Výzkum vysokoteplotní sorpce CO 2 ze spalin s využitím karbonátové smyčky



Podobné dokumenty
Výzkum vysokoteplotní sorpce CO 2 ze spalin s využitím karbonátové smyčky

Vysokoteplotní karbonátová smyčka moderní metoda odstraňování CO 2 ze spalin

Projekt vysokoteplotní karbonátové smyčky, jeho hlavní aktivity a dosažené výsledky

Zhodnocení průběhu implementace projektu z pohledu zprostředkovatele programu CZ08 (MF)

NF-CZ08-OV STUDIE PILOTNÍCH TECHNOLOGIÍ CCS PRO UHELNÉ ZDROJE V ČR

NORSKÉ FONDY výzva CZ08 Zachycování a ukládání oxidu uhličitého

VÝZKUM A VÝVOJ METOD A TECHNOLOGIÍ ZACHYCOVÁNÍ CO 2 V ELEKTRÁRNÁCH NA FOSILNÍ PALIVA A UKLÁDÁNÍ DO GEOLOGICKÝCH FORMACÍ V PODMÍNKÁCH ČR FR-TI1/379

Perspektivní metody. PROČ sušení pevných paliv? Většina dodané energie se ztrácí. Klasická metoda sušení horkými spalinami

Sorpce oxidu uhličitého na vápence pocházejících z různých lokalit České republiky

PROGRAM NÍZKOEMISNÍCH UHELNÝCH ZDROJŮ SKUPINY ČEZ TISKOVÁ KONFERENCE,

Technologie přímého aditivního odsíření pro fluidní kotle malých a středních výkonů

Korozní experimenty konstrukčních materiálů pro technologie CCS

TECHNOLOGIE OCHRANY OVZDUŠÍ

Seznámení s experimentální jednotkou určenou pro výzkum metod snižovaní emisí při spalování fosilních paliv i bio paliv

Program CZ08 výsledky a zkušenosti z realizace

W E M A K E Y O U R I D E A S A R E A L I T Y SUCHÉ KONDICIONOVANÉ ODSÍŘENÍ ZNEČIŠŤOVÁNÍ

Studie pilotních technologií CCS pro uhelné zdroje v ČR. Tomáš Dlouhý Ústav energetiky, Fakulta strojní ČVUT v Praze

Problematika koncentrací Hg ve spalinách vzniklých po spalování pevných fosilních paliv

Použití přírodních vápenců z lomů v České republice v technologii vysokoteplotní sorpce oxidu uhličitého ze spalin

WE MAKE YOUR IDEAS A REALITY. Odsíření kotlů K2 - K4 na Teplárně Karviná: CFB FGD technologie tzv. na klíč

CCS technologie typu pre-combustion v podmínkách České Republiky

energetického využití odpadů, odstraňování produktů energetického využití odpadů, hodnocení dopadů těchto technologií na prostředí.

VÝZKUM PROCESU VYSOKOTEPLOTNÍ KARBONÁTOVÉ SMYČKY V ČR

VÝZKUMNÉ ENERGETICKÉ CENTRUM

Centrum kompetence automobilového průmyslu Josefa Božka - AutoSympo a Kolokvium Božek 2. a , Roztoky -

Omezování plynných emisí. Ochrana ovzduší ZS 2012/2013

Zkušenosti s oxy-fuel spalováním ve stacionární fluidní vrstvě

Omezování plynných emisí. Ochrana ovzduší ZS 2010/2011

Odstraňování Absorption minoritních nečistot z bioplynu

Elektroenergetika 1. Technologické okruhy parních elektráren

Problematika koncentrací Hg ve spalinách vzniklých po spalování pevných fosilních paliv

Přehled technologii pro energetické využití biomasy

STUDIE PILOTNÍCH TECHNOLOGIÍ CCS PRO UHELNÉ ZDROJE V ČR

TECHNOLOGIE KE SNIŽOVÁNÍ EMISÍ (SEKUNDÁRNÍ OPATŘENÍ K OMEZOVÁNÍ EMISÍ)

Porovnání experimentálních výsledků oxy-fuel spalování ve fluidní vrstvě s numerickým modelem

Výzkum a vývoj experimentálního zkušebního zařízení systém čištění spalin

Usilujeme. O zmírnění změny klimatu. EHP a Norské fondy v České republice. Program CZ08 Zachycování a ukládání CO 2

PARNÍ KOTEL, JEHO FUNKCE A ZAČLENĚNÍ V PROCESU ENERGETICKÉHO VYUŽITÍ PRŮMYSLOVÝCH A KOMUNÁLNÍCH ODPADŮ

Centrum výzkumu Řež s.r.o. Centrum výzkumu Řež se představuje

Vliv provozních parametrů fluidního kotle se stacionární fluidní vrstvou na tvorbu emisí SO 2, NO x a CO při spalování hnědého uhlí

Monitoring a snižováni emisí rtuti z velkých a středních energetických zdrojů

Jana Stachová, Marcela Fridrichová, Dominik Gazdič, Karel Dvořák.

