TITLUL PROIECTULUI:

 

 

ELABORAREA UNEI TEHNOLOGII MODERNE DE REDUCERE A GAZELOR

CU EFECT DE SERĂ PRODUSE DE INDUSTRIA ROMÂNEASCĂ

 

 

CONSORŢIUL PROIECTULUI:

 

Coordonator proiect:

SC Filiala Institutul de Cercetări şi  Modernizări Energetice – ICEMENERG SA, Bucureşti

Adresa: B-dul Energeticienilor, nr. 8, 032092, sector 3, Bucureşti

Tel: + 4021-3462772; Fax: + 4021-3462790 ; web: www.icemenerg.ro

 

Partener 1:

Universitatea Petrol – Gaze Ploieşti

Adresa: Str. Bucureşti, nr.39, Ploieşti, Tel: 0244 575292; Fax: 0244 575847;

web:  www.upg-ploiesti.ro 

 

Partener 2:

SC Zecasin SA Bucureşti,

Adresa: Sp.Independenţei, nr. 202, Sector 6, Bucureşti, Tel: 316 34 45 ; Fax: 312 52 41;

web: www.pcnet.ro/c

 

Partener 3:

Universitatea Politehnică Bucureşti  - Centrul de Transfer Tehnologic pentru Industriile de Proces

Adresa: Sp.Independenţei, nr.313, Sector 6, Bucureşti; Tel: 402 94 61; Fax: 411 53 65;

web: www.chim.pub.ro /CTTPI

 

Partener 4:

Institutul Naţional de Cercetare-Dezvoltare pentru Chimie şi Petrochimie INCDCP – ICECHIM Bucureşti

Adresa: Sp.Independenţei, nr. 202, Sector 6, Bucureşti ; Tel: 315 32 99; Fax: 312 34 93;

web: www.icechim.ro

 

Partener 5:

Academia Română – Centrul de Economia Industriei şi Serviciilor

Adresa: Calea 13 Septembrie, Sector 5, Bucuresti Tel: 318 81 06; Fax: 318 24 18; web: www.iei.ro

 

Partener 6:

SC Uzina Termoelectrică Midia SA  Năvodari,

Adresa: Str. DJ 226, km 23, Localitatea Năvodari; Tel: 021 768944; Fax: 021 694439.

 

 

PREZENTARE PROIECT:

 

 Sunt prezentate succinct etapele premergatoare realizarii tehnologiei de retinere dioxidului de carbon din gazele poluante si anume:

ü      Caracterizarea gazelor arse in procesul de combustie cu compenentele sale: capacitatea de productie de energie electrica, caracterizarea combustibililor utilizati,  compozitia chimica pe componenti a gazelor de ardere, etc. 

ü      Sinteza structurilor adsorbante zeolitice si caracterizarea acestora, morfologic si structural;

ü      Caracterizarea procesului de aplicare a adsorbantilor sintetizati la retinerea CO2-ului din gazele arse si determinarea parametrilor de proces (determinarea izotermelor de adsorbtie, metoda ZLC) si a celor cinetici;

ü      Modelarea matematica si simularea  procesului de adsorbtie in vederea stabilirii tehnologiei si a instalatiei de capturare;

ü      Realizarea unei instalatii de prelevare a gazelor de ardere din procesul industrial;

ü      Realizarea instalatiei de captare a CO2-ului din gazele arse, teste, experimentari si performante

Consecinţele gazelor cu efect de seră la nivel planetar

 

 

Au fost sintetizati zeoliti cu proprietati diferite in ceea ce priveste tipul de retea cristalina, dimensiunea de pori, volumul de pori si compozitia chimica.

 

Materialele investigate fac parte din doua grupe:

 

Ø      zeolit NaA : Na12 [Al12Si12O48]∙ 27H2O 

Ø      zeolit NaX : Na88(H2O)220[Al88Si107O384]

 

 Au fost stabiliti parametrilor tehnologici de realizare a procesului de adsorbtie a dioxidului de carbon pe zeolitul NaX (cod structural 07 ZEC 5) prin teste,  incercari si studii de cinetica (concentratie, capacitate de adsorbtie, randament de retine a CO2 , temperatura, presiune, flux de gaz, etc.).

