Адсорбер системы улавливания паров бензина: Адсорбер. Что это такое в машине, для чего нужен, на что влияет и какие основные признаки неисправности

Содержание

Система улавливания паров бензина, адсорбер устройство работа

Система улавливания паров бензина устройство.

При эксплуатации автомобиля в его топливном баке скапливаются пары бензина. Для предотвращения попадания паров в атмосферу применяется система улавливания паров бензина. Основным элементом этой системы является адсорбирующий фильтр (адсорбер). Кроме того в систему входят сепаратор, аварийный блокировочный (гравитационный) клапан, предохранительный клапан и двухходовой клапан бензобака. Сепаратор служит для отделения паров от бензина и предотвращает попадание топлива в адсорбер при полностью заправленном баке и возможном расширении топлива.

Для предотвращения вытекания топлива при опрокидывании автомобиля система улавливания паров бензина оборудована аварийным блокировочным клапаном. При отклонении этого клапана от вертикали на величину больше 90 гр., происходит его закрытие.

При длительной работе двигателя на холостых оборотах в баке и системе улавливания паров появляется большое разряжение. Это может привести к деформации бака и элементов системы. Для предотвращения этого служит предохранительный клапан, который в этом случае сообщает систему с атмосферой, для выравнивания давлений.

Двухходовой клапан служит для соединения и отсоединения топливного бака от адсорбера при различных режимах работы системы.

Система улавливания паров бензина принцип действия.

Двигатель заглушен.

Когда двигатель автомобиля заглушен, в топливном баке создаётся давление за счёт испарения топлива. Пары топлива попадают в сепаратор. Туда же может попасть топливо под воздействием давления при полностью заправленном баке. Если бензин из за излишнего давления попадёт в трубопровод двухходового клапана, то сработает блокировочный и предохранительный клапаны. В этом случае происходит аварийный сброс давления наружу.

Сепаратор служит для отделения паров от бензина. Под воздействием давления открывается двухходовой клапан и пары по трубопроводу попадают в адсорбер, где происходит их поглощение активированным углём.

Работа после пуска двигателя.

После пуска и работы двигателя на холостом ходу, за счёт расхода топлива и снижения его объёма происходит снижение давления в бензобаке и перекрытие двухходового клапана. Это приводит к разобщению адсорбера и бензобака. В дальнейшем при продолжительной работе двигателя на холостом ходу в баке создаётся ещё большее разряжение и под воздействием давления паров из адсорбера двухходовой клапан открывается и производится частичная продувка адсорбера, то есть часть паров возвращаются в бак.

Когда скорость автомобиля будет выше 20 км/ч, температура двигателя не ниже 80 гр. С, расчёт подачи топлива в цилиндры будет осуществляться по замкнутому циклу, то есть с участием показаний датчика кислорода и двигатель будет работать не на холостых оборотах (дроссельная заслонка открыта более чем на 2%) начнётся процесс продувки адсорбера. При этом контроллер кратковременно начнёт подавать питание на клапан продувки адсорбера.

Частота импульсов зависит от режима работы двигателя и находится в пределах 16 Гц. При срабатывании клапана продувки происходит сообщение фильтрующего элемента адсорбера с атмосферой, откуда поступает наружный воздух, и впускным коллектором, куда попадают пары бензина выветриваемые из фильтрующего элемента. При снижении скорости автомобиля ниже 2 км/ч или открытие дроссельной заслонки больше чем на 98%, контроллер прекращает подачу питания на клапан продувки адсорбера.

Система улавливания паров бензина и вентиляции бензобака EVAP

На чтение 9 мин Просмотров 13.5к. Опубликовано Обновлено

Все современные автомобили оснащены системой вентиляции бензобака и улавливания паров бензина (Evaporative Emission Control — EVAP). Система EVAP предотвращает выход паров топлива из топливного бака в атмосферу.

Система улавливания паров бензина собирает и временно сохраняет пары топлива в угольной канистре — адсорбере. Адсорбер заполнен гранулами активированного угля, которые могут поглощать пары топлива.

Когда двигатель работает, пары топлива удаляются из канистры и сжигаются в двигателе.

Неисправности системы EVAP

Если обнаружена утечка в системе EVAP, на приборной панели загорится индикатор Check Engine, а код неисправности, связанный с проблемой, будет сохранен в блоке управления двигателя (ЭБУ).

Общие проблемы с системой EVAP включают в себя неисправности клапана продувки адсорбера, который выпускает пары топлива в двигатель, утечки в вентиляционных и вакуумных шлангах, а также неплотные, плохо установленные или отсутствующие крышки бензобака.

Клапан продувки адсорбера

Наиболее распространенный код неисправности — P0440, который указывает на большую утечку (часто это открытая крышка бензобака). Коды ошибок клапана продувки (P0443 — P0449) также распространены.

Самая нежелательная ошибка — это P0442 — незначительная утечка в системе улавливания паров топлива EVAP. Этот код указывает на то, что система обнаружила небольшую утечку. Но небольшие утечки часто могут быть большой проблемой.

Под малой мы подразумеваем утечку не больше, чем укол булавкой! Такие небольшие утечки практически невозможно обнаружить визуально, поэтому обычно требуется специальное устройство, называемое дымогенератор.

Смотрите видео, как сделать дымогенератор своими руками:

Дымогенератор подает пар на основе минерального масла в систему EVAP под небольшим давлением. Дым также может содержать ультрафиолетовый краситель, чтобы его было легче увидеть в ультрафиолетовом свете.

Для чего нужна система улавливания паров бензина

Защита окружающей среды требует наличия системы EVAP на автомобилях, потому что пары топлива содержат различные углеводороды (HC). Легкие элементы в бензине легко испаряются, особенно в теплую погоду. К ним относятся альдегиды, ароматические соединения, олефины и высшие парафины.

Эти вещества реагируют с воздухом и солнечным светом (так называемая фотохимическая реакция), образуя смог. Альдегиды часто называют мгновенным смогом, потому что они могут образовывать смог, не подвергаясь фотохимическим изменениям.

Недостаток паров топлива в том, что топливо испаряется всякий раз, когда в оно есть в баке. Это означает, что если топливная система негерметична или открыта для атмосферы, она может загрязнять атмосферу 24 часа в сутки, даже если автомобиль никуда не едет.

Неконтролируемые выбросы в результате испарения, подобные этому, могут составлять до 20% загрязнения, производимого автомобилем.

Система EVAP полностью устраняет пары топлива как источника загрязнения воздуха, изолируя топливную систему от атмосферы. Вентиляционные линии от топливного бака направляют пары в адсорбер, где они улавливаются и хранятся до запуска двигателя.

Когда двигатель прогрелся и автомобиль движется по дороге, ЭБУ открывает продувочный клапан, позволяющий парам откачиваться из адсорбера во впускной коллектор. Всё, пары топлива сгорают в двигателе.

Как работает система EVAP

Герметизация топливного бака не так проста, как кажется. Во-первых, бак должен иметь какой-либо тип вентиляции, чтобы воздух мог поступать вместо топлива, поскольку топливо всасывается топливным насосом и направляется в двигатель.

Если бы бак был герметично закрыт, топливный насос вскоре создал бы достаточное отрицательное давление всасывания внутри бака, чтобы погнуть его.

В старых системах EVAP топливный бак вентилируется подпружиненным клапаном внутри крышки бензобака. На более новых автомобилях вентиляция сделана через адсорбер.

Компоненты системы EVAP

Основными компонентами системы улавливания паров топлива являются:

Топливный бак

Имеет некоторое пространство для расширения в верхней части, чтобы топливо могло расширяться в жаркий день без переполнения или протекания системы EVAP.

Крышка бензобака

Обычно содержит некоторый тип предохранительного клапана для вентиляции на старых транспортных средствах (pre-OBD II), но полностью закрыта (без вентиляционных отверстий) на более новых транспортных средствах (1996 и новее).

Если меняете крышку бензобака, она ДОЛЖНА быть того же типа, что и оригинал (вентилируемая или невентилируемая).

Сепаратор бензобака

Расположен сверху топливного бака или части расширительного бака. Это устройство предотвращает попадание жидкого бензина в адсорбер.

Сепаратор бензобака

Нельзя, чтобы жидкий бензин направлялся непосредственно в адсорбер, потому что это быстро перегрузило бы его способность хранить пары топлива. Сепаратор относительно беспроблемен. Единственные проблемы, которые могут возникнуть, это то, что возврат жидкости забивается мусором, таким как ржавчина из топливного бака.

Некоторые сепараторы используют немного другой подход для предотвращения попадания жидкого топлива в вентиляционную линию адсорбера. Внутри сепаратора установлен поплавок. Если жидкость поступает в устройство, поплавок поднимается и клапан закрывает вентиляцию бака.

Если в сепараторе или в вентиляционной линии между ним и адсорбером происходит засорение, топливный бак не сможет нормально «дышать». Симптомы включают в себя топливное голодание или деформацию топливного бака.

Если при при открытии крышки бензобака вы слышите значительный «пшииик», подозревайте плохую вентиляцию. Вы можете проверить вентиляцию бака, открыв крышку и затем отсоединив вентиляционную линию топливного бака от адсорбера. Если система без засоров, у вас должно получиться продуть через вентиляционную линию в топливный бак.

Продувка сжатым воздухом иногда может устранить засорение. Если нет, вам придется осмотреть вентиляционную линию и, возможно, снять топливный бак для диагностики проблемы.

Вентиляционный клапан

Клапан вентиляции контролирует поток наружного воздуха в и вне адсорбера. В некоторых автомобилях он называется «Клапан закрытия адсорбера» (CCV).

Одна сторона вентиляционного клапана соединена с адсорбером. Другая сторона соединена с вентиляционным шлангом, который имеет фильтр или сетку на конце и прикреплен к кузову или раме автомобиля.

В некоторых автомобилях вентиляционный клапан прикреплен к адсорберу. В других — он устанавливается отдельно.

Вентиляционный клапан

Клапан вентиляции управляется блоком управления двигателя. Обычно клапан открыт. Он закрывается, когда контроллер проверяет систему EVAP на наличие утечек.

Адсорбер (канистра с углём)

Это небольшой круглый или прямоугольный пластиковый или стальной контейнер. Обычно он спрятан и может располагаться в углу моторного отсека или возле бензобака.

Адсорбер FORD Focus

Адсорбер заполнен примерно 0,5 – 1 кг активированного угля. Уголь действует как губка — поглощает и хранит пары топлива. Пары хранятся в канистре до тех пор, пока автомобиль не запустится, не нагреется и не поедет.

Затем ЭБУ открывает клапан продувки адсорбера, который позволяет вакууму впуска откачивать пары топлива в двигатель. Контейнер с углём соединен с топливным баком линией вентиляции.

В нормальных условиях адсорбер вызывает мало проблем. Так как уголь не изнашивается, он должен проработать весь срок службы автомобиля.

Наиболее распространенная проблема с угольной канистрой — неисправность клапана продувки или вентиляции. Вакуумные клапаны продувки могут быть проверены путем подачи вакуума непосредственно на клапан с помощью ручного вакуумного насоса.

Адсорбер ВАЗ

Клапан должен открываться и не пропускать вакуум, если он хороший. С продувочными клапанами соленоидного типа напряжение может подаваться непосредственно на катушку, чтобы увидеть, открывается ли клапан. Сопротивление соленоида также можно проверить с помощью мультиметра, чтобы увидеть обрыв или короткое замыкание.

Стратегия управления продувкой во многих поздних моделях систем EVAP может быть довольно сложной, поэтому лучший совет здесь — поиск диагностических процедур EVAP в сервисной литературе производителя.

Коды неисправностей EVAP

Если блок управления двигателя обнаруживает утечку в системе улавливания паров бензина, он устанавливает код ошибки в диапазоне от P0440 до P0457:

  • P0440 — Неисправность системы EVAP.
  • P0441 — Система EVAP, неправильная пропускная способность.
  • P0442 — Обнаружена небольшая утечка системы EVAP.
  • P0443 — Неисправность в цепи клапана продувки системы EVAP.
  • P0444 — Обрыв в цепи клапана продувки системы EVAP.
  • P0445 — Короткое замыкание в цепи клапана продувки системы EVAP.
  • P0446 — Неисправность цепи клапана вентиляции системы EVAP.
  • P0447 — Обрыв цепи в цепи клапана вентиляции системы EVAP.
  • P0448 — Короткое замыкание в цепи клапана вентиляции системы EVAP.
  • P0449 — Система EVAP, цепь электромагнитного клапана.
  • P0450, P0451 — Датчик давления в системе EVAP.
  • P0452 — Датчик давления в системе EVAP, низкий входной сигнал.
  • P0453 — Датчик давления в системе EVAP, высокий входной сигнал.
  • P0454 — Датчик давления в системе EVAP, прерывание сигнала.
  • P0455 — Обнаружена утечка системы EVAP (большая утечка).
  • P0456 — Обнаружена утечка системы EVAP (небольшая утечка).
  • P0457 — Обнаружена утечка системы EVAP (крышка топливного бака).

Если вы обнаружите код неисправности P0440, P0455 или P0457 (большая утечка паров топлива), снимите крышку бензобака, осмотрите уплотнение на входе в заливную горловину и на нижней стороне крышки на наличие зазубрин, мусора или повреждений.

Трещины в уплотнительной манжете топливной горловины

Затем снова закрутите крышку и убедитесь, что она щелкнула хотя бы один раз, чтобы обеспечить плотное уплотнение. Если причиной утечек была крышка бензобака, неисправность должна исчезнуть, а индикатор Check Engine погаснет при следующем запуске тестирования EVAP.

Если Check Engine остается включённым, проблема заключается в плохой крышке или большой утечке пара где-то в системе EVAP (скорее всего, пропускающий или неплотный продувочный шланг).

Неисправности вентиляционного клапана

Наиболее распространенная проблема с вентиляционным клапаном — это когда он заклинил или не закрывается. Это создает утечку системы EVAP и вызывает ошибку OBD2.

Например, в некоторых автомобилях Nissan и Infiniti неисправный клапан вентиляции часто вызывал код ошибки P0455 — утечка в системе EVAP.

Другая проблема заключается в том, что грязь и пыль могут попасть в клапан через вентиляционный шланг и вызвать его засорение. Это также активирует индикатор Check Engine. Известно, что некоторые грузовые автомобили GM имеют эту проблему, которая вызывает код ошибки P0466.

Ремонт включает в себя замену клапана и некоторые изменения в его настройке. Засоренный вентиляционный клапан может вызвать проблемы при заполнении топливного бака.

Скачать справочные материалы по EVAP

Система улавливания паров топлива EVAP на автомобилях Toyota

Общее описание

1. Эта система предназначена для адсорбции паров топлива и, при работающем двигателе, для выпуска их во впускной коллектор (продувка), где они смешиваются с рабочей смесью. В моделях до 2000 года

выпуска угольный адсорбер установлен в моторном отсеке (см. рис. 17.1 ,а).

Рис. 17.1,а. Местонахождение компонентов системы EVAP (угольный адсорбер паров топлива) – модели до 2000 года выпуска

В моделях выпуска с 2001 года угольный адсорбер установлен на днище автомобиля за топливным баком (см. рис. 17.1,б).

Рис. 17.1,б. Местонахождение компонентов системы EVAP – модели выпуска с 2001 года

2. Если двигатель не работает, пары топлива проходят через систему шлангов из топливного бака, корпуса дросселя и впускного коллектора в угольный адсорбер, где они хранятся до запуска двигателя. Когда двигатель работает, пары топлива удаляются из адсорбера с помощью контрольного клапана продувки и направляются во впускной коллектор и далее в цилиндры, где они участвуют в нормальном процессе сгорания топлива. Электронный клапан продувки управляется непосредственно модулем ЕСМ.

3. Крышка заливной горловины топливного бака в целях безопасности снабжена двухканальным клапаном. При неисправности системы улавливания паров топлива этот клапан выпускает пары топлива в атмосферу.

4. В систему EVAP входит датчик давления паров топлива. Этот датчик реагирует на избыточное давление паров топлива в системе. В моделях до 2000 года выпуска он установлен на моторном щите. В моделях выпуска с 2001 года датчик давления паров топлива вмонтирован в узел топливного насоса/датчика указателя уровня топлива в верхней части топливного бака.

5. После того как двигатель проработал некоторое время и прогрелся до необходимой температуры, открывается вакуумный переключающий клапан (контрольный клапан продувки), позволяя парам топлива выходить из адсорбера во впускной коллектор. Здесь пары топлива смешиваются с воздухом и далее подаются в камеры сгорания вместе с рабочей смесью.

6. Датчик давления паров в топливном баке отслеживает изменения давления внутри бака и, когда давление превысит установленный порог, открывает вакуумный переключающий клапан (см. рис. 17.6,а,б) и пропускает пары из топливного бака в угольный адсорбер.

Рис. 17.6,а. Электровакуумный клапан системы EVAP (показан стрелкой) в моделях до 2000 года выпуска

Рис. 17.6,б. Местонахождение электровакуумного клапана системы EUAP (показан стрелкой) в моделях выпуска с 2001 года

Снятие и установка

Угольный адсорбер

7. Отсоедините провод от отрицательного вывода аккумулятора.

8. Если вы работаете с моделью выпуска, начиная с 2001 года, поднимите заднюю часть автомобиля и установите страховочные опоры.

9. Отсоедините разъемы проводки, тщательно промаркируйте и отсоедините вентиляционные шланги от угольного адсорбера, отверните болты крепления и снимите угольный адсорбер с автомобиля. При необходимости обращайтесь к иллюстрациям в начале этого параграфа.

10. Установка угольного адсорбера производится в порядке, обратном его снятию.

Смотрите видео: Устранение ошибки Р0456 на автомобилях Toyota

Как снять элементы системы улавливания паров бензина Нива Шевроле

Система улавливания паров бензина (СУПБ) состоит из угольного адсорбера с электромагнитным клапаном продувки и соединительных трубопроводов

Пары бензина из топливного бака подаются в улавливающую емкость (адсорбер с активированным углем) для удержания их при неработающем двигателе.

 

Пары поступают через патрубок, обозначенный надписью «TANK» (рис. 1)

Контроллер, управляя электромагнитным клапаном, осуществляет продувку адсорбера после того, как двигатель проработает заданный период времени с момента перехода на режим управления топливоподачей по замкнутому контуру.

Воздух подводится в адсорбер через патрубок «AIR», где смешивается с парами бензина. Образовавшаяся таким образом смесь засасывается во впускную трубу двигателя для сжигания в ходе рабочего процесса.

Контроллер регулирует степень продувки адсорбера в зависимости от режима работы двигателя, подавая на клапан сигнал с изменяемой частотой импульса (16 Гц, 32 Гц).

Контроллер постоянно отслеживает влияние продувки (состояние по наполняемости парами топлива адсорбера) на работу двигателя по информации сигнала с УДК.

Если адсорбер имеет большой % наполнения парами топлива, контроллер уменьшает топливоподачу (фактор характеризующий степень наполняемости парами топлива FU-COTE_W около 2%, соответственно, если % наполняемости парами топлива низкий – FU-COTE_W около 0%).

Контроллер при каждой поездке на прогретом двигателе проверяет состояние клапана продувки адсорбера, полностью закрывая его и открывая на значение, превышающее установленное для данного режима работы двигателя.

По отклонению фактора коррекции топливоподачи контроллер определяет состояние клапана продувки адсорбера.

Диагностический прибор отображает коэффициент заполнения управляющего сигнала. Коэффициент 0% означает, что продувка адсорбера не осуществляется. Коэффициент 100% означает, что происходит максимальная продувка.

Контроллер включает электромагнитный клапан продувки когда:

— температура охлаждающей жидкости выше определенного значения;

— система работает в режиме обратной связи по сигналу датчика кислорода;

— система исправна.

Неисправности и их причины

Нестабильность холостого хода, остановка двигателя, повышенная токсичность и ухудшение ездовых качеств могут быть вызваны следующими причинами:

— неисправность электромагнитного клапана продувки;

— повреждение адсорбера;

— переполнение адсорбера;

— повреждения или неправильные соединения шлангов;

— пережатие или засорение шлангов.

Схема системы улавливания паров бензина ЕВРО-2 и схема системы улавливания паров бензина ЕВРО-3

Система снижения токсичности ЕВРО-4 отличается от системы снижения токсичности ЕВРО-3 оригинальным нейтрализатором.

Для выполнения норм Евро-5 применяется глушитель дополнительный 21230-1200018-50 с нейтрализатором 21230-1206026-50

Визуальный контроль адсорбера и клапана продувки адсорбера

 

Осмотреть электромагнитный клапан и адсорбер (рис. 2). При наличии трещин или повреждений корпуса узел заменить.

Проверить надежность соединения шлангов подвода разрежения и паров из бензобака.

Снятие электромагнитного клапана продувки адсорбера

Подготавливаем автомобиль и снимаем экран двигателя

 

Отсоединяем колодку от клапана продувки адсорбера, отжав фиксаторы колодки

Ключом на 10 откручиваем два болта крепления кронштейна клапана к ресиверу впускного трубопровода

 

Отводим клапан с кронштейном от ресивера и отсоединяем от штуцеров клапана трубки, соединяющие его с дроссельным узлом

Отсоединяем трубку, соединяющую с адсорбером

 

Поддеваем плоской отверткой фиксатор кронштейна

Сдвигаем кронштейн по направляющим клапана и разъединяем их

Снятие адсорбера

 

Отсоединяем от штуцеров адсорбера трубки, соединяющие с клапаном продувки и гравитационным клапаном

Ключом на 10 ослабляем затяжку стяжного болта кронштейна адсорбера и вынимаем адсорбер из кронштейна

Устанавливаем элементы системы улавливания паров в обратной последовательности

Адсорбер: устройство и принцип работы

Все автомобили, соответствующие экологическому стандарту Евро-3 и выше, оснащаются системой улавливания паров бензина. Узнать о ее наличии в комплектации того или иного авто можно по аббревиатуре EVAP — Evaporative Emission Control.

