Beta 1


Title Thermodynamic modeling of CO2 absorption systems : Amino acid salts for CO2 capture, Methionine
Author Sengeløv, Louise With (Department of Chemical and Biochemical Engineering, Technical University of Denmark, DTU, DK-2800 Kgs. Lyngby, Denmark)
Supervisor Thomsen, Kaj (Department of Chemical and Biochemical Engineering, Technical University of Denmark, DTU, DK-2800 Kgs. Lyngby, Denmark)
Institution Technical University of Denmark, DTU, DK-2800 Kgs. Lyngby, Denmark
Thesis level Bachelor thesis
Year 2010
Abstract Denne afhandling omhandler modellering af aminosyresalte til brug som absorptionsmiddel i postcombustion. Den anvendte model er Extended UNIQUAC modellen, som består af UNIQUAC modellen plus et ekstra Debye-Hückel led, som tager hensyn til de elektrostatiske interaktioner mellem specierne. Kapitel 1 består af en introduktion til global opvarmning og CO2’s rolle som drivhusgas. Hovedformålet med kapitlet er at beskrive, hvorfor det er nødvendigt at mindske CO2 udledningen; og særligt udledningen af CO2 fra kraftværker. Kapitel 2 giver en introduktion til tre metoder til opsamling af CO2 fra kraftværker; pre-combustion, oxyfuel-combustion og post-combustion. For hver metode beskrives fordele og ulemper. I kapitel 3 gennemgås de kvaliteter, som et ideelt post-combustion absorptionsmiddel har. Derudover gives en kort gennemgang af fordele og ulemper ved alkanolaminer og aminosyresalte. I kapitel 4 beskrives egenskaber for aminosyren methionin, som siden modelleres, da det var den eneste aminosyre, hvor data var tilgængelige. Der er særligt fokus på fremstillingen af methionin og pHafhængigheden i ideal opløsning i form af et Bjerrum diagram. Methionins termiske stabilitet forsøges også vurderet. Kapitel 5 omhandler de faseligevægte og specieligevægte, der ifølge litteraturen på området vil være til stede under post-combustion forhold, og som der i bedst mulig grad bør tages hensyn til i modelleringen. I kapitel 6 gennemgås Pitzer modellen, som de anvendte methionin-data er modelleret med, samt Extended UNIQUAC modellen, der er den anvendte model i denne afhandling. Gamma-phi metoden og Henrys konstant forklares også, da de anvendes under Extended UNIQUAC modelleringen. Førstnævnte til gas-væske ligevægte og sidstnævnte for at tage hensyn til at CO2 er superkritisk under de betragtede forhold. Kapitlet danner grundlaget for en senere sammenligning af modellerne i afsnit 8.6. Kapitel 7 er et eksperimentelt afsnit omhandlende måling af frysepunktssænkninger. I kapitlet gennemgås teorien bag frysepunktssænkninger, den eksperimentelle fremgangsmåde, resultater og fejlkilder. I kapitel 8 beskrives udgangspunktet for modelleringen, og en analyse af de allerede bestemte parametre for kulsyresystemet foretages. Fremgangsmåden for parameterestimering og resultaterne gennemgås og fastholdes med de eksperimentelle data. Afsnit 8.6 indeholder alle resultater for systemerne med methionin, og Extended UNIQUAC modellens resultater sammenholdes med Pitzer modellens. I kapitel 9 gives en vurdering af kaliumsaltet af methionin som absorptionsmiddel i post-combustion. Der vil være en teoretisk sammenligning med alkanolaminerne MEA og MDEA og absorptionsmidlet K2CO3 under såvel absorptionsforhold som desorptionsforhold. Kapitel 10 indeholder en samlet konklusion og forslag til fremtidig forskning.
Imprint Technical University of Denmark (DTU) : Kgs. Lyngby, Denmark
Pages 63
Fulltext
Original PDF Bachelorprojekt_LWS.pdf (3.20 MB)
Admin Creation date: 2010-07-13    Update date: 2010-07-15    Source: dtu    ID: 265082    Original MXD