Μελέτη διεργασιών δέσμευσης του Cο2

Κριμιτζάς, Κωνσταντίνος; Krimitzas, Konstantinos

dc.contributor.author	Κριμιτζάς, Κωνσταντίνος	el
dc.contributor.author	Krimitzas, Konstantinos	en
dc.date.accessioned	2021-12-21T12:16:13Z
dc.date.available	2021-12-21T12:16:13Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/54222
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.21920
dc.rights	Default License
dc.subject	Χωροταξική βελτιστοποίηση	el
dc.subject	Χημική απορρόφηση	el
dc.subject	Ανάκτηση ΜΕΑ	el
dc.subject	Σχεδιασμός πύργων απορρόφησης	el
dc.subject	Σχεδιασμός πύργου ανάκτησης	el
dc.subject	Space optimization	en
dc.subject	Chemical absorption	en
dc.subject	MEA regeneration	en
dc.subject	Absorber design	en
dc.subject	Regenerator design	en
dc.title	Μελέτη διεργασιών δέσμευσης του Cο2	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Μηχανική χημικών διεργασιών	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2021-07-05
heal.abstract	Ένα από τα σημαντικότερα προβλήματα που απασχολούν όλον τον πλανήτη είναι το Φαινόμενο του Θερμοκηπίου και η κλιματική αλλαγή. Αίτια τους είναι η απότομη αύξηση των εκπομπών CO2 στην ατμόσφαιρα τις τελευταίες δεκαετίες. Ο IPCC προειδοποιεί ότι για να αποφευχθούν οι χειρότερες επιπτώσεις θα πρέπει οι εκπομπές να μειωθούν κατά 45%, με σημείο αναφοράς το 2010, μέχρι το 2030 και να μηδενιστούν μέχρι το 2050. Αυτοί οι στόχοι απαιτούν δραστικά μέτρα για να επιτευχθούν. Κάποια από αυτά τα μέτρα αποτελούν οι αλλαγές στον τωρινό τρόπο ζωής με σκοπό την μείωση του αριθμού των εκπομπών. Ωστόσο, μόνο αυτό δεν αρκεί. Είναι σημαντικό να εφαρμοστούν πρακτικές τεχνητής μείωσης του CO2 στα αέρια ρεύματα που αποβάλλονται στην ατμόσφαιρα. Τον ρόλο αυτό τον συμπληρώνουν οι τρεις βασικές τεχνολογίες αξιοποίησης του CO2, οι οποίες είναι η δέσμευση, η αποθήκευση και η μετατροπή του. Η δέσμευση του CO2 αφορά τον διαχωρισμό του από τα ρεύματα εκπομπών ή ακόμα και από τον ίδιο τον αέρα με σκοπό την δημιουργία καθαρών ρευμάτων CO2. Το μεγάλο μειονέκτημα των μεθόδων δέσμευσης είναι οι μεγάλες καταναλώσεις ενέργειας που μειώνουν την συνολική απόδοση των εργοστασίων παραγωγής ενέργειας. Οι τεχνολογίες αποθήκευσης παίζουν σημαντικό ρόλο για την βραχυπρόθεσμη μείωση του CO2, οι οποίες όμως κρύβουν πολλούς κινδύνους για την ομαλή λειτουργία των οικοσυστημάτων. Η καλύτερη μακροπρόθεσμη λύση είναι η μετατροπή του δεσμευμένου CO2 σε άλλα χρήσιμα προϊόντα. Προτιμάται η μετατροπή σε καύσιμα λόγω της μεγάλης ζήτησης τους, άλλα και ως αντικαταστάτη των ορυκτών καυσίμων. Στη συνέχεια στην παρούσα εργασία σχεδιάζεται μία ολοκληρωμένη διεργασία δέσμευσης διοξειδίου του άνθρακα από υδατικό διάλυμα ΜΕΑ. Η βασική ιδέα της εργασίας είναι αν μελετηθεί κατά πόσο η συγκεκριμένη εγκατάσταση είναι εφικτό να πραγματοποιηθεί στα πλαίσια ενός πλοίου καθώς στο άμεσο μέλλον η ναυτιλία θα αντιμετωπίσει σοβαρότατους περιορισμούς και στις εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα. Πιο συγκεκριμένα, μέσω του προγράμματος Aspen Plus v11 γίνεται η προσομοίωση του μοντέλου και μελετάται αναλυτικά η ενεργειακή ολοκλήρωση της διεργασίας αλλά και ο ολοκληρωμένος σχεδιασμός των πύργων απορρόφησης που αποτελούν τη διεργασία. Τέλος, τα αποτελέσματα που προέκυψαν κατά το σχεδιασμό της διεργασίας είναι πως για τον καθαρισμό του καυσαερίου (ροής 2 tn/hr, μολαρικού κλάσματος 15% CO2 και 85% Ν2, θερμοκρασίας 40 ⁰C και ατμοσφαιρικής πίεσης) κατά 80% σε διοξείδιο του Άνθρακα σχεδιάζεται πύργος απορρόφησης 5 μέτρων και για την διεργασία ανάκτησης ΜΕΑ σχεδιάζεται πύργος ανάκτησης επίσης 5m με ενεργειακή απαίτηση για το reboiler 1266.26 KW. Σημειώνεται πως κατά την διεργασία ανάκτησης στο υδατικό διάλυμα εισόδου, ο στόχος καθαρισμού του διοξειδίου είναι 80% και το ποσοστό ανάκτησης ΜΕΑ πάνω από 95%.	el
heal.abstract	One of the major problems facing the whole world is the Greenhouse Effect and climate change. Their cause is the sharp increase in CO2 emissions to the air in recent decades. The IPCC warns that to avoid the worst impacts, emissions should be reduced by 45%, by 2010 standards, by 2030 and set to zero by 2050. These goals require drastic measures to be achieved. Some of these measures are changes to the current lifestyle in order to reduce the number of emissions. However, that alone is not enough. It is important to apply artificial CO2 reduction practices to the gases flowing into the atmosphere. This role is complemented by the three key technologies of CO2 utilization, which are capture, storage and conversion. CO2 capture is about separating it from the emission currents or even the air itself to create pure CO2 currents. The major disadvantage of the separation methods is the high energy consumption which reduces the overall efficiency of power plants. Storage technologies play an important role in short-term CO2 reduction, but they pose many risks to the smooth functioning of ecosystems. The best long-term solution is to convert the captured CO2 into other useful products. Conversion to fuels is preferred because of their high demand, but also as a substitute for fossil fuels. As a follow up, a complete process of capturing C02 by water solvent MEA is designed and presented in the current thesis. The main idea of the thesis is to investigate the extent to which the given installation is feasible in the context of a ship due to the fact that the naval industry will be facing severe C02 emission constraints in the near future. Last but not least, the simulation of the model is done via Aspen Plus v11 and the complete design of the corresponding absorption towers as well as the energy completion of the process are thoroughly investigated.	en
heal.advisorName	Φιλιππόπουλος, Κωνσταντίνος	el
heal.committeeMemberName	Λυμπεράτος, Γεράσιμος	el
heal.committeeMemberName	Στεφανίδης, Γεώργιος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Χημικών Μηχανικών. Τομέας Ανάλυσης, Σχεδιασμού και Ανάπτυξης Διεργασιών και Συστημάτων (ΙΙ)	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	112 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false