EVAP состоит из нескольких основных элементов:

  • адсорбер или абсорбер;
  • клапан продувки;
  • соединительные магистральные трубки.

Как известно, при контакте топлива с атмосферным воздухом происходит образование паров бензина, которые могут попадать в атмосферу. Испарение происходит при нагреве топлива в баке, а также при изменении атмосферного давления. Задача системы EVAP состоит в улавливании этих паров и их перенаправлении во впускной коллектор, после чего они поступают в камеры сгорания.

Таким образом, благодаря установке данной системы одним выстрелом сразу решается два важных вопроса: защита окружающей среды и экономное расходование топлива. Наша сегодняшняя статья на Vodi.su будет посвящена центральному элементу EVAP — адсорберу.

Устройство

Адсорбер является составной частью топливной системы современного автомобиля. С помощью системы трубок он соединяется с баком, впускным коллектором и атмосферой. Располагается адсорбер в основном в подкапотном пространстве под воздухозаборником возле правой колесной дуги по ходу автомобиля.

Адсорбер представляет собой небольшую цилиндрическую ёмкость наполненную адсорбентом, то есть веществом, которое впитывает пары бензины.

В качестве адсорбента используют:

  • пористое вещество на основе натуральных углеродов, попросту говоря уголь;
  • пористые минералы, встречающиеся в естественной среде;
  • высушенный силикатный гель;
  • алюмосиликаты в сочетании с солями натрия или кальция.

Внутри имеется специальная пластина — сепаратор, делящая цилиндр на две равные части. Он нужен для задержания паров.

Другими конструктивными элементами являются:

  • электромагнитный клапан — он регулируется электронным блоком управления и отвечает за различные режимы работы устройства;
  • исходящие трубки, которые соединяют ёмкость с баком, впускным коллектором и воздухозаборником;
  • гравитационный клапан — практически не используется, но благодаря ему в экстренных ситуациях не происходит переливания бензина через горловину бака, например если машина перевернется.

Нужно отметить, что, помимо самого адсорбента, главным элементом выступает именно электромагнитный клапан, который отвечает за нормальную работу данного устройства, то есть его продувку, освобождение от накопленных паров, их перенаправление к дроссельной заслонке или обратно в бак.

Принцип работы

Главная задача состоит в улавливании паров бензина. Как известно, до массового внедрения адсорберов, в баке имелся специальный воздушный клапан, через который пары топлива поступали непосредственно в воздух, которым мы дышим. Чтобы уменьшить количество этих испарений применялись конденсатор и сепаратор, где пары конденсировались и стекали обратно в бак.

Сегодня баки не оснащены воздушными клапанами, а все не успевшие конденсироваться пары поступают в адсорбер. При выключенном моторе они попросту накапливаются в нем. При достижении критического объема внутри возрастает давление и открывается перепускной клапан, связывающий ёмкость с баком. Через трубопровод конденсат просто стекает в бак.

Если же вы заводите машину, то электромагнитный клапан открывается и все пары начинают поступать во впускной коллектор и к дроссельной заслонке, где, смешиваясь с атмосферным воздухом из воздухозаборника, впрыскиваются через инжекторные форсунки непосредственно в цилиндры двигателя.

Также благодаря электромагнитному клапану происходит повторная продувка, в результате которой ранее не использованные пары повторно выдуваются к дросселю. Таким образом в процессе работы адсорбер практически полностью очищается.

Выявление неисправностей и их устранение

Система EVAP работает практически в бесперебойном интенсивном режиме. Естественно, со временем возникают различные неисправности, которые проявляются характерными симптомами. Во-первых, если проводящие трубки забиты, то пары накапливаются в самом баке. Когда вы приезжаете на заправку и открываете крышку, то шипение из бака как раз и говорит о подобной проблеме.

Если электромагнитный клапан теряет герметичность, пары могут неконтролированно поступать во впускной коллектор, в результате чего повышается расход топлива и наблюдаются проблемы с запуском двигателя с первой попытки. Также мотор может попросту глохнуть во время остановки, например на красный свет.

Вот еще характерные симптомы неисправностей:

  • на холостых ходах отчетливо слышны щелчки электромагнитного клапана;
  • плавающие обороты при прогреве двигателя особенно в зимнее время;
  • датчик уровня топлива подает неверные данные, уровень стремительно меняется как в верхнюю, так и в нижнюю стороны;
  • ухудшение динамических показателей из-за падения тяги;
  • «троение» при переходе на повышенные передачи.

Также стоит начать беспокоиться, если в салоне или в капоте ощущается стойкий запах бензина. Это может говорить о повреждении проводящих трубок и потере герметичности.

Устранить проблему можно как самостоятельно, так и с помощью профессионалов из СТО. Не спешите сразу же бежать в магазин запчастей и искать подходящий тип адсорбера. Попробуйте его демонтировать и разобрать. Например некоторые производители внутрь устанавливают фильтры из поролона, который со временем превращается в труху и засоряет трубки.

Электромагнитный клапан также поддается регулировке. Так, чтобы избавиться от характерных щелчков, можно прокрутить немного регулировочный винт примерно на пол оборота, ослабив или наоборот затянув его. При повторном запуске двигателя щелчки должны пропасть, а контроллер перестанет выдавать ошибку. При желании клапан можно самостоятельно заменить, к счастью, стоит он не слишком дорого.

Схема системы улавливания паров топлива двигателя 2111

Система улавливания паров топлива (бензина) — СУПБ является подсистемой системы питания двигателя автомобиля.


Она, вместе с катализатором и датчиком кислорода, устанавливалась на часть инжекторных двигателей 2111 автомобилей ВАЗ 21083, 21093, 21099 для соответствия по чистоте выхлопа нормам Евро-2.

Ее назначение — улавливание паров топлива в бензобаке, транспортировку их в хранилище (адсорбер) и дожигание в двигателе при определенных условиях, а так же предотвращение увеличения давления этих самых паров в топливном баке выше нормы.

Вот схема ее устройства с описанием деталей и порядка работы.

Схема системы улавливания паров топлива двигателя 2111 автомобилей ВАЗ 21083, 21093, 21099

См. фото в начале статьи.

Описание схемы

В СУПБ инжекторного двигателя 2111 автомобилей ВАЗ 21083, 21093, 21099 пары топлива при повышении давления в бензобаке поступают в сепаратор — бачок под правым задним крылом, где часть из них конденсируется и возвращается обратно в топливный бак. Остальная часть паров из сепаратора, минуя предохранительный (двухходовой), гравитационный и обратный клапана этой системы, по трубкам поступает в адсорбер.

Здесь пары накаливаются и удерживаются угольным наполнителем адсорбера.

При работе двигателя с повышенной частотой вращения блок управления дает команду на открытие клапана продувки адсорбера (режим продувки адсорбера). При этом в адсорбер поступает дополнительный воздух через штуцер подвода воздуха продувки (AIR). В адсорбере он смешивается с парами топлива. Под действием разряжения смесь воздуха и паров по трубке высасываются из адсорбера на штуцер в дроссельном узле, и далее попадает через ресивер в цилиндры двигателя. Где и дожигается.

Блок управления регулирует степень продувки адсорбера в зависимости от режима работы двигателя.

Предохранительный (двухходовой) клапан необходим для аварийного сброса давления в бензобаке, в случае, если остальная система СУПБ по каким-то причинам не работает.

Гравитационный клапан необходим для предотвращения выливания топлива в случае опрокидывания автомобиля.

Обратный клапан предотвращает слив топлива из адсорбера обратно в систему.

В случае неисправности системы улавливания паров топлива возможны перебои в работе двигателя на холостом ходу, запах бензина внутри и снаружи автомобиля, загорание лампы Check Engine (если неисправен клапан продувки адсорбера).

Примечания и дополнения

— На карбюраторных двигателях 2108, 21081, 21083 аналогом системы улавливания паров бензина является система вентиляции топливного бака. Но в ней пары топлива удаляются в атмосферу, а не дожигаются в двигателе.

Еще статьи по инжекторному двигателю 2111 автомобилей ВАЗ 21083, 21093, 21099

— Признаки (симптомы) неисправности регулятора давления топлива

— Нет искры инжектор ВАЗ

— Нет давления в топливной рампе, причины

— Признаки засорения топливного фильтра инжекторного двигателя

— Проверка регулятора холостого хода (РХХ) ЭСУД ВАЗ 21083, 21093, 21099

— Признаки (симптомы) неисправности адсорбера

Система улавливания паров топлива Шевроле Ланос / ЗАЗ Шанс (Chevrolet Lanos, ZAZ CHANCE, Сенс)

В системе применен метод поглощения паров угольным адсорбером. Он установлен на основании кузова справа сзади и соединен трубопроводами с топливным баком и клапаном продувки.

Гранулы древесного или активированного угля обладают природной способностью поглощать бензиновые испарения. Бензиновые пары, поглощенные угольным фильтром, высасываются разрежением, создаваемым в двигателе, во впускной коллектор и сжигаются (рис. 6.30). Процесс высасывания поглощенных паров бензина из угольного фильтра называется продувкой. Интенсивностью и моментом выполнения продувки угольного фильтра управляет вакуумный клапан или электромагнитный клапан, управляемый бортовым компьютером.

В моторном отсеке расположен электромагнитный клапан продувки адсорбера, который по сигналам блока управления двигателем переключает режимы работы системы.
Пары топлива из топливного бака постоянно отводятся по трубопроводу и накапливаются в адсорбере, заполненном активированным углем (адсорбентом) При работе двигателя происходит регенерация (восстановление) адсорбента продувкой адсорбера свежим воздухом, поступающим в систему под действием разрежения, передаваемого по трубопроводу из диффузора дроссельного узла в полость адсорбера при открывании клапана продувки. Контроллер регулирует степень продувки адсорбера в зависимости от режима работы двигателя, подавая на клапан сигнал с изменяемой частотой импульса.
Пары топлива из адсорбера по трубопроводу поступают во впускную трубу двигателя и сгорают в цилиндрах.
Неисправности системы улавливания паров топлива влекут за собой нестабильность холостого хода, остановку двигателя, повышенную токсичность отработавших газов и ухудшение ходовых качеств автомобиля.

Рис. 6.30. Функциональная схема типичной системы предотвращения выбросов испарений. Когда компьютер включает электромагнитный клапан продувки, разрежение во впускном коллекторе высасывает все поглощенные пары из угольного фильтра в двигатель. Разрежение, создаваемое во впускном коллекторе, действует также на клапан регулирования давления — когда этот клапан открывается, испарения из топливного бака всасываются угольным фильтром и затем попадают в двигатель. Когда электромагнитный клапан закрыт (или когда двигатель остановлен и во впускном коллекторе отсутствует разрежение), клапан регулирования давления под действием пружины остается закрытым во избежание утечки паров бензина из топливного бака в атмосферу.

Улавливание и превращение паров в товарный бензин с помощью углеродного слоя VRUS

Установки улавливания паров с активированным углем

Транспортировка жидких нефтепродуктов (сырая нефть, бензин, другие продукты нефтепереработки) и органических химикатов часто осуществляется автоцистернами, железнодорожными цистернами, морскими баржами и судами. Также бензин доставляется автоцистернами на СТО. Погрузка продуктов в транспортные емкости и резервуары станций технического обслуживания приводит к потерям летучих органических соединений (ЛОС) в результате испарения, которые необходимо контролировать для сокращения выбросов в атмосферу.

Потери летучих органических соединений в результате испарения, образующиеся во время операций загрузки, зависят от давления паров жидкости, температуры, химического состава паров и используемого метода загрузки. Уравнения в AP-42, глава 5, раздел 5.2 можно использовать для оценки выбросов ЛОС при загрузке жидких нефтепродуктов.

Одним из методов, используемых для контроля этих выбросов ЛОС, является использование установок регенерации с активированным углем.

Блоки рекуперации с активированным углем представляют собой системы рекуперации паров, используемые для рекуперации паров ЛОС, образующихся в результате операций по загрузке органических жидкостей.В процессе используется активированный уголь в качестве адсорбционной среды для удаления и извлечения летучих органических соединений (ЛОС) из газовых/паровых потоков. Адсорберы с активированным углем используются на предприятиях по добыче нефти, нефтеперерабатывающих и химических производствах.

Описание процесса

В установках для извлечения с регенерируемым угольным слоем с неподвижным слоем используются адсорберы, которые могут работать в прерывистом или непрерывном режиме. Обычно используют два или более слоев активированного угля. Один слой используется для восстановления/удаления паров ЛОС, а один или несколько слоев находятся в режиме ожидания или в режиме регенерации.

Цикл типичного лечения состоит из следующего.

    1. Поток ЛОС поступает в слой активированного угля, где происходит адсорбция ЛОС.
    2. Как только слой активированного угля насыщается ЛОС, поток ЛОС направляется в резервный/регенерированный угольный слой.
    3. Затем регенерируется насыщенный слой активированного угля. Регенерация может быть выполнена с помощью:
      • Вакуумная регенерация с использованием вакуумного насоса для снижения давления ниже давления паров адсорбированных ЛОС.Это приводит к выкипанию ЛОС из адсорбента. Это предпочтительный метод, используемый во многих системах. Сухие вакуумные насосы часто используются из-за их надежности и меньшего загрязнения восстановленных паров смазочными маслами.
      • Регенерация с перепадом температуры может использовать пар для повышения температуры слоя для десорбции молекул ЛОС из слоя активированного угля. Поток пара обычно направлен в противоположном направлении от потока обрабатываемого газа.

Регенеративные адсорберы с неподвижным слоем, предназначенные для непрерывной работы, состоят из двух или более угольных слоев, где по крайней мере один слой регенерированного угля доступен для непрерывной адсорбции/извлечения

, позволяющий источнику выбросов работать непрерывно.

Адсорбционные блоки контейнерного типа часто используются для контроля снижения расхода и прерывистых газовых потоков. Для этих установок используется один или несколько контейнеров меньшего размера для адсорбции ЛОС, а насыщенные контейнеры отправляются за пределы объекта для регенерации. В бензиновых приложениях жизненный цикл составляет от 10 до 15 лет. Ожидаемый срок замены для налива сырой нефти составляет от 6 до 10 лет.

Приложения

Системы улавливания паров с активированным углем обычно используются для следующих целей, перечисленных ниже.Эти приложения обычно используются периодически.

  • Наливные терминалы (нефтегазодобывающие, железнодорожные, наземные и морские хранилища) сырой нефти, бензина, дизельного топлива и органических химикатов
  • Удаление кислорода для налива сырой нефти и конденсата в автоцистерны или по железной дороге, где рекуперация паров используется для сжатия паров и направления их в трубопровод или систему сбыта.
  • Оборудование для налива бензина
  • Розничные АЗС

Эффективность управления

Надлежащим образом спроектированные, эксплуатируемые и обслуживаемые системы угольных адсорберов могут обеспечить эффективность удаления ЛОС, равную или превышающую 99%.

Преимущества

  • Увеличение прибыли от извлечения продукта
  • Измеримый возврат инвестиций (ROI): от 12 до 24 месяцев в зависимости от пропускной способности
  • Технология неразрушающего контроля, исключающая образование NOx, CO, CO2 или SO2
  • Более низкая стоимость
  • Подходит для потоков отходов, содержащих широкий спектр ЛОС

Недостатки

  • Не эффективен для ЛОС с высокой полярностью (например, спирты, органические кислоты)
  • Не эффективен для высоколетучих соединений (например,г., винилхлорид)
  • Уменьшенная производительность в условиях повышенной влажности
  • Опасность возгорания при использовании с кислородосодержащими соединениями или летучими органическими соединениями, имеющими высокую теплоту адсорбции

Выводы

Установки улавливания паров

(VRU) являются одним из наиболее эффективных способов улавливания паров, образующихся в результате стандартных процессов добычи нефти и газа, и в результате получения дохода от этого побочного продукта. С 1980 года наше подразделение Jordan Technologies проектирует, производит и обслуживает VRU для различных отраслей, включая терминалы для налива жидкости, а также розничные автозаправочные станции.

Для загрузки терминалов (железнодорожных, морских хранилищ), а также разгрузки розничных АЗС предпочтительна установка улавливания паров на основе активированного угля. В то время как наши конструкции VRU продолжают развиваться на основе постоянной обратной связи от наших специалистов по обслуживанию, клиентов и меняющихся отраслевых требований, мы полагаемся в первую очередь на технологию сухих вакуумных насосов (производимых лидерами отрасли HORI и Busch) из-за их общей надежности и меньшего загрязнения окружающей среды. улавливание паров смазочными маслами и гликолем.

Симаррон – кто мы

Компания разрабатывает и производит природоохранное, производственное и технологическое оборудование для энергетической отрасли, занимающейся добычей, переработкой и переработкой отходов, а также решения для экологического контроля биогаза на очистных сооружениях, в метантенках и на свалках.

Cimarron предлагает нашим клиентам ноу-хау и опыт в области защиты окружающей среды, чтобы соответствовать экологическим стандартам сегодняшнего и завтрашнего дня. Cimarron стремится приносить пользу энергетической отрасли и ее акционерам благодаря нашей финансовой мощи, опытному персоналу и инженерным возможностям.

Как компания, мы каждый день стремимся к лучшему благодаря инновациям (например, ESG), ориентации на клиента и операционной эффективности. Помимо присутствия во всех основных регионах США, Cimarron обслуживает более 45 стран по всему миру, от оффшорных до пустынных. Из ключевых операционных центров в США, Италии и Объединенных Арабских Эмиратах Cimarron предлагает постоянное обслуживание и поддержку через собственный выездной сервисный персонал и стратегических сторонних партнеров, создавая более чистую среду для наших клиентов и их акционеров.

С момента своего основания в середине 1970-х годов в Оклахоме ассортимент продукции компании расширился от производственного оборудования до самой большой линейки экологических решений, которые улавливают или сжигают летучие пары. С приобретением HY-BON/EDI в 2019 году и AEREON (включая Jordan Technologies) в 2020 году Cimarron добавила в свой портфель сильные бренды, продукты и услуги.

Установки Jordan Carbon Bed VRU могут быть спроектированы так, чтобы извлекать до 99,9%+ ЛОС (или до 0.15 мг/л или 150 мг/нмг), образующихся при загрузке продукта без NOx. VRU превращают пары обратно в пригодный для продажи бензин во время загрузки грузовиков, морской загрузки, дыхания резервуаров или разгрузки грузовиков на АЗС. #СозданиеACleanerEnvironment

Узнайте больше на www.cimarron.com или загрузите наш флаер на https://lnkd.in/gTKW5Hn

+1 844-746-1676 | [email protected]

Принцип работы поглотителя паров топлива. Адсорбер

Практически в каждом современном автомобиле, отвечающем жестким экологическим требованиям не ниже Евро-3, есть такой малоизвестный рядовым автолюбителям агрегат, как адсорбер.Он делает автомобиль значительно дружелюбнее к окружающей природе, к тому же без него большинство автомобилей просто не в состоянии работать. Что такое адсорбер, каковы его функции, каковы конструктивные особенности этого элемента? Ответы на все эти вопросы вы найдете в нашем материале.

Как выглядит адсорбер?

Процесс адсорбции – это поглощение газообразных сред телами твердой или жидкой консистенции. Соответственно, основная задача адсорбера – поглощать газы, не допуская их попадания в окружающую среду.Однако это не выхлопные газы, а пары бензина, исходящие из полости топливного бака. При работающем двигателе автомобиля захваченные пары выводятся во впускной коллектор, а на стоянке пары бензина нейтрализуются внутри адсорбера.

Таким образом, адсорбер не пропускает пары бензина в окружающую среду, что требуется по нормам современных экологических стандартов, а также не допускает их попадания в салон автомобиля. Кроме того, задержка, конденсация паров и возврат бензина обратно в топливную систему обеспечивают дополнительную экономию.

Также следует отметить такую ​​функцию, которую выполняет адсорбер, как комплексная вентиляция топливного бака. При расходовании топлива освободившееся пространство заполняется воздухом, который подается именно через адсорбер. Здесь воздух фильтруется и осушается, что положительно сказывается на работе двигателя в целом.

Ключевым основанием для разделения адсорберов на отдельные классы является их наполнение. Сегодня используются следующие варианты:

  • стационарный гранулированный адсорбент;
  • гранулированный адсорбент, способный перемещаться в полости устройства;
  • мелкозернистая начинка с псевдоожиженным нижним слоем.

Наибольшую эффективность показывают адсорберы со статическим крупнозернистым наполнением. Основное его преимущество – защита от частичной или полной потери активного вещества вместе с парами топлива.

Как работает адсорбер паров бензина

На схеме: 1 — паропровод; 2 — трубка адсорбера и клапана продувки; 3 — шланги; 4 — клапан продувки; 5 — трубка слива топлива; 6 — сепаратор паров топлива; 7 — гравитационный клапан; 8-10 — паровые трубы; 11 — адсорбер;

Конструктивно адсорбер представляет собой полый цилиндр, заполненный фильтрующим агентом и оснащенный рядом дополнительных модулей.Его основные элементы:

  • непосредственно емкость для фильтра;
  • активированный уголь
  • в виде гранул – это вещество эффективно задерживает пары бензина;
  • сепаратор
  • – отвечает за возврат уловленных паров в топливный бак;
  • гравитационный клапан — необходим в аварийных ситуациях, в частности, при авариях, когда велик риск перелива бензина через горловину бензобака;
  • электромагнитный клапан – отвечает за переключение режимов работы адсорбера;
  • соединительные трубки – объединяют все элементы агрегата в единую систему.

