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Novel adsorbents applied to integrated energy-efficient industrial CO2 capture

应用于集成节能工业二氧化碳捕集的新型吸附剂

基本信息

批准号：
EP/N024540/1
负责人：
Mercedes Maroto-Valer
金额：
$ 125.57万
依托单位：
Heriot-Watt University
依托单位国家：
英国
项目类别：
Research Grant
财政年份：
2016
资助国家：
英国
起止时间：
2016 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://gtr.ukri.org/projects?ref=EP%2FN024540%2F1
关键词：
Novel adsorbents applied integrated energy

项目摘要

The UK Government has an ambitious target to reduce CO2 emissions by 80% by 2050. Industrial processes account for 25% of total EU CO2 emissions, and moreover, they are already operating at or close to the theoretical limits of efficiency. Therefore, CO2 capture and storage (CCS) is the only technology that can deliver the required emission reductions. However, efficiency and capital cost penalties associated with CO2 capture are hindering the deployment of CCS. There is an opportunity here for industrial CCS to operate at a wider range of temperatures and to integrate available thermal streams with heat required for on-site sorbent regeneration. This multidisciplinary proposal unites leading engineers and scientists from the Universities of Heriot-Watt, Hull and Newcastle to realise our vision of integrating novel hydrotalcite solid sorbents with advanced heat integration processes for industrial CO2 capture. Hydrotalcite materials present a big potential for industrial CCS, as they show faster kinetics and better regenerability over other high temperature sorbents; however, their application in industrial capture processes remains largely unexplored. We will research novel methodologies to enhance and tailor performance of hydrotalcites for CO2 capture over a wide range of conditions needed in industrial processes. We will also address the challenge of designing a suitable process that combines the roles of heat management (heat recovery for desorption) and mass transfer (ad- and desorption) across a range of process conditions (temperature, pressure, humidity, gas constituents) with a degree of flexibility that is economically and technically viable.

英国政府制定了一个雄心勃勃的目标，到2050年将二氧化碳排放量减少80%。工业过程占欧盟二氧化碳排放总量的25%，而且，它们已经达到或接近理论效率极限。因此，二氧化碳捕获和储存（CCS）是唯一能够实现所需减排的技术。然而，与CO2捕获相关的效率和资本成本惩罚阻碍了CCS的部署。工业CCS有机会在更宽的温度范围内运行，并将可用的热流与现场吸附剂再生所需的热量结合起来。这个多学科的提案联合了来自赫瑞瓦特大学、船体大学和纽卡斯尔大学的领先工程师和科学家，以实现我们将新型水滑石固体吸附剂与先进的热集成工艺相结合的愿景，用于工业二氧化碳捕获。水滑石材料在工业CCS中具有很大的潜力，因为它们比其他高温吸附剂显示出更快的动力学和更好的可再生性;然而，它们在工业捕获过程中的应用在很大程度上尚未开发。我们将研究新的方法，以提高和定制水滑石在工业过程中所需的各种条件下的CO2捕集性能。我们还将解决设计一个合适的工艺的挑战，该工艺将热管理（解吸热回收）和传质（吸附和解吸）的作用结合在一系列工艺条件（温度，压力，湿度，气体成分）中，具有一定程度的灵活性，在经济和技术上是可行的。

项目成果

期刊论文数量（10）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Layered Double Hydroxides: A systematic approach to investigate the effect of Mg: Al Ratio on CO2 Capture

层状双氢氧化物：研究 Mg:Al 比例对 CO2 捕获影响的系统方法

DOI：
发表时间：
2018
期刊：
影响因子：
0
作者：
Cheah L A
通讯作者：
Cheah L A

Molecular Modelling and Simulation of CO2 Adsorption onto Hydrotalcite-like Compounds at High Temperature

类水滑石化合物高温下 CO2 吸附的分子建模与模拟

DOI：
发表时间：
2018
期刊：
影响因子：
0
作者：
Aneke M
通讯作者：
Aneke M

Solid Circulating Velocity Measurement in a Liquid-Solid Micro-Circulating Fluidised Bed

液固微循环流化床中的固体循环速度测量

DOI：
10.3390/pr8091159
发表时间：
2020
期刊：
Processes
影响因子：
3.5
作者：
Do Nascimento O
通讯作者：
Do Nascimento O

Intensified carbon capture using adsorption: Heat transfer challenges and potential solutions

DOI：
10.1016/j.tsep.2018.07.012
发表时间：
2018-12-01
期刊：
THERMAL SCIENCE AND ENGINEERING PROGRESS
影响因子：
4.8
作者：
McDonough, Jonathan R.;Law, Richard;Zivkovic, Vladimir
通讯作者：
Zivkovic, Vladimir

Rapid and intensified screening of a carbon capture adsorbent using a 3D-printed swirling fluidised bed

DOI：
10.1016/j.cej.2022.138405
发表时间：
2022-08
期刊：
Chemical Engineering Journal
影响因子：
15.1
作者：
R. Jamei;J. McDonough;D. Reay;V. Zivkovic
通讯作者：
R. Jamei;J. McDonough;D. Reay;V. Zivkovic

DOI：
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