Analysis and optimal design of membrane processes for flue gas CO2 capture

渗透 烟气 膜技术 水蒸气 渗透 能源消耗 工艺工程 化学 化学工程 废物管理 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 电气工程
作者
Qinghua Li,Hongyu Wu,Zhi Wang,Jixiao Wang
出处
期刊:Separation and Purification Technology [Elsevier]
卷期号:298: 121584-121584 被引量:21
标识
DOI:10.1016/j.seppur.2022.121584
摘要

Membrane separation technology is a potential low-cost flue gas CO2 capture technology to cope with increasing CO2 content in the atmosphere. This paper analyzes the effects of different driving force generation strategies, membrane separation performance and water vapor on operating energy consumption and CO2 capture cost. Then membrane processes are optimized and designed under a wide range of separation requirements. The energy consumption of feed compression combined with permeate vacuum is the lowest when the stage cut is larger than 33.8%, but from the perspective of CO2 capture cost, the vacuum operation is suitable for membranes with high CO2 permeance and moderate selectivity, such as the CO2 permeance above 4000 GPU and the CO2/N2 selectivity below 100, to reduce the investment cost of membrane-related equipment. Since only improving the CO2/N2 selectivity results in an enlarged membrane area and consequently limits the reduction of CO2 capture cost, the development trend of CO2 permeance with increasing CO2/N2 selectivity is proposed to restrain the expansion of membrane area. The water vapor in flue gas can improve the mass transport driving force of CO2 and reduce the membrane area and the capture cost. For water-facilitated membranes, it is recommended to use segmented humidification to replenish the water vapor content of the residue side, especially for the membrane process with a high stage cut, such as the first stage of a two-stage membrane process. Finally, the optimal membrane process and operating pressure under different separation targets, specifically 50–95% dry basis CO2 purity and 50–90% CO2 recovery rate, are obtained by the techno-economic analyses.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
萧诗双完成签到,获得积分10
2秒前
Kyros完成签到 ,获得积分10
3秒前
搞怪的紫易完成签到,获得积分10
7秒前
西西完成签到 ,获得积分10
11秒前
livra1058完成签到,获得积分10
12秒前
和尘同光完成签到 ,获得积分10
14秒前
笑点低语芹完成签到,获得积分10
16秒前
KSung完成签到 ,获得积分10
18秒前
木子青山完成签到,获得积分10
18秒前
小城故事和冰雨完成签到,获得积分10
21秒前
qqq完成签到 ,获得积分10
24秒前
xiaoxiao完成签到 ,获得积分10
29秒前
范白容完成签到 ,获得积分10
35秒前
沐雨疏桐完成签到 ,获得积分10
45秒前
顾矜应助科研通管家采纳,获得10
47秒前
47秒前
CodeCraft应助科研通管家采纳,获得10
47秒前
47秒前
忞航发布了新的文献求助10
48秒前
王奥飞完成签到 ,获得积分10
54秒前
conghuang完成签到,获得积分10
56秒前
huazhangchina完成签到 ,获得积分10
57秒前
胖胖完成签到 ,获得积分0
59秒前
xxh完成签到,获得积分10
59秒前
忞航完成签到,获得积分10
1分钟前
树心完成签到 ,获得积分10
1分钟前
lion完成签到 ,获得积分10
1分钟前
时鹏飞完成签到 ,获得积分10
1分钟前
美丽蘑菇完成签到 ,获得积分10
1分钟前
沙耶酱完成签到,获得积分10
1分钟前
文艺的小海豚完成签到,获得积分10
1分钟前
Haomee完成签到,获得积分10
1分钟前
Jackpu完成签到,获得积分10
1分钟前
研友_Z1x9ln完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
echo完成签到 ,获得积分10
1分钟前
centlay应助席江海采纳,获得10
1分钟前
星丶完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Mike001发布了新的文献求助20
1分钟前
1分钟前
高分求助中
Teaching Social and Emotional Learning in Physical Education 900
Boris Pesce - Gli impiegati della Fiat dal 1955 al 1999 un percorso nella memoria 500
Chinese-English Translation Lexicon Version 3.0 500
Recherches Ethnographiques sue les Yao dans la Chine du Sud 500
Two-sample Mendelian randomization analysis reveals causal relationships between blood lipids and venous thromboembolism 500
[Lambert-Eaton syndrome without calcium channel autoantibodies] 460
Aspect and Predication: The Semantics of Argument Structure 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2396492
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2098732
关于积分的说明 5289341
捐赠科研通 1826174
什么是DOI,文献DOI怎么找? 910523
版权声明 560007
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 486633