Ключевым элементом системы, помимо самого фильтрующего бака, является электромагнитный клапан. Он обеспечивает не только переход из режима накопления в режим передачи накопленных паров в топливную систему, но и отвечает за вентиляцию всей системы. Благодаря этой детали происходит перемещение задержанного топлива, освобождается полость адсорбера для нового цикла работы, сохраняется работоспособность системы в целом.

Как работает адсорбер и клапан?

Содержимое адсорбера

Схема действия автомобильного адсорбера достаточно проста, но в ней есть определенные нюансы, которые рекомендуется знать каждому автолюбителю.Поэтому остановимся на этом вопросе подробнее.

Пары бензина, будучи легче воздуха, поднимаются наверх бензобака. Здесь их сдерживает сепаратор, совмещенный с датчиком силы тяжести. Здесь определенная часть паров конденсируется и в жидком состоянии стекает обратно в бак.

Однако определенная доля паров бензина способна пройти через гравитационный клапан и сепаратор и в результате попасть в адсорбер. Здесь он задерживается угольным фильтром, конденсируется в промежутках между крупными угольными гранулами и остается до запуска двигателя.

При работающем двигателе электромагнитный клапан открывается и пропускает скопившийся в полости адсорбера бензин в линию впускного коллектора или в систему дроссельной заслонки. Смешиваясь с воздухом, поступающим через дроссельную заслонку, пары бензина подаются в цилиндры в виде готовой топливно-воздушной смеси.

Как видите, принцип работы адсорбера достаточно прост и понятен, однако эффективность его работы в разных автомобилях может быть разной – во многом это связано с применением адсорбционных модулей разного типа.

Признаки неисправности адсорбера и клапана

В результате длительной эксплуатации, механических повреждений, воздействия токов высокого напряжения или агрессивных сред возможно повреждение конструкции адсорбера. Наиболее частые причины поломки:

  • Разгерметизация электромагнитного клапана и одновременное засорение канала, передающего скопившийся бензин в двигатель. При этом пары беспрепятственно попадают во впускной коллектор, часто забивая его.Признаки такой неисправности – двигатель не запускается с первой попытки или при неполном бензобаке.
  • Засорение соединительных патрубков без потери герметичности электромагнитного клапана. В этой ситуации пары топлива будут конденсироваться непосредственно в бензобаке, постепенно повышая его внутреннее давление. Если при откручивании крышки бензобака слышно шипение, то это с большой долей вероятности указывает на засорение трубок адсорбера.

Устранение неисправностей клапана адсорбера

Особенно часто выходит из строя клапан, как наиболее чувствительный элемент конструкции адсорбера.На проблемы с клапаном указывают следующие «симптомы».

После появления автомобилей, соответствующих стандарту экологической безопасности Евро-3, автоконструкторы озадачились созданием устройства, способного улавливать пары углеводородов, чтобы исключить их выбросы в атмосферу. Поэтому в топливной системе большинства автомобилей, и отечественные автомобили, в том числе и ВАЗ, не стали исключением, появилась деталь — адсорбер. Что это такое? Предлагаю рассмотреть эту деталь со всех возможных сторон на примере отечественного автомобиля ВАЗ 2114.

1 Адсорбер – что это?

Если осуществить дословный перевод слова адсорбер с английского языка, то в итоге мы получим два близких по смыслу значения — «поглощать», «амортизировать». Какая в этом необходимость? Адсорбция – это процесс, при котором газы поглощаются как твердыми, так и жидкими телами. При этом основным элементом, поглощающим пары отработавшего топлива, является активированный уголь. Именно ими они заполняют часть свободного пространства адсорбера.

Эта часть включает в себя несколько структурных элементов:

  • Adsorber
  • продувочный клапан
  • Adsorber и продувки клапана
  • Гравитационный клапан
  • Труба гравитации
  • Pauge Pipe
  • Топливная канализация
  • Несколько шлангов

2 Принцип работы адсорбера на ВАЗ 2114

Адсорбер работает следующим образом.Пары топлива, образующиеся в топливном баке, поднимаются вверх и постепенно скапливаются у горловины бака, откуда имеют прямой путь к сепаратору, в котором происходит конденсация этих паров. Пары, превратившиеся в жидкость, сливаются обратно в топливный бак. Однако не все пары успевают снова стать жидкими. Часть пара, оставшаяся в виде газа, поступает в адсорбер, где поглощается с помощью адсорбента — активированного угля.

Стоит отметить, что весь описанный выше процесс происходит исключительно при выключенном двигателе.В противном случае систему придется открывать. В этом случае пары бензина, образовавшиеся в топливном баке и не успевшие преобразоваться в жидкость, будут выдуваться через впускной патрубок двигателя ВАЗ 2114 и сжигаться.

Такой принцип работы предполагает наличие сразу нескольких преимуществ:

  1. Предотвращение загрязнения атмосферы вредными парами
  2. Автомобиль потребляет меньше топлива при движении (хотя уровень экономии достигает даже не 1 процента, но факт вещь упрямая — без сжигания паров бензина двигателю потребовалось бы больше топлива).

3 Признаки, по которым можно определить неисправность адсорбера

Даже такая деталь, как адсорбер, может засориться и прийти в негодность. Причины неисправности могут быть разными (механическое повреждение, естественный износ поглощающего элемента). Основным признаком неисправности адсорбера является наличие избыточного давления в топливном баке. Причиной этого является накопление избыточного количества паров топлива, которые не могут ни перейти в жидкое состояние, ни выйти через адсорбер.Убедиться в наличии избыточного давления паров топлива в бензобаке достаточно просто – нужно просто открутить крышку бензобака и послушать, не слышно ли шипение при открывании крышки. Если появляется шипение, то пора менять адсорбер, так как в топливном баке скапливается избыточное количество вредных паров.

Есть еще один способ определения неисправности в автомобилях. ВАЗ . После прогрева двигателя выше температуры 60°С начинается значительное падение оборотов двигателя на холостом ходу.Кроме того, ваш автомобиль может внезапно заглохнуть во время движения без какой-либо конкретной причины.

Если с вашим автомобилем произошло нечто подобное, то советуем проверить исправность адсорбера. Это можно сделать следующим образом – отсоединить шланг, идущий к коллектору, от вентиля и заткнуть его на два-три дня. Если беспокоящие вас симптомы не исчезли, а ваш любимый ВАЗ по-прежнему «играет» скоростью как ему вздумается, то, скорее всего, вердикт один – засорился адсорбер.

Несомненно, машина, как она ехала, будет продолжать ехать не один километр даже с неисправным адсорбером, но при этом его холостой ход будет плавать как синусоида. Однако заметим, что незарегистрированная неисправность адсорбера или, по крайней мере, не выпущенные вовремя из топливного бака излишки паров топлива грозят «выстрелить» крышку бензобака с горловины, а может быть, вы просто не сможете Открой это. Поэтому проще заменить неисправную деталь, чем постоянно опасаться несанкционированного «выстрела», так как никто не сможет предсказать, куда упадет слетевшая крышка бензобака.

4 Замена адсорбера

Замену этой детали ВАЗ 2114 можно сделать на ближайшем СТО, а можно и своими руками. Так как на все про все у вас уйдет не более 20 минут, заменить адсорбер можно своими руками.

Итак, приступим. Сначала нужно демонтировать заменяемую деталь. Сначала освобождаем адсорбер от имеющихся креплений, затем отсоединяем шланг, подающий пары топлива к дросселю, и только после этого провода и блок.Следующим шагом является отсоединение продувочного клапана и шланга отвода топлива от сепаратора. И, наконец, откручиваем и снимаем кронштейн (это не займет много времени, так как крепится он всего тремя болтами).

После успешного демонтажа отработанного адсорбера приступаем к установке купленной детали. Самый длинный отрезок резинового шланга соединяется с трубкой, по которой пары топлива поступают в продувочный канал. Меньшую часть шланга присоединяем к заборной трубке от сепаратора.Теперь с помощью кронштейна устанавливаем адсорбер на законное место. Далее к продувочному каналу подсоединяется шланг подачи паров. Продувочный канал, в свою очередь, установлен на крышке двигателя. Сюда же необходимо подключить колодку с проводами. Между адсорбером и каналом продувки установлена ​​резиновая трубка. Важно: трубка должна быть устойчива к бензину и моторному маслу. Установлен адсорбер. Все было сделано быстро, качественно и без привлечения сторонних специалистов.

5 Диагностика клапана продувки адсорбера своими силами

Если необходима только замена клапана адсорбера, то нет смысла ехать на ближайшее СТО. Это займет у вас не более 5 минут, при условии, что у вас есть крестовая отвертка. Найти такой клапан можно практически в любом магазине автозапчастей, где продаются запчасти для ВАЗ. Кстати, стоит недорого — не более 700 рублей. Датчик адсорбера рекомендуется заменять вместе с клапаном, так как он непосредственно управляет клапаном.Однако менять его стоит при условии, что датчик издает посторонние шумы, напоминающие потрескивание. А иногда возникают сложности в тот момент, когда необходимо приобрести датчик адсорбера, так как он не везде продается.

Для начала необходимо провести диагностику клапана адсорбера на предмет исправности. Для этого нам понадобится мультиметр и пара проводов. Перед проверкой освободите фиксатор и отсоедините разъем жгута от продувочного клапана. Затем подключаем «минус» мультиметра к «массе».Включаем зажигание, измеряем напряжение на клемме «А» колодки проводов. Показания мультиметра не должны быть меньше 12 вольт. Если на дисплее мультиметра меньше 12 вольт или напряжение полностью отсутствует, то у вас, скорее всего, разряжен аккумулятор или неисправен ЭБУ.

С помощью отвертки Phillips ослабьте хомут, которым трубка крепится к клапану. Снимаем шланг с трубы. С помощью отвертки снимите клапан с адсорбера. Далее на клеммы необходимо подать напряжение 12 Вольт от аккумуляторной батареи («+» — клемма «А», «-» — клемма «В»).После подачи напряжения клапан должен открыться с характерным щелчком. Если этого не произошло, то клапан подлежит замене.

6 Замена клапана продувки адсорбера на ВАЗ 2114

Итак, приступим к замене клапана адсорбера на ВАЗ 2114. Сначала обесточиваем автомобиль, сняв минусовую клемму с аккумулятора. Затем вилка отсоединяется от КПА. Чтобы добраться до клапана, нам нужно немного ослабить хомут впускного патрубка, затем снять его с датчика массового расхода воздуха и отвести в сторону.Далее немного подгибаем крепление клапана, чтобы произвести беспрепятственный демонтаж. Необходимо отодвинуть крепление в сторону на расстояние не более 1 сантиметра.

После всех проделанных операций потяните клапан вверх по канавкам. Демонтаж клапана адсорбера еще не завершен. Осталось отсоединить впускные штуцеры. Вся проблема в том, что один из них очень легко отключается, а вот со вторым, как правило, возникают трудности. Загвоздка заключается в том, что входной штуцер фиксируется специальной защелкой.Для его демонтажа требуется поддеть пластиковые усики, а для этого необходимо утопить фиксатор (при этом штуцер нужно приподнять немного вверх). Демонтаж завершен, установка производится в обратном порядке.

7 Заключение

Итак, подведем небольшой итог. Нам удалось выяснить, зачем вообще нужен адсорбер на ВАЗ 2114 и как его можно заменить без помощи специалистов. Эта деталь очень важна для автомобилей, соответствующих экологическим нормам Евро 3.Если снять адсорбер с автомобиля ВАЗ 2114, то уровень экологичности вашего автомобиля снизится до «Евро 2» или «Евро 1».

Согласно требованиям новых экологических норм, ограничивающих содержание вредных веществ в выхлопных газах, автомобили должны быть оборудованы системой EVAP. Это оборудование предотвращает попадание вредных паров топлива в атмосферу. Основную функцию в системе улавливания паров топлива выполняет адсорбер.Некоторые люди недооценивают важность этого элемента в работе автомобиля. Однако неисправность этого, на первый взгляд, незначительного узла может вывести из строя топливный насос и повлиять на работу всего двигателя. Поэтому специалисты рекомендуют проверять клапан адсорбера при появлении признаков неисправности двигателя.

Схема клапана абсорбера

Система EVAP устанавливается на бензиновые двигатели внутреннего сгорания для предотвращения попадания паров топлива в атмосферу.Электромагнитный клапан продувки адсорбера является частью этой системы. Поэтому, чтобы узнать, для чего нужен клапан адсорбера и как он работает, важно понимать принцип работы всей системы.
Конструкция адсорбера представляет собой емкость, заполненную адсорбентом, чаще всего активированным углем. Устройство соединяется с топливным баком и регулирующим клапаном автомобиля специальными трубками.

Клапан адсорбера устанавливается между впускным коллектором и адсорбером и выполняет функцию вентиляции.

Пары бензина, образующиеся в топливном баке, попадают в сепаратор, где конденсируются и сливаются обратно в бак. Часть паров не успевает сконденсироваться в сепараторе и по паропроводу поступает в адсорбер. В системе фильтров они поглощаются активированным углем, накапливаются и затем при запуске двигателя подаются во впускной коллектор.
Поглощение паров топлива происходит только при выключенном двигателе. При работающем автомобиле электронный блок управления открывает электромагнитный клапан продувки адсорбера, через который поступает воздух и таким образом происходит вентиляция.При этом скопившийся конденсат вместе с воздухом отсасывается из адсорбера и снова поступает в двигатель, где и догорает. Клапан адсорбера обеспечивает вентиляцию всего механизма и направляет топливный конденсат обратно в двигатель.

Неисправности клапана адсорбера и их устранение

Практически непрерывная работа адсорбера системы поглощения паров топлива может привести к поломке клапана продувки.
Неисправность клапана адсорбера часто приводит к выходу из строя топливного насоса.Из-за плохой вентиляции адсорбера во впускном коллекторе скапливается бензин, двигатель теряет мощность, расход топлива постепенно увеличивается. Это может привести к полной остановке двигателя. От того, как работает клапан адсорбера, зависит работа всего автомобиля.

Как проверить работу клапана продувки адсорбера?

Проверка клапана абсорбера

Чтобы вовремя заметить и устранить проблемы, необходимо регулярно проверять клапан адсорбера.В этом случае выявить поломку можно по некоторым косвенным признакам.
При работе двигателя на холостом ходу или в холодную погоду система всасывания паров издает характерные звуки, так как клапан адсорбера щелкает. Некоторые путают этот звук с неисправным ремнем ГРМ, роликами или другими деталями. Проверить это можно резким нажатием на педаль газа. Если звук не изменился, значит, щелкает клапан адсорбера. Специалисты могут объяснить, что делать, если слишком сильно стучит клапан канистры.Для этого нужно подкрутить регулировочный винт, при этом предварительно он очищается от эпоксидной смолы.

Регулируемый клапан абсорбера.

Винт поворачивается примерно на пол-оборота. Если затянуть слишком сильно, контроллер выдаст ошибку. Такая регулировка клапана адсорбера сделает его работу мягче, а стук — тише.
Однако как проверить клапан канистры на поломку?
Поломку клапана можно определить с помощью системы диагностики ошибок или механической проверки.
Электронные коды ошибок хранятся в памяти контроллера и указывают на электрическое повреждение. Для проверки клапана рекомендуется обращать внимание на такие ошибки, выдаваемые контроллером, как «обрыв цепи управления клапаном продувки адсорбера».
Признаки, по которым можно механически определить неисправность клапана адсорбера:

  1. Появление провалов на холостом ходу двигателя.
  2. Очень низкая тяга двигателя.
  3. Не слышны звуки срабатывания клапана при работающем двигателе.
  4. Шипение при открывании крышки бензобака указывает на разряжение в системе. Это верный признак неисправной адсорбционной вентиляции.
  5. Запах топлива в салоне автомобиля. Однако вызвать его появление могут и другие причины.

Замена клапана абсорбера своими руками

Клапан абсорбера

При обнаружении признаков неисправности требуется ремонт или замена клапана. Клапан канистры недорог и легко заменяется.Для демонтажа нужно иметь пару крестовых отверток и знать, где находится клапан продувки адсорбера.
Порядок работы:

Маркировка старого и нового клапана должны совпадать.

  1. Откройте капот и найдите цилиндрическое устройство — адсорбер.
  2. Снимите отрицательную клемму с аккумуляторной батареи.
  3. Отсоедините разъем, нажав на замок и потянув его на себя.
  4. Ослабьте крепление клапана.
  5. Снимите штуцеры под защелкой и отсоедините шланги.
  6. Снимите клапан вместе с кронштейном с адсорбера.
  7. Новый клапан устанавливается в обратном порядке.

Таким образом, даже такой небольшой элемент, как клапан адсорбера, выполняет важные функции и его выход из строя может серьезно нарушить работу всего двигателя. Поэтому важно следить за состоянием своего автомобиля и вовремя проводить диагностику.

В последнее время в автомобилях появляется все больше новых устройств, и амортизатор — одно из них.Для соответствия экологическому стандарту Евро-3 все автомобили должны иметь оборудование, предотвращающее попадание в атмосферу вредных веществ, образующихся в результате сгорания топлива.

Абсорбер играет важнейшую роль в улавливании и переработке отработанных паров в машине. Его устройство и основные принципы функционирования должен знать каждый автовладелец.

Типы используемых поглотителей

Тема защиты окружающей среды актуальна для нашей страны.Это должны делать все, особенно владельцы автомобилей с двигателями внутреннего сгорания. Тонны вредных веществ, ежегодно выбрасываемых в атмосферу, не делают окружающий мир чище и лучше.

Для улучшения экологической обстановки на каждый автомобиль устанавливается система EVAP, центральное место в которой отведено абсорберу. Классификация по типу впитывающего компонента.

1. Используется стационарный гранулированный абсорбент;

2. Используется подвижный гранулированный абсорбент;

3.Используется мелкозернистый абсорбент, с постоянно кипящим нижним слоем.

Большинство автопроизводителей используют устройства с первым типом конструкции, так как он оказался наиболее эффективным. Конструкции второго и третьего типов также улавливают пары отработавшего топлива.

Основной их недостаток: возможность всасывания частиц абсорбента в атмосферу с парами отработанного топлива. Следовательно, для поддержания эффективного рабочего состояния объем абсорбента в плавающих и кипящих моделях требует регулярной проверки.Для этого необходимо демонтировать абсорбер.

Устройство поглощающего элемента автомобиля

Внешне амортизатор представляет собой металлическую продолговатую банку с двумя трубками. Через первую внутрь подаются подлежащие переработке пары, через вторую выводится конденсат. Внутри основного корпуса, имеющего цилиндрическую форму и разделенного внутри стальной перегородкой на две неравные части, размещены абсорбент и испаритель.

Сепаратор закрывает ¾ внутреннего диаметра, что обеспечивает свободный поток охлаждающей жидкости через цилиндр.Абсорбер включает в себя генератор и конденсатор. Чтобы исключить их контакт, они разделены наклонной пластиной. Делитель имеет одну половину — сплошную, другую — перфорированную.

Такая конструкция позволяет абсорбенту конденсироваться и возвращаться в случае испарения. Это позволяет сохранить объем абсорбента. Осевшие капли хладагента поддерживают стабильное давление. Впоследствии они перегорают в моторе.

Принцип работы амортизаторов

Теперь посмотрим, как работает амортизатор на автомобиле.Абсорбер расположен выше, испаритель ниже него. За счет прохождения хладагента по трубам сконденсированная жидкость стекает вниз. После работы охладитель поступает в испарительные трубки. Смешавшись с раствором абсорбента, он поступает в теплогенератор.

При нагревании хладагент отделяется. В конденсаторе вода и насыщенный абсорбент отделяются от пара. Отделенные пары попадают в топливный бак.

Благодаря расположению абсорбера перед катализатором, собираемые им пары топлива обходят выпускной коллектор и катализатор.Благодаря этому катализатор дольше сохраняет работоспособность. Когда в абсорбере открывается электромагнитный клапан, через него продувается воздух. Накопившиеся пары подаются в двигатель на утилизацию.

Характеристики рабочего поглотителя

Рассмотрим некоторые характеристики, позволяющие судить о работоспособности поглотителя.

В нерабочем состоянии давление внутри корпуса должно быть равно атмосферному давлению.

Для предотвращения уноса абсорбента при прохождении хладагента жидкий абсорбент должен иметь стабильную консистенцию.

Чтобы можно было контролировать расход хладагента, он должен иметь постоянную температуру.

Обе жидкости должны быть взаимно растворимы.

Обязательным условием является качественное смесеобразование между испарителем и хладагентом.

Обе используемые жидкости должны быть химически стабильными и полностью безопасными.

Абсорбенты и хладагенты бывшие в употреблении

В современной технике в абсорберах применяют два варианта комбинации испарителей и абсорбентов.Во-первых, в качестве теплоносителя можно использовать аммиак, в качестве абсорбента выступает вода. Вторая смесь использует воду и бромид лития. Обе смеси имеют примерно одинаковые характеристики.

Активированный уголь часто используется в качестве сухого абсорбента. Выбор остается за автопроизводителем.

Таким образом, абсорбер значительно снижает выброс вредных веществ в атмосферу и позволяет незначительную экономию топлива.

При контакте бензина с воздухом выделяются пары, которые, попадая в атмосферу, ухудшают экологию.Для их улавливания в систему вентиляции устанавливается адсорбер. В ряде стран Европы использование данного устройства в автомобиле является обязательным на законодательном уровне и определяется действием экологических норм Евро-2 и выше. Зная устройство адсорбера и зачем он нужен, можно легко выявить неисправности, а также лучше понять его преимущества.

