RAPORT DE CERCETARE - aosr.ro · In acest context, în cadrul acestui studiu am analizat gazeificarea biomasei lemnoase, respectiv a peleților obținuți din deșeuri forestiere

1

Academia Oamenilor de Știință din Romacircnia

Universitatea POLITEHNICA din București

Facultatea de Energetică

RAPORT DE CERCETARE

TEMĂ DE CERCETARE

INTEGAREA ENERGETICĂ A

PROCESELOR DE CAPTARE CO2 PRIN

ABSORBȚIE FIZICĂ

ECHIPĂ DE PROIECT

Responsabil Profdring Adrian BADEA

Asdrding Nela SLAVU

2

Etapa 1 Parametrizarea procesului de gazeificare a deșeurilor prevăzut cu

absorbția fizică a dioxidului de carbon

Introducere

Conceptul de captare utilizare și stocare a dioxidului de carbon (CCUS) a fost

implementat icircn numeroase instalații pilot și demonstrative din icircntreaga lume captarea CO2

fiind cea mai costisitoare și mai intensivă din punct de vedere energetic din componentele

principale ale CCUS Tehnologiile de captare a CO2 existente se icircmpart icircn trei categorii icircn

funcție de poziționarea acestora icircn cadrul unei instalații energetice icircn tehnologii de captare

post-combustie pre-combustie și oxi-combustie Există de asemenea mai multe metode de

separare acestea includ absorbția chimică și fizică adsorbția membranele criogenia Aceste

tehnologii de separare sunt icircn diferite stadii de dezvoltare și comercializare

Producerea energiei electrice pe bază de cărbune este de așteptat să rămacircnă sursa

principală pentru acoperirea cererii de energie la nivel global [1] Astfel restricțiile de mediu

vor continua să devină mai stricte iar tehnologia de gazeificare a

cărbuneluibiomaseideșeurilor (ciclu combinat cu gazeificare integrată ndash IGCC) ar putea

deveni o componentă cheie pentru decarbonizarea sectorului energetic

Tehnologia IGCC combină sau cuplează tehnologiile de gazeificare cu un ciclu

combinat ce utilizează turbină cu gazemotor cu turbină cu abur pentru generarea de energie

electrică icircntr-un mod mai eficient și mai ecologic decacirct instalațiile convenționale de ardere a

combustibililor solizi Unitatea de gazeificare transformă un combustibil solid sau lichid (de

exemplu cărbune biomasă deșeuri păcură etc) icircntr-un gaz de sinteză Gazul de sinteză sau

singazul este un amestec de gaze icircn care componentele combustibile principale sunt monoxidul

de carbon hidrogenul şi dioxidul de carbon

Icircn sistemele IGCC contaminanții tradiționali cum ar fi dioxidul de sulf particulele de

praf PM10 sau PM25 pot fi icircndepărtate icircnainte de arderea acestuia icircn instalaţia energetică

Icircndepărtarea acestor contaminanți icircnainte de procesele de ardere este mai eficientă și costă mai

puțin icircn comparație cu sistemele tradiționale de icircndepărtare post-combustie din centralele

termoelectrice ca urmare a doi factori (1) Presiune ndash presiunea gazelor pentru captarea pre-

combustie este mai mare reducacircnd icircn mod direct volumul și (2) Masa ndash captarea pre-combustie

tratează doar combustibilul care are un debit volumic de aproximativ 10 (icircn procese oxi-

combustie) pacircnă la 30 (icircn procese icircn care aerul este utilizat ca şi comburant) din cel al gazelor

3

post-combustie [2] Icircn cazul sistemelor care includ și captarea CO2 acest lucru icircnseamnă că

astfel de sisteme pot fi implementate mai ieftin icircn IGCC decacirct icircn orice alt tip de centrală pe

bază de combustibili solizi datorită volumului mai redus de gaze care trebuie tratate

11 Stabilirea compoziției gazului de sinteză rezultat din gazeificarea biomasei

Gazeificarea reprezintă conversia termo-chimică a unui combustibil solid la

temperaturi ridicate implicacircnd oxidarea parțială a elementelor combustibile [4] Icircn urma

procesului de gazeificare rezultă un gaz combustibil denumit singaz constacircnd icircn principal din

monoxid carbon (CO) hidrogen (H2) dioxid de carbon (CO2) vapori de apa (H2O) metan

(CH4) și unele hidrocarburi icircn cantitate foarte mică și contamnați cum ar fi particule de carbon

gudron și cenușă

Gazeificarea are loc icircntr-un reactor denumit gazeificator icircn prezența unui agent de

oxidare care poate fi oxigen pur abur aer sau combinații ale acestora Conform literaturii de

specialitate reacțiile procesului de gazeificare sunt numai cele care apar icircntre gaz și

combustibilul solid devolatilizat excluzacircnd oxigenul [5] Cu toate acestea icircn termeni generali

gazeificarea reprezintă transformarea parțială sau totală a unui combustibil icircn gaz Astfel

devolatilizarea și oxidarea sunt parte integrată a gazeificării

Biomasa a reprezentat o sursă secundară de energie de zeci de ani avacircnd o contribuție

mică icircn mixul cererii de energie la nivel global din cauza utilizării extinse a combustibililor

fosili Utilizarea biomasei ca sursă de energie oferă beneficii socio-economice și de mediu

substanțiale compensacircnd caracterul său local printr-o disponibilitate ridicată Cu toate acestea

bio-combustibilii au densități scăzute icircn vrac care limitează utilizarea acestora icircn zonele

apropiate plus eterogenitatea lor este considerabilă atunci cacircnd vine vorba de umditate și

granulometrie printre altele Aceste dezavantaje limitează utilizarea acestora pentru

producerea de energie [6]

Cu toate acestea densificarea minimizează aceste dezavantaje fiind un proces care

comprimă materii prime pentru obținerea unor combustibili mai duri cu proprietăți și

dimensiuni omogene Dintre diferitele tehnici disponibile peletizarea este icircn prezent cea mai

extinsă [7] Ca rezultat producția globală de peleți a crescut considerabil icircn ultimii ani Icircntre

2006 și 2012 producția de peleți la nivel mondial a crescut de la 7 la 19 milioane de tone [8]

Europa și America de Nord fiind responsabile practic de icircntreaga producție și consum de

produse densificate Creșterea consumului de peleți a condus la o mai mare diversitate icircn ceea

ce privește utilizarea materiilor prime pentru fabricarea de peleți Icircn consecință industria a

4

icircnceput să caute produse cum ar fi deșeuri obținute din silvicultură agricultură sau o

combinație a celor din urmă obținacircnd icircn prezent o gamă largă de produse [9]

In acest context icircn cadrul acestui studiu am analizat gazeificarea biomasei lemnoase

respectiv a peleților obținuți din deșeuri forestiere (lemn de stejar ndash PO) Cele mai

reprezentative caracteristici ale acestora sunt prezentate icircn Tabelul 1 cum ar fi umiditatea (W

analiză primară ndash wb) densitatea icircn vrac (BD kgm3 wb) durabilitatea (DU) compoziția

chimică (C H N și S analiza ultimă ndash db) cenușa (A db) și puterea calorifică superioară

(HHV) Puterea calorifică inferioară (LHV) și densitatea energetică (E) au fost calculate din

relațiile (1) și (2)

119871119867119881 = 119867119867119881 minus 2447 times (119867(119889119887)

100) times 9011 [MJkg (db)] (1)

119864 = 119861119863 times 119871119867119881 [MJm3 (wb)] (2)

Tabelul 1 Caracteristicile peleților [10]

Proprietăți Peleți

W ( wb) 635

BD (kgm3middotwb) 678

DU () 9541

C ( db) 5094

H ( db) 634

N ( db) 181

S ( db) 010

A ( db) 248

HHV (MJkgmiddotdb) 1930

LHV (MJkgmiddotwb) 1676

E (MJm3middotwb) 1336

Simularea procesului de gazeificare a biomasei analizate a fost realizată icircn softul de

specialitate Chemcad Agentul de oxidare folosit icircn procesul de gazeificare a fost aerul și

oxigenul pur obținacircndu-se diferențe semnificative icircntre compozițiile singazului (a se vedea

Figura 1 și Figura 2) Raportul echivalent (ER) reprezintă raportul dintre aeruloxigenul real

introdus icircn reactorul de gazeificare și aeruloxigenul stoichiometric Icircn cazul gazeificării cu aer

fracția volumică maximă a H2 a fost obținută pentru un ER = 04 icircn schimb pentru gazeificarea

cu oxigen fracția volumică maximă a H2 a fost obținută penru un raport ER = 035 Concentrația

metanului icircn gazul de sinteză scade odată cu introducerea unei cantități mai mari de aeroxigen

icircn reactorul de gazeificare la fel se icircntacircmplă și icircn cazul concentrației de CO2 Concentrația CO

5

crește pacircnă la un raport ER = 04 atacirct pentru gazeificarea cu aer cacirct și pentru gazeificarea cu

oxigen

Figura 1 Compoziția singazului icircn cazul

gazeificării cu aer Figura 2 Compoziția singazului icircn cazul

gazeificării cu oxigen

Figura 3 LHV și energia termică conținută de

singaz icircn cazul gazeificării cu aer Figura 4 LHV și energia termică conținută de

singaz icircn cazul gazeificării cu oxigen

Puterea calorifică inferioară a singazului obținut scade odată cu creșterea raportului ER

și pentru aer și pentru oxigen din cauza scăderii concentraței de CH4 icircn singaz Energia termică

conținută icircn singaz a fost determinată ca și produsul dintre puterea calorifică inferioară și

debitul masic de singaz produs Astfel chiar dacă puterea calorifică inferioară are o alură

descendentă energia termică conținută de către singaz are o valoare maximă pentru

gazeificarea cu aer la un raport ER = 04 iar pentru gazeificarea cu oxigen la un raport ER =

035 (Figurile 4 și 5)

6

Figura 5 Puterea termică conținută icircn singaz icircn

cazul gazeificării cu aeroxigen Figura 6 Eficiența generării de singaz icircn cazul

gazeificării cu aeroxigen

Icircn figura 5 este reprezentată puterea termică conţinută de către gazul de sinteză se

observă că aceasta este mai mare icircn cazul gazeificării cu oxigen datorită unui conţinut mai

mare de hidrogen icircn gazul obținut astfel icircnsă gazeificarea cu oxigen implică costuri de

investiție mai mari ca urmare a existenţei unităţii de separare a oxigenului din aer Icircn figura 6

este reprezentată variația eficienței generării gazului de sinteză calculată cu relația (3) Variația

eficienței regenerării singazului are aceeaşi alură ca și variația puterii termice și a energiei

termice raportul echivalent optim pentru care se obțin valorile maxime pentru aceste mărimi

fiind de 04 pentru gazeificarea cu aer și de 035 pentru gazeificarea cu oxigen

119864119891119894119888119894119890119899ță119904119894119899119892119886119911 =119871119867119881119904119894119899119892119886119911times119904119894119899119892119886119911

