中の CO が 0.5 ～ 1% 未満の場合、燃料を供給して燃焼させることはもはや利益にならないことが多く、エネルギーコストが節約分をすべて食いつぶしてしまいます。次に、ガスの組成です。硫黄、粉塵、リンは、冶金や廃棄物焼却からの排ガスによく含まれます。彼らは殺します安い触媒何ヶ月も、あるいは何週間も。あなたは、費用のかかる多段階の洗浄の必要性について話していますが、その関心がいかに薄れているかがわかります。安価なテクノロジーは高価なトレーニングを犠牲にして得られることがわかりました。これが最初のつまずきです。

私たちは合金鉄炉からのガスに関するプロジェクトを持っていました。約 12% の CO は、廃棄に最適な濃度と思われます。しかし、そこには亜鉛やアルカリ金属を含む粉塵があった。標準的なゼオライトベースの吸着剤や銅亜鉛触媒でさえ、すぐに活性を失います。電気集塵機と湿式スクラバーの設計が必要となり、設置コストが1.5倍に増加しました。クライアントは拒否し、単に高いパイプを通してそれを分散させることにしました。節約しますか？書類上のみ、そして短期的にのみ。

したがって、私の最初のルールは、安価なテクノロジーは、長期間にわたる正確かつ誠実なガス分析から始まるということです。一度限りの測定ではなく、モニタリングを行います。そうしないと、すべての計算が地獄に落ちます。

吸着法: 実際のコストはどこに隠されているのでしょうか?

PSA (圧力スイング吸着) は、次のように宣伝されることがよくあります。効果的な解決策この技術は原則として実証されています。しかし、排ガスの「安さ」については議論の余地がある。主なコスト項目は吸着剤自体ではなく、予備乾燥です。 CO2 と水蒸気は、吸着剤の活性点をめぐって CO と競合し、吸着剤の効率を大幅に低下させます。これは、多くの場合、深部冷却を備えた本格的な乾燥ユニットが必要であることを意味します。エネルギーを大量に消費します。

私たちは中国の化学工場の 1 つで設備を操作しました。このプロジェクトはChengdu Yizhi Technology Co.によって監督されました。彼らの専門家は、モノエタノールアミンで吸収してCO2の大部分を除去し、次に吸着乾燥し、その後に炭素モレキュラーシーブ上でPSAのみを行うという組み合わせスキームを提案しました。彼らの計算によれば、これにより、分離された CO2 の許容コストが得られました。重要なのは、他のプラントプロセスからの熱回収を利用して吸着剤を再生することでした。この「無料」がなければ、熱経済は不安定になっていきました。

からの興味深いポイントYizhiテクノロジー: 彼らは、特定の「ダーティ」吸着サイクルのカスタマイズに焦点を当てました。ガスプロファイル。私たちはカタログから既成のソリューションを採用するのではなく、プロセスをモデル化しました。これはまさに、設計作業と機器の販売を区別する詳細です。ウェブサイト yzkjhx.ru でケースを見つけることができますが、もちろん、そこでは無限の試運転により、すべてが実際よりもスムーズに表示されます。

触媒変換: アフターバーニングだけではない

なぜみんな酸化してCO2になることだけを考えるのでしょうか？メタンへの水素化 (メタン化) やフィッシャー・トロプシュ合成などの反応もあります。しかし、それらには水素が必要です。どこで安く手に入れることができますか？近くにアルカリ電解などの発生源がある場合は、それを検討できます。しかし、再び複雑な物流と H2 のコストに直面します。

私たちはその選択肢を検討してみました接触酸化廃熱ボイラーの熱回収機能付き。技術的には、実用的なスキームです。しかし、経済はガスの圧力と消費量の安定性に大きく依存しています。あるセメント工場では、炉の運転の変動により、ボイラーが設計された能力で作動するか、単に空気を循環させるだけになるという事実が生じました。熱は不均一に除去され、蒸気サイクルは断続的に作動しました。一見安価に見える熱回収方法は、オペレーターにとって頭痛の種となりました。

もう 1 つの微妙な点は、触媒の選択です。安価な銅クロム触媒は狭い温度範囲で動作するため、「過剰」になるのではないかと心配しています。酸素。高価なプラチナはより安定していますが、サイトによっては盗難が現実的なリスクとなります。これは記事には書かれていない実際的なナンセンスです。

バイオテクノロジーのアプローチ: 将来的な解決策か、ニッチな解決策か?

COを吸収する炭素栄養性細菌を使った経験について聞きました。細菌はおそらく自己増殖するため、それは未来的で「安っぽい」ように聞こえます。しかし、世の中には、温度、pH、栄養素の供給を厳密に制御する必要がある巨大なバイオリアクターがあります。そして最も重要なことは、バイオマスをどうするかということです。これも処分する必要があります。

私は木材加工工場で 1 つのパイロットプラントを見ました。木くずボイラーからガスを取り出しました。問題は阻害剤にあり、樹脂とフェノールが細菌の培養を阻害しました。バイオリアクター前の洗浄システムのコストは、リアクター自体のコストと同じです。プロジェクトはパイロットテスト段階で行き詰まった。結論: このような方法はこれまでのところ、非常にクリーンで安定したガス流を実現するものであり、実際の産業ではほとんど起こりません。

プロセスへの統合: 「低価格」を実現する唯一の方法

私の深い信念の中で、安価なCO回収— これは個別のインストールではなく、企業の技術サイクルに組み込まれたオプションです。私がこれまでに見た中で最も良い例は、冶金学における還元剤として、または化学合成におけるカルボニル化のための CO の使用です。つまり、リサイクルではなく、流れを根本的に変えることなく有効利用するということです。

たとえば、ある酢酸プラントでは、精製後の CO 含有量が高い排ガス流が主原料合成ガスと混合されました。これには触媒の微調整と追加のモニタリングが必要でしたが、原材料の節約が可能になりました。修正は、成都華西化工技術有限公司が設立した設計機関である成都宜志科技有限公司のエンジニアの参加も含めて、プロジェクトチームによって開始されました。彼らの役割はまさに、技術を既存のインフラに適応させることであり、「箱入り」製品を販売することではありません。ソリューション。

私の結論はこうです。魔法の「安価なテクノロジー」を探してください。無意味。特定のガス、特定のプラント、そのエネルギーと物質のバランスを調べる必要があります。場合によっては、最も安価な方法は、主要プロセスをより効率的にして、生成される CO を少なくすることです。そして場合によっては、浄化に投資し、CO を商品として販売することもあります。それはすべて、問題に没頭したときにのみ見える詳細に帰着します。残りはカンファレンスでの話です。