Что такое адсорбер и система EVAP

Многие автолюбители называют устройство для поглощения паров топлива «поглотителем», но это неверно, так как название «адсорбер» происходит от латинских слов «ad» (в пер. «) и «сорбео» (в пер. — «впитывать»), что вместе означает «поверхностное впитывание» (накопление на поверхности).В свою очередь, поглотитель поглощает весь объем и не может быть использован в данном случае.

Схема системы улавливания паров топлива

Поскольку наибольшее количество паров скапливается в топливном баке, адсорбер расположен недалеко от него. По сути, это часть всей системы улавливания паров бензина (EVAP). Последний состоит из следующих элементов:

  • Сепаратор паров бензина.
  • Адсорбирующий элемент представляет собой емкость с адсорбирующим веществом.
  • Вентиляционный клапан.
  • Электромагнитный клапан продувки адсорбера (расположен между адсорбером и впускным коллектором).
  • Линии и шланги для подключения к топливному баку, впускному коллектору и атмосфере.

Помимо основных элементов, система EVAP входит в состав системы бортовой диагностики OBD-II и включает в себя ряд датчиков (паров топлива, давления) и электронный блок управления (ЭБУ), приводящий в действие электромагнитный клапан.

Типы и принцип работы адсорбера


Элемент адсорбент

В зависимости от используемого вещества различают несколько типов адсорберов:

  • с фиксированным гранулированным адсорбентом средних фракций;
  • с подвижным гранулированным адсорбентом средних фракций;
  • с мелкозернистым адсорбентом, у которого нижний слой находится в кипящем состоянии.

Наиболее популярен первый тип систем, в которых в качестве абсорбирующего компонента используется активированный уголь.
Адсорбер имеет три выхода для подключения трубопроводов. Первый предназначен для паров бензина, второй подключен к электромагнитному клапану, а третий подключен к воздушному фильтру, который обеспечивает необходимый для продувки перепад давления.

Как работает EVAP:

  1. Автомобиль стоит, двигатель выключен.
  2. Пары бензина естественным образом выделяются в топливном баке, поднимаются в самую верхнюю точку и скапливаются у горловины.
  3. В этой зоне бака расположен сепаратор, который отделяет жидкую составляющую, которая оседает в виде конденсата и по специальным трубам отводится обратно в газгольдер.
  4. Остаточные пары, не осевшие в виде конденсата, проходят по паропроводу, попадая в адсорбционный элемент. Они постепенно накапливаются на поверхности адсорбента.
  5. Водитель запускает двигатель и при достижении заданной частоты вращения коленчатого вала начинает работать электромагнитный клапан продувки адсорбера.На холостых машинах клапан не работает.
  6. Воздух (между впускным коллектором и атмосферой) поступает в адсорбционный элемент через вентиляционный клапан за счет перепада давления, и осуществляется продувка.
  7. Воздух и пары бензина из адсорбера подаются в камеру сгорания двигателя.

Признаки неисправности адсорбера

Основной неисправностью адсорбера является загрязнение поглощающего элемента, возникающее естественным путем.В этом случае давление в баке повысится, так как пары не будут отводиться. Характерным признаком этого является шипение при открывании крышки бензобака. Падение оборотов двигателя, которое отмечают многие автолюбители, также может быть причиной засорения адсорбера.

Еще одной важной неисправностью может быть негерметичность электромагнитного клапана. В этом случае датчик адсорбера может через систему диагностики выдать ошибку «Check Engine». Признаком нарушения герметичности электромагнитного клапана является затрудненный запуск двигателя с первого раза, а также при неполном топливном баке.Устранить такую ​​поломку можно в сервисном центре.

Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.


Настройка браузера для приема файлов cookie

Существует множество причин, по которым файл cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее распространенные причины:

  • В вашем браузере отключены файлы cookie.Вам необходимо сбросить настройки браузера, чтобы принять файлы cookie, или спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
  • Ваш браузер спрашивает, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались. Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файл cookie.
  • Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Попробуйте другой браузер, если вы подозреваете это.
  • Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie.Чтобы это исправить, установите правильное время и дату на своем компьютере.
  • Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie. Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Предоставить доступ без файлов cookie потребует от сайта создания нового сеанса для каждой посещаемой вами страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.


Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в файле cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файле cookie может храниться только та информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, если вы не решите ввести его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступ к остальной части вашего компьютера, и только сайт, создавший файл cookie, может его прочитать.

Системы улавливания паров нефти и газа

Выбросы VOC и HAP загрязняют атмосферу и воздух, которым мы дышим. Правительственные агентства обязали контролировать эти выбросы. С ними можно бороться путем уничтожения (сжигания) или восстановления.

PETROGAS предлагает системы для улавливания выбросов с использованием абсорбции, охлаждения или адсорбции.

ПРИМЕНЕНИЕ СИСТЕМ УТИЛИЗАЦИИ ПАРОВ

Пары масляных резервуаров
Морские наливные терминалы
Складские терминалы
Загрузка грузовиков
Загрузка железнодорожных вагонов
Дегазация барж
Фильтр твердых частиц паров


Какой тип системы контроля паров наиболее эффективен?

Компания PETROGAS разрабатывает и производит системы улавливания паров с использованием ВСЕХ технологий и поэтому является беспристрастной.PETROGAS считает, что ВСЕ входные данные должны правильно соответствовать технологии и применению.


PETROGAS является пионером в области улавливания паров. Мы старейшая компания в этой области и единственная, кто предлагает все виды технологий.


Для улавливания паров обычно используется одна из следующих технологий:

  • Конденсат
  • Адсорбция с использованием угольных слоев или молекулярного сита
  • Поглощение

Чтобы выбрать правильный тип системы рекуперации паров, вы должны обратить внимание на состав паров, концентрацию паров, скорость потока паров и условия окружающей среды в том месте, где будет расположено устройство.


1. Конденсат

Конденсация паров осуществляется за счет понижения температуры паров. Температуру можно понизить, используя один из следующих способов или их комбинацию:

А. Прямое расширение газа

Преимущества
  • Низкая начальная стоимость
  • Низкие эксплуатационные расходы, если не учитывать стоимость азота
  • Простое управление
Недостатки
  • Высокая стоимость азота, если он не используется не по назначению.
  • Высокий уровень обслуживания.

Заявка

Повторное использование испарившегося азота, ранее использовавшегося для конденсации ЛОС, может предложить экономичную альтернативу.

B. Механическое охлаждение

Механическое охлаждение с использованием каскадной системы охлаждения является дорогой, но практически осуществимой альтернативой. Однако каждая ступень зависит от правильной работы предыдущей ступени, и очень сложно поддерживать работающую систему при заданной температуре.

Недостатки
  • Высокие затраты на техническое обслуживание
  • Неэффективен при низких концентрациях ЛОС
  • На систему неблагоприятно влияет высокая влажность. Требуется осушение парового потока, или системе потребуется цикл оттаивания.
  • Требуется вторичная очистка сточных вод
  • Требуются криогенные температуры от -120 F до -200 F
  • Сложность в эксплуатации
  • Эффективность зависит от расхода и концентрации летучих органических соединений
  • Высокие температуры окружающей среды вызывают серьезные проблемы.
  • Система требует периода запуска около 45 минут и не поддается прерывистой работе.
Заявка

Эта система лучше всего подходит для улавливания химических паров и органических паров, имеющих температуру конденсации выше -60 F.


2. Адсорбция с использованием угольных слоев или молекулярного сита

.

Адсорбция основана на капиллярном действии множества микропор или небольших туннелей для захвата молекул ЛОС.Как только эти поры заполнены, летучие органические соединения больше не улавливаются, и необходимо регенерировать угольное или молекулярное сито. Чем выше концентрация ЛОС, тем быстрее заполняются поры. Пары бензина, выбрасываемые во время загрузки, имеют очень высокую концентрацию. Они очень быстро заполняют поры и требуют очень больших слоев углерода или молекулярного сита и быстрой регенерации. Каждый раз, когда слои регенерируются, часть ЛОС остается в порах, и способность угольного или молекулярного сита улавливать ЛОС снижается.Поэтому угольные слои необходимо заменять очень часто и по очень высокой цене. Небольшая система стоит 50 000 долларов. Большая система стоит 800 000 долларов.

Преимущества
  • Высокая скорость восстановления
  • Разбавленные смеси летучих органических соединений
  • Низкие концентрации летучих органических соединений
Недостатки
  • Требуется осушение потока пара, иначе эффективность снижается по мере увеличения относительной влажности.
  • Потенциальное возгорание пласта или самовозгорание может произойти при температуре пласта выше 350 F из-за каталитического окисления с выделением экзотермического тепла
  • Эффективность снижается при повышении температуры
  • Высокий коррозионный потенциал — в присутствии тепла, влаги и восстановленного продукта HC1, хлорспиртов и других коррозионно-активных веществ формы
  • Этан и C2 очень быстро загрязняют углеродистый слой
  • Может потребоваться вторичная очистка сточных вод
  • Требуется дорогостоящая замена угля, и он теряет свою адсорбционную способность при каждой регенерации
  • Многие компоненты могут «УБИТЬ» (разрушить, загрязнить) угольный слой
  • «УБИТЫЙ» уголь является опасным отходом, требующим специальной утилизации
  • Эффективность рекуперации падает при использовании более легких компонентов бензина
  • .
  • Самая дорогая система
Заявка

Адсорбция чаще всего применяется к разбавленным смесям ЛОС и воздуха (т.е. покрасочные камеры, очистка растворителями) и имеет максимальную практическую концентрацию на входе 10 000 ppmv (<1%).


3. Поглощение

Рекуперация летучих органических соединений в системе абсорбции охлажденным тощим маслом состоит из паровоздушной смеси, которая поступает в нижнюю часть колонны с насадкой, поднимается в противотоке вверх и сталкивается с абсорбирующей смоченной насадкой. Охлажденная абсорбирующая жидкость поступает в верхнюю часть колонны и начинает стекать вниз, смачивая набивку. Воздух выходит из верхней части колонны и очищается от паров углеводородов.Пары, захваченные абсорбирующей жидкостью, выходят из нижней части башни.

ПРЕИМУЩЕСТВА
  • Низкий перепад давления в системе
  • Нечувствительность к изменяющимся расходам
  • Нечувствителен к потокам грязного пара
  • Нечувствителен к различным концентрациям паров
  • Не подвержен влиянию высокой влажности
  • Не оказывает существенного влияния на высокую/низкую температуру
  • Простое управление
  • Низкие первоначальные капитальные затраты
  • Самые низкие эксплуатационные расходы
  • Доходы от восстановленных летучих органических соединений приносят операционную прибыль, а не только расходы.
  • Абсорбирующая среда не требует замены и не расходуется
  • Компрессор или воздуходувки не требуются
НЕДОСТАТКИ
  • Менее рентабельно с низкой концентрацией паров (т.е. менее 300 частей на миллион)
  • Может потребоваться большое количество электроэнергии для регенерации, если не используется топливный ребойлер
ЗАЯВКА

Эта система используется для извлечения ЛОС из потоков с низким давлением, переменной производительностью и переменной концентрацией, высокой влажностью и высокой температурой.

Лучший выбор для добычи углеводородов.

НАИЛУЧШЕЙ ДОСТУПНОЙ ТЕХНОЛОГИЕЙ КОНТРОЛЯ для улавливания паров углеводородов на складских и погрузочных терминалах является система абсорбции рефрижераторного тощего масла.

Причины

1. Высокая эффективность регенерации — 99%
2. Низкий уровень выбросов — 0,003#/1000 галлонов. перемещенный.
3. Надежность — два года при средней наработке между ремонтами три месяца и НУЛЕВОМ времени простоя эстакады из-за неисправности системы улавливания паров.
4. Пары, извлекаемые в виде жидкостей, составляют 0,1–1,0% от объема загруженного бензина, в зависимости от многих переменных (например, температуры, давления паров и т. д.). Восстановленные жидкости, высокооктановый бензин, возвращаются в хранилище бензина премиум-класса, стоимость которого в настоящее время составляет 2,50 доллара США за галлон. Система потребляет всего 1,45 доллара в день электроэнергии на 1000 куб. футов пропускной способности и не имеет других эксплуатационных расходов.
5. Производит больше восстановленных жидкостей, чем любая система.
6. В системе не осталось углеводородов.
7. Система PETROGAS полностью автоматизирована и безопасно работает без присмотра.
8. В системе нет отходов.

Улавливание и превращение паров в товарный бензин с помощью VRU с углеродным слоем

Федеральные и государственные нормативные правила требуют, чтобы операторы нефтегазовой отрасли сокращали выбросы и утечки природного газа в ходе своей деятельности. НСПС ОООО имеет стандарты для выбросов ЛОС из резервуаров для хранения, уплотнений компрессоров, пневматических контроллеров и неорганизованных утечек (в основном при переработке природного газа).НСПС ООООа имеет стандарты для выбросов ЛОС из резервуаров для хранения, уплотнений компрессоров, пневматических контроллеров, пневматических насосов и неорганизованных утечек. Несколько государственных органов по регулированию окружающей среды имеют свои собственные правила штата по вентиляции и утечкам.

Помимо этих правил, существует общая обязанность эксплуатировать нефтегазовые объекты с минимальными утечками, особенно из резервуаров для хранения, трубопроводов контроля выбросов (закрытые вентиляционные системы) и негерметичных компонентов (например, клапанов, фланцев, соединений и т. д.).). Вентиляция и утечки природного газа также могут быть проблемами для здоровья (воздействие на рабочих) и безопасности (горючие газы).

Использование системы управления и контроля вентиляции и утечек природного газа снижает выбросы и повышает безопасность. Это также может быть частью добровольных усилий компании по сокращению выбросов метана в результате их деятельности, чему способствует ONE Future. Коалиция, Экологическое партнерство и программа Агентства по охране окружающей среды США по метану/природному газу STAR.

 

Система исследования выбросов IQR

В рамках системы управления отводящими газами компании Cimarron использует свои услуги IQR. Выявление, количественная оценка и устранение выбросов и утечек природного газа из объектов добычи нефти и газа, станций сбора и газоперерабатывающих заводов.

IQR расшифровывается как «Идентификация, количественная оценка и исправление».

Идентифицировать

Идентификационная часть IQR собирает данные об источниках выбросов, которые могут привести к выбросу или утечке природного газа. Это может быть инвентаризация всего объекта или конкретного оборудования. Это может служить множеству потребностей для удовлетворения требований по контролю за выбросами/стандартов, разрешений на объекты и инвентаризации выбросов парниковых газов, критериев загрязняющих веществ и опасных загрязнителей воздуха.

Это может включать частичную или полную инвентаризацию, включая такие источники выбросов, как:

  • Резервуары для хранения сырой нефти, конденсата, попутной воды
  • Трубопроводы для закрытых вентиляционных систем, обслуживающих контроль выбросов (например,г., ВРУ, факелы, закрытые камеры сгорания)
  • Уплотнения компрессора
  • Пневматические устройства, работающие на природном газе (контроллеры, насосы)
  • Установки гликолевой дегидратации
  • Производственное оборудование (сепараторы, нагреватели, линейные нагреватели, двигатели и т.д.)
  • Неустойчивые компоненты

Методы, используемые для идентификации источников выбросов, могут включать:

  • Посещение объекта для сбора данных по целевым источникам выбросов
  • Информация, предоставленная оператором
  • Схемы трубопроводов и КИП (P&ID) и обзор технологической схемы

Типичные собираемые данные могут включать:

  • Технологический поток с особым вниманием к источникам, выходящим в атмосферу, а также извлеченным и контролируемым
  • Условия процесса (давление, температура)
  • Производительность/производительность нефти, природного газа и попутной воды
  • Управление выбросами
  • Анализ газов для продажи
  • Анализ мгновенного испарения

 

Количественно

Методы, используемые для количественной оценки вентиляции, могут включать прямое измерение, сбор проб/химический анализ и имитацию процесса.

Методы прямого измерения обычно измеряют сброс природного газа в течение 6–24 часов, что дает данные о циклическом потоке (минимум, максимум, среднее значение) газа. Репрезентативный химический анализ выбрасываемого газа используется для получения массовых количеств ЛОС и метана. Это может быть использовано для резервуаров для хранения, сосудов под давлением (например, нагревателей) и вентиляционных отверстий дистилляционной колонны блока осушки гликоля.

Прямые измерения, используемые для вентиляции резервуара хранения, включают:

  • Счетчики турбинные
  • Тепловой массовый расходомер

Симуляторы технологических процессов также можно использовать, если имеется репрезентативный химический анализ скважинного потока или нефти/газа под давлением, точный технологический поток и рабочие условия процесса (например,г, давление, температура). Образцы нефти под давлением, которые «испаряются» в лаборатории, можно использовать для получения коэффициента вспышки газа к нефти (ГФ), который оценивает газ вспышки. Единицы газового фактора представляют собой стандартные кубические футы (SCF) на баррель пропускной способности нефти. Используя производительность по нефти, объект может оценить ежедневные и годовые объемы и массы сброса (например, тонн в год).

Мониторинг неорганизованных утечек направлен на обнаружение утечек из нефтегазового оборудования. Метод, который обычно используется для поиска случайных утечек, включает:

  • ИК-камеры для обнаружения наличия или отсутствия утечки
  • Пробоотборники Hi-Flow – определяют количество массы утечки газа
  • Анализатор летучих органических соединений (метод 21 Агентства по охране окружающей среды США) для обнаружения наличия или отсутствия утечки с помощью стандарта утечки концентрации (ppmv)
  • Акустические измерители для обнаружения утечек через клапан

 

Исправление

Устранение выбросов направлено на устранение или сокращение выбросов или утечек ЛОС и метана в атмосферу.

Там, где это возможно, извлечение природного газа является наиболее выгодным. Это может максимизировать количество природного газа, добытого на устье скважины, которое направляется в трубопровод продаж. Это увеличивает прибыль объекта, снижает воздействие химических веществ на работников и сокращает выбросы.

Исправление выбросов может включать методы:

  • Собрать отработанный газ и вернуть его в систему
  • Топочный отходящий газ
  • Защита от утечек
  • Поиск, выявление и ремонт протекающих компонентов

Следующие вещества обычно используются для очистки отходящих газов и неорганизованных выбросов:

  • Установки улавливания паров ( ВРУ )
  • Башни улавливания паров ( VRT ) (в сочетании с VRU или VCU)
  • Блок сжигания паров (VCU )
  • Сигнальные ракеты – развальцовка с открытым наконечником
  • Периодическая оптическая газовая визуализация (OGI) или метод EPA 21 Анализ органических летучих соединений
  • Текущее обслуживание и техническое обслуживание оборудования управления квалифицированным персоналом для VRU, VRT и VCU.

Услуги Cimarron IQR

Позвольте Cimarron помочь вашей компании в выявлении, количественной оценке и устранении (IQR) выбросов вашего предприятия. Используя наши услуги IQR, ваша компания может оставаться в соответствии с НСПС ОООО и государственными разрешениями на полеты и зарабатывать деньги для своей компании. Наша команда IQR также может помочь в сборе данных для ваших потребностей в разрешениях на выбросы в атмосферу и инвентаризации выбросов.

Часть нашей услуги IQR для соответствия требованиям NSPS OOOOa включает первую попытку ремонта источника неорганизованных выбросов, что дает оператору больше времени для завершения ремонта, если это необходимо.

Для получения дополнительной информации, посетите наш веб-сайт и свяжитесь с нашим отделом продаж по телефону или Эл. адрес! #СозданиеACleanerEnvironment

https://www.cimarron-energy.com/iqr

+1 844-746-1676 | [email protected]

#netzerofuture #esginvesting #устойчивое развитие #экологическиерешения

Газожидкостная абсорбция – обзор

10.2.4 Методы абсорбции

Газожидкостная абсорбция, т. е. диффузионный процесс физического и/или химического массообмена между газовой и жидкой фазами, обычно осуществляется в распылительных скрубберах или насадочные колонки, обеспечивающие адекватную поверхность массообмена и время контакта фаз.Поскольку большинство ЛОСХ плохо растворяются в воде, для их физического поглощения чаще всего используют нелетучие высококипящие органические растворители. Были также проведены испытания на химическую абсорбцию с использованием концентрированных минеральных кислот (включая HNO 3 и H 2 SO 4 ) при повышенных температурах — до 60°C (Schweigkofler and Niessner, 2001). Их задача состояла в том, чтобы расщепить связи Si-O, что привело к образованию нелетучих полимеров ПДМС. Однако, несмотря на высокую эффективность этих методов, они не были реализованы — из-за коррозии и экологических проблем.Дальнейшие исследования по использованию оснований в качестве абсорбентов ВМС, за счет блокирующей установки с карбонатами, осаждаемыми их реакцией с СО 2 , а также испытания органических абсорбентов, таких как н -тетрадекан, н -додекан, n -гексадекан (Huppmann et al., 1996; Schweigkofler and Niessner, 2001), которые являются токсичными, легковоспламеняющимися, дорогими и требуют охлаждения для предотвращения их испарения.

Только водорастворимые ЛОСС, т.е. ТМС-ОН и ТМС (и частично L2 и D3), могут быть эффективно удалены из биогаза путем промывки водой.Это часто практикуемый метод предварительной обработки биогаза, в основном направленный на удаление пены, твердых частиц и частиц H 2 S, NH 3 и CO 2 , а также на охлаждение биогаза. Последнее желательно, если следующей стадией очистки биогаза является физическая адсорбция с использованием гидрофильного адсорбента или физическая абсорбция в органическом растворителе (как известно, эффективность тех и других возрастает с понижением температуры). Во втором случае дополнительным эффектом является снижение потерь абсорбента на испарение.Еще одним способом улучшить абсорбцию ВМС может быть добавление органической жидкости к абсорбенту на водной основе (Popat and Deshusses, 2008). Только очистка водой под давлением [например, при 2–2,5 МПа, 10–25 °C и pH в диапазоне 4,4–4,9 — согласно Läntelä et al. (2012)] может сократить VMS более чем на 99%.