119871119867119881119887119894119900119898119886119904ătimes119887119894119900119898119886119904ătimes 100 [] (3)

unde LHV ndash reprezintă puterea calorifică inferioară a singazului respectiv a biomasei icircn

kJkg ndash reprezintă debitul orar de singaz respectiv de biomasă icircn kgh

Pentru maximizarea calității gazului de sinteză produs icircn vederea valorificării

energetice a acestuia se integrează un reactor de conversie a CO icircn H2 și CO2 ulterior

separacircndu-se și CO2 obținacircndu-se astfel un gaz de sinteză bogat icircn H2

21 Determinarea performanţelor energetice ale motoarelor termice cu ardere internă a

combustibililor gazoşi

Pentru determinarea performanţelor motoarelor termice cu ardere internă s-a ales un

combustibil gazos rezultat din procesul de gazeificare a stejarului studiat icircn cadrul etapei 1

(Tabelul 1)

Tabelul 1 Compoziţia biomasei utilizată [10]

- C [] H [] N [] S [] Cenuşă []

Stejar 826 1028 2934 0161 4021

7

Modelarea procesului de gazeificare s-a realizat icircn CHEMCAD icircn scopul determinării

compoziţiei gazului de sinteză obţinut Icircn figura de mai jos se prezintă variaţia puterii calorifice

inferioare a gazului de sinteză imediat după reactorul de gazeificare cu raportul ER (schema

procesului de gazeificare este reprezentată icircn prima etapă)

Figura 1 Variaţia puterii calorifice inferioare icircn funcţie de raportul ER

Icircn figura 2 se prezintă variaţia compoziţiei gazului de sinteză icircn funcţie de raportul ER

icircnainte de unitatea de conversie a monoxidului de carbon icircn hidrogen De asemenea se prezintă

influenţa debitului de abur icircn procesul de transformare asupra compoziţiei gazului de sinteză

icircn acest caz s-a considerat un debit de abur de 6000 kgh (Figura 3)

Figura 2 Variaţia compoziţiei singazului icircn funcţie de raportul ER icircnainte de reactorul de conversie

CO icircn H2

y = 19068x2 - 20604x + 81869Rsup2 = 09995

2500

3000

3500

4000

4500

5000

02 025 03 035 04 045 05 055

Pu

tere

a ca

lori

fica

infe

rio

ara

[kJ

kg]

ER (molmol)

0

005

01

015

02

025

03

035

04

045

005 01 015 02 025 03 035

Syn

gas

com

po

siti

on

[m

ol

]

ER = AirrAirst [kgair_rkgair_st]

H2 CH4 N2

A

8

Figura 3 Variaţia compoziţiei singazului icircn funcţie de raportul ER după reactorul de conversie CO icircn

H2 pentru un debit de abur injectat icircn reactorul de conversie

Icircn tabelul 2 se prezintă compoziţia gazului de sinteză rezultat după procesul de

gazeificare și icircnainte de integrarea reactorului de conversie a CO și a procesului de captare a

CO2 puterea calorifică inferioară a acestuia fiind de 404456 kJkg această compoziție fiind

luată icircn considerare icircn calculele următoare

Tabelul 2 Compoziţia gazului de sinteză

Element Valoare []

CO 1890

CH4 068

H2 1749

N2 5251

CO2 1042

211 Calculul arderii teoretice a combustibilului

Motoarul grupului electrogen va folosi drept combustibil gazul de sinteză provenit din

gazeificare biomasei cu compoziția volumică prezentată icircn Tabelul 2 Calculul arderii

combustibilului a fost efectuat icircn ipoteza excesului de aer (λ) ca avacircnd valoarea 1

(stoechiometric)

Principalele reacții ale arderii combustibilului (gazului de sinteză) sunt următoarele

CO + 1

2 O2 rarr CO2 (1)

0

005

01

015

02

025

03

035

04

045

05

005 01 015 02 025 03 035

Syn

gas

com

po

siti

on

[m

ol

]


H2 CH4 N2

CO CO2 H2O

B

9

CH4 + 2 O2 rarr CO2 + 2 H2O (2)

H2 + 1

2 O2 rarr H2O (3)

Pentru determinarea volumului de oxigen necesar arderii gazului de sinteză s-a calculat

suma produselor dintre concentraţiile elementare ale gazului de sinteză şi coeficienţii

stoechiometrici ai oxigenului rezultaţi din reacţiile 4-7

1198811198742 119899119890119888119890119904119886119903 119862119874 = 119862119874 lowast1

2 [m3

N] (4)

1198811198742 119899119890119888119890119904119886119903 1198621198674 = 1198621198674 lowast 2 [m3N] (5)

1198811198742 119899119890119888119890119904119886119903 1198672 = 1198672 lowast1

2 [m3

N] (6)

1198811198742 119899119890119888119890119904119886119903 119905119900119905119886119897 = 1198811198742 119899119890119888119890119904119886119903 119862119874 + 1198811198742 119899119890119888119890119904119886119903 1198621198674 + 1198811198742 119899119890119888119890119904119886119903 1198672 [m3N] (7)

Volumele de oxigen necesare arderii atacirct pentru fiecare element al gazului de sinteză

cacirct și oxigenul total necesar sunt prezentate icircn Tabelul 3

Tabelul 3 Volumul de O2 necesar arderii

Gaz m3N de gaz O2 necesar arderii teoretice m3

N

CO 1890 945

CH4 068 136

H2 1749 875

N2 5251 -

CO2 1042 -

Total 10000 1956

Icircn continuare este prezentat modul de calcul al azotului introdus odată cu aerul necesar

arderii (reacțiile 8-11) iar icircn Tabelul 4 sunt centralizate rezultatele obținute

1198811198732 119899119890119888119890119904119886119903 119862119874 = 119862119874 lowast 18809 [m3N] (8)

1198811198732 119899119890119888119890119904119886119903 1198621198674 = 1198621198674 lowast 752 [m3N] (9)

1198811198732 119899119890119888119890119904119886119903 1198672 = 1198672 lowast (1

2

021minus

1

2) [m3

N] (10)

1198811198732 119899119890119888119890119904119886119903 119905119900119905119886119897 = 1198811198732 119899119890119888119890119904119886119903 119862119874 + 1198811198732 119899119890119888119890119904119886119903 1198621198674 + 1198811198732 119899119890119888119890119904119886119903 1198672 [m3N] (11)

Tabelul 4 Volumul total de N2

Gaz m3N de gaz

N2 adus de oxigenul

din aer m3N

CO 1890 3555

CH4 068 511

H2 1749 3290

N2 5251 -

CO2 1042 -

Total 10000 7356

Icircn continuare s-au calculat produșii de reacție obținuți icircn urma arderii cantitatea de CO2

și de H2O (reacțiile 12-18 respectiv Tabelul 5)

10

1198811198621198742119862119874 = 119862119874 lowast 1 [m

3N] (12)

11988111986211987421198621198674 = 1198621198674 lowast 1 [m3

N] (13)

11988111986211987421198621198742 = 1198621198742 [m

3N] (14)

1198811198621198742 119905119900119905119886119897 = 1198811198621198742119862119874 + 1198811198621198742

1198621198674 + 11988111986211987421198621198742

[m3

N] (15)

11988111986721198741198621198674 = 1198621198674 lowast 2 [m3

N] (16)

119881119867201198672 = 1198672 lowast 1 [m3

N] (17)

1198811198672119874 119905119900119905119886119897 = 11988111986721198741198621198674 + 11988111986720

1198672 [m3N] (18)

Tabelul 5 Volumul de gaze obţinute icircn urma arderii

Gaz m3N de gaz

m3N de substanțe chimice

CO2 H2O N2

CO 1890 1890 000 3555

CH4 068 068 136 511

H2 1749 000 1749 3290

N2 5251 - - 5251

CO2 1042 1042 - -

Total 10000 3000 1885 12607

212 Calculul arderii reale a combustibilului

111 Calculul arderii reale a gazului de sinteză s-a efectuat pornind de la parametrii

prestabiliţi prezentați icircn Tabelul 6 iar ecuațiile utilizate pentru determinarea produșilor de

ardere a participațiilor procentuale volumice și masice ale componentelor arderii și a

exponentului adiabatic sunt prezentate icircn Tabelul 7

Tabelul 6 Parametrii prestabiliți calcul ardere reală gaz de sinteză

Nrcrt Parametru Valoare UM

1 Presiunea p0 = 10132 bar

2 Temperatura t0 = 15 ˚C

3 Temperatura absolută T0 = 28815 K

4 Umiditatea aerului x = 10 g m3N

5 Excesul de aer λ = 11 -

6 Volumul molar Vμ0 = 22414 m3kmol

7 Presiunea de ieşire CA p3 = 112 bar

8 Temperatura de ieşire CA T3 = 950 K

Tabelul 7 Relații de calcul ardere reală a gazului de sinteză

Mărime Relație de calcul UM Nr

rel

Bilanțul produșilor de ardere

Densitatea gazului de sinteză ρ =

119862119874

100lowast

M119862119874

V1205830

+ CH4

100lowast

1198721198621198674

V1205830

+ 1198672

100 lowast

1198721198672

V1205830

+

11986221198676

100lowast

11987211986221198676

V1205830

+ 1198732

100lowast

1198721198732

V1205830

+ 1198621198742

100lowast

1198721198621198742

V1205830

kgm3 (19)

11

Volumul stoechiometric de

oxigen necesar arderii 1198811198742

0 = 1198811198742 119899119890119888119890119904119886119903 119905119900119905119886119897 lowast

ρ

100 m3

Nkg (20)

Masa stoechiometrica de oxigen

necesară arderii 1198721198742

119900 =1198721198742

V1205830

kgkg (21)

Volumul stoechiometric de aer

uscat necesar arderii 119881119886119890119903119900 =

11988111987420

021 m3

Nkg (22)

Masa stoechiometrica de aer uscat

necesară arderii 119872119886119890119903 119906119904

0 =1198721198742

0232 kgkg (23)


umed 119881119886119890119903 119906119899

0 (1 + 000161 lowast 119909) lowast 1198811198861198901199030 m3

Nkg (24)

Masa stoechiometrica de aer

umed necesară arderii 119872119886119890119903 119906119898

0 = 119872119886119890119903 1199061199040 + 0001 lowast 119909 kgkg (25)

Volumul real de aer real 119881119886119890119903 = λ lowast 119881119886119890119903 1199061198980 m3

Nkg (26)

Masa de aer real 119872119886119890119903 = λ lowast 119872119886119890119903 1199061198980 kgkg (27)

Volumul de CO2 1198811198621198742 = 1867 lowast 119862

100 m3

Nkg (28)

Volumul de O2 1198811198742 = 021 lowast (λ minus 1) lowast V119886119890119903 1199061199040 m3

Nkg (29)

Volumul de N2 119881_1198732 = 079 lowast λ lowast V_(119886119890119903 119906119904)^0 + 08

lowast 119873100 m3

Nkg (30)

Volumul de H2O 1198811198672119874 = 112 lowast

119867

100+ 1242 lowast

119882

100+ 000161 lowast 119909 lowast λ lowast V119886119890119903 119906119904

0

[m3Nkg (31)

Volumul real de gaze de ardere 119881119892119886 = 1198811198621198742 + 1198811198742 + 1198811198732 + 1198811198672119874 m3Nkg (32)

