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.

英国政府的目标是将CO2排放量减少80％，到2050年。工业流程占欧盟二氧化碳总排放量的25％，而且，它们已经以或接近效率的理论限制。因此，二氧化碳捕获和存储（CCS）是唯一可以提供所需排放量的技术。但是，与二氧化碳捕获相关的效率和资本成本处罚正在阻碍CC的部署。这里有一个机会，工业CC可以在更广泛的温度下运行，并将可用的热流与现场吸附剂再生所需的热量相结合。这项多学科的建议将来自Heriot-Watt，Hull和Newcastle大学的领先工程师和科学家团结起来，以实现我们将新颖的Hydrotalcite固体吸附剂与用于工业CO2捕获的高级热集成过程的愿景。 Hydrotalcite材料对工业CCS具有很大的潜力，因为它们显示出比其他高温吸附剂更快的动力学和更好的再生性。但是，它们在工业捕获过程中的应用仍未得到探索。我们将研究新的方法，以增强和量身定制水力局的性能，以在工业过程中所需的广泛条件下捕获二氧化碳的捕获。我们还将应对设计合适的过程的挑战，该过程将热量管理（解吸热量的热量恢复）和质量转移（AD和解吸）结合在一起，跨过程条件（温度，压力，湿度，气体成分）与经济和技术上可行的灵活性。

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

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Mercedes Maroto-Valer其他文献

Modeling photocatalytic conversion of carbon dioxide in bubbling twin reactor

鼓泡双反应器中二氧化碳光催化转化的模拟

DOI：
10.1016/j.enconman.2017.07.049
发表时间：
2017-10
期刊：
Energy Conversion and Management
影响因子：
10.4
作者：
Fengming Chu;Shang Li;Huiyao Chen;Lijun Yang;Oluwafunmilola Ola;Mercedes Maroto-Valer;Xiaoze Du;Yongping Yang
通讯作者：
Yongping Yang