Абсорбция ВМС углеводородными маслами была протестирована в Великобритании и Германии (наряду с удалением галогенидов), но без многообещающих результатов [согласно EA (2010), было достигнуто удаление ~60%].Этот метод не кажется многообещающим из-за пожарной и/или токсикологической опасности.

Практически только Селексол, произведенный на основе диметилового эфира полиэтиленгликоля, нашел коммерческое применение в качестве поглотителя ЛОСЧ (а также H 2 S, CO 2 и паров воды) (Wheless, Pierce, 2004). ; ЭА, 2010). К его преимуществам относятся низкое давление паров, слабое связывание с абсорбированными газами, низкое сродство к метану, низкая вязкость, химическая стабильность, низкая температура замерзания, неагрессивность и нетоксичность.Кроме того, его можно легко регенерировать с помощью отпарных колонн. Селексол используется на многих комплексных установках по очистке свалочного газа в Соединенных Штатах перед подачей биогаза в сеть природного газа (Arnold, 2009; EA, 2010). Однако это относительно дорого [~ 6,5 евро / кг — по данным Cormos et al. (2018)].

Также описан процесс Kryosol (EA, 2010), в котором используется охлажденный (~-70°C) метанол при давлении 2,8 МПа. Его основная задача – поглощать СО 2 с другими кислыми газами и парами воды, но и ВМС в нем очень хорошо растворяются.Из-за энергоемкости, а также воспламеняемости и токсичности использование процесса Kryosol только для удаления ЛОСЧ не представляется оправданным.

Силиконовые масла являются потенциально хорошими абсорбентами летучих органических соединений. Это жидкости с низкой летучестью и высокой термической и химической стабильностью, то есть пригодные для многократной регенерации. Примером может служить масло 47V20, используемое в лабораторных исследованиях поглощения L2, L3 и D4 Ghorbel et al. (2014). Авторы показали, что циклические ВМС имеют большее сходство с нефтью, чем линейные.Эффективность удаления Д4 достигала почти 100%, а для Л2 и Л3 ~61% и ~82% соответственно. Стоимость масла, однако, весьма значительна (14 €/кг).

Физическая абсорбция, в отличие от химической абсорбции, однако имеет тот недостаток, особенно в случае более летучих летучих летучих органических соединений, что существует риск десорбции абсорбированных загрязняющих веществ из-за повышения температуры или скорости потока биогаза, что часто бывает со свалочным газом .

Необходимы дальнейшие исследования в области создания конкурентоспособных, экологически безопасных и более эффективных абсорбентов ЛОСЦ и оптимизации процессов.

Границы | Вращательная адсорбция: селективная рециркуляция CO2 на газотурбинных электростанциях с комбинированным циклом

Введение

Газотурбинные электростанции с комбинированным циклом (ПГУ) и газотурбинные электростанции с открытым циклом (ГТЦ) обеспечивают электроэнергию с возможностью диспетчеризации, гарантируют безопасность поставок и поддерживают доступность в пути к устойчивому низкоуглеродному будущему. Наряду с низкоуглеродными технологиями электростанции ПГУ по-прежнему будут играть важную роль в диверсифицированном портфеле электроэнергии, однако электростанции, работающие на природном газе, по-прежнему производят в среднем 350–400 г CO 2 /кВтч, что значительно превышает уровни, необходимые для глубокого энергоснабжения. декарбонизация производства электроэнергии 10 gCO 2 /кВтч в Соединенном Королевстве.Необходимо улавливать выбросы CO 2 от электростанций ПГУ, чтобы резко обезуглерожить систему электроснабжения и достичь целей по нулевым выбросам парниковых газов к 2050 году (Комитет по изменению климата (CCC), 2019; Европейская комиссия, 2011; Международный Энергетическое агентство, 2013 г.).

Улавливание CO 2 после сжигания (PCC) из дымовых газов электростанции ПГУ сопряжено с особыми трудностями из-за относительно небольшой концентрации CO 2 и большого объема дымовых газов, обрабатываемых на установке улавливания, что приводит к в больших размерах абсорбционного поезда и вспомогательного оборудования.В этом контексте селективная рециркуляция CO 2 , называемая здесь селективной рециркуляцией выхлопных газов (SEGR), является эффективной концепцией для увеличения концентрации CO 2 и снижения скорости потока дымовых газов, подаваемых на улавливание углерода. растение. SEGR эффективно интенсифицирует процесс улавливания для снижения затрат на абсорберную линию (Merkel et al., 2013; Diego et al., 2017; Herraiz et al., 2018). Институт энергетических технологий Соединенного Королевства (ETI) сообщает, что каждые 10% снижения капитальных затрат на установку улавливания снижают стоимость электроэнергии ПГУ с улавливанием и хранением углерода (CCS) на 1.5–2% для установок с базовой нагрузкой. Эти преимущества становятся все более значительными при работе с низкими коэффициентами нагрузки, что является вероятным результатом в системах электроснабжения с увеличением количества переменных возобновляемых источников энергии (ETI, 2016).

Эта работа оценивает техническую и практическую осуществимость роторной адсорбции со структурированными адсорбентами для применения SEGR на парогазовых электростанциях, оснащенных системами PCC. Он представляет собой следующий шаг к оценке производительности электростанции ПГУ с SEGR, проведенной в (Herraiz et al., 2018), к разработке и демонстрации теоретического доказательства концепции SEGR посредством моделирования процессов. С этой целью сначала проводится концептуальная оценка конструкции роторного адсорбера для оценки производительности и оценки количества твердого материала, размера ротора колеса и количества роторных устройств, которые потребуются для двух конфигураций силовой установки: ПГУ с SEGR параллельно и последовательно к установке улавливания. Это заложило основу для определения ключевых рабочих параметров, которые используются для проведения анализа чувствительности с целью минимизации запасов твердых частиц и размера вращающегося колеса и, в конечном счете, предоставления рекомендаций для будущих разработчиков адсорбентов для приложений SEGR.

Селективная рециркуляция отработавших газов: история и конфигурации

SEGR заключается в избирательном переносе CO 2 из потока дымовых газов в воздушный поток, который поступает в компрессор газовой турбины. Поскольку другие компоненты в дымовых газах, напр. азот и водяной пар в идеале не рециркулируются, заменяется меньшее количество избыточного воздуха, в меньшей степени разбавляется кислород и возможна более высокая концентрация CO 2 в дымовых газах по сравнению с таковой при «неселективном» Рециркуляция отработавших газов (EGR).SEGR, работающий параллельно или последовательно с системой PCC, допускает концентрацию выше 14 % по объему при поддержании концентрации кислорода в камере сгорания примерно на уровне 19 % по объему (Merkel et al., 2013; Herraiz et al., 2018), а также выше предела в 16 % по объему, указанного в газотурбинном двигателе GE F-класса, для обеспечения стабильности пламени и полного сгорания (ElKady et al., 2009; Evulet et al., 2009).

Блок-схемы парогазовой электростанции с параллельно включенным SEGR и последовательным SEGR показаны на рисунках 1A и B соответственно.Подробные технологические схемы представлены в предыдущей работе (Herraiz et al., 2018).

• Параллельный SEGR состоит из отвода части выхлопа парогенератора-утилизатора (HRSG) в систему передачи CO 2 в воздушный поток компрессора газовой турбины. Система селективного переноса CO 2 (SCT) работает «параллельно» с установкой PCC.

• SEGR в серии состоит из селективной системы перекачки CO 2 (SCT), работающей после и «последовательно» с установкой PCC.

РИСУНОК 1 . Блок-схемы для парогазовой установки с PCC и либо с (A) S-EGR параллельно, либо с (B) S-EGR последовательно.

Техническая оценка, проведенная Herraiz et al. (2018) показывает, что текущий класс газотурбинных двигателей может работать с SEGR без значительного отклонения производительности компрессора и турбины от проектной точки. При адекватном контроле низкой температуры на входе в компрессор воздух для горения, обогащенный CO 2 , приводит к большей плотности рабочей жидкости и к более высокой температуре на выходе из газовой турбины, что позволяет дополнительно генерировать пар.Это приводит к увеличению полезной выходной мощности и чистого теплового КПД на ок. 43 МВт и 0,90 процентных пункта для ПГУ с параллельной SEGR (820 МВт и , 52,84% LHV ), и ок. 18 МВт и 0,53 процентных пункта для ПГУ с последовательным подключением SEGR (795 МВт e , 52,47 % LHV ) по сравнению с парогазовой электростанцией на воздушном топливе с PCC (777 МВт e , 51,94 % LHV ).

Добавление SEGR к электростанциям CCGT обеспечит эксплуатационные и финансовые преимущества для любого процесса улавливания CO 2 после сжигания, однако они должны сбалансировать капитальные и эксплуатационные затраты, связанные с системой селективной передачи CO 2 .Моделирование процесса (Herraiz et al., 2018) дает количественную оценку сокращения объема насадки абсорбера до 64% ​​и прибл. 7 % в удельной мощности ребойлера для технологии скруббера с 30 % масс. водным раствором моноэтаноламина при общем уровне улавливания CO 90 925 2 90 %, для конфигураций, обеспечивающих 14 % об. CO в выхлопных дымовых газах.

На практике концентрация CO 2 в выхлопных дымовых газах, таким образом, будет ограничена максимальной эффективностью, которая может быть достигнута с помощью технологий, используемых для улавливания CO 2 и селективного переноса CO 2 .В этой статье эффективность улавливания CO 2 после сжигания (PCC) относится к количеству CO 2 , удаленному из дымовых газов на установке улавливания, по отношению к общему количеству CO 2 в дымовых газах, поступающих в завод, как указано в уравнении. 1. Эффективность селективного переноса CO 2 (SCT) относится к количеству CO 2 , удаленному из дымовых газов и переданному в воздушный поток, по отношению к общему количеству CO 2 на входе CO 2 системы передачи, как указано в уравнении.2. Общий уровень улавливания CO 2 учитывает количество CO 2 , выходящего за пределы завода, и определяется как количество CO 2 , уловленное для транспортировки и хранения/использования по отношению к количеству CO 2 образуется при сгорании природного газа, как указано в уравнении. 3.

Эффективность PCC = 1 моль CO2|PCC на выходе из установки, моль CO2|PCC на входе (1) Эффективность SCT = 1 моль CO2|SCT на выходе из системы, моль CO2|SCT на входе в систему (2) Общий уровень улавливания CO2 = 1 моль CO2 |в CO2 компрессионный поезд моль CO2|генерируется при сжигании природного газа(3)

Использование роторной адсорбции для селективной рециркуляции отработавших газов

В принципе, любая технология, основанная на перепаде парциального давления CO 2 между потоком дымового газа и окружающей средой воздушный поток в качестве движущей силы для избирательного переноса CO 2 потенциально может быть использован для применения SEGR.Таким образом, существует возможность адаптации существующих технологий или разработки новых технологий. В статье предложена адсорбция селективными пористыми материалами CO 2 во вращающейся конфигурации.

Ротационные системы представляют собой относительно простую конфигурацию для выполнения циклических процессов адсорбции/десорбции с однородным распределением температуры, поскольку твердый материал одновременно регенерируется и охлаждается при контакте с окружающим воздухом. Цикл адсорбции/десорбции происходит, когда адсорбент вращается и периодически подвергается воздействию дымовых газов и потоков окружающего воздуха в противоположных направлениях, т.е.д., противоток. СО 2 адсорбируется на твердой поверхности при контакте адсорбционного колеса с дымовым газом в секции адсорбции и десорбируется при контакте адсорбента с окружающим воздухом в секции регенерации (десорбции). Режим контакта адсорбционного колеса аналогичен движущемуся слою с поперечным потоком. Принципиальная схема системы представлена ​​на рисунке 2.

РИСУНОК 2 . Принципиальная схема роторного адсорбента для селективного переноса CO 2 .

Кроме того, использование структурированных адсорбентов в роторе колеса, т. е. монолитных или многослойных структур с параллельными каналами с регулируемой формой, плотностью ячеек и толщиной стенок, дает практические преимущества благодаря их высокому объему пустот, большой геометрической площади поверхности и короткой диффузионной длине (Brandani и др., 2004; Резаи и др., 2010). В отличие от селективных мембран CO 2 , широко предлагаемых для применений SEGR, структурированные адсорбенты создают небольшой перепад давления в газовом потоке и обеспечивают максимальную площадь контакта между твердым веществом и газовым потоком, улучшая массоперенос компонентов, удаляемых из газового потока.Низкий перепад давления в системе передачи CO 2 имеет решающее значение для SEGR, поскольку падение давления на 10 кПа, ожидаемое для мембран, приводит к снижению выходной мощности газовой турбины на 15 % (Herraiz et al., 2018). Напротив, падение давления со структурированным адсорбентом в колесе оценивается в 0,25 кПа, что снижает номинальную мощность газовой турбины на 0,3%. Это дополнительно обсуждается в Оценка концептуального проекта . Эти значения не включают дополнительный перепад давления в воздуховодах, который был бы одинаковым для обеих технологий.

Применение роторной адсорбции

Роторная адсорбция обычно используется в системах осушения воздуха (Kodama et al., 2001; Ge et al., 2008) и в системах удаления летучих органических соединений (ЛОС) (Yamauchi et al., 2007), где используются структурированные адсорбенты в виде листов адсорбента или монолитов, а регенерация твердого материала осуществляется повышением температуры.

В контексте улавливания CO 2 из дымовых газов в процессах адсорбционного разделения обычно используется уплотненный слой (Dantas et al., 2011; Дельгадо и др., 2011; Serna-Guerrero et al., 2010) или колонны с циркулирующим псевдоожиженным слоем (Veneman et al., 2012). Адсорбция CO 2 при колебании температуры в адсорбционном колесе была впервые исследована InvenTys (Буле и Хиави, 2015). Экспериментальные испытания и моделирование процессов проводятся в рамках проекта «Технология CCS следующего поколения» (NGCT2, 2016 г.) с использованием запатентованной компанией InvenTys технологии Veloxotherm™ (Inventys, 2016 г.). Лабораторный прототип вращающегося адсорбента был разработан и испытан в рамках проекта «Адсорбционные материалы и процессы для улавливания углерода из газовых электростанций» (AMPGas 2012), в котором основное внимание уделялось разработке передовых адсорбентов, способных улавливать CO 2 из разбавленных дымовых газов и оптимизация быстрой регенерации с колебанием температуры во вращающемся адсорбере (Gibson et al., 2016). Конфигурация с вращающимся колесом предлагает преимущество быстрой реакции на температурные колебания с использованием горячего потока пара или воздуха для регенерации (Буле и Хиави, 2015).

Масштабирование этой технологии для приложений SEGR, вероятно, возможно со структурной точки зрения. В крупномасштабных промышленных применениях оборудование с вращающимся колесом было рассчитано, внедрено и эксплуатируется в приложениях по передаче тепла для большого объема дымовых газов, обычно образующихся на тепловых электростанциях, например.грамм. регенеративные роторные теплообменники газ/газ (Kitto and Stultz, 1992; Howden Group, 2018).

Выбор адсорбента для селективного выделения CO
2 Перенос

Для улавливания CO 2 адсорбирующие материалы обычно вступают в сильное физическое или химическое взаимодействие с молекулами CO 2 , и, таким образом, регенерация твердого вещества осуществляется путем уменьшения давление, т.е. адсорбция при переменном давлении/вакууме (PSA/VSA), или повышение температуры, т.е.адсорбция при изменении температуры (TSA) (Mangano et al., 2013; Abanades et al., 2015).

SEGR подразумевает, что регенерация адсорбента проводится воздухом при температуре и давлении, близких к температуре окружающей среды, так что поток воздуха, обогащенный CO 2 , рециркулируется обратно в компрессор газовой турбины. Поэтому важным аспектом является баланс сродства к CO 2 и потребности в энергии для регенерации (Ben-Mansour et al., 2016). Физическая адсорбция представляется интересным вариантом, так как слабое взаимодействие требует меньшего количества энергии для регенерации по сравнению с хемосорбцией, предполагающей новые ковалентные связи между сорбатом и сорбентом.Хотя слабое взаимодействие адсорбент-адсорбат отрицательно сказывается на селективности CO 2 /N 2 (Dantas et al., 2011), разница парциального давления азота между дымовым газом и воздушным потоком невелика, а перенос азота низкий. ожидается для приложений SEGR.

Было предложено несколько типов адсорбирующих материалов для улавливания CO 2 из потоков разбавленного газа, и обширная обзорная работа была проведена (Samanta et al., 2012; Hedin et al., 2013; Абанадес и др., 2015 г.; Бен-Мансур и др., 2016). Цеолиты и активированный уголь первоначально рассматривались в этой работе для исследования концепции селективного переноса CO 2 , исходя из их большой коммерческой доступности и относительно низкой стоимости. Анализ чувствительности основных термических и физических свойств адсорбирующих материалов, проведенный в этой статье, даст представление о многообещающем классе материалов и даст рекомендации по разработке адсорбентов для SEGR.

Цеолиты обладают умеренной способностью к адсорбции CO 2 , но низкой селективностью в отношении CO 2 , которую можно повысить за счет модификации поверхности или локализованных зарядов.Однако их главный недостаток заключается в том, что они являются гидрофильными адсорбентами и вода может вытеснять адсорбированный СО 2 , что значительно снижает их фактическую адсорбционную способность в присутствии влаги. Однако активированный уголь обладает высокой термической стабильностью и низкой чувствительностью к влаге из-за своей гидрофобной или неполярной природы (Marx et al., 2013; Xu et al., 2013).

Ведутся исследования устойчивых адсорбирующих материалов во влажных условиях наряду с вариантами удаления воды из дымовых газов.Например, секция «водозащита», изготовленная из подходящего материала, который легко регенерируется, т.е. глинозема или силикагеля, можно использовать в колонне адсорбера, чтобы предотвратить движение фронта воды в секцию адсорбции CO 2 гидрофильного адсорбента (Xu et al., 2013). Также может быть добавлена ​​система осушки дымовых газов (Hasan et al., 2012). Он состоит из охладителя с прямым контактом, за которым следует либо сжатие и охлаждение, либо мембранное разделение, либо абсорбция ТЭГ (триэтиленгликоль), и может снизить содержание воды в дымовых газах до нуля.1 %об. от условий насыщения ниже по потоку от охладителя с прямым контактом, однако необходимо учитывать дополнительные капитальные и эксплуатационные расходы.

Текущее состояние технологий, предлагаемых для селективной рециркуляции отработавших газов

Технология, предложенная для SEGR в недавней работе, состоит из систем мембранного разделения, предназначенных для извлечения и повторного использования CO 2 из отработавших дымовых газов с использованием окружающего воздуха в качестве продувочного газа. Более высокий градиент парциального давления на мембранном блоке улучшает процесс разделения переноса CO 2 , однако оптимальное соотношение давлений будет результатом компромисса между эффективностью SCT и капитальными и эксплуатационными затратами на компрессионное/вакуумное оборудование, приводящее в действие систему. .Более высокая проницаемость за счет более низкой селективности по CO 2 /N 2 приемлема для приложений SEGR, и, таким образом, можно работать при относительно низкой разнице давлений между исходным потоком и продувочным газом, т.е. режим ограниченного давления (Baker, 2004; Huang et al., 2014) по сравнению с перепадом давления в мембранных системах, используемых для улавливания CO 2 . Затем разделение CO 2 в мембране происходит за счет разности парциальных давлений CO 2 между потоками пермеата и ретентата, и работа сжатия в основном требуется для преодоления перепада давления в мембранном узле, что приводит к относительно малое энергопотребление и размеры компрессорно-вакуумной системы.

Мембранные материалы, исследованные для SEGR, представляют собой селективные полимерные мембраны CO 2 (Baker et al., 2011; Wijmans et al., 2012; Wijmans et al., 2012; Merkel et al., 2013; Diego et al., 2017; Darabkhani et al., 2018; Russo et al., 2018) и мембраны на основе растворителя (Swisher and Bhown 2014; Voleno et al., 2014; Zhang et al., 2016). Меркель и его коллеги сообщают о хороших характеристиках специально разработанной мембраны в лабораторном масштабе, обеспечивающей высокую эффективность переноса CO 2 при относительно низком потреблении энергии для сжатия дымовых газов для преодоления перепада давления в мембранной системе ок.100 мбар (Меркель и др., 2013). Влияние давления подачи на потребляемую компрессором мощность исследовалось для широкого диапазона давлений подачи от 25 мбар до 4 бар (Voleno et al., 2014; Diego et al., 2018; Russo et al., 2018). (Diego et al., 2018) сообщает о потере ок. 1,3 процентных пункта чистого теплового КПД парогазовой электростанции при перепаде давления 105 мбар. Таким образом, падение давления на мембранах является ключевым конструктивным параметром, который может представлять собой ограничение для крупномасштабного внедрения мембранных технологий.