Participațiile procentuale volumice ale componentelor arderii

Participaţia volumică de O2 1199031198742 =1198811198742

119881119892119886 (33)

Participaţia volumică de N2 1199031198732 =1198811198732

119881119892119886 (34)

Participaţia volumică de CO2 1199031198621198742 =1198811198621198742

119881119892119886 (35)

Participaţia volumică de H2O 1199031198672119874 =1198811198672119874

119881119892119886 (36)

Participațiile procentuale masice ale componentelor arderii

Participaţia masică de O2 1198921198742 = 1199031198742 lowast1205831198742

120583119892119886 (37)

Participaţia masică de N2 1198921198732 = 1199031198732 lowast1205831198732

120583119892119886 (38)

Participaţia masică de CO2 1198921198621198742 = 1199031198621198742 lowast1205831198621198742

120583119892119886 (39)

Participaţia masică de H2O 1198921198672119874 = 1199031198672119874 lowast12058311986720

120583119892119886 (40)

Exponentul adiabatic

Densitatea gazelor de ardere in

condiţii normale ρ119892119886

0 =120583119892119886

1198811205830 kg m3

N (41)

Densitatea gazelor la ieşirea din

camera de ardere ρ119892119886 = ρ119892119886

0 lowast1198790

1198793lowast

1199013

1199010 kg m3 (42)

Constanta gazelor de ardere 119877119892119886 =119877

120583119892119886 JkgK (43)

Căldura specifică a gazelor de

ardere

119862119872_119901_119892119886 = 1199031198742 lowast 1205831198742 lowast 1198881199011198742+ 1199031198621198742 lowast 1205831198621198742 lowast

1198881199011198621198742+ 1199031198732 lowast 1205831198732 lowast 1198881199011198732

+ 1199031198732 lowast 1205831198732 lowast

1198881199011198732+ 1199031198672119874 lowast 1205831198672119874 lowast 1198881199011198672119874

kJkmol

K (44)

12


ardere la presiune constantă

119888119901_119892119886 = 1199031198742 lowast 1198881199011198742+ 1199031198621198742 lowast 1198881199011198621198742

+ 1199031198732 lowast

1198881199011198732+ 1199031198732 lowast 1198881199011198732

+ 1199031198672119874 lowast 1198881199011198672119874

kJkg

K (45)

Căladura specifică a gazelor de

ardere la volum constant 119888119907_119892119886 = 119888119901_119892119886 minus 119877119892119886

kJkg

K (46)

Exponentul adiabatic al gazelor

de ardere 119896119892119886 =

119888119901_119892119886

119888119907_119892119886 - (47)

112 Cu ajutorul relațiilor de calcul prezentate icircn Tabelul 7 s-au determinat valorile

numerice ale parametrilor arderii reale a gazului de sinteză (Tabelul 8)

Tabelul 8 Calculul arderii reale

Nrcrt Marimea Notatie Valoare UM

1 Caldura specifica CO2 cpCO2 1204044 kJkgK

2 Caldura specifica O2 cpO2 106647 kJkgK

3 Caldura specifica N2 cpN2 1143373 kJkgK

4 Caldura specifica H20 cpH20 221993 kJkgK

5 Volumul st de oxigen necesar V0O2 018 m3Nkg

6 Masa st de oxigen necesar M0O2 025 kgkg

7 Volumul st de aer uscat V0aer 0833594 Nm3kg

8 Masa st de aer uscat M0aer 1077443 kgkg

9 Volumul st de aer umed V0aer 0847015 Nm3kg

10 Masa st de aer umed M0aer 1087443 kgkg

11 Volumul de aer real Vaer 0931717 Nm3kg

12 Masa de aer real Maer 1196187 kgkg

13 Volumul de CO2 VCO2 0268558 Nm3kg

14 Volumul de O2 VO2 0017505 Nm3kg

15 Volumul de N2 VN2 1206122 Nm3kg

16 Volumul de H2O VH2O 0183507 Nm3kg

17 Volumul real de gaze de ardere Vga 1675691 Nm3kg

18 Participatia volumica de O2 rO2 104

19 Participatia volumica de N2 rN2 7198

20 Participatia volumica de CO2 rCO2 1603

21 Participatia volumica de H2O rH2O 1095

26 Masa molara a ga μga 2951094 kgkmol

26 Participatia masica de O2 gO2 113

27 Participatia masica de N2 gN2 6829

28 Participatia masica de CO2 gCO2 2390

29 Participatia masica de H2O gH2O 668

31 Densitatea ga in conditii normale ρ0ga 132 kgm3

32 Densitatea ga la iesire din CA ρga 0582469 kgm3

33 Constanta gazelor de ardere Rga 281726 JkgK

34 Caldura specifica molara a ga CM p ga 3626626 kJkmolK

35 Caldura specifica a ga la p=ct Cp ga 1270188 kJkgK

36 Caldura specifica la v=ct a ga Cv ga 0988462 kJkgK

37 Exponentul adiabatic k ga 1285014 -

13

213 Calculul ciclului motorului

Obiectivul acestui calcul este reprezentat de dimensionarea motorului și alegerea

numărului de motoare precum și determinarea randamentului pe care ȋl are un motor

Realizarea calculului ciclului motorului a pornit de la următorul set de date de intrare

Puterea norminală Pe = 50 [kW]

Turaţia nominală n = 3000 [rotmin]

Numarul de cilindri i = 6 [cil]

Ulterior s-au ales parametrii inițiali ai motorului și parametrii procesului de schimbare

a gazelor

Temperatura inițială aleasă anterior ȋn calculul arderii T0=28815 K

Presiunea inițială p0=10132 bar

Temperatura gazelor reziuduale Tgr=900 K

Presiunea gazelor reziduale pgr= 125 bar

Coeficientul de exces de aer λ=11

Raportul de comprimare ε=9

Presiunea la sfacircrșitul admisiei psa=07 [bar]

Preȋncălzirea amestecului ΔT=15 [K]

Coeficientul de postumplere νp=115

Coeficientul de umplere ηv=085

Astfel se determină coeficientul gazelor reziduale cu datele prezentate anterior

120574119903 =(1198790+∆119879)

119879119892119903lowast

119901119892119903

(120576lowast119901119904119886lowast119899minus119901119892119903) (48)

și temperatura la sfacircrșitul admisiei

119879119886 =(1198790+∆119879+120574119903lowast119879119892119903)

(1+120574119903) [K] (49)

Parametrii procesului de comprimare și a procesului de ardere sunt prezentați icircn

continuare

Coeficientul politropic n=129

Presiunea la sfacircrșitul comprimării pc care se calculează astfel

119901119888 = 119901119904119886 lowast 120576119899 [bar] (50)

Temperatura la sfacircrșitul comprimării Tc

119879119888 = 119879119886 lowast 120576(119899minus1) [K] (51)

14

Puterea calorifică inferioară a combustibilului Qi=20604056 [kJm3]

Coeficientul de utilizare al căldurii ζ=095

Coeficientul 120577 mai poartă denumirea și de coeficient de folosire a căldurii ȋn procesul

de ardere și se ȋncadrează ȋn intervalul (085-095) Acest coeficient depinde de dimensiunile

cilindrului raportul de comprimare de calitatea pulverizarii de sarcina motorului si de forma

camerei de ardere si de racire

Aerul minim necesar arderii unui kilogram de combustibil Lmin

119871119898119894119899 =1198810 119886119890119903

22414 [kmolkg] (52)

Coeficientul teoretic de variație a masei molare μ0

1205830 = 1 +1199051

1199052 (53)

unde t1 respectiv t2 se calculează astfel

1199051 = 021 lowast (1 minus 120582) lowast 119871119898119894119899 + (119867

400+

119874

3200) minus

1

119872 (54)

1199052 = 120582 lowast 119871119898119894119899 +1

119872 (55)

Coeficientul real de variație a masei molare μf

120583119891 = 1 +(1205830minus1)

(1+120574119903) (56)

Căldurile specifice medii s-au determinat cu ajutorul unei funcții tabelare Valorile

rezultate pentru acestea sunt

Caldura specifică CO2 cpCO2=1402 [kJkgK]

Caldura specifică O2 cpO2=1236 [kJkgK]

Caldura specifică N2 cpN2=1322 [kJkgK]

Caldura specifică H2O cpH2O=3069 [kJkgK]

Participațiile volumice utilizate sunt cele calculate anterior la calculul arderii reale a

gazului de sinteză

Pentru determinarea temperaturii la sfărșitul procesului de ardere s-a pornit de la o

valoare presupusă a acesteia calculacircndu-se ulterior o nouă valoare a căldurii specifice a gazelor

de ardere ce ține cont de valoarea pe care am presupus-o pentru temperatură la sfacircrșitul

procesului de ardere Căldura specifică rezultată s-a utilizat ȋn calculul temparaturii la sfacircrșitul

procesului de ardere Acest calcul s-a realizat pacircnă cacircnd eroarea dintre valoarea presupusă și

cea rezultată a ajuns sub 1

Căldura specifică a gazelor la sfacircrșitul procesului de ardere cmv

119888119898119907119901 = 20 + 14 lowast 0001 lowast 119879119888 [kJkmolK] (57)

15

Temperatura la sfacircrșitul procesului de ardere ndash presupusă Tzp=2818 K


119888119898119907 = 184 + 26 lowast 120582 + (155 + 138 lowast 120582) lowast 00001 lowast 119879119911119901 [kJkmolK] (58)

Temperatura la sfacircrșitul procesului de ardere ndashcalculată Tz

119879119911 = (120585lowast119876119894

((120582lowast119871119898119894119899+1

119872)lowast(1+120574119903))

+ 119888119898119907 + 119879119888) lowast1

119888119898119907lowast120583119891 [K] (59)

Eroarea dintre cele 2 temperaturi ε

120576 =119879119911minus119879119911119901

119879119911lowast 100 lt1 (60)

Presiunea la sfacircrșitul procesului de ardere pz

119901119911119903 =119901119888lowast120583119891lowast119879119911

1198793 [bar] (61)

Rotunjirea diagramei Θz=095

Presiunea la sfacircrșitul arderii corectate pzr

119901119911119903 = Θ lowast 119901119911 [bar] (62)

Gradul de creștere al presiunii Π

Π =119901119911119903

119901119888 (63)

Icircn cadrul procesului de destindere s-a presupus un coeficient adiabatic al destinderii cu

următoarea valoare kdes=11

Presiunea la sfacircrșitul destinderii va fi pb

119901119887 =119901119911119903

120576119896119889119890119904 [bar] (64)

Temperatura la sfacircrșitul destinderii va fi Tb

119879119887 =119879119911

120576(119896119889119890119904minus1) [K] (65)

Icircn Tabelul 9 sunt prezentați parametrii principali ai motorului și relațiile de calcul

pentru dimensiunile fundamentale ale motorului iar in Tabelul 10 sunt prezentate rezultatele

obținute Icircn cazul calculării dimensiunilor fundamentale ale motorului s-a considerat raportul

cursă-alezaj Φ=1

Tabelul 9 Relații de calcul parametrii și dimensiunile fundamentale ale motorului


rel

Parametrii principali ai motorului

Randamentul mecanic ηm=09 - -

Coeficientul de rotunjire al

diagramei μr=095 - -

Presiunea medie a ciclului teoretic 119901119894 =119901119888

120576 minus 1lowast (1199012 minus 1199011) bar (66)

