PFI-TT: Novel Vortex-Flow Driven Process for Producing Calcium and Magnesium Carbonates Using Anthropogenic CO2
PFI-TT: Novel Vortex-Flow Driven Process for Producing Calcium and Magnesium Carbonates Using Anthropogenic CO2
批准号:
2141091
负责人:
Greeshma Gadikota
金额:
$25.0万
依托单位:
依托单位国家:
美国
项目类别:
Standard Grant
财政年份:
2022
资助国家:
美国
项目状态:
未结题
起止时间:
2022-02-01 至 2025-01-31
中文摘要
这一创新技术转化伙伴关系(PFI-TT)项目的更广泛影响/商业潜力是生产用于填充材料和建筑材料的新产品。这项拟议的技术使排放二氧化碳和生产碱性工业废渣的行业能够捕获并将其排放转化为商业有用和稳定的产品。它将用工程产品取代碳酸盐材料的开采,满足日益增长的绿色建筑材料的需求。拟议的项目将导致开发一种创新的低温方法,将捕获的二氧化碳排放转化为具有规则粒度分布的碳酸钙和碳酸镁。目前,工业上还没有通过具有规则孔径分布的固体碳酸盐形成集成二氧化碳捕获和再生的工艺。这项拟议的技术是传统的热驱动能源密集型磨削方法的一种节能替代方法。该项目将通过利用甘氨酸钠等可再生溶剂来应对与二氧化碳低溶解度相关的挑战。作为溶剂热再生的替代方案,可使用含钙和镁的材料对含有二氧化碳的溶剂进行化学再生,这些材料与二氧化碳反应生成无机碳酸盐并再生溶剂。在50-75°C下,通过固体碳酸盐形成的溶剂的化学再生明显低于90°C以上的溶剂的传统热再生。具有有序粒度分布的碳酸钙和碳酸镁在为这些研究量身定做的Taylor-Couette反应器中使用湍流涡流来实现。这项研究将推进反应堆工程的基本方面,多相化学相互作用的调整,以及可扩展实施的实际挑战。该奖项反映了NSF的法定使命,并通过使用基金会的智力优势和更广泛的影响审查标准进行评估,被认为值得支持。
英文摘要
The broader impact/commercial potential of this Partnerships for Innovation - Technology Translation (PFI-TT) project is to produce new products for filler materials and in construction materials. The proposed technology enables industries emitting CO2 and producing alkaline industrial residues to capture and convert their emissions into commercially useful and stable products. It will replace the mining of carbonate materials with engineered products, meeting the growing demand for green construction materials.The proposed project will lead to the development of an innovative low-temperature approach to convert captured CO2 emissions into calcium and magnesium carbonates with regular particle size distributions. Currently there is no process in industry that integrates CO2 capture and regeneration via solid carbonate formation with regular pore size distributions. The proposed technology is an energy-efficient alternative to conventional thermally driven energy-intensive grinding approaches. The project will address challenges associated with the low solubility of CO2 by harnessing regenerable solvents, such as sodium glycinate. As an alternative to thermal regeneration of solvents, the CO2-loaded solvents are chemically regenerated using calcium and magnesium bearing materials that react with CO2 to produce inorganic carbonates and regenerate the solvents. The chemical regeneration of solvents at 50-75 °C via solid carbonate formation is significantly lower compared to conventional thermal regeneration of solvents which occurs above 90 °C. Calcium and magnesium carbonates with well-ordered particle size distributions are realized using turbulent vortices in a Taylor-Couette reactor customized for these studies. The research will advance fundamental aspects of reactor engineering, tuning of multiphase chemical interactions, and practical challenges of scalable implementation.This award reflects NSF's statutory mission and has been deemed worthy of support through evaluation using the Foundation's intellectual merit and broader impacts review criteria.
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CAS-Climate: Conference: 2023 Carbon Capture, Utilization, and Storage GRC and GRS: Transformative Science for the New Carbon Economy
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批准号:2320707
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项目类别:Standard Grant
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资助金额:$4.0万
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财政年份:2023
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负责人:Greeshma Gadikota
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依托单位:
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批准号:2144373
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项目类别:Continuing Grant
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财政年份:2022
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负责人:Greeshma Gadikota
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项目类别:Standard Grant
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财政年份:2021
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负责人:Greeshma Gadikota
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依托单位:
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批准号:2034368
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项目类别:Standard Grant
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资助金额:$5.0万
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财政年份:2020
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负责人:Greeshma Gadikota
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依托单位:
2019 Carbon Capture, Utilization and Storage GRC/GRS
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批准号:1924081
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项目类别:Standard Grant
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资助金额:$4.08万
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财政年份:2019
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负责人:Greeshma Gadikota
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依托单位:
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