Экспериментальные работы были проведены в пилотной системе мембранной сепарации с использованием мембраны из плотного полидиметилсилоксана (ПДМС) для извлечения и повторного использования CO 2 из выхлопного потока горелки мощностью 100 кВт, работающей на природном газе. Сообщается о низкой эффективности SCT ниже 10 и 40% при давлении подачи 1 и 2,4 бар соответственно (Дарабхани и др., 2018; Руссо и др., 2018). Более того, перенос кислорода из воздуха, используемого в качестве продувочного газа, и присутствие водяного пара в результате сжигания могут нарушить разделение CO 2 в реальных системах.Поэтому необходимы дальнейшие исследования для разработки новых мембранных материалов для изучения проблем применения мембран в практических условиях (Diego et al., 2017).

Методология

Оценка концептуального дизайна ротационного адсорбера для селективного переноса CO 2 применений, проведенная в этой работе, состоит из двух подходов:

• Подход «снизу вверх» рассматривает лучший класс коммерчески доступных адсорбентов для проведения предварительного проектирования поворотного колеса.Это выполняется путем оценки количества адсорбента, называемого здесь запасом адсорбента, размера роторного колеса и количества колес, которое необходимо для достижения заданной эффективности переноса CO 2 в каждой конфигурации силовой установки.

• Нисходящий подход начинается с размера большого вращающегося колеса для оценки эффективности адсорбента. Проведено параметрическое исследование, сосредоточенное на параметрах, которые оказывают большое влияние на запасы твердого материала, таких как параметр изотерм равновесия адсорбции и температуры дымовых газов и окружающего воздуха на входе, с целью минимизации размеры адсорбирующего колеса.Параметрический анализ количественно определяет диапазон физических свойств, а именно максимальную адсорбционную способность, константу равновесия и энтальпию адсорбции, что приводит к минимальным требованиям к массе адсорбента и практическим размерам вращающегося колеса. Конечной целью этого второго подхода является предоставление руководящих принципов для разработки новых материалов, соответствующих критерию практичности систем с вращающимися колесами.

Критерий практической осуществимости размеров вращающегося колеса основан на аналогии с применением вращающегося колеса в теплообменниках газ/газ.Размеры самых больших теплообменников, изготовленных, реализованных и введенных в эксплуатацию в секторе энергетики, приняты за максимально практические размеры (Hogg, 2015).

Математическое моделирование роторного адсорбера для SEGR

На этапе разработки концепции модель системы селективного переноса CO 2 учитывает массоперенос и термодинамическое равновесие. Равновесная модель процессов адсорбции и десорбции разработана в программе gPROMS Model Builder (PSE, 2019).

Системная область дискретизируется с использованием метода конечных разностей с NL x Nτ равновесных стадий, как показано на рисунке 3A, где Nτ — количество стадий в угловом направлении, а NL — количество стадий в продольном направлении. Режим контакта газовой фазы и адсорбента ротора представляет собой перекрестный поток, как показано на рисунке 3B. Система упрощена до двумерной математической модели, в которой переменные потоки и свойства дымового газа, воздуха и твердого тела предполагаются постоянными вдоль радиального направления.Минимальное количество ступеней выбирается таким образом, чтобы дальнейшее увеличение приводило к незначительному увеличению эффективности переноса СО 2 для данного запаса адсорбента.

РИСУНОК 3 . Модель производительности роторного адсорбера, показывающая (A) разделение равновесной модели на ячейки, (B) расположение поперечного потока, (C) стадии равновесия и (D) рабочие линии и кривая равновесия.

Парциальное давление CO 2 (PCO2∗) в газовой фазе и адсорбированное количество CO 2 (qCO2∗) на твердой поверхности связаны изотермой равновесия адсорбции при температуре соответствующей стадии, которая качественно представлен черной кривой на рисунке 3D.Рабочие линии соотносят парциальное давление CO 2 в газовой фазе и адсорбированное количество CO 2 в твердой фазе на входе и на выходе каждой ступени равновесия. Рабочие линии графически представлены красными и оранжевыми линиями на рисунке 3D для четырех этапов, показанных на рисунке 3C. Для наглядности рабочие линии могут быть представлены в виде параллельных линий, так как наклон определяется отношением расхода дымовых газов к расходу твердого вещества, и это соотношение одинаково для каждой ступени.

Балансы энергии и массы

Математическая модель состоит из системы дифференциальных уравнений в частных производных, описывающих балансы массы и энергии во вращающемся адсорбере (Ruthven, 1984). Массовый баланс каждого компонента в газовой фазе, который адсорбируется/десорбируется на/с поверхности твердого тела, определяется уравнением 4, где Cki – концентрация компонента k в газовой фазе, ug – приведенная скорость жидкости, q¯k – средняя адсорбированная концентрация компонента k , εb – объемный объем слоя, ρp – плотность частиц.Энергетический баланс определяется формулой. 5, где Ct – общая концентрация газовой фазы, hg – молярная энтальпия газа, Cp s – удельная теплоемкость твердого вещества, Ts – температура твердого вещества, а (−δHads k) – теплота адсорбции компонента k. . Модель предполагает установившийся режим и пренебрегает осевой дисперсией в монолитной конструкции.

∂(ug⋅Ck)∂x=-(1−εb)⋅ρp⋅∂q¯k∂τ(4)∂(Ct⋅ug⋅hg)∂x=(1−εb)⋅ρp⋅Cps⋅∂ Ts∂τ+(1−εb)⋅ρp∑k=1c−ΔHadsk⋅∂q¯k∂τ(5)

Баланс массы и баланс энергии можно записать через молярный расход компонента k ( n˙k) и общую массу адсорбента (ms), как указано в уравнениях 6 и 7 соответственно, где Ac — площадь поперечного сечения, а H — высота колеса адсорбента.

1Ac⋅∂n˙k∂x=msAc⋅H⋅∂q¯k∂τ(6)n˙G⋅∂hg∂x+∑k=1C(ΔHadsk)⋅∂(n˙k)∂x=ms⋅ CpsH⋅∂Ts∂τ(7)

Численное решение дискретизирует систему на стадии равновесия, как показано в уравнении. 8, где шаг приращения в осевом направлении Δx и направлении вращения Δτ определяется уравнениями 9 и 10 соответственно. Массовый баланс для каждого компонента k, адсорбированного/десорбированного на/с поверхности твердого тела, и баланс энергии на каждой стадии (i,j) решаются согласно уравнениям 14 и 15, где yk – молярная доля компонента k в газе. фаза, qk — количество компонента k, адсорбированное на твердом теле, G˙ — молярная скорость потока газа/воздуха в каждом временном интервале, определяемая уравнением11, а S˙ – скорость подачи адсорбента, определяемая уравнением 12. Скорость подачи адсорбента регулируется скоростью вращения ротора (ω) и долей поперечного сечения, предназначенной для процессов адсорбции и десорбции. Предполагается, что время пребывания для каждого процесса составляет половину периода вращения t1/2cycle, определяемого уравнением 13.

n˙g(i,j−1)⋅yk(i,j−1)−n˙g(i,j)⋅yk(i,j)∗Δx=ms⋅1H⋅qk(i,j )∗−qk(i−1,j)Δτ(8)S˙=ms/t1/2цикл⋅1/NL(12)G˙(i,j-1)⋅yk(i,j-1)−G ˙(i,j)⋅yk(i,j)∗=S˙⋅(qk(i,j)∗−qk(i-1,j))=n˙k адсорбировано(i,j)(13)G ˙(i,j-1)⋅yk(i,j-1)−G˙(i,j)⋅yk(i,j)∗=S˙⋅(qk(i,j)∗−qk(i- 1,j))=n˙k адсорбировано(i,j)(14)G˙(i,j-1)⋅hg(T(i,j-1))−G˙(i,j)⋅hg( T(i,j))+∑k=1CΔHadsk⋅n˙k адсорбировано(i,j)=S˙⋅Cps⋅(Ts(i,j)−Ts(i-1,j))для k=1… С (нет.компоненты) для j=1…NL(количество продольных сечений),i=1…Nτ(количество угловых сечений)(15)
Условия равновесия

Массоперенос и термодинамическое равновесие предполагаются на каждой стадии. Газ/воздух и твердое вещество покидают каждую стадию (i,j) при той же температуре, что и указанная в уравнении. 16. Парциальное давление адсорбата (Pk∗), т.е. компонента k в газовой фазе, и адсорбированное количество компонента k на твердой поверхности (qk∗) связаны изотермой равновесия адсорбции для пар «адсорбент-адсорбат», обычно представленный в уравнении17.

qk(i,j)∗=f(Pk(i,j)∗)для k=1…C(кол.компонентов)для j=1…NL(количество продольных сечений),i=1… Nτ(число угловых сечений)(17)
Граничные условия

Условия на входе представлены в уравнениях 18–20. Молярный расход, состав, температура и давление определяются для дымовых газов в верхней части колеса (j=NL) и для воздуха в нижней части колеса (j=0) с учетом схемы противотока.

Газ (Адсорбция)Воздух (Десорбция)G˙(i,NL)=n˙дымовой газ,IN/Nτ  G˙(i,0)=n˙воздух,IN/Nτ(18)yk(i,NL)= yk дымовой газ, IN   yk (i,0)=yk воздух, IN(19)Tg,(i,NL)=Tдымовой газ, IN     Tg, (i,0)=Tair, INfor k=1…C(no.компонентов); i=1…Nτ(число угловых участков)(20)

В цикле адсорбции/десорбции количество адсорбированного CO 2 и температура твердого вещества на границах между участками адсорбции и десорбции, т.е. , при i=0 и при i=Nτ определяются уравнениями 21–24.

[qk (0,j)] Адсорбция = [qk (Nτ, NL-j)] Десорбция (21) [Ts (0,j)] Адсорбция = [Ts (Nτ, NL-j)] Десорбция (22) [ qk (0, NL−j)] Десорбция = [qk (Nτ,j)] Адсорбция (23) [Ts (0, NL−j)] Десорбция = [Ts (Nτ,j )] Адсорбция для k = 1…C( №компонентов);j=1…NL(№.продольных сечений)(24)
Свойства структурированного адсорбента и роторного колеса

Модель равновесия оценивает минимальное количество адсорбента, необходимое для достижения определенной эффективности переноса CO 2 для данного адсорбирующего материала. Объем твердого вещества Vs затем оценивается в соответствии с формулой. 25, где ρs — плотность твердого материала, εp — пористость частиц, ρp — плотность частиц, учитывающая внутреннюю пористость адсорбента.Структуры адсорбентов в виде монолитных или слоистых структур, содержащихся в роторном слое, характеризуются высокой степенью пустотности, определяемой как отношение пустот в структурированном адсорбенте к общему объему ротора. Объем ротора Vbed затем оценивается в соответствии с уравнением. 26, где εbulk – объемная доля пустот. Объемная доля пустот зависит от геометрических параметров, т.е. диаметр каналов и толщина стенок, а оптимальное значение обычно является результатом компромисса, направленного на увеличение площади поверхности и минимизацию перепада давления, при одновременном обеспечении высокой устойчивости к эрозии и предотвращении закупорки конкретным материалом.Выходной диаметр канала (dp) 5 мм и толщина стенки (δw) 1 мм обеспечивают пористость слоя (εb) 0,78. Геометрические параметры выбраны в этой работе по аналогии с предыдущими исследованиями для селективного восстановления катализатора NO x в выхлопных дымовых газах комбинированных циклов, работающих на природном газе (Sorrels et al., 2019), и для применения роторной адсорбции для осушения воздуха ( Ямаути и др., 2007).

Vs=msρs(1−εp)=msρp(25)

Количество вращающихся устройств (nwheel), необходимых для размещения запаса адсорбента, рассчитывается в соответствии с уравнениями 27 и 28, где Dwheel и Hwheel — диаметр, а высота ротора колеса.Размеры ротора составляют примерно 24 м в диаметре и 2 м в длину, с эффективным коэффициентом поперечного сечения 0,89, в соответствии с размерами самых больших ротационных теплообменников газ/газ, имеющихся в продаже для производства тепловой энергии (Hogg, 2015).

Vwheel=0,89⋅π/4⋅Dwheel2⋅Hwheel(27)

Наибольший вес вращающихся корзин, содержащих нагревательные металлические элементы в ротационных теплообменниках, составляет ок. 1000 кг. Большие размеры вращающегося поглотителя могут быть возможны для применений SEGR из-за значительно меньшей плотности адсорбирующих материалов, ок.1200 кг/м 91 267 3 91 268 , по сравнению со сталью, ок. 8 000 кг/м 3 . Тем не менее, структурный анализ должен быть проведен.

Продолжительность циклов адсорбции/десорбции определяется скоростью вращения, а относительное время пребывания адсорбента в каждой секции адсорбции и десорбции определяется делением колеса, т.е. долей колеса, предназначенной для каждого процесса . Здесь рассматривается скорость вращения 1 об/мин на основе типичных значений для роторных теплообменников аналогичных размеров, которые находятся в пределах 0.6 и 1,2 об/мин (Хогг, 2015 г.). Оптимальная скорость вращения зависит от емкости и кинетики. Он определяет скорость подаваемого твердого вещества и эквивалентен скорости потока растворителя в процессе на основе амина. Следовательно, можно определить эквивалентную метрику отношения жидкость/газ в поглотителе.

В будущем выбор длины, диаметра и скорости вращения будет оптимизирован, чтобы обеспечить достаточное время пребывания и минимизировать падение давления. Будет разработана строгая модель адсорбционного колеса с учетом ограничений массообмена и диффузии в пористых материалах.

Мощность, необходимая для вращения колеса, оценивается порядка 35 кВт и, скорее всего, ниже на основе сравнения с крупногабаритными ротационными теплообменниками и внутреннего общения с инженерами Howden (Hogg, 2015).

Падение давления

Падение давления на структурированном адсорбенте рассчитывается с использованием уравнения Хагена-Пуазейля, показанного в уравнении. 29 для монолитных и многослойных конструкций (Cybulski and Moulijn, 2005; Rezaei and Webley, 2009).

Выбор адсорбента

Выбор адсорбента основан как на общих критериях, применимых к любому процессу адсорбции CO 2 из разбавленных источников, так и на конкретных критериях применения SEGR. Важным аспектом этого приложения является то, что регенерация проводится с помощью окружающего воздуха при температуре и давлении, близких к температуре окружающей среды, в отличие от приложений улавливания CO 2 после сжигания, где требуется перепад температуры или давления.

Выбор адсорбирующего материала основывается как на общих критериях, применимых к любому процессу адсорбции CO 2 из разбавленных источников, так и на конкретных критериях применения SEGR.Важным аспектом этого приложения является то, что регенерация проводится с помощью окружающего воздуха при температуре и давлении, близких к температуре окружающей среды, в отличие от приложений улавливания CO 2 после сжигания, где требуется перепад температуры или давления.

В этой модели рассматривается изотерма Ленгмюра с одним участком, распространенная на многокомпонентную газовую смесь (т.е. CO 2 , N 2 и O 2 ). Это математически выражается в уравнении. 30, где qk∗ — количество адсорбированного компонента k при парциальном давлении Pk∗ в газовой смеси, qm — максимальная адсорбированная концентрация, KL — константа равновесия, связанная с изменением энтальпии процесса и сродство молекул газа к местам адсорбции.Зависимость KL от температуры описывается уравнением Вант-Гоффа, как показано в уравнении 31, где (-ΔHads) — энтальпия адсорбции, а KL0 — предэкспоненциальный множитель. Изотерма Ленгмюра с одним участком описывает монослойную адсорбцию на однородных плоских поверхностях и предполагает, что применяются условия идеального газа в изотермических условиях; адсорбированные молекулы удерживаются в определенных локализованных местах, в каждом из которых может разместиться одна молекула; энергия адсорбции постоянна на всех сайтах; и нет взаимодействия между соседними молекулами адсорбата (Son et al., 2018). В дальнейшей работе будут рассмотрены изотермы, которые объясняют неоднородность поверхности или несколько однородных, но энергетически разных участков для размещения одной молекулы, например, модель Тота и модель Ленгмюра с несколькими узлами соответственно.

qk∗=qm⋅KL,k⋅Pk∗1+∑j=1CKL,j⋅Pj∗, k,j=CO2, N2,O2(30)KL,k=KL,0,k⁡exp(−ΔHads ,kRT), k=CO2, N2,O2(31)

Параметры qm, KL0 и (−ΔHads) в расширенной модели Ленгмюра для цеолита 13X и активированного угля являются аппроксимирующими параметрами, полученными в данной работе для диапазона CO 2 парциальное давление от 0.004 до 0,4 бар и для диапазона парциального давления N 2 до 0,9 бар, как объяснено в дополнительном приложении A. Адсорбированное количество каждого компонента, qk∗, предсказанное расширенной моделью Ленгмюра (EL) в этой работе и данные о равновесии, предсказанные двухцентровой моделью Ленгмюра в (Xiao et al. , 2008) и моделью Тота в (Dantas et al. , 2011), хорошо согласуются. Отклонение основано на среднем относительном отклонении (ARD%), определенном в уравнении. 32, где Nt — количество точек данных (Bai and Yang, 2001).Для термодинамической согласованности максимальная адсорбированная концентрация qm должна быть одинаковой для всех компонентов (Bai and Yang, 2001).

ARD%=1Nt∑i=1Nt|qi,EL−qi,literature|qi,literature100(32)

Для каждого твердого вещества свойства и параметры расширенной изотермы Ленгмюра представлены в таблице 1. Цеолит 13X имеет более высокую максимальная адсорбированная концентрация и более высокая константа равновесия для N 2 и O 2 , так как он имеет более высокое сродство и селективность в отношении CO 2 по сравнению с активированным углем.

ТАБЛИЦА 1 . Свойства твердых тел и параметры расширенного уравнения Ленгмюра.

Переменные потока дымовых газов и воздуха для трех конфигураций парогазовой электростанции с SEGR и PCC, необходимые для проведения оценки концептуального проекта адсорбционного колеса, представлены в таблице 2. Эффективность селективного переноса CO 2 и эффективность улавливания CO 2 после сжигания выбирается в каждой конфигурации для достижения общего уровня улавливания CO 2 90%, как поясняется в (Herraiz et al., 2018).

• Параллельно работающая парогазовая установка с SEGR, работающая при коэффициенте рециркуляции 70%, эффективности SCT 97% и эффективности PCC 96%.

• Парогазовая установка с SEGR последовательно работает с эффективностью SCT 95% и эффективностью PCC 31%.

• Парогазовая установка с SEGR последовательно работает с эффективностью SCT 90% и эффективностью PCC 46%.

ТАБЛИЦА 2 . Условия эксплуатации и переменные потоки дымовых газов/воздуха в системе селективной перекачки CO 2

Электростанция ПГУ состоит из двух газовых турбин GE класса F (GE9371FB) с выходом дымовых газов в два котла-утилизатора, которые совместно подают пар в докритический паровой цикл тройного давления.Две установки дожигания с технологией растворителя на основе первичных аминов реализованы в хвостовой части, по одной на каждую линию ГТ-КУ.

В конфигурации с параллельной системой SEGR часть выхлопных газов, выходящих из котла-утилизатора, отводится и направляется во вращающийся адсорбер, где CO 2 переносится в поток окружающего воздуха, поступающего в компрессор газовой турбины. Неотведенный газовый поток обрабатывается на установке РСС.

В конфигурации с последовательным включением SEGR отработавшие дымовые газы, выходящие из котла-утилизатора, сначала обрабатываются на установке PCC, где CO 2 частично удаляется.Дымовой газ все еще содержит относительно высокую концентрацию CO 2 и затем направляется во вращающийся адсорбер, где CO 2 переносится в окружающий воздух, подаваемый в компрессор ГТ.

Подробные технологические схемы для обеих конфигураций представлены в предыдущей работе (Herraiz et al., 2018). В обеих конфигурациях дымовой газ, поступающий в селективную систему транспортировки CO 2 , охлаждается до 30°C. Это самая низкая температура, достижимая в охладителе с прямым контактом (DCC) или системе промывки водой с использованием охлаждающей воды из рециркуляционной системы охлаждения, описанной в (Herraiz, 2016).Низкая температура благоприятствует термодинамике процесса адсорбции и, таким образом, повышает равновесную емкость адсорбента. Это также снижает содержание водяного пара, поскольку конденсированная вода стекает из системы, и сводит к минимуму скорость передачи явного тепла воздушному потоку, что ограничивает повышение температуры воздуха, обогащенного CO 2 , поступающего в компрессор, и предотвращает снижение номинальных характеристик. газовая турбина. Дымовой газ выходит из DCC насыщенным, а концентрация CO 2 и содержание водяного пара изменяются в зависимости от температуры на выходе.

Поток продувочного воздуха представляет собой окружающий воздух в условиях ISO, т. е. 15°C, 1,013 бар, относительная влажность 60 %, подаваемый вентилятором для преодоления перепада давления перед входом газовой турбины. Повышение давления подразумевает повышение температуры воздуха выше условий окружающей среды. Важным соображением является то, что скорость воздушного потока ограничена максимальным объемом воздуха, проглатываемого компрессором для фиксированной геометрии, как объяснено в (Herraiz et al., 2018).

Результаты и обсуждение

Оценка концептуального проекта

Для оценки технической и практической возможности использования роторного адсорбера для СЭГР оцениваются следующие параметры: минимальное количество адсорбента, объем структурированного адсорбента, содержащегося в роторе и количество и устройства с вращающимся колесом, необходимые для достижения заданной эффективности переноса CO 2 .Как указано в Adsorbent Selection , размеры ротационного теплообменника самого большого размера из имеющихся в продаже, т. е. диаметр 24 м и длина 2 м, учитываются здесь для определения размера адсорбционного колеса.