16

1199011 =1minus

1

120576(119899minus1)

119899minus1 1199012 =

Πlowast(1minus1

120576(119896119889119890119904minus1))

(119896119889119890119904minus1)

Presiunea medie indicată 119901119898119894 = 120583119903 lowast 119901119894 bar (67)

Presiunea medie efectivă 119901119898119890 = 120578119898 lowast 119901119898119894 bar (68)

Randamentul efectiv al motorului 120578119890119898 = 120578119898 lowast 120578119894 (69)

Consumul specific de combustibil 119888119904119901 =3600 lowast 1000

120578119890119898lowast

100

119876119894 gkWh (70)

Dimensiunile fundamentale ale motorului

Capacitatea cilindrică necesară

pentru 1 cilindru 119881ℎ =

12 lowast 119875119890 lowast 107

119901119898119890 lowast 105 lowast 119899 lowast 119894 l (71)

Cilindreea totală a motorului 119881119905 = 119881ℎ lowast 119894 l (72)

Diametrul cilindrului calculat 119863 = (4 lowast 119881ℎ

314 lowast Φ)

13 lowast 100 mm (73)

Cursa pistonului calculat 119878 = 119863 lowast Φ mm (74)

Diametrul cilindrului adoptat Dadoptat se obține prin rotunjire mm -

Cursa pistonului adoptat Sadoptat se obține prin rotunjire mm -

Cilindreea reală a motorului 119881119903119905 =314 lowast 1198632 lowast 119878 lowast 119894

4lowast 10minus6 l (75)

Viteza medie a pistonului 119881119898 =119878119886119889119900119901119905119886119905 lowast 119899

30lowast 0001 ms (76)

Puterea litrică a motorului 119875119897 =119875119890

119881119903119905 kWl (77)

Numărul de motoare necesar 119899 =119875119890119897 119899119890119888119890119904119886119903ă

119875119890 - (78)

Numărul real de motoare nmr se obține prin rotunjirea superioară a

numărului necesar de motoare - -

Puterea electrică reală furnizată 119875119890119903 = 119899119898119903 lowast 119875119890 kW (79)

Tabelul 10 Calculul ciclului motorului


Date de intrare

1 Puterea nominală Pe 50 kW

2 Turația nominală n 3000 rotmin

3 Numărul de cilindrii i 6 cil

Alegerea parametrilor inițiali

4 Temperatura inițială T0 28815 K

5 Presiunea inițială p0 10132 bar

6 Temperatura gazelor reziduale Tgr 900 K

7 Presiunea gazelor reziduale pgr 125 bar

8 Coeficientul de exces de aer λ 11 -

9 Raportul de comprimare ε 9 -

Parametrii procesului de schimbare a gazelor

10 Presiunea la sfacircrșitul admisiei psa 07 bar

11 Preicircncălzirea amestecului ΔT 15 K

12 Coeficientul de post umplere νp 115 -

13 Coeficientul gazelor reziduale γr 007 -

14 Temperatura la sfacircrșitul admisiei Ta 34232 K

15 Coeficientul de umplere ηv 085 -

Parametrii procesului de comprimare

17

16 Coeficientul adiabatic n 129 -

17 Presiunea la sfacircrșitul comprimării pc 1178 bar

18 Temperatura la sfacircrșitul comprimării Tc 64033 K

19 Volumul camerei de ardere V3=V2

Parametrii procesului de ardere

19 Puterea calorifică inferioară a comb Qi 45181288 kJm3

20 Coeficientul de utilizare a căldurii ξ 095 -

21 Aerul minim necesar arderii 1 kg comb Lmin 00377896 kmolkg

22 Coeficientul teoretic de variație a masei molare μ0 06438066

23 Coeficientul real de variație a masei molare μf 06671812

Căldurile specifice medii la finalul procesului de ardere

24 Căldura specifică CO2 cpCO2 1423 kJkgK

25 Căldura specifică O2 cpO2 1261 kJkgK

26 Căldura specifică N2 cpN2 1324 kJkgK

27 Căldura specifică H20 cpH20 3129 kJkgK

Participații volumice

28 Participația volumică de O2 rO2 104

29 Participația volumică de N2 rN2 7198

30 Participația volumică de CO2 rCO2 1603

31 Participația volumică de H2O rH2O 1095

32 Căldura specifică a gazelor la sfacircrșitul procesului

de ardere Cmv 31142 kJkmolK

33 Temperatura la sfacircrșitul procesului de ardere -

presupusă Tz 3280 K

Căldura specifică a gazelor la sfacircrșitul procesului



calculată Tz 33087 K

35 Eroare temperatura sf proc ε 0867

36 Presiunea la sfacircrșitul procesului de ardere pz 2890 bar

37 Rotunjirea diafragmei Θz 095

38 Presiunea la sfacircrșitul arderii corectate pzr 2746 bar

39 Gradul de creștere al presiunii Π 2330

Procesul de destindere

40 Se presupune coeficientul adiabatic al destinderii kdes 11

41 Presiunea la sfacircrșitul destinderii pb 245 bar

42 Temperatura la sfacircrșitul destinderii Tb 263299 K


43 Randamentul mecanic ηm 09

44 Coeficientul de rotunjire al diagramei μr 095

45 Presiunea medie a ciclului teoretic pi 437 bar

46 Presiunea medie indicată pmi 415 bar

47 Randamentul indicat al motorului ηi 2325

48 Presiunea medie efectivă pme 373 bar

49 Randamentul efectiv al motorului ηem 2092

50 Consumul specific de combustibil csp 42540 gkWh


51 Raport cursă-alezaj Φ 1

52 Capacitatea cilindrică necesară pentru un cilindru Vh 0893 l

53 Cilindreea totală a motorului Vt 5358 l

54 Diametrul cilindrului calculat D 10439 mm

55 Cursa pistonului calculat S 10439 mm

56 Diametrul cilindrului adoptat D 10400 mm

18

57 Cursa pistonului adoptat S 10400 mm

58 Cilindreea reală a motorului Vt 5358 l

59 Viteza medie a pistonului Vm 1040 ms

60 Puterea litrică a motorului Pl 933 kWl

61 Numărul de motoare necesar n 05106564 -

62 Numărul real de motoare nmr 1 -

63 Puterea electrică reală furnizată Per 50 kW

214 Calculul recuperării căldurii provenită de la MAS

Scopul acestui calculul a fost de a determina totalul căldurii ce poate fi efectiv folosită

si totodată să se veridice dacă un singur motor poate acoperi icircntreg necesarul termic cerut de

către un consumator Astfel icircn continuare sunt prezentate relațiile de calcul utilizate și valorile

numerice obținute (Tabelul 11)

Debitul de combustibil

119861119888119900119898119887 =119875119890

120578119890119898lowast119876119894 [kgs] (80)

Debitul de combustibil orar

119861119888ℎ119861119888119900119898119887

3600 [kgh] (81)

Debitul volumic de combustibil

119861119907119900119897119881119892119886

119861119888ℎ [m3

Nh] (82)

Cantitatea de căladură disponibilă

119876 = 120577 middot 119861119888ℎ ∙ 119867119894 [kJh] (83)

Cantitatea de căladură pierdută cu fluidul de răcire

119876119903119898 = 0266 ∙ 119894 ∙ 119863173 ∙ 1198780575 ∙ 119899071 ∙ (1 + 15 ∙119878

119863) ∙ (120576 minus 1)minus0286[kJh] (84)

Cantitatea de căladură totală pierdută cu fluidul de răcire

119876119903119898 119905119900119905119886119897 =119876119903

1000lowast3600lowast 119863119886119891 [MWhh] (85)

unde Daf = 8000 [h] este durata anuală de funcţionare

Cantitatea de căladură pierdută icircn gazele de ardere

119876119892119886 = 120588119892119886 ∙ 119862119872119901119892 ∙ 119861119907119900119897 ∙ (119879119890 minus 119879119894) [kJh] (86)

Cantitatea de căladură totală pierdută icircn gazele de ardere

119876119892119886 119905119900119905119886119897 =119876119892119886


Cantitatea de căladură echivalentă lucrului mecanic

119876119890 = 3600 ∙ Pe [kJh] (88)

Volumul de CO

19

119881119862119874 =1198811198621198742minus

2

31198811198621198742

22414 [kmolkg] (89)

S-a considerat ca icircn motoarele cu aprindere prin scacircnteie carbonul din combustibil arde

icircn reacție cu oxigenul degajacircnd 2

3 1198621198742 restul de

1

3 fiind CO

Cantitatea de căladură pierdută prin ardere incompletă

Δ119876119894119899 = 119881119862119874 ∙ 119862119872119901119862119874 ∙ 119861119888ℎ ∙ 119879119888 [kJh] (90)

unde CMpGO = 30171 [kJkmolk]

Cantitatea de căladură pierdută rezidual

119876119903119890119911 = 119876minus(119876119890 + 119876119903 + 119876119892119886 + ∆119876119894119899) [kJh] (91)

Procentul de căldură echivalentă a lucrului mecanic

119902119890 =119876119890

119876 [] (92)

Procentul de căldură pierdută cu fluidul de răcire

119902119903119898 =119876119903

119876 [] (93)

Procentul de căldură pierdută cu gazele de evacuare

119902119892119886 =119876119892119886

119876 [] (94)

Procentul de căldură pierdută rezidual

119902119903119890119911 =119876119903119890119911

119876 [] (95)

Tabelul 11 Calculul recuperării căldurii provenită de la MAS Nr

Crt Mărimea Notație Valoare UM

1 Debitul de combustibil Bcomb 0059083 kgs

2 Debitul de combustibil orar Bch 212700 kgh

3 Cantitatea de caldura disponibila Q 817272 kJh

4 Debitul volumic de combustibil Bvol 35642 Nm3h

5 Caldura pierduta cu fluidul de racire Qr 143122 kJh

6 Caldura totala pierduta cu fluidul de racire QrT 31804 MWhan

7 Caldura pierduta cu gazele evacuate Qg 257992 kJh

8 Caldura totala pierduta cu gazele evacuate QgT 57331 MWhan

9 Temperatura medie a gazelor de evacuare Tev 900 K

10 Caldura echivalenta lucrului mecanic Qe 180000 kJh

11 Caldura pierduta prin ardere incompleta ΔQin 16422 kJh

12 Volumul de CO VCO 000399 kmolkg

13 Caldura specifica molara a CO CMpCO 30171 kJkmolK

14 Caldura pierduta rezidual Qrez 219735 kJh

15 Procentul de caldura echivalenta a lucrului mec qe 2202

16 Procentul de caldura pierduta cu fluidul de racire qr 1751

17 Procentul de caldura pierduta cu gazele evacuate qg 3156

18 Procentul de caldura pierduta prin ardere incompleta qin 201

19 Procendul de caldura pierduta rezidual qrez 2688

20

Distribuţia procentuală a căldurii disponibilă icircn motor este prezentantă icircn diagrama

