Refrigeration Engineering and Technology

ISSN-print: 0453-8307
ISSN-online: 2409-6792
ISO: 26324:2012
Архiви

Підвищення термодинамічної ефективності виробництва і використання діоксиду вуглецю

##plugins.themes.bootstrap3.article.main##

Г.К. Лавренченко
https://orcid.org/0000-0002-8239-7587
Б.Г. Грудка
https://orcid.org/0000-0003-1200-5442

Анотація

У цій статті досліджується комплекс проблем, починаючи від отримання газоподібного діоксиду вуглецю з різних джерел постачання та завершуючи аналізом характеристик вуглекислотних установок. Удосконалення вуглекислотних установок безпосередньо пов'язано з підвищенням ефек­тивності застосовуваних в них процесів, способів і схем. Приділено увагу економічному отриманню СО2 з продуктів згорання природного газу. Пропонується заміна в абсорбційно-десорбційній установці абсорбенту МЕА на абсорбент МДЕА (метилдіетаноламін), що дозволить заощадити гріючий пар і зменшити кратність циркуляції розчину. Розглянуто два типи вуглекислотних стан­цій, що працюють на природному газі: традиційної технологічної побудови; і з новими схемами, в яких застосовуються процеси когенерації та тригенерації. В даний час вважається, що доцільніше виробляти один універсальний продукт – низькотемпературний рідкий діоксид вуглецю, який легко можна трансформувати в будь-який інший його вид і необхідний стан. Обґрунтовано зниження енергетичних витрат в установках традиційного типу. На їх основі можна проводити модернізацію і реконструкцію існуючих вуглекислотних станцій. Показано, що при використанні продуктів згорання від стороннього джерела, наприклад, котельні установки, вуглекислотна станція для виробництва тієї ж кількості низькотемпературного рідкого діоксиду вуглецю буде витрачати, як мінімум, на 30% менше природного газу. Включення когенераційної установки до складу вуглекислотної станції дозволить одночасно виробляти крім рідкого діоксиду вуглецю, також електроенергію і теплоту. Утилізація теплових потоків в такій вуглекислотній станції може здійснюватися в паротурбінній установці, яка генерує додатково до 40% електроенергії. Видалення кисню з димових газів і повне осушення і очищення викидного потоку з абсорбера дозволяє отримати чистий газоподібний азот як додатковий продукт. Ексергетичний ККД запропонованого енерготехнологічного комплексу досягає 40%, тобто в 10 разів перевищує його значення для традиційних вуглекислотних станцій

Ключові слова:
Діоксид вуглецю, Абсорбент, Природний газ, Утилізація теплоти, Абсорбційна холодильна машина, Паротурбінна установка, Ефективність, Ексергетичний ККД

##plugins.themes.bootstrap3.article.details##

Як цитувати
Лавренченко, Г., & Грудка, Б. (2021). Підвищення термодинамічної ефективності виробництва і використання діоксиду вуглецю. Refrigeration Engineering and Technology, 56(3-4), 122-132. https://doi.org/10.15673/ret.v56i3-4.1948
Розділ
ТЕРМОДИНАМІЧНИЙ АНАЛІЗ ТА МОДЕЛЮВАННЯ

Посилання

1. Pimenova, T. F. (1982) Production and use of dry ice, liquid and gaseous carbon dioxide. Moscow: Light and Food Industry, 208.
2. Refrigeration technique (1961) Encyclopedic reference book in 2 books / Book 2. Application of cold in industry and transport. Moscow: Gostorgizdat, 575.
3. Tezikov, A. D. (1960) Production and use of dry ice. Moscow: Gostorgizdat, 128.
4. Danilov, R. L., Tarasenko, L. A., Velychansky, A. Ya. et al. (1975) Production of liquefied carbon dioxide using absorption ammonia refrigeration machine that uses the heat of flue gases. Refrigeration Technique, 9, 23-27.
5. Lavrenchenko, G. K., Kopytin, O. V., Shvets, S. G. (2004) Improvement of complexes for production of liquid low-temperature carbon dioxide from flue gases. 2. Reduction of energy consumption in medium pressure cascade installations. Industrial Gases, 1, 48-52.
6. Mikheev, V. P. (1966) Gas fuel and its combustion. Leningrad: Nedra, 328.
7. Dolinsky, A. A., Klimenko, V. N., Bileka, B. D. et al. (2000) Application of double-circuit steam turbine power plants on low-boiling working bodies in the conditions of geothermal deposits of Ukraine. Industrial Heat Engineering, 3, 30-42.
8. Lavrenchenko, G. K., Kopytin, O. V. (2005) Energy complexes on natural gas with cogeneration and steam turbine plants for the production of electricity, liquid carbon dioxide and nitrogen gas. Industrial Gases, 2, 11-22.