Предварительные размеры колеса представлены в таблице 3 для каждой исследуемой конфигурации. Для активированного угля требуется два вращающихся колеса на линию GT-HRSG для достижения эффективности SCT 97% в парогазовой установке с SEGR параллельно при коэффициенте рециркуляции 70%. Два вращающихся колеса также необходимы для достижения эффективности SCT 90 % в ПГУ с SEGR последовательно, но пять колес потребуются для достижения эффективности SCT 95 %.Это указывает на то, что для серии SEGR необходимо значительное увеличение количества адсорбента, чтобы получить незначительное увеличение эффективности переноса CO 2 из-за более низкой концентрации CO 2 (<10 %об. CO 2 ) в дымовых газах, поступающих на адсорберное колесо, по сравнению с SEGR параллельно ок. 15 % об. CO 2 .

ТАБЛИЦА 3 . Требования к адсорбенту и предварительные размеры роторного адсорбера для линии GT-HSRG.

Количество активированного угля в два раза превышает количество цеолита 13X. Тем не менее, гидрофильность цеолитов отрицательно сказывается на производительности, и для снижения концентрации воды с 4 % об. капитальные и эксплуатационные расходы.

Падение давления через структурированный адсорбент составляет ок. 0,25 кПа для ротора длиной 2 м и площадью полезного сечения 200 м 2 .Абсорбирующее колесо обеспечивает значительно меньший перепад давления по сравнению с мембранной системой, при этом ожидаемый перепад давления составляет ок. 10 кПа (Меркель и др., 2013; Диего и др., 2017).

По аналогии с крупногабаритными роторными теплообменниками газ/газ, высокое падение давления оценивается с помощью собственного программного обеспечения Howden прибл. 2,5 кПа через ротор колеса (Herraiz et al., 2015). Меньший диаметр ротора для аналогичных объемов дымовых газов предпочтителен в системах теплопередачи, поскольку это приводит к более высоким скоростям внутритканевой жидкости, равным ок.12–15 м/с и способствует турбулентному потоку, что приводит к более высоким перепадам давления. Скорость внутритканевой жидкости ок. В данной работе для адсорбирующих колес оценивается скорость 3–3,5 м/с.

Рабочие и эксплуатационные профили

Для того, чтобы лучше понять рабочие характеристики роторного адсорбера для применения селективного переноса CO 2 , парциальное давление CO 2 профили температуры в газовой фазе, т.е. и воздушные потоки, а также профили СО 2 , адсорбированного на поверхности твердого тела, и температуры твердого тела представлены здесь для конфигурации ПГУ с ПГУ параллельно.Фигура 4А иллюстрирует вертикальные сечения, рассматриваемые как представляющие профили дымовых газов и воздушных потоков, а Фигура 4В иллюстрирует горизонтальные сечения, представляющие профили для единицы объема адсорбента, содержащегося в роторе колеса.

РИСУНОК 4 . (A) Вертикальные секции и (B) горизонтальные секции в адсорбирующем колесе.

Профили парциального давления и температуры CO
2 в газовой фазе

Профили парциального давления и температуры CO 2 в дымовых газах и в воздухе в зависимости от высоты ротора адсорбента представлены в 5 и 6 соответственно для разных вертикальных сечений.

РИСУНОК 5 . CO 2 профили парциального давления в дымовых газах (A) (адсорбция) и в воздухе, (B) (десорбция) в продольном направлении для каждой вертикальной секции. Конфигурация: S-EGR параллельно при коэффициенте рециркуляции 70%. Адсорбент: активированный уголь.

РИСУНОК 6 . Профили температуры в дымовых газах (А) (адсорбция) и в воздухе (Б) (десорбция) в продольном направлении для каждого вертикального сечения.Конфигурация: S-EGR параллельно при коэффициенте рециркуляции 70%. Адсорбент: активированный уголь.

Наибольшие скорости адсорбции СО 2 соответствуют наибольшим градиентам парциального давления СО 2 , т. е. отношению предельного изменения парциального давления СО 2 при заданном изменении высоты адсорбента (Δx). Парциальное давление CO 2 в дымовых газах быстро уменьшается, когда дымовые газы вступают в контакт со свежими твердыми частицами, как показано на профиле вдоль первого вертикального сечения, которое соответствует зеленой линии (i = 1) на рисунке 5A.Ближайшая к входу дымовых газов единица объема адсорбента, т. е. верхний конец ротора, быстро загружается, и зона массообмена перемещается вниз по мере вращения адсорбента. Затем максимальный градиент парциального давления CO 2 перемещается к выпускному отверстию дымовых газов, т. е. к нижнему концу ротора, как показано на профиле парциального давления CO 2 вдоль последнего вертикального участка, который соответствует синей линии (i = N τ ) на фигуре 5А.

Наибольшие градиенты парциального давления соответствуют — вопреки интуиции — почти горизонтальным участкам линий на рис. 5А.Например, существует крутой градиент парциального давления, когда дымовой газ входит в верхнюю часть ротора, и парциальное давление снижается с 15 кПа до почти 4 кПа на длине 0,2 м, поскольку дымовой газ течет сверху вниз. .

Точно так же парциальное давление CO 2 в воздухе быстро возрастает, когда воздух вступает в контакт с твердым веществом, содержащим большое количество CO 2 , адсорбированного в первом вертикальном сечении, как показано зеленой линией (i = 1) на рисунке 5А.Градиент парциального давления CO 2 становится менее крутым и постепенно появляется ближе к выпускному отверстию для воздуха, то есть к верхнему концу ротора, по мере вращения адсорбента, как показано синей линией (i = N τ ) на рисунке 5A.

Профили температуры дымовых газов показывают падение температуры, когда газ вступает в контакт с регенерируемым адсорбентом, поскольку твердое вещество охлаждается окружающим воздухом в секции регенерации. В местах, где скорость адсорбции CO 2 достигает максимума из-за выделяющегося тепла адсорбции, возникает температурный скачок, как показано на рисунке 6A.Точно так же температура воздуха сначала быстро увеличивается в результате передачи явного тепла от твердого тела воздуху, а затем умеренно из-за эндотермического эффекта десорбции CO 2 , как показано на рисунке 6B. Во вращающемся адсорбере твердое вещество действует как аккумулирующая теплоноситель, передавая ощутимое тепло от дымовых газов в поток воздуха, и общий эффект заключается в повышении температуры воздуха на выходе по сравнению с температурой окружающего воздуха. Последствия для работы силовой установки более высокой температуры воздуха, обогащенного CO 2 , поступающего в компрессор газовой турбины, обсуждаются в (Herraiz et al., 2018).

Профили температуры адсорбированного CO
2 и температуры твердого вещества

Профили температуры адсорбированного CO 2 и температуры твердого вещества в угловом направлении представлены на рисунках 7 и 8 соответственно для различных горизонтальных сечений. Общее время пребывания представляет собой период цикла адсорбции/десорбции и обратно пропорционально скорости вращения. Здесь рассматривается скорость вращения 1 об/мин, как описано в Выбор адсорбента .

РИСУНОК 7 .Профиль адсорбции CO 2 для процессов адсорбции (A) и десорбции (B) на разных горизонтальных участках. Скорость вращения 1 об/мин. Конфигурация: параллельный S-EGR при коэффициенте рециркуляции 70%. Адсорбент: активированный уголь.

РИСУНОК 8 . Температурный профиль твердого тела для процессов адсорбции (А) и десорбции (В) на разных горизонтальных участках. Скорость вращения 1 об/мин. Конфигурация: параллельный S-EGR при коэффициенте рециркуляции 70%. Адсорбент: активированный уголь.

Количество СО 2 , адсорбированного на твердой поверхности, увеличивается по мере того, как адсорбент, содержащийся в данной единице объема, вращается и подвергается воздействию части дымовых газов со все более высоким парциальным давлением СО 2 . Ближайшая к входу дымовых газов единица объема адсорбента, т. е. верхнее поперечное сечение (j = N L ), полностью загружается через 3–4 с из-за наибольшей движущей силы для массопереноса CO 2 , на что указывает коричневая линия на рисунке 7А.Ближайшая единица объема адсорбента к выпускному отверстию дымовых газов, т. е. нижнее поперечное сечение (j = 1), частично загружается в конце 30-секундного периода адсорбции, как показано оранжевой линией на рисунке 7А.

Для верхнего поперечного сечения, расположенного ближе к входу дымовых газов, скорость адсорбции CO 2 , т. е. отношение предельного изменения адсорбированного CO 2 для данного шага приращения в угловом направлении (Δτ), выше в начале процесса адсорбции. Он становится меньше и в конце концов стремится к нулю в конце процесса адсорбции (τ=30 с).Для нижнего поперечного сечения, расположенного ближе к выходу дымовых газов, скорость адсорбции сначала мала и постепенно увеличивается ближе к концу процесса адсорбции. В течение последующих 30 с адсорбент поступает в секцию регенерации, а CO 2 десорбируется в воздушный поток. CO 2 быстро десорбируется из единицы объема адсорбента ближе к воздухозаборнику, т.е. в нижнем поперечном сечении (j=1), поскольку движущая сила выше. По мере обогащения воздуха CO 2 скорость десорбции снижается.

Рисунок 7B показывает, что адсорбент не полностью регенерируется в конце цикла, т.е. 60 с для скорости вращения 1 об/мин и снова входит в частично загруженную секцию адсорбции. Таким образом, имеется остаточное количество адсорбированного CO 2 , которое поступает в секцию адсорбции. Например, верхнее поперечное сечение выходит из секции десорбции с нагрузкой 0,2 моль/кг в правой части Фигуры 7А. Вертикально интегрированная загрузка адсорбента на выходе из секции десорбции соответствует 14% максимальной вертикально интегрированной загрузки адсорбента, достигаемой на выходе из секции адсорбции.Следует отметить, что модель роторного адсорбера работает в стационарных условиях, и в течение циклов не происходит накопления CO 2 на твердом веществе, поэтому сохраняется одна и та же адсорбционная способность в каждом цикле.

Работоспособность адсорбента здесь определяется как разность между количеством СО 2 , адсорбированного на твердой поверхности в начале (τ = 0) и в конце (τ = τ 1/2 ) процесс адсорбции, как указано в уравнении.33, где τ 1/2 представляет собой половину времени цикла адсорбции/десорбции, а N L представляет собой число равновесных стадий в вертикальном направлении. Совокупная рабочая емкость в вертикальном направлении показана на Фигуре 9. Самая высокая совокупная рабочая емкость соответствует промежуточному горизонтальному участку, и 80% адсорбента имеют адсорбционную способность выше 0,3 моль/кг. Верхние горизонтальные участки менее эффективны из-за большей загрузки регенерированного адсорбента, поступающего в сектор адсорбции.Нижние горизонтальные секции имеют меньшую богатую нагрузку из-за меньшего парциального давления CO 2 в дымовых газах в этих местах, что приводит к меньшей рабочей мощности. Это указывает на то, что можно использовать различные адсорбирующие материалы по длине вращающегося колеса, чтобы максимизировать рабочую мощность.

Рабочий объем=∑j=1NLqCO2,τ=0−∑j=1NLqCO2,τ=τ1/2; для j=1…NL(33)

РИСУНОК 9 . Суммарная рабочая емкость адсорбента в продольном направлении.Конфигурация: параллельный S-EGR при коэффициенте рециркуляции 70%. Адсорбент: активированный уголь.

Профили температуры адсорбента во время цикла адсорбции/десорбции показаны на рис. 8. В секции адсорбции температура адсорбента повышается за счет тепла адсорбции, выделяемого при адсорбции CO 2 , и переноса явного тепла от дымохода. газ в твердое тело. Большие градиенты температуры соответствуют местам, где скорости адсорбции CO 2 выше, а самые высокие абсолютные температуры достигаются на промежуточных горизонтальных участках, где совокупная рабочая емкость является самой высокой, как показано на рисунке 8A.В секции регенерации температура твердого вещества снижается из-за эндотермического процесса десорбции CO 2 и передачи явного тепла от твердого вещества воздуху, как показано на рисунке 8B. Это является преимуществом по сравнению с неподвижными слоями, где происходит быстрое повышение температуры на фронте адсорбции, что снижает адсорбционную емкость.

Параметрический анализ свойств твердых веществ и условий эксплуатации

Целью нисходящего подхода является определение классов адсорбентов, оптимальных для применения SEGR.Здесь рассматривается размер самого большого коммерчески доступного ротационного теплообменника газ/газ для оценки надежной работы. Сначала проводится параметрический анализ для количественного определения оптимального диапазона значений параметров модели адсорбции Ленгмюра, т. е. максимальной адсорбированной концентрации, предэкспоненциального фактора константы равновесия и энтальпии адсорбции, который минимизирует запасы адсорбент. Предполагается, что максимальная адсорбированная концентрация (физическое свойство) и адсорбционное равновесие (термодинамическое свойство) изменяются независимо, поскольку однородность поверхности и вероятность адсорбции адсорбированных молекул на твердом теле не зависят от степени покрытия поверхности.

Здесь также проводится анализ чувствительности количества твердых частиц к температуре дымовых газов и к температуре воздуха. Цель состоит в том, чтобы исследовать влияние более высокой температуры дымовых газов после системы охлаждения и возможные компромиссы при проведении регенерации адсорбента при более высокой температуре. Проведение регенерации при более высокой температуре повысило бы работоспособность, но подача более горячего воздушного потока в компрессор ГТД привела бы к снижению мощности ГТД.Это можно исследовать с помощью интегрированной модели, разработанной в данной работе.

Представленные здесь результаты относятся к роторному адсорберу с активированным углем для конфигурации парогазовой электростанции с параллельной системой SEGR, работающей при коэффициенте рециркуляции 70%.

Параметрический анализ свойств твердого вещества
Максимальная адсорбированная концентрация

При физической адсорбции, описываемой моделью Ленгмюра, увеличение максимальной концентрации адсорбента, qm в уравнении.30, возможен при большем количестве активированных центров на поверхности адсорбента. На рисунке 10 показано, что увеличение максимальной концентрации адсорбента на 1 моль/кг первоначально приводит к сокращению количества адсорбента на 40% (42 тонны адсорбента) для достижения селективной эффективности переноса CO 2 на уровне 97%. Асимптотическое поведение за пределами 8 моль/кг указывает на то, что дальнейшее увеличение на 1 моль/кг приводит к уменьшению массы адсорбента менее чем на 5%. Насыщающая способность цеолитов к адсорбенту обычно находится в диапазоне от 3 до 5 моль/кг.Более высокие значения, близкие к 8 моль/кг, представлены только для некоторых металлоорганических каркасов (Abanades et al., 2015; Mangano et al., 2013).

РИСУНОК 10 . Чувствительность массы адсорбента и работоспособность к максимально адсорбированному. Параллельная конфигурация S-EGR при коэффициенте рециркуляции 70 %, эффективности селективного переноса CO 2 97 % и эффективности улавливания CO после дожигания 96 % 2 .

Константа равновесия и энтальпия адсорбции

Параметрический анализ массы адсорбента на предэкспоненциальный множитель константы равновесия, KL 0, CO2 в уравнении.31, а энтальпия адсорбции CO 2 , ΔHads, CO2 в уравнении. 31, проиллюстрировано на фиг. 11. Оба параметра изменяются в пределах типичных диапазонов для материалов с активированным углем. Для данного адсорбирующего материала адсорбционное равновесие зависит от температуры и более выражено для класса адсорбентов с высокой энтальпией адсорбции. Рассматриваются три максимальные концентрации адсорбента: 3, 6,2 и 13,3 моль/кг.

РИСУНОК 11 . Чувствительность массы адсорбента к энтальпии адсорбции и предэкспоненциальному множителю константы равновесия, для максимальной адсорбционной емкости (А) 3.08 моль/кг, (Б) 6,17 моль/кг и (В) 12,34 моль/кг. Конфигурация: S-EGR параллельно при коэффициенте рециркуляции 70%, селективной эффективности передачи CO 97% 2 .

Результаты показывают, что для данной максимальной концентрации адсорбента существует комбинация значений энтальпии адсорбции и предэкспоненциального фактора константы равновесия, которая минимизирует количество адсорбента. Большое значение константы равновесия, обусловленное либо большим предэкспоненциальным множителем, либо большой энтальпией адсорбции, свидетельствует о сильном сродстве адсорбента к молекулам СО 2 , что благоприятствует адсорбции СО 2 , но вредно для десорбции CO 2 .Это приводит к снижению производительности и увеличению количества твердого вещества, необходимого для достижения заданной эффективности переноса CO 2 . С другой стороны, малая константа равновесия вредна для адсорбции CO 2 , увеличивая количество требуемого твердого вещества.

Для твердого запаса весом около 200 кг потребуется только одно вращающееся устройство для структурных параметров, указанных в Свойства структурированного адсорбента и роторного колеса .Это соответствует паре значений в синей, красной и фиолетовой областях на рисунке 11. Например, для максимальной адсорбированной концентрации 3 моль/кг энтальпия адсорбции находится в диапазоне 24 и 28 кДж/моль и предварительно -экспоненциальные коэффициенты от 2·× 10 -6 до 9·× 10 -6 кПа -1 приводят к запасу твердого материала менее 200 кг. Теплота адсорбции обычно варьируется от 17 до 22 кДж/моль для активированного угля и от 30 до 45 кДж/моль для цеолитов и металлоорганических каркасов (Abanades et al., 2015; Мангано и др., 2013).

Параметрический анализ рабочих условий
Температура воздуха на входе

Влияние повышения температуры воздуха, используемого для регенерации адсорбента, на количество адсорбента показано на рис. 12. Это возможно, например, при использовании доступное явное тепло в дымовых газах, выходящих из котла-утилизатора в роторном теплообменнике газ/газ, для повышения температуры окружающего воздуха. На фигуре 12А показано, что повышение температуры воздуха на 10°C приводит к увеличению количества твердого вещества приблизительно на 5.5 тонн. Предварительно нагретый воздух не способствует процессу переноса CO 2 , поскольку снижается охлаждающая способность воздуха. Несмотря на то, что более высокая температура способствует десорбции СО 2 и регенерации твердого вещества, адсорбент поступает в секцию адсорбции при более высокой температуре, чем в случае с воздухом в условиях окружающей среды, как показано на рис. 12Б, т.е. вредно для процесса адсорбции. Более того, температура воздуха на выходе, обогащенного CO 2 , незначительно увеличивается на 2°C для диапазона исследованных температур воздуха от 17°C до 57°C, снижая мощность газовой турбины примерно на 2 МВт, как поясняется в (Herraiz et al. др., 2018).

РИСУНОК 12 . Влияние температуры воздуха на входе (A) на массу адсорбента и рабочую емкость, а (B) на воздух, обогащенный СО 2 , и температуру твердого вещества. Конфигурация: S-EGR параллельно при коэффициенте рециркуляции 70%.

Влияние более высокой температуры воздуха на эффективность селективного переноса CO 2 также исследовано для данного количества твердого вещества. Как показано на рисунке 13, повышение температуры на 10°C приводит к снижению эффективности селективного переноса CO 2 до 0.5 процентных пунктов, что говорит о том, что эффективность процесса нечувствительна к изменениям условий окружающего воздуха. Однако небольшое влияние температуры окружающего воздуха может быть связано с быстрой теплопередачей в подходе теплового равновесия. Сопротивление теплопередаче будет исследовано в дальнейшей работе.

РИСУНОК 13 . Влияние температуры воздуха на входе на селективный перенос CO 2 для данной твердой массы 326,21 т. Конфигурация: параллельный S-EGR при коэффициенте рециркуляции 70%.

Температура дымовых газов на входе

Низкая температура дымовых газов на входе термодинамически увеличивает адсорбцию CO 2 . Хотя влияние на количество твердого вещества незначительно, для минимизации теплопередачи в воздушный поток требуется низкая температура, чтобы температура воздуха, обогащенного CO 2 , на входе в компрессор газовой турбины поддерживалась на уровне как можно ниже (Herraiz et al., 2018). Однако минимально возможная температура ограничивается системой охлаждения и источником охлаждающей воды.Анализ чувствительности показан на рисунке 14.

РИСУНОК 14 . Влияние температуры дымовых газов на входе на (A) температуру воздуха и дымовых газов на выходе, (B) на массу адсорбента и рабочую емкость. Конфигурация: параллельный S-EGR при коэффициенте рециркуляции 70%.

Заключение

В этой статье исследуется концепция адсорбции в регенеративном вращающемся колесе для применения селективной рециркуляции отработавших газов (SEGR) в качестве альтернативы низкого давления CO 2 селективным мембранным системам.Вращающийся адсорбер диаметром около 24 м и длиной 2 м обеспечивает расчетное падение давления в 0,25 кПа, в отличие от падения давления в 10 кПа, о котором сообщается для селективных мембранных систем CO 2 , что предотвращает значительное снижение характеристик компрессора газовой турбины.

На этапе разработки концепции равновесная модель роторного адсорбера оценивает минимальное количество твердого вещества и предварительные размеры рабочего колеса, учитывая изотермы адсорбции СО 2 и других газообразных компонентов на имеющихся в продаже адсорбентах.Он также оценивает теплофизические свойства идеального адсорбента, который сводит к минимуму количество твердого материала.

Оценка концептуального проекта показывает, что использование структурированных адсорбентов во вращающемся колесе технически возможно для селективного переноса CO 2 из потока дымовых газов в воздушный поток, подаваемый на компрессор газовой турбины. Тем не менее, разработка новых материалов необходима для минимизации массы твердого тела и, в конечном итоге, размера и количества вращающихся колес в практических пределах.

