Model based study of a calcium oxide looping process for post-combustion carbon dioxide capture
Ylätalo, Jaakko (2010)
Tiivistelmä
Calcium oxide looping is a carbon dioxide sequestration technique that utilizes the partially reversible reaction between limestone and carbon dioxide in two interconnected fluidised beds, carbonator and calciner. Flue gases from a combustor are fed into the carbonator where calcium oxide reacts with carbon dioxide within the gases at a temperature of 650 ºC. Calcium oxide is transformed into calcium carbonate which is circulated into the regenerative calciner, where calcium carbonate is returned into calcium oxide and a stream of pure carbon dioxide at a higher temperature of 950 ºC. Calcium oxide looping has proved to have a low impact on the overall process efficiency and would be easily retrofitted into existing power plants.
This master’s thesis is done in participation to an EU funded project CaOling as a part of the Lappeenranta University of Technology deliverable, reactor modelling and scale-up tools. Thesis concentrates in creating the first model frame and finding the physically relevant phenomena governing the process. Kalsiumoksidi-kiertoprosessi on hiilidioksidin talteenottomenetelmä, joka hyödyntää kalsiumoksidin ja hiilidioksidin osittain palautuvaa reaktiota kahdessa yhdistetyssä kiertoleijureaktorissa. Savukaasut kattilasta syötetään karbonaattoriin, jossa kalsiumoksidi yhdistyy hiilidioksidin kanssa kalsiumkarbonaatiksi 650 asteen lämpötilassa. Kalsiumkarbonaatti syötetään regeneroivaan kalsinaattoriin, jossa se hajoaa kalsiumoksidiksi ja puhtaaksi hiilidioksidivirraksi 950 asteen lämpötilassa. Kalsiumoksidikiertoprosessilla on vähäinen vaikutus kokonaisprosessihyötysuhteeseen ja sen jälkiasennus olemassa oleviin laitoksiin on helppoa.
Tämä työ on tehty osana EU-rahoitteista CaOling-projektia Lappeenrannan teknillisen yliopiston reaktorimallinnuksen ja skaalaustyökalujen osakokonaisuuteen. Työssä keskityttiin ensimmäisen malliraamin luomiseen sekä prosessi säätelevien osailmiöiden ymmärtämiseen.
This master’s thesis is done in participation to an EU funded project CaOling as a part of the Lappeenranta University of Technology deliverable, reactor modelling and scale-up tools. Thesis concentrates in creating the first model frame and finding the physically relevant phenomena governing the process.
Tämä työ on tehty osana EU-rahoitteista CaOling-projektia Lappeenrannan teknillisen yliopiston reaktorimallinnuksen ja skaalaustyökalujen osakokonaisuuteen. Työssä keskityttiin ensimmäisen malliraamin luomiseen sekä prosessi säätelevien osailmiöiden ymmärtämiseen.