 

Morfologia tipica cuboctaedrica  cu distributie omogena a  dimensiunii de cristale (1 – 3 μm)  a zeolitului NaX sintetizat.

 

Fluxul tehnologic  de  retinere a CO2  din gazele emise de industria energetica pe site moleculare zeolitice consta din succesiunea  urmatoarelor etape :

I - Zona de transfer energetic, de la gazele arse la alti purtatori de energie ;

II - Zona de separare a apei si a altor componenti opozanti captarii uscate a CO2-ului , de exemplu vaporii de apa;

III - Zona captarii (retinerii) CO2 pe site moleculare zeolitice, dupa realizarea comprimarii acestuia la presiuni convenabile procesului. 

Fluxul tehnologic al  procesului de retinere a CO2  din gazele arse

 

 

 

 

 

 

Configurarea instalatiei pentru determinarea echilibrului de adsorbtie pe zeolitii sintetizati (cinetica si termodinamica adsorbtiei CO2)

 

 

 

   

 

 

Imagini ale instalatiei experimentale de captare a  CO2 din gazele de ardere.

 

Instalaţia experimentala de captare a CO2 a fost realizata pentru a putea realiza determinări experimentale in urmatoarele conditii:

ü      gaze de ardere utilizate ca influent,  prelevate din procesul  industrial de combustie a gazelor naturale, racite, filtrate,  uscate  si comprimate (caracteristicile din tabelul 3);

ü      doua coloane de adsorbtie echipate astfel: prima coloana cu adsorbantul ZEOLIT tip NaA, pentru uscarea gazelor de ardere, urmatoarea colana cu adsorbantul ZEOLIT 07 ZEC 5 (X 26), pentru procesul de adsorbtie a dioxidului de carbon;

ü      reductoare de presiune pentru gazele de ardere, manometre , debitmetre diferentiale, cai de trecere, baie de termostatare;

ü      tehnica analitica de identificare si cuantificare a componentilor din gazele de ardere constand intr-un aparat cromatograf de gaze Carlo Erba Instruments HLGC 5300 Mega Series.

ü      Instalatia a fost realizata pentru a putea asigura o gama de presiuni de pana la 10 ata si temperaturi in intervalul -10 oC pana la +50 oC.

 Datele experimentale rezultate in urma demonstrarii functionalitatii tehnologiei de captare a CO2  din gazele arse au fost prelucrate evidentiindu-se urmatorii parametrii de proces:

-          presiunea de lucru in sistem,  s-a mentinut constanta pe tot parcursul experimentarilor;

-          concentratia de NOx  a ramas nemodificata pe parcursul intregului experiment ( 83,39 %), ceea ce indica faptul ca adsorbantul ZEOLIT 07 ZEC5 ( X 26) are o selectivitate foarte buna pentru moleculele de CO2 din gazele de ardere;

-          Efluentul gazelor de ardere pana la momentul stapungerii stratului de adsorbant a avut un grad de purificare de 98 %;

-          Capacitatea de adsorbţie a ZEOLIT 07 ZEC 5 ( X 26) definita prin: cantitatea de  CO2 adsorbită  / cantitatea de adsorbant,  calculata a fost de 0,219 kg CO2 /  kg adsorbant; 

-          Caracterizarea procesului de adsorbtie a CO2  pe ZEOLIT 07 ZEC 5 ( X 26) prin ridicarea profilului  curbelor cinetice si confirmarea utilitatii modelului matematic prin compararea alurii curbelor celor doua sisteme: experimental si matematic.

In cadrul lucarii s-a realizat pe baza sistemelor informatice ASPEN-HYSYS / ASPEN—Hyprotech si CAPCOST o evalurare tehnico-economica a unei instalatii semipilot care sa purifice de CO2, un flux de gaze de ardere cu un debit de 90 m3 /h obtinut in industria energetica.

S-au facut precizari privind sechestarea si/sau stocarea CO2 dupa captare in structurile geologice din tara noastra.