При подходе «снизу вверх» два коммерчески доступных адсорбирующих материала, активированный уголь и цеолит 13Х, используются для определения размера ротора колеса. Для каждой линии ГТ-КУ требуется по крайней мере два вращающихся колеса диаметром приблизительно 24 м и длиной 2 м, содержащих 330 тонн коммерческого активированного угля, для достижения 97% селективной эффективности переноса CO 2 для электростанции ПГУ (ок. 820 МВт и ) с SEGR параллельно системе улавливания углерода. Два вращающихся колеса, содержащих 380 т активированного угля, также необходимы для каждой линии GT-HRSG для достижения 90% селективной эффективности переноса CO 2 для парогазовой электростанции (ок.760 МВт) с SEGR последовательно с системой улавливания углерода. Обе конфигурации работают при общем уровне улавливания CO 90 925 2 90 926 90 %. Для последовательного SEGR относительно небольшая концентрация CO 2 в дымовых газах, поступающих в селективную систему перекачки CO 2 , по сравнению с концентрацией для SEGR с параллельным соединением, приводит к значительному увеличению количества твердого вещества при небольшом увеличении CO 2 эффективность переноса, т.е. требуется в 2,5 раза больше твердого вещества, чтобы получить 5% очков эффективности.Уменьшение массы адсорбента на 50% возможно при использовании цеолита 13X, однако гидрофильность снижает производительность, и требуется предварительная дегидратация с соответствующим увеличением капитальных и эксплуатационных затрат. Необходимо, чтобы наличие влаги в дымовых газах не влияло на адсорбционную способность СО 2 адсорбента в диапазоне концентраций воды в дымовых газах до 10 %об.

При нисходящем подходе ключевые параметры, оказывающие большое влияние на запасы адсорбента, т.е.е. параметры изотерм равновесия адсорбции и температуры дымовых газов и воздуха на входе рассматриваются для проведения оптимизационного исследования, направленного на минимизацию размеров системы SEGR, и предоставления рекомендаций для будущих разработок адсорбентов. Увеличение максимальной адсорбированной концентрации с 3 моль/кг, как правило, емкости активированного угля, до приблизительно 8 моль/кг значительно снижает требования к твердой массе. Любое дальнейшее увеличение затем приводит к предельной прибыли. Умеренное сродство адсорбента к CO 2 также предпочтительно для максимизации рабочей емкости и минимизации запасов твердого материала.Теплота адсорбции в диапазоне от 24 до 28 кДж/моль CO 2 и предэкспоненциальный множитель константы равновесия в диапазоне от 2 × 10 –6 до 9 × 10 –6 кПа – 1 приведет к тому, что масса адсорбента будет ниже 200 кг, т. е. приблизительно предел для использования только одного вращающегося колеса. Для сравнения, активированный уголь, рассматриваемый в качестве эталона в этой статье, имеет энтальпию адсорбции 22 кДж/мольCO 2 и предэкспоненциальный коэффициент 2 × 10 –6 кПа –1 .

В будущей работе будет использоваться строгая модель роторного адсорбера, включая кинетику адсорбции, для дальнейшего изучения этой концепции и оптимизации параметров конструкции и эксплуатации, т. е. диаметра и длины ротора, скорости вращения, поперечного сечения для адсорбции. и десорбция.

Заявление о доступности данных

Наборы данных, созданные для этого исследования, доступны по запросу соответствующему автору.

Авторские вклады

LH и ML придумали настоящую идею.LH разработал модель, выполнил моделирование и написал рукопись при поддержке EP, ESF и ML. EP внесла свой вклад в окончательную рукопись. ESF внес свой вклад в разработку модели, анализ и обсуждение результатов. ML участвовал в обсуждении результатов и руководил проектом и выводами этой работы. Все авторы предоставили критические отзывы и помогли сформировать исследование, анализ и рукопись.

Финансирование

LH и EP финансируются проектом TECRON PhD (DP/J50040/1), премией ESPRC CASE Award, финансируемой Инженерной школой Эдинбургского университета и Howden Group (Глазго, Шотландия), а также Проект TECC-GAS PhD, промышленная докторская степень, финансируемая Energy Technology Partnership и Howden Group (Глазго, Шотландия).ML финансируется Британской Королевской академией инженерных исследований. Авторы также выражают благодарность за поддержку проекта GAS-FACTS (EP/J020788/1) и проекта SELECT (EP/M001482/1), финансируемых Советом по инженерным и физическим наукам Великобритании (EPSRC).

Конфликт интересов

Авторы заявляют, что исследование проводилось в отсутствие каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могли бы быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Дополнительный материал

Дополнительный материал к этой статье можно найти в Интернете по адресу: https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fenrg.2020.482708/full#supplementary-material.

NomeClature

Nomronglature

Acronyms

ARD Среднее относительное отклонение CCS Carbon Chard и хранение
DLN Сухой низкий выбросы
EGR рециркуляция выхлопных газов или «небирательный» рециркуляция выхлопных газов
GT газа Turbine
GTCC газовая турбина комбинированный цикл


GTCC
HRSG Recovery Teper Generator
NGCC Объединенный цикл NGCC

Post-сгорание PCC SEGR
Выборочный выхлопной газ рециркуляции
SCT Selective CO 2 Трансфер

Символы

AC поперечное сечение площади (M 2 )
CP G Удельное тепло при постоянном давлении для газа (J MOL -1 K -1 )
CP S Удельная теплоемкость твердого тела (Дж кг −1 K −1 )
Ct Суммарная концентрация газовой фазы (моль·м −3 )
D Диаметр колеса (м)
dp Диаметр канала в монолите (мм)
Молярный расход газа за временной отрезок (моль/с)
H Высота колеса (м)
(ΔHads) Изостерическая адсорбция тепла (Дж моль −1 ) hG Молярная удельная энтальпия газа (кДж моль −1 )
KL Константа равновесия или адсорбционное сродство компонента k (кПа -1 )
KL0 Константа равновесия компонента k при бесконечной температуре или предэкспоненциальный множитель константы равновесия (кПа -1 ) 24 L 4 Длина колеса в осевом направлении (м)
м˙ Массовый расход (кг с −1 )
мГс Массовый расход газа (кг с −1 )
мСм Масса твердых элементов (кг)
МВт Молекулярная We ight (г моль −1 )
Молярный расход (кг с −1 )
нГ Молярный расход газа (кг/с)
нл Вертикальный сектор «n» (— )
NL Количество вертикальных секторов в продольном направлении (—)
Горизонтальный сектор «n» (—)
Количество секторов в угловом направлении (—)
P Давление (бар)
qk Адсорбированная концентрация компонента k (моль кг твердого тела −1 )
q¯k Средняя адсорбированная концентрация компонента k (моль кг твердого вещества −1 qm

) адсорбированная концентрация компонента k или максимальная адсорбционная способность для образования полного монослоя на поверхности (моль кг твердого вещества −1 ) Скорость подачи твердого вещества на ярус (кг/с)
T Температура (K , ºC)
TG Температура газа (K)
TS Температура твердого вещества (K)
UG скорость поверхностных газов (MS -1 )
V объем (M 3 )
Y Молярная фракция

Греческие символы

ΔW Толщина стен в монолите (мм)
μ вязкость (PA S)
ρ (кг м -3 )
Ω угловая скорость (об / мин)

подписка

b Кровать или навал
G GAS
I Этап в угловом направлении
в вход
в этап
J этап в продольном / осевом направлении
K Компонент в газовой фазе
из Выход
p Частица
s Твердое тело

Верхние индексы

* Равновесие

3 Ссылки

5

3 Ссылки Абанадес, Дж.С., Ариас Б., Люнгфельт А., Маттиссон Т., Вили Д.Э., Ли Х. и соавт. (2015). Новые системы улавливания CO 2 . Междунар. Дж. Грин. Газ-контроль 40, 126–166. doi:10.1016/j.ijggc.2015.04.018

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Бай Р. и Ян Р. Т. (2001). Термодинамически согласованная модель Ленгмюра для адсорбции смешанного газа. J. Коллоидный интерфейс Sci. 239, 296–302. doi:10.1006/jcis.2001.7563

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Бейкер Р.В. (2004). Мембранные технологии и приложения , 2-е издание. изд., мембранная технология и применение . Хобокен: Джон Уайли и сыновья. doi:10.1016/S0376-7388(00)83139-7

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Бейкер Р. В., Вийманс Дж. Г., Меркель Т. С., Хайцин Л., Дэниелс Р. и Томпсон С. (2011). Процесс разделения газов с использованием мембран с продувкой пермеата для удаления CO 2 из дымовых газов . Пат. США. 7964020B2.

Google Scholar

Бен-Мансур, Р., Хабиб М.А., Бамиделе О.Е., Баша М., Касем Н.А.А., Пидикаккал А. и соавт. (2016). Улавливание углерода физической адсорбцией: материалы, экспериментальные исследования, численное моделирование и симуляции — обзор. Заяв. Энергия 161, 225–255. doi:10.1016/j.apenergy.2015.10.011

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Буле, А., и Хиави, С. (2015). Способ адсорбционного разделения газов с использованием теплопроводящей контакторной конструкции/US 2015/0068397 A1 .США 2015/0068397 А1.

Google Scholar

Brandani, F., Rouse, A., Brandani, S., и Ruthven, D.M. (2004). Кинетика адсорбции и динамическое поведение углеродного монолита. Адсорбция 10, 99–109. doi:10.1023/B:ADSO.0000039866.37214.6a

CrossRef Full Text | Google Scholar

Комитет по изменению климата (CCC). (2019). Чистый нулевой технический отчет.

Google Scholar

Цыбульский А. и Мулин Дж. А. (2005). Структурированные катализаторы и реакторы : Второе издание, Структурированные катализаторы и реакторы .doi:10.1201/9781420028003

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Дантас, Т. Л. П., Луна, Ф. М. Т., Сильва, И. Дж., Торрес, А. Е. Б., де Азеведо, Д. К. С., Родригес, А. Э., и др. (2011а). Моделирование адсорбции в неподвижном слое диоксида углерода и смеси диоксида углерода с азотом на цеолите 13Х. Браз. Дж. Хим. англ. 28, 533–544. doi:10.1590/S0104-66322011000300018

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Дантас, Тиржа. Л. П., Луна, Ф. М.T., Silva, I.J., de Azevedo, D.C.S., Grande, C.A., Rodrigues, A.E., et al. (2011б). Разделение диоксида углерода и азота путем адсорбции на активированном угле в неподвижном слое. Хим. англ. Дж. 169, 11–19. doi:10.1016/j.cej.2010.08.026

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Дарабхани Х.Г., Хурадо Н., Прпич Г., Оки Дж.Э., Вагланд С.Т. и Энтони Э.Дж. (2018). Проектирование, моделирование процесса и строительство опытной установки мембранной установки CO 2 мощностью 100 кВт: усовершенствование на месте CO 2 улавливания с использованием селективной рециркуляции отработавших газов (S-EGR). J. Nat. Газовые науки. англ. 50, 128–138. doi:10.1016/j.jngse.2017.09.012

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Дельгадо, Дж. А., Угина, М. А., Сотело, Дж. Л., Агеда, В. И., Санс, А., и Гомес, П. (2011). Численный анализ концентрации CO 2 и извлечения из дымовых газов с помощью нового цикла вакуумной короткоцикловой адсорбции. Вычисл. хим. англ. 35, 1010–1019. doi:10.1016/j.compchemeng.2010.07.026

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Диего, М.Э., Беллас, Дж. М., и Пуркашанян, М. (2018). Технико-экономический анализ гибридной системы улавливания СО 2 для комбинированных циклов природного газа с селективной рециркуляцией отработавших газов. Заяв. Энергия 215, 778–791. doi:10.1016/j.apenergy.2018.02.066

PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar

Диего, М. Э., Беллас, Дж., и Пуркашанян, М. (2017). Анализ процесса селективной рециркуляции выхлопных газов для улавливания CO 2 на электростанциях комбинированного цикла, работающих на природном газе, с использованием аминов. Проц. АСМЭ Турбо Экспо. 2017, 26–30 июня 2017 г., Шарлотт, Северная Каролина, США GT2017-643, 1–11.

Google Scholar

ЭльКади А. М., Эвулет А., Бранд А., Урсин Т. П. и Лингджем А. (2009). Применение рециркуляции выхлопных газов в системе сжигания DLN класса F для улавливания углерода после сгорания. Дж. Инж. Gas Turbines Power 131, 034505. doi:10.1115/1.2982158

CrossRef Полный текст | Google Scholar

ETI (Институт энергетических технологий).(2016). Снижение стоимости разработок УХУ в технологии улавливающих установок .

Google Scholar

Эвулет А.Т., Э.Л.Кади А.М., Бранда А.Р. и Чинн Д. (2009). О производительности и работоспособности сухих камер сгорания GE с низким уровнем выбросов NOx, использующих рециркуляцию выхлопных газов для улавливания углерода после сжигания. Energy Procedia 1, 3809–3816. doi:10.1016/j.egypro.2009.02.182

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Ге, Т. С., Ли, Ю., Ван, Р.З. и Дай Ю. Дж., 2008 г.). Обзор математических моделей для прогнозирования вращающегося влагопоглотителя. Продлить. Поддерживать. Energy Rev. 12, 1485–1528. doi:10.1016/j.rser.2007.01.012

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Гибсон Дж. А., Мангано Э., Шико Э., Гринуэй А. Г., Громов А. В., Лозинская М. М. и др. (2016). Адсорбционные материалы и процессы улавливания углерода из газовых электростанций: AMPGas . doi:10.1021/acs.iecr.5b05015

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Хасан М.М.Ф., Балибан, Р.К., Элиа, Дж.А., и Флудас, К.А. (2012). Моделирование, симуляция и оптимизация улавливания CO 2 при дожигании для переменной концентрации исходного сырья и расхода. 2. Процессы адсорбции при переменном давлении и адсорбции при переменном вакууме. Индивидуальный инж. хим. Рез. 51, 15665–15682. doi:10.1021/ie301572n

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Хедин Н., Андерссон Л., Бергстром Л. и Ян Дж. (2013). Адсорбенты для улавливания CO 2 после сжигания с использованием короткоцикловой адсорбции или вакуумной короткоцикловой адсорбции. Заяв. Энергия 104, 418–433. doi:10.1016/j.apenergy.2012.11.034

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Herraiz, L., Hogg, D., Cooper, J., Gibbins, J., and Lucquiaud, M. (2015). Сокращение потребления воды с помощью роторных регенеративных теплообменников газ/газ на электростанциях, работающих на природном газе, с улавливанием углерода после сжигания. Энергетика 90, 1994–2005 гг. doi:10.1016/j.energy.2015.07.032

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Эррайс Л., Санчес Фернандес Э., Палфи, Э., и Люкио, М. (2018). Селективная рециркуляция выхлопных газов в парогазовых электростанциях с дожиганием CO 2 . Междунар. Дж. Грин. Газ-контроль 71, 303–321. doi:10.1016/j.ijggc.2018.01.017

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Эррайс, Л. (2016). Селективная рециркуляция выхлопных газов в парогазовых электростанциях с улавливанием углерода после сгорания . Эдинбург: Эдинбургский университет.

Google Scholar

Хогг, Д. (2015). Письмо от Дугала Хогга, заместителя главного инженера по технологии обогрева в Howden Group — Howden, 29 октября 2015 г. .

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Google Scholar

Хуанг Ю., Меркель Т. К. и Бейкер Р. В. (2014). Коэффициент давления и его влияние на процессы мембранного газоразделения. Дж. Мембр. науч. 463, 33–40. doi:10.1016/j.memsci.2014.03.016

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Международное энергетическое агентство.(2013). Дорожная карта технологий — улавливание и хранение углерода, дорожная карта технологий улавливания и хранения углерода . doi:10.1007/SpringerReference_7300

Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar

Кодама А., Хираяма Т., Гото М., Хиросе Т. и Критоф Р. Э. (2001). Использование психрометрических диаграмм для оптимизации осушительного колеса с колебанием температуры. Заяв. Терм. англ. 21, 1657–1674. doi:10.1016/S1359-4311(01)00032-1

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Мангано, Э., Brandani, S., Ferrari, M.C., Ahn, H., Friedrich, D., Lozinska, M.L., et al. (2013). Эффективный и быстрый скрининг новых адсорбентов на улавливание углерода в проекте UK IGSCC. Energy Procedia 37, 40–47. doi:10.1016/j.egypro.2013.05.083

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Маркс Д., Джосс Л., Хефти М., Пини Р. и Маццотти М. (2013). Роль воды в адсорбционных системах улавливания CO 2 . Energy Procedia 37, 107–114. дои: 10.1016/j.egypro.2013.05.090

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Меркель, Т. С., Вей, X., Хе, З., Уайт, Л. С., Вийманс, Дж. Г., и Бейкер, Р. В. (2013). Селективная рециркуляция выхлопных газов с мембранами для улавливания CO 2 электростанций комбинированного цикла, работающих на природном газе. Индивидуальный инж. хим. Рез. 52, 1150–1159. doi:10.1021/ie302110z

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Резаи Ф., Моска А., Уэбли П., Хедлунд Дж. и Сяо П. (2010). Сравнение традиционных и структурированных адсорбентов для разделения СО 2 методом вакуумно-колебательной адсорбции. Индивидуальный инж. хим. Рез. 49, 4832–4841. doi:10.1021/ie

45

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Резаи Ф. и Уэбли П. (2009). Оптимально структурированные адсорбенты для процессов газоразделения. Хим. англ. науч. 64, 5182–5191. doi:10.1016/j.ces.2009.08.029

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Руссо Г., Прпич Г., Энтони Э. Дж., Монтаньяро Ф., Хурадо Н., Ди Лоренцо Г. и др. (2018). Селективная рециркуляция отработавших газов для улавливания CO 2 с использованием мембранной технологии. Дж. Мембр. науч. 549, 649–659. doi:10.1016/j.memsci.2017.10.052

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Саманта А., Чжао А., Симидзу Г.К.Х., Саркар П. и Гупта Р. (2012). Дожигание CO 2 улавливание твердыми сорбентами: обзор. Индивидуальный инж. хим. Рез. 51, 1438–1463. doi:10.1021/ie200686q

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Серна-Герреро Р., Белмабхут Ю. и Саяри А. (2010). Моделирование адсорбции CO 2 на мезопористом кремнеземе, функционализированном амином: 1.Полуэмпирическая модель равновесия. Хим. англ. Дж. 161, 173–181. doi:10.1016/j.cej.2010.04.024

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Сон, К. Н., Кмарик, Г. Е., Нокс, Дж. К., Вейбель, Дж. А., и Гаримелла, С. В. (2018). Измерение и прогноз теплоты адсорбции и равновесной концентрации СО 2 на цеолите 13Х. J. Chem. англ. Данные 63, 1663–1674. doi:10.1021/acs.jced.8b00019

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Соррелс, Дж.Л., Рэндалл Д.Д., Шаффнер К.С. и Фрай Ч.Р. (2019). Экономический и стоимостной анализ регулирования загрязнения воздуха . Глава 2: Селективное каталитическое восстановление . Лондон: US Environmetal Prot. Агентство. doi:10.1016/j.fertnstert.2015.01.016

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Суишер, Дж. А., и Бхоун, А. С. (2014). Анализ и оптимальное проектирование мембранных процессов улавливания CO 2 для дымовых газов, полученных из угля и природного газа. Energy Procedia 63, 225–234.doi:10.1016/j.egypro.2014.11.024

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Венеман Р., Ли З. С., Хогендорн Дж. А., Керстен С. Р. А. и Брилман Д. В. Ф. (2012). Непрерывное улавливание CO 2 в циркулирующем псевдоожиженном слое с использованием нанесенных аминовых сорбентов. Хим. англ. Дж. 207 208, 18–26. doi:10.1016/j.cej.2012.06.100

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Волено А., Романо М. К., Тури Д. М., Кьеза П., Хо М. Т. и Уайли Д.Э. (2014). Улавливание CO после сжигания 2 из комбинированных циклов природного газа с помощью мембран на основе растворителя. Energy Procedia 63, 7389–7397. doi:10.1016/j.egypro.2014.11.775

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Wijmans, JG, Merkel, T.C., and Baker, RW (2012). Процесс разделения газов с использованием мембран с продувкой пермеата для удаления CO 2 из выхлопных газов сгорания газообразного топлива . Пат. США. 8177885B2.

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Google Scholar

Wijmans, J.Г., Меркель Т.С. и Бейкер Р.В. (2011). Процесс выделения диоксида углерода из дымовых газов с использованием параллельных стадий улавливания диоксида углерода и продувочного мембранного разделения . Пат. США. 80257515B2. doi:10.1021/ja80

    .RaZuvaev

    CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Сяо П., Чжан Дж., Уэбли П., Ли Г., Сингх Р. и Тодд Р. (2008). Улавливание CO 2 из потоков дымовых газов цеолитом 13X методом адсорбции при переменном давлении в вакууме. Адсорбция 14, 575–582.doi:10.1007/s10450-008-9128-7

    Полный текст CrossRef | Google Scholar

    Xu, D., Xiao, P., Zhang, J., Li, G., Xiao, G., Webley, P. a., et al. (2013). Влияние водяного пара на улавливание CO 2 с помощью короткоцикловой вакуумной адсорбции с использованием активированного угля. Хим. англ. Дж. 230, 64–72. doi:10.1016/j.cej.2013.06.080

    Полный текст CrossRef | Google Scholar

    Ямаути Х., Кодама А., Хиросе Т., Окано Х. и Ямада К. И. (2007). Эффективность снижения выбросов летучих органических соединений с помощью сотовых адсорберов с качающимся ротором. Индивидуальный инж. хим. Рез. 46, 4316–4322. doi:10.1021/ie061184e

    Полный текст CrossRef | Google Scholar

    Чжан Ю., Фриман Б., Хао П. и Рошель Г. Т. (2016). Моделирование поглотителя для улавливания углерода NGCC водным раствором пиперазина.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.