Dopad zpřísněných emisních limitů a stropů na technologie čištění spalin zvláště velkých spalovacích zdrojů

Překvapující vlastnosti vedlejších energetických produktů

Vlhkost 5 20 % Výhřevnost MJ/kg Velikost částic ~ 40 mm Popel ~ 15 % Cl ~ 0,8 % S 0,3 0,5 % Hg ~ 0,2 mg/kg sušiny Cu ~ 100 mg/kg sušiny Cr ~ 50

WE MAKE YOUR IDEAS A REALITY. Odsíření kotlů K2 - K4 na Teplárně Karviná

CCS v České republice (a ve světě) Vít Hladík, Česká geologická služba

je moderní centrum vědy a komplexní výzkumná instituce v oblasti stavebnictví, která je součástí Fakulty stavební Vysokého učení technického v Brně.

Využití separačního parogenerátoru v čistých technologiích

Petr Šašek, Pavel Schmidt, Jiří Mann S 6 ZPEVNĚNÝ ZÁSYPOVÝ MATERIÁL NA BÁZI POPÍLKU

Možnosti energetického využívání tzv. palivového mixu v podmínkách malé a střední energetiky

MOKRÉ MECHANICKÉ ODLUČOVAČE

SPALOVÁNÍ PLYNU ZE ZPLYŇOVÁNÍ BIOMASY

Adsorpce CO 2 ze spalin elektráren na pevných sorbentech

AKUMULACE MÍSTNĚ VYROBENÉ OBNOVITELNÉ ENERGIE VE VODÍKU

ČVUT v Praze Fakulta stavební Katedra technických zařízení budov. 125ESB Energetické systémy budov. prof. Ing. Karel Kabele, CSc. ESB1 - Harmonogram

EPBD Semináře Články 8 & 9

INOVACE PRO EFEKTIVITU A ŢIVOTNÍ PROSTŘEDÍ

ODSÍŘENÍ, DENITRIFIKACE A ODPRÁŠENÍ KOTLŮ STŘEDNÍ VELIKOSTI

Sledování technického stavu závěsu kola

Trysky pro distributor vzduchu fluidního kotle v úpravě pro spalování biomasy

Energetické využití odpadu. 200 let První brněnské strojírny

Centrum AdMaS Struktura centra Vývoj pokročilých stavebních materiálů Vývoj pokročilých konstrukcí a technologií

VÝZKUM A VÝVOJ METOD A TECHNOLOGIÍ ZACHYCOVÁNÍ CO2 V ELEKTRÁRNÁCH NA FOSLINÍ PALIVA A UKLÁDÁNÍ DO GEOLOGICKÝCH FORMACÍ V PODMÍNKÁCH ČR

Rozsah průmyslového výzkumu a vývoje Etapa 9 Systém kontroly povrchových vad

Ekonomické hodnocení CCS technologií. VITVAROVA Monika, DLOUHY Tomas, HAVLIK Jan

Energetická politika a rozvoj města Litoměřice. Podnikatelské Fórum Ústeckého kraje Ústí nad Labem, 21. září 2015

Konference Problematika emisíz malých zdrojůznečišťování2

TÉMATA pro OBOROVÝ PROJEKT pro TZSI 2014/2015 Ú 12115

Strategie optimálního využití obnovitelných zdrojů energie v dopravě. Jiří Hromádko

Redukční procesy a možnosti využití při termickém zpracování odpadů. Dr. Ing. Stanislav Bartusek VŠB Technická univerzita Ostrava

TECHNOLOGIE OCHRANY OVZDUŠÍ

Oborový projekt 2013/2014 (návrh témat)

Finanční podpora státu u opatření na snižování emisí v segmentu velké energetiky na území Moravskoslezského kraje

Potřebnost energetického managementu nejen měst a obcí

Dopravní množství: m 3 /min

Vliv energetických paramatrů biomasy při i procesu spalování

TECHNOLOGIE KE SNIŽOVÁNÍ EMISÍ (SEKUNDÁRNÍ OPATŘENÍ K OMEZOVÁNÍ EMISÍ)

