电化学介导的碳捕集分离

《能源进展》,第4卷,860-867页,2011年2月。

2011年2月
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电化学介导的碳捕集分离

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碳捕集技术已被认为是缓解人为CO的有效途径2排放。基于湿式化学洗涤的热摆分离技术显示出促进CO的潜力2捕获工业规模的碳排放;但是,由于高能源消耗而产生的总运营和资本成本使它们难以实施。电化学介导的过程被认为是下一代的CO2分离技术可以使碳捕获成为在不久的将来减少碳排放的一个更可行的选择。该技术利用电化学活性吸附剂,其对CO的分子亲和力发生显著变化2分子在电化学循环过程中。这种近乎等温的分离过程消耗电能以促进有效的CO2捕集和再生过程在更良性的条件下吸附和解吸比传统的连续湿洗涤操作。这种电力驱动的分离过程有可能显著降低改造CO的难度2捕获单元现有的化石燃料发电机组。安装电动分离系统的便捷性也将使其应用于其他工业碳排放源。然而,这种系统的设计需要仔细考虑,因为它涉及吸附剂的非均相电化学活化/失活和活性吸附剂与CO的均相络合2分子。能源效率的优化要求最小化这些过程的不可逆性。在本研究中,我们使用一般的火用分析来评估最小热力学功的基础上,系统设计和喹啉氧化还原活性分子的电化学参数。利用这个热力学框架,我们的结果表明,提出的技术可以捕获CO2稀释后燃烧烟气和再生CO2在1巴高效率,如果一个两阶段设计有效地实施。


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霍华德·赫尔佐格高级研究工程师

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t·艾伦·哈顿教授

化学工程