CO2 absorptio NaOH-liuoksiin ja saostus kalsiumkarbonaattina

Abstract

Hiilidioksidi (CO2) on haitallinen kasvihuonekaasu, jonka määrää teollisuuden päästöissä tulisi pyrkiä vähentämään ilmastonmuutoksen ehkäisemiseksi. Erilaisia CO2 hyötykäytön teknologioita (CCU) on esitetty mahdollisiksi päästöjenvähennyskeinoiksi. CO2 on mahdollista ottaa talteen polttoprosessin savukaasuista hyödyntämällä CO2 absorptiota kemiallisiin liuottimiin, kuten natriumhydroksidiin (NaOH). Absorbentin pH:ta säätelemällä CO2 voidaan absorboida liuokseen karbonaatti-ioneina (CO3 2−), ja myöhemmin erottaa esim. kalsiumkarbonaattina (CaCO3) liuoksesta yksinkertaisella saostusprosessilla. Päästöjä aiheuttavan tuotantolaitoksen yhteyteen sijoitetun, toisiinsa integroitujen CO2-talteenotto- ja karbonaatinsaostusprosessien avulla on teoriassa mahdollista vähentää CO2-päästöjä, hyödyntämällä samalla teollisuuden sivuvirtoja hyödyllisten kemikaalin valmistuksessa. Tässä työssä esitellään jatkuvatoimisen CO2-talteenottolaitteiston, ja siihen integroidun kalsiumkarbonaatin (CaCO3) saostuslaitteiston teoreettinen toimintaperiaate. Teoreettisen laitteiston lohko- ja virtauskaavio esitellään ja laitteiston yksinkertainen massatase lasketaan. Laitteiston suunnittelussa ja massataseiden laskennassa käytetään kokeellisella laitteistolla saatua dataa.