Diseminarea rezultatelor  proiectului: 7 articole aparute in reviste de specialitate si 16 comunicari stiintifice prezentate  în cadrul unor conferinţe şi simpozioane din ţară si strainatate:

 

Selectie:

 1. A. Bolma, D. Bombos, Ghe.Bumbac, F. Bacalum, R. Ganea, M. Pitu, M. Bombos, A.Serbanescu „Tehnologie moderna pentru reducerea gazelor cu efect de sera produse de industria energetic”, Analele Universitatii din ORADEA, Fascicula  de Energetica nr.13, 2007, p.184-189.

2. A.Bolma, D.Bombos, Ghe. Bumbac, F.Bacalum, R.Ganea, M.Pitu, M.Bombos, A. Serbanescu, “Utilizarea zeolitilor sintetici pentru reducerea dioxidului de carbon din gazele produse de industria energetica”,  Tehnologiile Energiei, vol. 40, nr.10, 2007, pg. 12 -18.

 3.  A. Bolma,” Solutii ICEMENERG de utilizare a sitelor moleculare zeolitice in captarea CO2 in industria energetica”, Tehnologiile Energiei, vol. 41, nr.6, 2008, pg. 30-36.

 4. A. Bolma , Ghe. Bumbac, D. Bombos,  R. Ganea, “Separarea si captarea dioxidului de carbon din gazele de ardere produse de industria energetica pe adsorbanti zeolitici”,  Buletinul Tehnico – Stiintific al ICEMENERG, Vol. 6 , 2008, pg. 60 - 67. 

 5. A. Bolma, D. Bombos, Ghe. Bumbac , F.Bacalum, R. Ganea, M. Bombos, A. Serbanescu, “The modern technology to reduce the green house effect gases produced by the energetic industry” , 11th International Conference on Chemistry and the Environment, Sept. 9 – 12, 2007, Torun, Polonia.

 6. A. Bolma, D. Bombos, Ghe. Bumbac, F. Bacalum, Rodica Ganea, M.Pitu, M. Bombos, A. Serbanescu,“The Use the Zeolite Molecular Sieves for CO2 Capture from Exhaut Gases of Power Plants" , International Conference “Nanostructured Multifunctional Materials NMM07, oct.18-20, 2007, Sinaia, Romania.

7. D.Popovici, I.Bolocan, C. Dusescu, D.Bombos, Adsorbents for CO2 Capture from CO2 / N2 Mixtures, The 4th Trondheim Conference on CO2 Capture, Transport and Storage -Trondheim, Oct. 16-17, 2007, Norvegia.

 8. Ghe. Bumbac, A. Bolma, A. Dumitrescu, V. Bologa, “CO2 Capture on Zeolits for Sustainable Energy Production”, Early Market Introduction of New Energy Technologies in Liaison with Science and Industry " Workshop of the EMINENT-2 Project, Veszprem, 5 - 6 May 2008, Ungaria. 

 9. A.Bolma, Ghe. Bumbac, A.Dumitrescu, A. Serbanescu, “The Use the Zeolite Molecular Sieves for CO2 Capture from Exhaut Gases of Power Plants”, 35-nd International Conference of the  Slovak Society of Chemical Engineer SSCHE″,May 26 - 30, 2008, Tatranske Matliare,  Slovacia.

 10. A.Bolma, D. Bombos, Ghe. Bumbac, R.Ganea, A.Serbanescu, W.Herbert, D. Rasica, “Reducerea gazelor cu efect de sera produse de industria energetica pe structuri adsorbante zeolitice, Conferinta Internationala „ Foren 2008 ″ , 16 – 19 iunie 2008, Neptun, Romania.

 11. A.Bolma, Ghe.Bumbac, D.Bombos,  R.Ganea, “Technology for post-combustion carbon dioxide capture from the flue gas produces by the energy industry”, Conferinta: Cercetarea de excelenta: «Premisa favorabila pentru dezvoltarea spatiului romanesc de cercetare » 28 - 30 iulie 2008, Brasov, Romania. 

 

CONTACT:

Director Proiect:   dr.ing. Aurelia BOLMA

Centrul Energie Mediu

Secţia Mediu & Ecotehnologii

Tel: 346 27 72 /115; 0721 240 465

e-mail: bolma@icemenerg.ro ;

aureliabolma@yahoo.com