Dopravní množství: m 3 /min

Vliv zdrojů elektrické energie na životní prostředí

Provozní charakteristiky kontaktní parní sušky na biomasu

Projekty podpořené z programu TAČR

Vývoj technologie. Postup při vývoji technologií. a) empirická metoda postupného ověřování. b) syntéza procesu z informací. kooperace různých profesí

Dopravní množství: m 3 /min

Zplyňování biomasy a tříděného tuhého odpadu s výrobou elektrické energie pomocí turbosoustrojí

Optimalizace procesu přípravy elektrolytu pro vanadovou redoxní průtočnou baterii

Technologie výroby elektrárnách. Základní schémata výroby

ENERGETIKA TŘINEC, a.s. Horní Lomná

Dopravní množství: m 3 /min

On-line datový list GM960 PROCESNÍ ŘEŠENÍ

FLUIDNÍ KOTLE. Fluidní kotel na biomasu(parní) parní výkon t/h tlak páry 1,4 10 MPa teplota páry C. Fluidní kotel

Výroba biometanu pro lokální potřebu

Produktová informace. Stacionární kondenzační kotel WOLF MGK-2-800, 1000

Energie z odpadních vod. Karel Plotěný

Parogenerátory a spalovací zařízení

TECHNICKÁ ZAŘÍZENÍ BUDOV

Vedlejší energetické produkty a jejich využití

Spoluspalování hnědého uhlí a biomasy. Počítejte s dalšími provozními náklady!

ZÁKLADNÍ MODELY TOKU PORÉZNÍ MEMBRÁNOU

VÝROBA ELEKTRICKÉ ENERGIE V ČR

Transkript:

Výzkum vysokoteplotní sorpce CO 2 ze spalin s využitím karbonátové smyčky NF-CZ08-OV-1-005-2015 Hitecarlo

Partneři projektu Hlavní řešitel: Vysoká škola chemickotechnologická v Praze (VŠCHT) Fakulta technologie ochrany prostředí Partneři: České vysoké učení technické (ČVUT) Fakulta strojní ÚJV Řež, a.s. (ÚJV)

Dosavadní spolupráce řešitelských pracovišť Nejvýznamnější doposud řešené projekty z oblasti zachycování a ukládání CO 2 : Výzkum a vývoj metod a technologií záchytu CO 2 ze spalin a návrh technického řešení pro podmínky v ČR (ÚJV + VŠCHT) Nízkoemisní energetický systém se záchytem CO 2 před spalováním (ÚJV + VŠCHT) Vývoj a optimalizace metodik pro výzkum bezpečnostních bariér pro ukládání CO 2 jako jednoho ze základních způsobů snižování obsahu skleníkových plynů v atmosféře (ÚJV + ČGS + VŠCHT) Výzkum a vývoj metod a technologií zachycování CO 2 v elektrárnách na fosilní paliva a ukládání do geologických formací v podmínkách ČR (ÚJV + ČVUT + ČGS) Výzkum Oxyfuel spalování ve stacionární fluidní vrstvě pro CCS technologie (ČVUT + ÚJV)

Společné pracoviště na výzkum procesu čištění spalin z hnědého uhlí založeno v r. 2009 v Elektrárně Prunéřov II pro výzkum procesu odsíření spalin zakládající organizace: ČEZ + VŠCHT v r. 2013 působnost pracoviště rozšířena na výzkum procesu dekarbonatace spalin dalším partnerem ÚJV Řež

Společné pracoviště Prunéřov pro výzkum absorpčních metod čištění spalin bezvýplňová pračka spalinový ventilátor s možností regulace výkonu max. průtok spalin: 2500 m 3 /hod. membránové čerpadlo abs. kapaliny s možností regulace výkonu max. průtok abs. kapaliny: 7 m 3 /hod. tři nástřiková patra s možností regulace nástřiku objem nádoby pro abs. kapalinu: 0,5 m 3

Společné pracoviště Prunéřov pro výzkum adsorpčních metod čištění spalin rotační karuselový adsorbér s 6 válci naplněnými vhodným adsorbentem 3 ventilátory s možností regulace výkonu max. průtok spalin: 40 m 3 /hod. termická regenerace nasyceného adsorbentu max. průtok regeneračního plynu: 40 m 3 /hod. chladicí okruh s vlastním ventilátorem objem adsorbérů: 6 x 20 dm 3

