Please use this identifier to cite or link to this item: https://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/77298
Title: Study of CO2 capture process using aqueous ammonia
Other Titles: การศึกษากระบวนการดักจับแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์โดยใช้ตัว ดักจับสารละลายแอมโมเนีย
Authors: Akrawin Jongpitisub
Advisors: Kitipat Siemanond
Henni, Amr
Other author: Chulalongkorn University. The Petroleum and Petrochemical College
Advisor's Email: No information provided
Amr.Henni@Uregina.ca
Subjects: Carbon dioxide mitigation
Ammonia
คาร์บอนไดออกไซด์ -- การลดปริมาณ
แอมโมเนีย
Issue Date: 2015
Publisher: Chulalongkorn University
Abstract: Carbon dioxide (CO₂) emissions to the atmosphere have become an issue for many industries, especially coal-fired power plants, due to their contribution to global warming. Many research projects are presently involved the development of effective solvents to combat these severe environmental problems. Aqueous ammonia is a solvent that has been Proposed as a replacement to conventional aqueous monoethanolamine (MEA) in post-combustion CO₂ capture. In this study, an aqueous ammonia based CO₂ capture process was simulated by Aspen Plus simulator for capturing about 90% by weight of CO₂ with a purity of 98% by weight from a post-combustion flue gas based on a 180 MWe coal-fired power plant. The simulation of this process was performed to meet the ammonia emission standard. An ammonia-based simulation process consist of two parts: the CO₂ absorption process and the ammonia abatement process. To minimize the energy consumption of the process, heat integration was applied by adding a Heat Exchanger Network (HEN). HEN was besigned using stage-wise model (Yee and Grossmann, 1990) and validated using the Aspen Plus simulator. Furthermore, capital investment and annual costs were investigated using Aspen Plus Cost Estimator, and some economic parameters (Hassan et al., 2007) to assess the feasibility of this process based on standard environmental regulations. The results showed that the performance of actual aqueous ammonia plants using process integration reduced the energy requirement from a “non-integrated process by 58% on the heaters, coolers and electrical units resulting in a theoretical decrease of 47% in the annual cost of utilities, compared to the cost without process heat integration.
Other Abstract: ปัจจุบันการปลดปล่อยแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์จากโรงงานอุตสาหกรรมออกสู่บรรยากาศเป็นปัญหาอย่างมากที่ส่งผลต่อสภาวะโลกร้อนโดยเฉพาะอย่างยิ่งแก๊สที่ปล่อยออกมาจากโรงงานไฟฟ้าถ่านหิน ดังนั้นจึง มีการพัฒนาประสิทธิภาพของตัวทำละลายเพื่อแก้ปัญหาสิ่งแวดล้อมที่มีเพิ่มมากขึ้นในปัจจุบัน สารละลายแอมโมเนียถือเป็นสารละลายทางเลือกหนึ่งที่สามารถใช้ทดแทนสารละลายมอนอเอทาโนมามีนในการดักจับแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์จากเทคโนโลยีถ่านหินสะอาดหลังการเผาไหม้ ในการศึกษานี้ใช้แอสเพนพลัส (Aspen Plus) ในการจำลองการดักจับ 90 เปอร์เซ็นต์ ของแก๊สคาร์บอนออกไซด์จากแก๊สไอเสียในโรงงาน ไฟฟ้าถ่านหินขนาด 180 เมกกะวัตต์และ ความบริสุทธิ์ 98 เปอร์เซ็นต์โดยนำหนักของแก๊สคาร์บอนไดออก ไซด์ก่อนการจัดเก็บโดยใช้สารละลายแอมโมเนีย การออกแบบกระบวนการดักจับแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์มีมาตรฐานของการปล่อยแก๊สแอมโมเนียออกสู่สิ่งแวดล้อมน้อยกว่า 2 กิโลกรัมต่อชั่วโมง โดยกระบวนการดักจับแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์โดยใช้สารละลายแอมโมเนียแบ่งเป็น 2 ส่วนย่อย ได้แก่ กระบวนการกูดซับแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์และกระบวนการลดการปลดปล่อยแอมโมเนียสู่บรรยากาศ การแลกปลี่ยนพลังงานความร้อนโครงร่างตาข่าย (Heat integration network) ใช้ในการลดการใช้พลังงานของการกระบวนการดักจับแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ซึ่งโมเดลที่ใช้ได้แก่ Stage-wise model (Yee and Grossman,1990) อีกทั้งได้มีการตรวจสอบข้อมูลที่ได้จากการแลกเปลี่ยนพลังงานความร้อนโครงร่างตาข่ายกับแอสเพนพลัส (Aspen Plus) เพื่อหาความไม่แน่นอนในเชิงตัวเลขของกระบวนการดักจับ มากไปกว่านั้นค่าใช้จ่ายในการลงทุนและต้นทุนการดำเนินงานประจำปีคำนวณจากแอสเพนพลัส (Aspen Plus) และตัวแปรบาวตัวเพื่อบ่งบอกถึงความเป็นไปได้ของกระบวนการดักจับแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์นี้ ผลการทดลองนี้แสดงให้เห็นว่าประสิทธิภาพโรงงานดักจับแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ออกไซด์โดยใช้สารละลายแอมโมเนียที่ผ่านการแลกเปลี่ยนพลังงานความร้อนโครงร่างตาข่ายสามารถลดความต้องการทางด้านพลังงานได้ถึง 58 เปอร์เซ็นต์เมื่อเทียบกับกระบวนการที่ไม่ผ่านการแลกเปลี่ยนความร้อนโครงร่างตาข่าย อีกทั้งในเชิงทฤษฎียังสามารถลดต้นทุนการดำเนินงานประจำปีได้ถึง 47 เปอร์เซ็นต์
Description: Thesis (M.S.)--Chulalongkorn University, 2015
Degree Name: Master of Science
Degree Level: Master's Degree
Degree Discipline: Petroleum Technology
URI: http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/77298
URI: http://doi.org/10.14457/CU.the.2015.1504
metadata.dc.identifier.DOI: 10.14457/CU.the.2015.1504
Type: Thesis
Appears in Collections:Petro - Theses

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
Akrawin_jo_front_p.pdfCover and abstract975.12 kBAdobe PDFView/Open
Akrawin_jo_ch1_p.pdfChapter 1635.08 kBAdobe PDFView/Open
Akrawin_jo_ch2_p.pdfChapter 21.66 MBAdobe PDFView/Open
Akrawin_jo_ch3_p.pdfChapter 31.04 MBAdobe PDFView/Open
Akrawin_jo_ch4_p.pdfChapter 42.7 MBAdobe PDFView/Open
Akrawin_jo_ch5_p.pdfChapter 5632.37 kBAdobe PDFView/Open
Akrawin_jo_back_p.pdfReference and appendix721.94 kBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.