Procédé d'adsorption avec régénération électrothermique pour la capture du dioxyde de carbone en post-combustion PDF Download
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Author: Nabil Ettlili
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 426
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Book Description
La capture du CO2 en sortie d'une centrale thermique constitue un réel défi technologique. Les procédés d'adsorption peuvent être utilisés pour traiter de telles fumées caractérisées principalement par leurs grands débits et leurs faibles teneurs en CO2 (2x106 à 3x106 m3.h-1 pour une centrale de 750 MW, % Vol de CO2 = 12-15 %). Certains procédés d'adsorption existants comme les procédés PSA et TSA ont été utilisés pour le traitement des COV. Dans le cas de l'adsorption modulée en pression (PSA) l'effluent à traiter passe à travers d'un lit fixe d'adsorbant à haute pression. L'adsorbant est régénéré en baissant la pression. Pour l'adsorption modulée en température (TSA), l'adsorbant est régénéré en augmentant sa température. C'est souvent de l'air chaud qui est utilisé pour chauffer le lit. Ces deux procédés ne semblent pas bien adaptés pour la capture du CO2. Alors que le premier nécessite l'augmentation de la pression de grands débits de gaz, le deuxième procédé, basé sur le chauffage avec de l'air chaud, n'est pas énergétiquement efficace. De plus le CO2 récupéré est dilué par de l'air. L'objectif de ce travail est d'étudier un nouveau procédé d'adsorption qui permet de : 1- Traiter de grands débits de gaz à faible pression et capturer la majeure partie du dioxyde de carbone qu'ils contiennent ; 2- Récupérer le CO2 avec une haute pureté ; 3- Réduire le coût énergétique de la régénération. Pour réaliser ce travail, trois procédés d'adsorption ont été examinés expérimentalement et théoriquement : Adsorption avec régénération électrothermique (ESA), Adsorption avec régénération sous vide (VSA) et ESA-VSA couplés. La première étape du travail a consisté à choisir un adsorbant performant. Pour cela, plusieurs solides ont été considérés (charbons actifs, tamis moléculaires carbonés, matériaux polymères, zéolites ...) et deux adsorbants ont été choisis (zéolite 5A et matériau composite PDMS-charbon actif). Dans le cas de la régénération électrothermique, l'adsorbant a été chauffé de façon indirecte, par l'effet de Joule. Après avoir étudié les trois méthodes de régénération expérimentalement, un module de calcul a été développé au moyen de COMSOL la Multiphysics permettant d'ajuster les paramètres de cinétique de transfert de masse pour les étapes d'adsorption et de régénération.
Author: Nabil Ettlili
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Languages : fr
Pages : 426
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Book Description
La capture du CO2 en sortie d'une centrale thermique constitue un réel défi technologique. Les procédés d'adsorption peuvent être utilisés pour traiter de telles fumées caractérisées principalement par leurs grands débits et leurs faibles teneurs en CO2 (2x106 à 3x106 m3.h-1 pour une centrale de 750 MW, % Vol de CO2 = 12-15 %). Certains procédés d'adsorption existants comme les procédés PSA et TSA ont été utilisés pour le traitement des COV. Dans le cas de l'adsorption modulée en pression (PSA) l'effluent à traiter passe à travers d'un lit fixe d'adsorbant à haute pression. L'adsorbant est régénéré en baissant la pression. Pour l'adsorption modulée en température (TSA), l'adsorbant est régénéré en augmentant sa température. C'est souvent de l'air chaud qui est utilisé pour chauffer le lit. Ces deux procédés ne semblent pas bien adaptés pour la capture du CO2. Alors que le premier nécessite l'augmentation de la pression de grands débits de gaz, le deuxième procédé, basé sur le chauffage avec de l'air chaud, n'est pas énergétiquement efficace. De plus le CO2 récupéré est dilué par de l'air. L'objectif de ce travail est d'étudier un nouveau procédé d'adsorption qui permet de : 1- Traiter de grands débits de gaz à faible pression et capturer