Sankey din figura 4 de mai jos

Figura 4 Diagrama Sankey pentru fluxurile intrateieşite

215 Calculul ITG icircn regim nominal de funcționare

Icircn acest subcapitol s-a realizat calculul unei instalații cu gaze icircn regim nominal de

funcționare avacircnd principalele caracteristici prezentate icircn Tabelul 11

Tabelul 11 Principalele caracteristici ale ITG analizată

Parametru Valoare Putere electrică la bornele generatorului kW 10000

Raport de compresie 17

Temperatura superioară a ciclului termodinamic K

1225

Combustibil utilizat CH4 (100) Definită conform normelor ISO

Temperatura superioară a ciclului termodinamic este definită conform normelor ISO

ea surprinzacircnd icircn mod implicit efectul răcirii cu aer a paletajului turbinei cu gaze Această

temperatură descrie icircn acelaşi timp atacirct punctul de ieşire din camera de ardere cacirct şi cel de

intrare icircn turbina cu gaze Schema de calcul adoptată este prezentată icircn continuare Pentru

calcul termic al ITG s-a adoptat un model matematic simplificat pentru care se cunosc cpga =

117 kJ(kgK) cpaer = 103 kJ(kgK) cpga(ieșire) = 117 kJ(kgK) y = 139

Icircn cadrul procesul de compresie s-au determinat următorii parametrii

- Punctul de intrare icircn filtrul de aer se consideră P0 = 1013 bar T0 = 28815 K φ0 = 60

rezultă că H0 = cp To = 33714 kJkg

Q 100

Q_util 24

Q_rm 18

Q_ga 25

Q_rez 31

Q_in 2

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Puterea termica intrata in MP Puteri termice iesite din MP

Rep

arti

tia

flu

xuri

lor

[

]

Fluxuri intrateiesite

21

- Punctul de intrare icircn compresor se consideră ΔP01 = 003 bar rezultă că P1 = P0 - ΔP01 =

0983 bar T1 = T0 = 28815 K h0= h1 = 33714 kJKg

- Punctul teoretic de eşapare din compresor este T2t =T1 εKy-1y= 2881517139-1139 = 638

K h2t =cpT2t =11638 = 7019 kJkg

- Pentru predeterminarea randamentului politropic al compresorului se utilizează relaţia ηK=

098 Rezultă punctul real de eşapare din compresor h2 = h1+h2tminush1

ηk = 33714 +

7019minus33714

098 = 6968 kJK T2 =

h2

cp =

6968

103 = 67652 K P2=P1εk = 098317 = 1671 bar

Combustibilul utilizat este gaz metan pentru care se cunosc Hii = 50000 kJkg ma0 =

177 kgaerkgCH4 Tref = 29315 K

Randamentul camerei de ardere se alege ηCA=098

Pe baza datelor de mai sus se determină debitul specific de combustibil

VITG = 119888119901lowast(1198793minus1198792)

120578119862119860lowast119867119894119894minus119888119901lowast(1198793minus119879119903119890119891

) =

11lowast(1225minus67652)

098lowast50000minus11lowast(1225minus29315) = 00133 kgCH4kgaer

Excesul de aer ia ieşirea din camera de ardere este α3 =1

119881119868119879119866lowast1198981198860 =

1

00133lowast177 = 4217

Icircn cadrul procesului de destindere se consideră pierderea de presiune icircn CA Δp23 =

0835 bar Rezultă parametri de intrare icircn ITG P3 = p2 ndash Δp23 = 1671 ndash 0835 = 15876 bar

h3=cp T3 = 11 1225 = 143325 k J k g

Icircn amortizorul de zgomot se consideră Δp45 = 005 bar Rezultă că (icircn condiţiile icircn care

p5 = p0) p4 = p5 +Δp45 = 1013 + 005 = 1063 bar

Raportul de destindere icircn turbina cu gaze εTG= 1199013

1199014=

15876

1073=14935

Punctul teoretic de eşapare icircn turbina cu gaze este

T4t = T3 εTG

1minusy

y = 1225 14935

1minus139

139 = 64606 K

h4t = cpT4t = 11 64606 = 71066 kJKg

Pentru predeterminarea randamentului politropic al turbinei cu gaze se utilizează

ηTG = 095 - εTGminus1

250 = 095 -

14935minus1

250 = 0894

Rezultă punctul real de eşapare din turbina cu gaze

h4 = h3 - (h3 - h4t) = 143325 - (143325 -71066) 0894 = 78292 kJkg

T4 = 119945120786

119940119953 =

120789120790120784120791120784

120783120783 =71175 K

In amortizorul de zgomot are loc un proces de laminare Deci h5 = h4 =78292 kJ kg

T5 =T4 = 71175 K

Indictorii specifici

22

Lucrul mecanic specific consumat de compresor pentru 1 kg de aer aspirat

Lk = h2 - h1 = 6968 - 33714 = 35968 kJkg

Lucrul mecanic specific produs de turbina cu gaze

LITG = (1 + vITG) (h3 - h4) = (1 + 00133) (143325 - 78292) = 65904 kJkg

Lucrul mecanic specific produs de ITG

LITG = LTG - LK = 65904 - 35968 = 29936 kJkg

Puterea termică specifică preluată la sursa caldă a ciclului ITG pentru 1 kg de aer

aspirat de compresor

Qt = V IT G 119867119894119894 ηCA = 0013350000098 = 65632 kJkg

Randamentul termic al ITG ηt = LITG

Q1 =

29936

65632 = 0456

Randamentul electric brut al ITG ηM = 0995 ηG = 0987 ηtr = 1 (ITG este cuplată rigid

cu generatorul electric) Rezultă

ηB = ηt ηCA ηM ηG ηtr=0378 0998 0992 0984 1 = 0436

Debite absolute de agent termic şi de combustibil

Debitul de combustibil introdus icircn camera de ardere

B = PB

ηBlowastHii =

10000

0436lowast50000 = 0458 kgs

Debitul de aer aspirat de compresor

Dae r= α3 ma0 B = 4217 177 0458 = 34222 kgs

Debitul de gaze de ardere esapat din ITG Dga = Daer + B = 34222 + 0458 = 34680

kgs

Tabelul 12 Date de intrare instalație ITG

Nrcrt Mărime Notație UM Valoare

1 Presiune atmosferica Pa bar 1013

2 Temperatura atmosferica ta K 28815

3 Temperatura CA t3 K 1225

4 Debitul de aer Daer kgs 450

5 Raportul de compresie εk - 17

6 Rand intern compressor ηK 91

7 Randamentul CA ηCA 98

8 Randamentul intern turbine ηTG 90

9 Pierderile de presiune FA ΔpFA bar 003

10 Pierderile de presiune CA ΔpCA (005p2) bar 083555

11 Pierderile de presiune AZ ΔpAZ bar 005

12 Caldura specifica aer cpaer kJ(kgK) 103

13 Caldura specifca ga cpga kJ(kgK) 117

14 Caldura specifica ga la iesire cpga kJ(kgK) 11

15 Exponent adiabatic aer kaer - 139

16 Exponent adiabatic ga kga - 131

23

17 Putere calorifica inferioara PCI kJkg 50000

18 Randamentul mechanic ηm 995

19 Randamentul generator ηg 987

Tabelul 13 Rezultate calcul instalație ITG

Nr

crt

Mărime Notație UM Relație Valoare

Calculul parametrilor la intrarea și ieșirea din FA

1 Entalpia aer intrare FA h0 kJkg cpaert0 337136

2 Entalpia aer iesire FA h1 kJkg h0 337136

3 Presiune aer iesire FA p1 bar Pa-ΔpFA 0983

Calculul parametrilor procesului de compresie

4 Presiune iesire compresor p2 bar p1εk 16711

5 Temperatura teoretica iesire compresor T2t K T1εk^((kaer-1)kaer) 638047

7 Temperatura reala iesire compresor T2 K T1+(T2t-T1)ηk 676520

8 Temperatura reala iesire compresor t2 C

403502

9 Entalpia aer iesire compresor h2 kJkg cpaert2 696831

Calculul parametrilor la ieșirea din CA

10 Entalpia gaze de ardere h3 kJkg cp3t3 143325

11 Presiunea gazelor de ardere p3 bar P2-ΔpCA 158755

Calculul parametrilor procesului de destindere TG

12 Presiunea gazelor de ardere la iesire din

TG

p4 bar P5+ΔpAZ 1063

13 Raport de destindere TG εTG - p3p4 149346

14 Temperatura teoretica iesire TG T4t K T3εTG^((kg-1)kg) 646061

15 Temperatura teoretica iesire TG t4t C

372911

16 Entalpia teoretica h4t kJkg cp4t4t 710667

17 Entalpia reala h4 kJkg h3-ηTG(h3-h4t) 782926

18 Temperatura reala iesire TG T4 K h4cp 711751

Calculul parametrilor procesului de ieșire din AZ

19 Entalpia reala h5 kJkg h5 =h4 782926

20 Temperatura reala iesire AZ T5 K T5 =T4 711751

24




RAPORT DE CERCETARE

TEMĂ DE CERCETARE



ABSORBȚIE FIZICĂ

ECHIPĂ DE PROIECT


Conf dr ing Cristian DINCA

25

Introducere

Chiar dacă tehnologia IGCC este icircn continuă dezvoltare ramacircn provocări care trebuie

abordate Principalele limitări ale acestei tehnologii sunt costul disponibilitatea și

complexitatea sistemului [3] Costurile specifice de capital și exploatare disponibilitatea

tehnologică și diminuarea complexității instalațiilor existente (retehnologizarea) sunt

principalii factori care conduc la dezvoltarea și avansarea sistemelor de alimentare cu

combustibili solizi de gazeificare și de susținere de tratare a gazului de sinteză și de fabricare

a turbinelor Dincolo de provocările descrise mai sus integrarea conceptului CCUS atacirct icircn

partea de producere a energiei cacirct și icircn partea de utilizare și stocare (recuperarea petrolului din

zăcămintele semiepuizate ndash EOR sau injectarea și stocarea icircntr-un acfiver salin) rămacircne un pas

esențial icircn asigurarea funcționării sistemului și sub constracircngerile de mediu aferente sectorului

energetic

Icircn acest context acest studiu se bazează pe un sistem de ciclu combinat cu gazeificarea

integrată a biomasei ndash BIGCC O primă etapă constă icircn determinarea compoziției gazului de

sinteză obținut prin gazeificarea biomasei utilizacircnd ca și agent oxidant aeroxigen urmacircnd

integrarea reactorului de conversie a CO icircn H2 și maximizarea calității gazului de sinteză

produs După aceste etape gazul de sinteză este tratat printr-un proces de separare a CO2 prin

absorbție fizică urmacircnd ca gazul de sinteză curat să fie utilizat pentru producerea de energie

electrică

12 Maximizarea calității gazului de sinteză prin integrarea reactorului de conversie a

CO icircn H2

Pentru aplicațiile icircn care raportul H2CO trebuie să fie măritajustat pentru a satisface

cerințele de calitate impuse gazul de sinteză trece printr-un reactor icircn pat fix cu mai multe

etape care conține catalizatori de schimbare pentru a transforma CO și vaporii de apă icircn H2 și

