مطالعه و ارزيابي اقتصادي فرآيند غشايي در مقايسه با فرآيند جذب جهت جداسازي دي‌اكسيد كربن

Study and economic evaluation of membrane process in comparison with absorption process for CO2 separation

¬در سالهاي اخير، دي¬اكسيد¬ كربن به‌ عنوان منبع اصلي گازهاي گلخانه¬اي، عامل اصلي گرمايش جهاني محسوب مي-شود. سهم دي¬اكسيد كربن توليدي توسط انسان¬ها تقريباً 64 درصد براي تمام گازهاي گلخانه¬اي است. توليد دي¬اكسيد كربن توسط صنعت سيمان تقريباً 5 درصد است. فرآيندهاي جذب آمين به¬عنوان يك روش جداسازي مرسوم و متداول در مقياس گسترده مورداستفاده قرارگرفته است، اما مشكلاتي نظير خوردگي، هدر رفت حلال و گران بودن دارد. در سال¬هاي اخير، از بين روش¬هاي مختلف، فرآيندهاي غشايي پتانسيل بالايي در روش¬هاي متداول جداسازي دي¬اكسيد كربن از جريان گازي از خود نشان داده¬اند. لذا در اين تحقيق به شبيه‌سازي و ارزيابي اقتصادي جداسازي دي¬اكسيد كربن از جريان گازي دودكش نيروگاه¬ گازي با فرآيند غشايي پرداخته مي¬شود و درنهايت، با فرايند مرسوم آن، يعني جداسازي دي¬اكسيد كربن با فرآيند جذب شيميايي مورد مقايسه قرار مي¬گيرد. شبيه‌سازي فرآيند غشايي و فرآيند جذب شيميايي با نرم‌افزار PROII 9.4 و ارزيابي اقتصادي از طريق اتصال به نرم¬افزار Aspen Process Economic Analyzer 9 انجام‌شده است. همچنين به بررسي اين¬كه با افزايش غلظت ¬دي¬اكسيد كربن چه مقدار به هزينۀ تمام‌شده در فرآيند غشايي و جذب اضافه مي¬شود پرداخته‌شده و درنهايت مشخصات غشا چگونه باشد، تا بتواند با فرآيند جذب شيميايي به رقابت بپردازد، بررسي‌شده است.

In recent years, carbon dioxide as the main source of greenhouse gas emissions is a major factor in global warming. The share of carbon dioxide produced by humans is about 64% for all greenhouse gases. The production of carbon dioxide by the cement industry is about 5%. Amine adsorption processes have been used as a common and commonly used separation method on a widespread scale, but problems such as corrosion, waste, and solvent are expensive. In recent years, through various methods, membrane processes have a high potential in conventional methods for the separation of carbon dioxide from the gas stream. Therefore, in this research, the simulation and the economic evaluation of the carbon dioxide separation from the flue gas flow through the membrane process are discussed. Finally, with its conventional process, the separation of carbon dioxide with the chemical absorption process is compared. Take place Simulation of the membrane process and the chemical absorption process with PROII 9.4 software and economic evaluation through the connection to the Aspen Process Economic Analyzer 9 software. It is also examined how much carbon dioxide concentration is added to the cost of membrane and absorption process and finally how membrane characteristics can compete with the process of chemical absorption.