la majeure partie du dioxyde de carbone qu'ils contiennent ; 2- Récupérer le CO2 avec une haute pureté ; 3- Réduire le coût énergétique de la régénération. Pour réaliser ce travail, trois procédés d'adsorption ont été examinés expérimentalement et théoriquement : Adsorption avec régénération électrothermique (ESA), Adsorption avec régénération sous vide (VSA) et ESA-VSA couplés. La première étape du travail a consisté à choisir un adsorbant performant. Pour cela, plusieurs solides ont été considérés (charbons actifs, tamis moléculaires carbonés, matériaux polymères, zéolites ...) et deux adsorbants ont été choisis (zéolite 5A et matériau composite PDMS-charbon actif). Dans le cas de la régénération électrothermique, l'adsorbant a été chauffé de façon indirecte, par l'effet de Joule. Après avoir étudié les trois méthodes de régénération expérimentalement, un module de calcul a été développé au moyen de COMSOL la Multiphysics permettant d'ajuster les paramètres de cinétique de transfert de masse pour les étapes d'adsorption et de régénération.
Author: Paul Feron
Publisher: Woodhead Publishing
ISBN: 0081005156
Category : Technology & Engineering
Languages : en
Pages : 816
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Book Description
Absorption-Based Post-Combustion Capture of Carbon Dioxide provides a comprehensive and authoritative review of the use of absorbents for post-combustion capture of carbon dioxide. As fossil fuel-based power generation technologies are likely to remain key in the future, at least in the short- and medium-term, carbon capture and storage will be a critical greenhouse gas reduction technique. Post-combustion capture involves the removal of carbon dioxide from flue gases after fuel combustion, meaning that carbon dioxide can then be compressed and cooled to form a safely transportable liquid that can be stored underground. - Provides researchers in academia and industry with an authoritative overview of the amine-based methods for carbon dioxide capture from flue gases and related processes - Editors and contributors are well known experts in the field - Presents the first book on this specific topic
Author: François Guilhamassé
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Languages : fr
Pages : 0
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Pour faire face à l'augmentation des émissions de CO2 dans l'atmosphère à cause de la production électrique dans des centrales à charbon, le captage en post-combustion au moyen d'un procédé VSA est une solution envisageable. Les adsorbants utilisés dans notre étude sont la TEPA imprégnée sur SiO2, les oxydes de terre rare et le MOF (Metal Organic Frameworks) SIM-1. Pour chaque adsorbant, une étude du perçage puis de la régénération a été effectuée à partir d'une alimentation composée de 15%vol de CO2 et de N2. De ces essais, les conditions opératoires des cycles VSA ont été établies (durées des phases courtes, pas de circulation de purge). En cycle, les performances sont comparées à celle du procédé d'absorption avec la monoéthénolamine. La pureté du désorbat varie de 89,2%vol à 97,2%vol selon les adsorbants et les conditions opératoires. Elle est inférieure à celle du procédé d'absorption (99%vol) mais est correcte pour le transport et le stockage. Le taux de captage évolue de 87,2% à 94,9% (absorption : 98%). La consommation énergétique est inférieure à celle du procédé avec la MEA (de 1,53 à 3,45 MJ.kgCO2 1 pour notre procédé et 3,7 MJ.kgCO2¬1 pour l'absorption) Enfin la productivité est du même ordre de grandeur que celle d'autres procédés VSA de la littérature. Avec le modèle numérique, une étude locale de l'adsorbeur a été menée. Puis grâce à une étude paramétrique, des conditions optimales en cycle ont été déterminées. Les résultats obtenus ont permis de mettre en évidence des performances comparables avec les autres procédés VSA de la littérature. De plus, notre procédé est beaucoup moins énergivore que le procédé d'absorption mais la pureté du désorbat et le taux de captage en CO2 restent inférieurs.