Zařízení pro spalování paliv ve fluidní vrstvě na FS ČVUT

Hlavní důvody podání projektu vysokoteplotní karbonátové smyčky v rámci NF tato problematika zatím nebyla ani u jednoho z partnerů předmětem systematického výzkumu jedná se o progresivní technologii s možností dosažení vysoké účinnosti dekarbonatace spalin v ČR jsou k dispozici velké potenciální zásoby vhodných odsiřovacích materiálů využitelných v procesu vysokoteplotní karbonátové smyčky technologie je ve stádiu výzkumu a vyžaduje řešení celé řady technických problémů

Základy procesu vysokoteplotní karbonátové smyčky odstraňování CO 2 ze spalin probíhá jeho chemickou reakcí s CaO (MgO) za vysokých teplot CaO + CO 2 CaCO 3 regenerace adsorpčního materiálu se provádí zahřátím nad teplotu rozkladu vápence CaCO 3 CaO + CO 2

Schématické znázornění procesu vysokoteplotní karbonátové smyčky

Výzkumná pracoviště zabývající se problematikou vysokoteplotní karbonátové smyčky Canmet Energy, Kanada: 75 kw th, 2 fluidní reaktory, průměr 10 cm, výška 5 m Universita Stuttgart, Německo: 200 kw th, 2 fluidní reaktory, průměr 21 cm, výška 10 m Instituto Nacional del Carbón, Elektrárna La Pereda, Španělsko: 1,7 MW th, 2 fluidní reaktory, průměr 70 cm, výška 15 m Universita Darmstadt, Německo: 1 MW th, 2 fluidní reaktory, průměr 60/40 cm, výška 8,6/11,4 m

Výhody fluidní vrstvy intenzivnější přestup tepla a hmoty ve srovnání se stacionární vrstvou menší velikost zařízení stejná teplota v celém prostoru reaktoru možnost separace těžších částic síranu vznikajících konkurenční reakcí SO 2 s adsorbentem

Nevýhody fluidní vrstvy složitější regulace procesu je nutné použít sorbent o velikosti částic v malém rozmezí hodnot vyšší otěr částic sorbentu = vyšší nároky na mechanickou pevnost možnost únosu sorbentu ze zařízení (je nutné použít cyklony)

Cíl navrhovaného projektu NF testování vysokoteplotní technologie odstraňování CO 2 ze spalin pomocí karbonátové smyčky v laboratorním měřítku a návrh pilotního zařízení s fluidní vrstvou adsorbentu posouzení vhodnosti různých vápenců z českých lokalit pro použití v procesu vysokoteplotní karbonátové smyčky výběr optimálních materiálů a určení podmínek procesu zpracování dokumentace pro stavbu pilotní jednotky s fluidní (stacionární) vrstvou sorbentu

Hlavní plánované výzkumné aktivity analýza současného stavu výzkumu a vývoje v oblasti technologií vysokoteplotní karbonátové smyčky experimentální výzkum procesu karbonátové smyčky a vhodných adsorbentů v laboratorním měřítku s použitím modelových plynů návrh koncepce pilotního zařízení pro výzkum záchytu CO 2 ze spalin s použitím vysokoteplotní karbonátové smyčky zpracování dokumentace pro stavbu pilotního zařízení na výzkum záchytu CO 2 ze spalin procesem vysokoteplotní karbonátové smyčky

Analýza stavu výzkumu a technologie záchytu CO 2 vysokoteplotní sorpcí ve světě Činnosti plánované v návrhu projektu: 1. Specifikace hlavních nedořešených problémů záchytu CO 2 ze spalin procesem vysokoteplotní sorpce. 2. Výběr, vymezení a zdůvodnění problémů pro řešení v rámci navrhovaného projektu. Upřesnění věcné náplně projektu a dílčích cílů řešení projektu. Aktivitu řeší a za výstupy odpovídá ÚJV, spolupráce VŠCHT. Výstupem aktivity bude výzkumná zpráva.

Experimentální výzkum karbonátové smyčky a vhodných sorbentů v lab. podmínkách 1. Testování různých druhů vápenců z pohledu možného použití ve vysokoteplotní karbonátové smyčce. Bude vyšetřována minimální teplota rozkladu na CaO, změna povrchu CaO s teplotou (sintrace CaO) a reaktivita CaO s CO 2 za různých teplot. 2. Výběr optimálních vápenců pro další testování v laboratorním zařízení představujícím vysokoteplotní karbonátovou smyčku, stanovení optimálních pracovních podmínek vysokoteplotní karbonátové smyčky. 3. Návrh a sestavení fluidní laboratorní aparatury modelující vysokoteplotní karbonátovou smyčku pracující s modelovým plynem N 2 + CO 2.