CO2 conform reacției de mai jos cunoscută sub numele de reacție de transformare apă-gaz

(WGS)

119862119874 + 1198672119874 harr 1198621198742 + 1198672 Δ119867 = minus41119896119869

119898119900119897 (4)

Icircn acest studiu am aplicat reacția de schimb apă-abur pentru compozițiile optime ale

gazului de sinteză obținute la punctul 11 respectiv pentru un raport ER = 04 la gazeificarea

26

cu aer și pentru un raport ER = 035 la gazeificarea cu oxigen Cantitatea de abur introdusă icircn

reactorul de conversie a variat icircntre 2001400 kgh pacircnă la transformarea totală a CO

Compozițiile singazului după integrarea reactorului de conversie pentru gazeificarea cu

aeroxigen sunt reprezentate icircn Figurile 7 și 8 Odată cu creșterea debitului orar de abur

introdus icircn reactorul de conversie fracția volumică a CO scade iar cea a CO2 crește Icircn schimb

fracția volumică a H2 crește pacircnă la un debit de abur de 800 kgh icircn cazul gazeificării cu aer

obținacircndu-se o valoare maximă de 0205 urmacircnd o scădere a fracției volumice acestuia pentru

debite mai mari de abur Icircn cazul gazeificării cu oxigen fracția volumică maximă a H2 a fost

obținută pentru un debit de abur de 400 kgh

Figura 7 Compoziția singazului după WGS icircn

cazul gazeificării cu aer Figura 8 Compoziția singazului după WGS icircn

cazul gazeificării cu oxigen

Icircn Figurile 9 și 10 sunt reprezentate raportele H2CO și CO2CO obținute după reacția

de schimb apă-abur icircn funcție de debitul orar de abur Se observă că atacirct pentru gazeificarea cu

aer cacirct și pentru gazeificarea cu oxigen aceste rapoarte cresc odată cu introducerea icircn reacție

a unui debit mai mare de abur datorită unei cantități mai mari de H2 și CO2 icircn gazul de sinteză

după conversia monoxidului de carbon din gazul de sinteză De exemplu pentru cazul

gazeificării biomasei cu aer raportul H2CO icircnainte de WGS a fost de 093 molH2molCO iar

după WGS acesta a crescut pacircnă la 662 molH2molCO pentru un debit de abur de 1400 kgh

Pentru raportul CO2CO molCO2molCO după gazeificarea cu aer acesta a fost de 055

molCO2molCO ajungacircnd la 53 molCO2molCO pentru 1400 kgh de abur introduse icircn reactorul

de conversie

27

Figura 9 Raportul H2CO CO2CO după WGS

icircn cazul gazeificării cu aer Figura 10 Raportul H2CO CO2CO după

WGS icircn cazul gazeificării cu oxigen

Pentru a icircmbunătăți compoziția gazului de sinteză după WGS urmează o etapă de

tratare a acestuia respectiv de icircndepărtare a particulelor solide și a vaporilor de apă obținacircndu-

se un gaz bogat icircn H2 și CO2 Astfel icircn Figura 11 respectiv 12 este reprezentată compoziția

singazului icircn cazul gazeificării cu aer respectiv cu oxigen după această etapă

Figura 11 Compoziția singazului după etapa de

tratare icircn cazul gazeificării cu aer Figura 12 Compoziția singazului după etapa de

tratare icircn cazul gazeificării cu oxigen

După etapa de gazeificare WGA și etapa de tratare dioxidul de carbon din gazul de

sinteză este separat prin absorbție fizică Compoziția gazului de sinteză considerată pentru

separarea CO2 este cea pentru care s-a obținut valorea cea mai mare pentru raportul H2CO

respectiv pentru raportul CO2CO Astfel icircn continuare se va trata gazul de sinteză obținut icircn

cazul gazeificării cu aer cu următoarea compoziție H2 = 27 CH4 = 1 N2 = 46 CO =

4 CO2 = 22

13 Indicatorii tehnici de operare ai proceselor de absorbție fizică icircn vederea captării

dioxidului de carbon

Icircn cazul absorbției fizice pentru separarea CO2 se utilizează solvenți fizici fără o reacție

chimică Absorbția dioxidului de carbon icircn solvent se datorează solubilității Icircn general

solubilitatea crește odată cu creșterea presiunii și scăderea temperaturii Prin urmare procesul

28

de absorbție fizică a CO2 se realizează la presiune ridicată și temperatură scăzută [11 12] Icircn

mod normal absorbția fizică a CO2 are loc atunci cacircnd presiunea parțială a CO2 este mai mare

de 35 bar [13] De asemenea și alte componente din fluxul de gaze vor fi absorbite icircn solvenții

fizici icircn funcție de concentrația și solubilitatea acestora Un avantaj al concentrației ridicate de

CO2 din gaz și a unei presiuni parțiale rdicate a CO2 constă icircn faptul că echipamentul de captare

a CO2 poate fi realizat la dimensiuni mai mici și are sancțiuni mai mici pentru regenerare icircn

comparație cu tratarea unui gaz cu o concentrație și o presiune parțială scăzută a CO2

Există și alte avantaje ale utilizării absorbției fizice pentru separarea CO2 Primul și cel

mai important este că costurile de capital și de exploatare sunt relativ scăzute Icircn plus

conductele și echipamentele nu trebuie să fie din oțel aliat deoarece solvenții fizici nu sunt

corozivi Acest lucru reduce și mai mult costul capitalului Icircn cazul absorbției fizice nu este

nevoie de o icircncălzire exterioară singurul consum semnificativ de energie se datorează

pompelor de recirculare a solventului fizic și a compresorului de gaze Astfel procesul de

separare a CO2 prin absorbție fizică poate fi realizat la un cost mai redus comparativ cu

celelalte procese de separare [14] Procesul de regenerare a solventului fizic poate fi realizat

prin reducerea presiunii striparea cu gaz inert sau prin regenerarea termică Metodele de

regenerare prin reducerea presiunii și striparea cu gaz inert necesită o cerință mică de energie

icircn timp ce regenerarea termică poate necesita un consum mai mare de energie dar totuși o

cantitate semnificativ mai mică de energie decacirct cea necesară pentru procesul prin absorbție

chimică Cu toate acestea dezavantajul major al integrării procesului de captare a CO2 prin

absorbție fizică constă icircn energia necesară ridicată pentru comprimarea gazului ce urmează a

fi tratat [15]

Există mai mulți solvenți fizici pentru utilizarea icircn aplicațiile de tratare a gazelor cei

mai utilizați sunt dimetilul eter de polietilen glicol (DMEPG ndash Procesul Selexol) propilen

carbonat (PC ndash Solvent Fluor) N-metil-2-pirolidon (NMP ndash Procesul Purisol) și metanolul

(MeOH ndash Procesul Rectisol) Solvenții fizici nu sunt corozivi nu sunt toxici și necesită

echipamente fabricate din oțel carbon Selectarea unui proces cu solvenți fizici depinde de

obiectivele procesului și de caracteristicile solvenților [16] Printre caracteristicile solvenților

se numără selectivitatea pentru H2S COS HCN etc efectul conținutului de apă icircn gazele ce

urmează a fi tratate aprovizionarea solvenților costurile cu achiziționarea acestora și

stabilitatea termică Icircn Tabelul de mai jos sunt prezentate proprietățile fizice pentru cei patru

solvenți enumerați mai sus [17]

29

Tabelul 2 Proprietățile solvenților fizici

Solvent Metanol DMEPG NMP PC

Vacircscozitate la 25degC (Cp) 06 58 165 3

Greutate specifică la 25degC (kgm3) 785 1030 1027 1195

Masă molară (gmol) 32 280 99 102

Presiune vapori la 25degC (Pa) 167∙103 0097 53 113

Punct de topire (degC) -92 -28 -24 -48

Punct de fierbere (degC) 65 275 202 240

Conductivitate termică (WmK) 021 019 016 021

Temperatură maximă operare (degC) - 175 - 65

Căldură specifică la 25degC (kJkgK) 237 205 168 14

Solubilitate CO2 la 25degC (m3CO2m3

solvent) 318 363 357 340

pentru comparație solubilitatea CO2 icircn apă la 35 degC și 1 atm presiunea parțială a CO2 este 06

m3CO2m3

solvent

14 Analiza comparativă a proceselor de captare CO2 prin absorbție fizică

Icircn cadrul acestui studiu am analizat eficiența de captare a dioxidului de carbon pentru

3 dintre solvenții fizici prezentați mai sus respectiv pentru MeOH NMP și PC icircn funcție de

temperatura și presiunea procesului de absorbție Compoziția gazului de sinteză tratat este cea

obținută la gazeificarea cu aer pentru un raport ER = 04 kgaer_realkgaer_stoech și pentru un raport

H2CO de 662 molH2molCO Schema procesului prin absorbție fizică este prezentată icircn Figura

1

Singaz tratat

Expandor

Unitate absorbție CO2 pur

Compresor singaz

SCH

Solvent fizic

Singaz

Solvent bogat icircn CO2

SCHCompresor

SeparatorExpandor

H2O

Solvent sărac icircn CO2 Dezumidificator

SCH


Solvent sărac icircn CO2


E

SCH

Q

E

Separator

Q

Pompă

LegendăE ndash Consum energie electricăQ ndash Consum energie termică



Figura 13 Schema procesului de captare CO2 prin absorbție fizică [18]

Icircnainte de introducerea gazului de sinteză icircn unitatea de absorbție acesta este

comprimat și răcit pentru menținerea unei temperaturi scăzute icircn procesul de absorbție fizică

Presiunea procesului de absorbție a fost menținută constantă la 20 bar astfel atacirct gazul de

30

sinteză cacirct și solventul fizic intră icircn unitatea de absorbție cu această presiune Temperatura

gazului de sinteză a fost considerată de 20 degC iar temperatura solventului chimic a variat icircntre

-1020 degC

Icircn cazul utilizării ca și solvent fizic metanolul temperaturile solventului la intrarea icircn

unitatea de absorbție au fost de 20 10 5 0 și -5 degC Raportul dintre cantitatea de solvent fizic

(L) și cantitatea de singaz (G) este denumit icircn continuare raportul LG Astfel eficiența de

captare a CO2 crește odată cu creșterea raportului LG datorită introducerii unei cantități mai

mari de solvent icircn unitatea de absorbție pentru a trata același debit de gaz de sinteză După cum

se poate observa icircn Figura 14 scăderea temperaturii solventului fizic favorizează procesul de

absorbție și prin urmare dacă se dorește operarea cu debite mai mici de solvent fizic sunt

necesare temperaturi mai scăzute Icircn Figura 15 este reprezentat raportul LG și gradul de

icircncărcare al solventului bogat icircn CO2 icircn funcție de temperatura solventului pentru o eficiență

de captare a CO2 de 90 Astfel la temperaturi mai mici ale solventului gradul de icircncărcare

al solventului bogat icircn CO2 este mai mare Pentru o temperatură de 20 degC raportul LG necesar

pentru o eficiență de 90 este de 39 kgsolventkgsingaz icircn schimb pentru o temperatură de -5 degC

raportul LG este de 26 kgsolventkgsingaz

Figura 14 Eficiența de captare a CO2 icircn funcție

de raportul LG pentru MeOH Figura 15 Raportul LG și gradul de icircncărcare

bogat icircn CO2 icircn funcție de temperatura

solventului

Pentru solventul fizic NMP temperaturile considerate au fost de 20 10 0 -5 și -10 degC

ca și icircn cazul utilizării metanolului eficiența de captare a CO2 crește odată cu creșterea

raportului LG (Figura 16) Icircnsă pentru o temperatură de 20 degC și o eficiență de captare a CO2

de 90 raportul LG obținut a fost de 113 kgsolventkgsingaz sensibil mai mare decacirct icircn cazul

metanolului (Figura 17) De aceea pentru NMP s-a considerat și valoarea de -10 degC a

temperaturii solventului la intrarea icircn unitatea de absorbție pentru a se obține rapoarte LG mai