Author: Benoît Boulinguiez
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Languages : fr
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Un procédé d’adsorption–électrodésorption sur textile de carbone activé est proposé afin de répondre à la problématique des composés organiques volatils à l’état de traces dans les gaz à fort potentiel énergétique : biogaz et gaz de ville. Une approche expérimentale en deux parties a été conduite afin de premièrement, sélectionner le matériau adéquat dans les conditions opératoires considérées et modéliser les phénomènes physico-chimiques relatifs à l’adsorption et la désorption thermique, deuxièmement, mettre en oeuvre ce matériau dans une unité pilote de purification en continu, à l’échelle du laboratoire. Un échantillon représentatif de COV est retenu : toluène, isopropanol, dichlorométhane, éthanethiol, octaméthylecyclotétrasiloxane et tétrahydrothiophène. L’adsorption et la désorption de ces composés sur différents textiles de carbone activé sont caractérisées, modélisées et quantifiées afin de pouvoir dimensionner l’unité pilote de traitement en continu.
Author: Jamal Benkhedda
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Languages : fr
Pages : 137
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L'objectif principal de notre travail était d'étudier un procédé de traitement des composés organiques volatils (COV) de l'air. Ce procédé consiste dans une première étape à adsorber les COV sur une colonne de charbon actif puis dans une seconde étape à régénérer l'adsorbant par le dioxyde de carbone supercritique. Notre recherche s'est déroulée en deux parties : - Dans la première partie, les isothermes d'adsorption du m-xylène et du toluène sur le charbon actif AC 40 ont été mesurées. Elles nous ont permis d'acquérir des informations sur l'effet de la température et sur l'influence de la nature de l'adsorbat. Les résultats expérimentaux ont été corrélés avec différents modèles mono constituants (Langmuir, Freundlich, Toth, et Dubinin). - Dans la seconde partie, des cycles d'adsorption-désorption du m-xylène par le CO2 supercritique ont permis de mettre en évidence que trois paramètres influençaient la désorption: le débit, la pression et la température.
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ISBN: 9781909453357
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Languages : en
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Author: Jürgen U. Keller
Publisher: Springer Science & Business Media
ISBN: 0387235981
Category : Science
Languages : en
Pages : 430
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This book is intended to present for the first time experimental methods to measure equilibria states of pure and mixed gases being adsorbed on the surface of solid materials. It has been written for engineers and scientists from industry and academia who are interested in adsorption based gas separation processes and/or in using gas adsorption for characterization of the porosity of solid materials. This book is the result of a fruitful collaboration of a theoretician (JUK) and an experimentalist (RS) over more than twelve years in the field of gas adsorption systems at the Institute of Fluid- and Thermodynamics (IFT) at the University of Siegen, Siegen, Germany. This collaboration resulted in the development of several new methods to measure not only pure gas adsorption, but gas mixture or coadsorption equilibria on inert porous solids. Also several new theoretical results could be achieved leading to new types of so-called adsorption isotherms based on the concepts of molecular association and – phenomenologically speaking – on that of thermodynamic phases of fractal dimension. Naturally, results of international collaboration of the authors over the years (1980-2000) also are included.
Author: Arthur L. Kohl
Publisher: Butterworth-Heinemann
ISBN:
Category : Technology & Engineering
Languages : en
Pages : 918
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Author: Diran Basmadjian
Publisher: CRC Press
ISBN: 1482286033
Category : Mathematics
Languages : en
Pages : 524
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Thoroughly revised and updated, The Art of Modeling in Science and Engineering with Mathematica, Second Edition explores the mathematical tools and procedures used in modeling based on the laws of conservation of mass, energy, momentum, and electrical charge. The authors have culled and consolidated the best from the first edition and
Author: C. E. Normand
Publisher:
ISBN:
Category : Gas flow
Languages : en
Pages : 84
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