Experimentální výzkum karbonátové smyčky a vhodných sorbentů v lab. podmínkách 4. Ověření činnosti laboratorní aparatury. Testování vybraných adsorbentů. 5. Vyhodnocení výsledků testů a stanovení optimálních pracovních parametrů pro vysokoteplotní karbonátovou smyčku. 6. Předběžný odhad ekonomie karbonátové smyčky. Aktivitu řeší a za výstupy odpovídá VŠCHT Praha. Výstupem řešení bude Souhrnná výzkumná zpráva za laboratorní výzkum.

Koncepce pilotního zařízení pro záchyt CO 2 v poloprovozních podmínkách 1. Výzkum a výběr koncepce pilotního zařízení pro výzkum vysokoteplotní sorpce CO 2 ze spalin s využitím karbonátové smyčky. 2. Předběžné principiální schéma adsorpčně-desorpčního systému, předběžné návrhy hlavních a pomocných komponent. Základní dimenzování systému, předběžné chemické a teplotechnické výpočty ve vazbě na energetický zdroj. 3. Výpočty základního chemismu celého systému vysokoteplotní sorpce, porovnání výpočtů s laboratorními testy, bilanční výpočty hmotnostních a energetických toků pracovních a pomocných medií.

Koncepce pilotního zařízení pro záchyt CO 2 v poloprovozních podmínkách 4. Matematický model fluidního systému vysokoteplotní sorpce. Výpočty fluidního systému se zohledněním různých fyzikálněchemických charakteristik vybraných sorbentů. 5. Návrh měřených veličin, způsobu měření a způsobu vyhodnocování a vizualizace měřených dat. 6. Návrh řízení a bezpečného provozu pilotního zařízení. Na řešení aktivity se podílí ÚJV, ČVUT i VŠCHT. Za řešení odpovídá koordinátor projektu. Výstupem bude souhrnná výzkumná zpráva za aktivitu včetně průvodní výpočtové a projektové dokumentace.

Dokumentace pro výrobu a výstavbu pilotního zařízení karbonátové smyčky 1. Zpracování projektové a konstrukční dokumentace pro výstavbu pilotního zařízení. 2. Návrh měřících míst a požadavků na vlastnosti snímačů. 3. Zpracování zadávací dokumentace pro rozvaděč řízení a ovládání pilotního zařízení a dokumentace pro propojení s uživatelským rozhraním v PC. 4. Vývoj řídícího softwaru a softwaru pro vyhodnocování a vizualizaci měřených dat. 5. Dokumentace pro montáž a oživení základních funkcí pilotního zařízení. Za plnění aktivity odpovídá ÚJV. Výstupem aktivity bude Souhrnná výzkumná zpráva a kompletní výkresová dokumentace pro výstavbu pilotního zařízení.

Plánované výdaje projektu Celkový rozpočet: 19,3 mil. CZK Dotace z NF: 14,3 mil. CZK Vlastní prostředky: 5 mil. CZK Rozdělení finanční podpory: VŠCHT: 6,7 mil. CZK ČVUT: 2,8 mil. CZK ÚJV: 4,9 mil. CZK

Management projektu Projektový manager: Karolína Friessová (VŠCHT) Karolina.Friessova@vscht.cz Hlavní řešitel: Karel Ciahotný (VŠCHT) Karel.Ciahotny@vscht.cz Vedoucí řešitelé u partnerských organizací: Jan Hrdlička (ČVUT) Jan.Hrdlicka@fs.cvut.cz Olga Ubrá (ÚJV) ubr@ujv.cz

Propagace projektu Webové stránky http://hitecarlo.vscht.cz Účasti na konferencích: ICCT 2015, Mikulov (duben 2015) TCCS Trondheim (červen 2015) Konference ERIN, Monínec (květen 2015) Konference Kotle a Energetická zařízení (březen 2016) Konference ICCT 2016, Mikulov (duben 2016) Publikace výsledků řešení projektu v odborných časopisech Informace pro širokou veřejnost: Noc vědců, Dny otevřených dveří a další akce

Řešitelé projektu upřímně děkují norské straně za finanční podporu poskytnutou na řešení projektu http://hitecarlo.vscht.cz