31

mici Icircn Figurile 18 și 19 sunt prezentate rezultatele obținute pentru solventul fizic PC pentru

aceleași temperaturi ca și icircn cazul solventului NMP


de raportul LG pentru NMP Figura 17 Raportul LG și gradul de icircncărcare


solventului


de raportul LG pentru PC Figura 19 Raportul LG și gradul de

icircncărcare bogat icircn CO2 icircn funcție de

temperatura solventului

Icircn Figura 20 este reprezentată eficiența de captare a CO2 icircn funcție de raportul LG

pentru solvenții fizici analizați (MeOH NMP și PC) la o temperatură de intrare a solventului

fizic icircn coloana de absorbție de 20 degC Rapoartele LG cele mai mici au fost obținute pentru

MeOH datorită proprietăților fizice ale acestuia avacircnd un impact asupra dimensiunilor

coloanei de absorbție și asupra cerinței de energie asociată cu răcirea solventului fizic Icircn cazul

NMP și PC rezultatele obținute nu prezintă diferențe semnificative Comparativ cu MeOH se

constată că atingerea unei eficienţe de 90 se obţine pentru un raport LG mai mare de 10

ceea ce conduce la creşterea costurilor de operare

32

Figura 20 Eficiența de captare a CO2 icircn funcție de raportul LG

Concluzii

Icircn cadrul acestui studiu s-a analizat procesul de gazeificare al biomasei folosind ca și

agent de oxidare aerul și oxigenul pur Puterea termică maximă conținută icircn gazul de sinteză a

fost obținută pentru un raport ER de 04 icircn cazul gazeificării cu aer și de 035 icircn cazul

gazeificării cu oxigen După procesul de gazeificare pentru icircmbunătățirea calității gazului de

sinteză s-a integrat un reactor de conversie al monoxidului de carbon icircn hidrogen Astfel odată

cu creșterea concentrației de hidrogen din gazul de sinteză crește și concentrația de dioxid de

carbon datorită reacției de schimb apă-gaz După această etapă gazul de sinteză a trecut printr-

o etapă de tratare de icircndepărtare a particulelor solide și a vaporilor de apă obținacircndu-se un gaz

compus icircn principal din H2 și CO2 Concentrația dioxidului de carbon din gazul de sinteză a

fost de 22 la gazeificarea cu aer și de 38 la gazeificarea cu oxigen Icircn aceste condiții

captarea pre-combustie a dioxidului de carbon este cea mai avantajoasă tehnologie de separare

datorită concentrației ridicate de CO2 din gazul de sinteză S-a analizat procesul de captare a

CO2 prin absorbție fizică pentru trei solvenți fizici (MeOH NMP PC) determinacircndu-se

eficiența de captare a CO2 icircn funcție de temperatura acestora la intrarea icircn coloana de absorbție

Procesul Rectisol (MeOH) a rezultat ca fiind cel mai avantajos avacircnd eficiențe de captare a

CO2 mai mari la temperaturi mai rdicate și rapoarte LG mai mici

22 Integrarea energetică a procesului de absorbţie fizică a CO2 icircn cadrul instalaţiilor

energetice (turbină cu gaze)

Icircn cadrul acestui subcapitol s-a analizat valorificarea gazului de sinteză produs prin

gazeificarea biomasei (cu compoziția elementară a biomasei prezentată icircn subcapitolul 11)

prin simularea procesului de ardere și a utilizării gazului de sinteză icircntr-o turbină cu gaze icircn

programul de specialitate Chemcad Atacirct concentrațiile volumice cacirct și puterea calorifică

33

inferioară a gazului de sinteză (singaz) icircnainte și după captarea dioxidului de carbon pre-

combustie prin absorbție fizică sunt prezentate icircn Tabelul 14 S-a considerat o eficiență de

captare a CO2 de 90

Tabelul 14 Concentrație volumică gaz de sinteză icircnainte și după captarea CO2

Concentrație volumică (vol ) Icircnainte de captarea CO2 După captarea CO2

H2 27 35

CH4 1 12

N2 46 57

CO 4 5

CO2 22 28

PCI (kJkg) 41143 40307

Variantele analizate icircn cadrul acestui studiu au fost următoarele

Varianta 0 caz icircn care s-a utilizat icircn turbina cu gaze (TG) gazul de sinteză icircnaintea captării

CO2

Varianta 1 caz icircn care s-a utilizat icircn turbina cu gaze gazul de sinteză după captarea CO2

Varianta 2 caz icircn care s-a utilizat icircn turbina cu gaze gazul de sinteză după captarea CO2 și

s-a utilizat o parte din căldura gazelor de ardere pentru preicircncălzirea amestecului aer-gaz

de sinteză icircnainte de intrarea acestuia icircn turbina cu gaze


recuperarea căldurii gazelor de ardere pentru a produce abur utilizat icircntr-o turbină cu abur

(TA) plus preicircncalzirea amestecului aer-gaz de sinteză icircnainte de intrarea icircn turbina cu

gaze


preicircncălzirea amestecului aer-gaz de sinteză și preicircncălzirea gazului de sinteză icircnainte de

intrarea acestora icircn turbina cu gaze

Icircn figurile 5-8 sunt prezentate diagramele schematice ale variantelor analizate realizate

icircn softul de simulare Chemcad

34

Figura 5 Diagrama schematică pentru Varianta 0 și Varianta 1

Figura 6 Diagrama schematică pentru Varianta 2

35



Pentru a compara variantele analizate s-au variat diferiți parametrii precum debitul de

aer introdus icircn camera de ardere pentru a determina temperatura optimă pentru care se obține

o putere electrică maximă și evident o efciența maximă pentru icircntregul proces Astfel icircn

figurile 9-13 sunt reprezentate variațiile concentrațiilor volumice din gazele de ardere pentru

fiecare variantă analizată icircn funcțe de debitul de aer introdus icircn camera de ardere (CA)

respectiv icircn funcție de raportul dintre cantitatea de gaz de sinteză introdus icircn CA și de cantitatea

de aer introdusă icircn CA Se observă că pentru toate variantele analizate concentrațiille

elementelor combustibile (H2 CO) din gazele de ardere tind spre zero la valori mai mici ale

36

raportului gaz de sintezăaer icircnsă concentrația O2 din gazele de ardere crește fiind nevoie de

o cantitate mai mare de aer introdusă icircn camera de ardere acest lucru avacircnd un impact și asupra

dimensiunilor camerei de ardere

Figura 9 Concentrația volumică a gazelor de

ardere icircn funcție de raportul gaz de sintezăaer

pentru Varianta 0



pentru Varianta 1



pentru Varianta 2



pentru Varianta 3

Figura 13 Concentrația volumică a gazelor de ardere icircn funcție de raportul gaz de sintezăaer pentru

Varianta 4

Icircn figurile 14-18 sunt reprezentate variațiile temperaturii din camera de ardere și puterea

produsă icircn funcție de debitul de aer introdus icircn camera de ardere astfel temperatura crește odată

cu creșterea debitului de aer pacircnă la o anumită valoare a debitului icircn funcție de varianta

analizată observacircndu-se o scădere a temperaturii după această valoare iar puterea produsă

avacircnd o creștere pacircnă la o temperatură icircn CA de 1200 degC De exemplu icircn cazul Variantei 0

37

caz icircn care se utilizează gazul de sinteză fără captarea CO2 pentru o temperatură de aproximativ

1200 degC este nevoie de un debit de 40000 kgh aer producacircnd astfel aproximativ 108 MW

Icircn schimb icircn cazul Variantei 1 unde se folosește gazul de sinteză după captarea CO2 pentru o

temperatură de 1200 degC icircn camera de aer debitul de aer introdus a fost de 50000 kgh iar

puterea produsă a fost de aproximativ 118 MW

Figura 14 Temperatură CA și puterea produsă

icircn funcție de debitul de aer pentru Varianta 0 Figura 15 Temperatură CA și puterea produsă

icircn funcție de debitul de aer pentru Varianta 1




Figura 18 Temperatură CA și puterea produsă icircn funcție de debitul de aer pentru Varianta 4

O analiză comparativă icircntre rezultatele obținute pentru Varianta 0 și Varianta 1 este

realizată icircn figurile 19 și 20 Se observă atacirct o creștere a temperaturii din camera de ardere cacirct

și o creștere a puterii produse pentru Varianta 1 comparativ cu Varianta 0 pentru același debit

de aer introdus icircn camera de ardere datorită icircmbunătățirii compoziției gazului de sinteză după

38

captarea CO2 pre-combustie Ca urmare icircn cazul Variantei 1 s-a realizat simularea procesului

pentru debite mai mari de aer pentru a ajunge la temperatura camerei de ardere de 1200 degC

Figura 19 Temperatură cameră de ardere icircn funcție de debitul de aer pentru Varianta 0 și Varianta 1

Figura 20 Puterea produsă icircn funcție de debitul de aer pentru Varianta 0 și Varianta 1

Eficiența icircntregului proces s-a determinat cu următoarea relație (1) pentru Variantele 0

1 2 și Varianta 4

119864119891119901119903119900119888119890119904 =119875119879119866minus119875119862

119892119904lowast119875119862119868119892119904 (1)

unde 119875119879119866 ndash reprezintă puterea turbinei cu gaze kW 119875119862 ndash reprezintă puterea compresorului

kW 119892119904 ndash reprezintă debitul de gaz de sinteză kgh 119875119862119868119892119904 ndash reprezintă puterea calorifică

inferioară a gazului de sinteză

39

Icircn cazul Variantei 3 icircn care se integrează și turbina cu abur eficiența procesului s-a

determinat cu relația (2) avacircnd ca și diferență doar puterea produsă suplimentar icircn turbina cu

abur (119875119879119860)

119864119891119901119903119900119888119890119904 =119875119879119866+119875119879119860minus119875119862

119892119904lowast119875119862119868119892119904 (2)

Astfel icircn figura 21 se prezintă eficiențele procesului pentru Varianta 1 și Varianta 0

observacircndu-se ca și icircn cazul puterii produse că se obțin eficiențe mai mari icircn cazul separării

dioxidului de carbon din gazul de sinteză Icircn figura 22 sunt prezentate eficiențele procesului

pentru toate cele 4 variante studiate Putem spune că eficiențele obținute icircn funcție de puterea

produsă pentru cazul utilizării gazului de sinteză icircntr-o turbină cu gaze fără captarea CO2 sunt

cele mai mici comparativ cu celelalte variante rezultacircnd că Variantele 3 și 4 sunt cele mai

bune opțiuni de valorificare a gazului de sinteză

Figura 21 Eficiența procesului icircn funcție de puterea produsă pentru Varianta 1 și Varianta 2

40

Figura 22 Eficiența procesului icircn funcție de puterea produsă pentru toate Variantele 1234

Icircn continuare sunt prezentate eficiențele variantelor analizate pentru o temperatură

constantă a procesului de ardere a gazului de sinteză de 1200 degC (figura 23) astfel odată cu

integrarea unui sistem de recuperare a căldurii gazelor de ardere (Varianta 2) se cunoaște

icircmbunătățiri semnificative icircn ceea ce privește eficiența icircntregului ciclu Rezultă că varianta

integrării procesului de captare CO2 pre-combustie prin absorbție fizică icircntr-un ciclu combinat

gaze-abur cu gazeificare integrată (Varianta 3) este varianta optimă icircn ceea ce privește

producerea de energie electrică

Figura 23 Eficiența procesului pentru temperatura CA de 1200degC

Un alt avantaj important icircn cazul integrării procesului de captare CO2 constă icircn

cantitatea de dioxid de carbon emisă icircn atmosferă odată cu gazele de ardere rezultate din proces

Din Figura 24 se observă că după integrarea procesului de captare concentrația volumică a

dioxidului de carbon din gazele de ardere scade semnificativ respectiv de la un procent de

aproximativ 11 icircn cazul utilizării gazului de sinteză fără captarea CO2 la un procent de

maxim 2 pentru variantele icircn care se integrează procesul de captare a CO2

41

Figura 24 Concentrația volumică a CO2 icircn gazele de ardere pentru temperatura CA de 1200degC

Icircn continuare s-au analizat următorii indicatori eficiența procesului temperatura CA

debitul de gaz de sinteză și concentrația volumică a O2 CO2 din gazele de ardere pentru o

putere constantă a turbinei cu gaze de respectiv 108 MW pentru toate variantele studiate

Astfel icircn figurile 25 și 26 sunt prezentate eficiența procesului și temperatura CA pentru această

putere constantă a turbinei cu gaze Se observă că și icircn aceste ipoteze eficiența procesului este

cea mai mare pentru varianta ciclului combinat cu gazeificare integrată cu captarea CO2 pre-

combustie la fel cum s-a icircntacircmplat și icircn ipoteza menținerii constante a temperaturii CA

prezentată anterior Icircn schimb icircn cazul temperaturii CA s-a obținut valoarea cea mai mare

pentru Varianta 4 datorită preicircncălzirii atacirct a amestecului gaz de sinteză-aer cacirct și a

preicircncălzirii gazului de sinteză icircnainte de intrarea icircn camera de ardere

Figura 25 Eficiența procesului pentru puterea TG de 108 MW

42

Figura 26 Temperatura CA pentru puterea TG de 108 MW

Datorită icircmbunătățirii procesului de utilizare a gazului de sinteză prin integrarea

diferitelor posibilități de recuperare și utilizare a căldurii gazelor de ardere debitul de gaz de

sinteză necesar producerii unei aceiași cantitate de energie electrică scade (figura 27)

obținacircndu-se astfel eficiențe mai bune icircn variantele cu captarea CO2 pre-combustie eficiența

procesului raportacircndu-se la debitul de singaz introdus icircn proces

Figura 27 Debitul de gaz de sinteză pentru puterea TG de 108 MW

Concentrația volumică a O2 și CO2 icircn gazele de ardere la sfacircrșitul icircntregului proces

pentru o putere a TG de 108 MW pentru variantele analizate este prezentată icircn figura 28 Icircn

cazul dioxidului de carbon aceasta este redusă după captarea pre-combustie (Varianta 1 2 3

4) Icircn schimb concentrația de O2 crește odată cu inegrarea procesului de captare și a recuperării

căldurii din gazele de ardere evacuate din turbina cu gaze din cauza debitului mai mare de aer

43

introdus icircn proces pentru arderea completă a elementelor combustibile din gazul de sinteză

concentrația volumică de O2 icircn gazele de ardere fiind cuprinsă icircntre 5-10

Figura 28 Concentrația volumică a O2 CO2 pentru puterea TG de 108 MW

Concluzii

Icircn cadrul etapei 2 s-au determinat performanțele energetice ale motoarelor termice pe

bază de combustibili gazoși ca și combustibil gazos s-a utilizat gazul de sinteză obținut prin

gazeificarea biomasei cu compoziția determinată icircn cadrul etapei 1 și prezentată la icircnceputul

subcapitolului 21 și de asemenea s-a efectuat și calculul unei instalații de turbină cu gaze icircn

regim nominal de funcționare dar icircn acest caz s-a utilizat ca și combustibil gazos metanul

Astfel după calculul arderii teoretice și arderii reale a gazului de sinteză a fost realizat calculul

ciclului motorului Icircn urma arderii teoretice a gazului de sinteză volumul de gaze de ardere

rezultat a fost următorul CO2 = 30 m3N H2O = 1885 m3

N N2 = 12607 m3N Icircn cazul arderii

reale a gazului de sinteză au rezultat următoarele participații volumice ale gazelor de ardere

O2 = 104 N2 = 7198 CO2 = 1603 H2O = 1095 Pentru calculul motorului ca și date

de intrare puterea nominală a fost considerată de 50 kW turația nominală de 3000 rotmin și

numărul de cilindri egal cu 6 După aplicarea relațiilor de calcul a rezultat un randament efectiv

al motorului de 2092 iar consumul specific de combustibil a fost de 4254 gkWh Pentru

icircmbunătățirea performanțelor motorului termic s-a realizat și un calcul de recuperare a căldurii

provenite de la MAS Astfel după realizarea și acestui calcul s-a construit diagrama Sankey

privind distribuția procentuală a căldurii icircn motor icircn acest caz căldura utilă reprezintă 24

căldura pierdută cu fluidul de răcire reprezintă 18 căldura pierdută icircn gazele de ardere

44

reprezintă 25 căldura pierdută rezidual reprezintă 31 iar căldura pierdută prin ardere

incompletă reprezintă 2

De asemenea s-a analizat integrarea energetică a procesului de separare a CO2 prin

absorbție fizică icircn cadrul instalațiilor energetice Icircn cadrul etapei 1 s-a analizat compoziția

gazului de sinteză rezultat icircn urma gazeificării biomasei icircn funcție de mai mulți parametri

urmacircnd ca icircn cadrul acestei etape respectiv icircn acest subcapitol să se analizeze utilizarea gazului

de sinteză icircn diferite instalații energetice Astfel s-a analizat performanțele energetice ale

utilizării gazului de sinteză icircntr-o turbină cu gaze cu și fără captarea CO2 Au fost analizate

patru variante de valorificare a gazului de sinteză icircntr-o turbină cu gaze cu captarea CO2 aceste

variante comparacircndu-se cu varianta fără captarea CO2 Toți indicatorii energetici analizați ca

eficiența procesului puterea turbinei cu gaze etc au avut valori mai bune icircn cazul variantelor

cu captarea CO2 pre-combustie rezultacircnd ca și variantă optimă utilizarea gazului de sinteză

icircntr-un ciclu combinat gaze-abur cu gazeificare integrată și captarea CO2 pre-combustie prin

absorbție fizică Un alt avantaj important al integrării procesului de captare este că emisiile de

CO2 rezultate din proces sunt semnificativ mai mici decacirct icircn cazul utilizării gazului de sinteză

fără icircndepărtarea dioxidului de carbon din compoziția acestuia Principalul dezavantaj al

integrării procesului de captare a CO2 și al aplicării diferitelor metode de producere a energiei

electrice folosind o instalație de turbine cu gaze (fără recuperarea căldurii din gazele de ardere

cu recuperarea căldurii gazelor de ardere și preicircncălzirea aerului și gazului de sinteză icircnainte

de camera de ardere ciclu combinat gaze-abur) constă icircn costurile aferente integrării acestor

procese icircn acest studiu fiind analizate doar din punct de vedere al performanțelor tehnice

obținute

Articole icircn curs de publicare

1 Cristian DINCA Adrian PASCU Nela SLAVU Adrian BADEA rdquoPARAMETRIC

STUDY OF THE ETHANOLAMINE DEGRADATION IN THE ABSORPTION

PROCESSrdquo UPB Sci Bull Series C

2 Nela SLAVU Cristian DINCA Adrian BADEA rdquoCHILLED AMMONIA PROCESS

EVALUATION FOR CO2 SEPARATIONrdquo UPB Sci Bull Series C

45

Bibliografie

[1] EIA U S Annual energy review 2011 Energy Information Administration 2012

[2] Morehead H Siemens gasification technology improving plant economics through

performance In Gasification Technologies Conference Siemens Energy Washington DC 26

October 2014

[3] Mancuso L Advances in gasification plants for low carbon power and hydrogen

coproduction New Horizons in Gasification Foster Wheeler Italiana Rotterdam 10 March

2014

[4] Christopher Higman Marteen van der Burgt Gasification New York Elsevier Science

2003

[5] Souza-Santos L Marcio Solid Fuels Combustion and Gasification Modelling Simulation

and Equipment Operation New York Marcel Dekker Inc 2004

[6] Arranz JI Analysis of Densified of the Combination from Different Biomass Waste

Doctoral Thesis University of Extremadura Badajoz Spain 2011

[7] Poddar S Kamruzzaman M Sujan SMA Hossain M Jamal MS Gafur MA

Khanam M Effect of compression pressure on lignocellulosic biomass pellet to improve fuel

properties Higher heating value Fuel 131 43ndash48 2014

[8] Duca D Riva G Foppa Pedretti E Toscano G Wood pellet quality with respect to EN

14961ndash2 standard and certifications Fuel 135 9ndash14 2014

[9] Sepulveda FJ Selective Use for the Integral Valorization of Wastes from Cork Industry

PhD Thesis University of Extremadura Badajoz Spain 2014

[10] Miranda Teresa et al A review of pellets from different sources Materials 84 1413-

1427 2015

[11] Nexant Inc Survey and Down-Selection of Acid Gas Removal Systems for the

Thermochemical Conversion of Biomass to Ethanol with a Detailed Analysis of an MDEA

System Alliance for Sustainable Energy San Francisco California 2009

[12] Olajire AA CO2 capture and separation technologies for end-of-pipe applications ndash A

review Energy 35 2610-2628 2010

[13] Abdi MA Design and Operations of Natural Gas Sweetening Facilities in Workshop for

the 2nd Iranian Gas Forum Iran 2008

[14] Newman SA Acid and sour gas treating process 1985

[15] Kelly Thambimuthu M Soltanieh JC Abanades Z Abu-Ghararah and T Yashima

Capture of CO2 IPCC Special Report on Carbon dioxide Capture and Storage 2005

46

[16] Bucklin R W and R L Schendel ldquoComparison of Physical Solvents Used for Gas

Processingrdquo Energy Progress October 1984

[17] Ranke G and V H Mohr ldquoThe Rectisol Wash New Developments in Acid Gas

Removal from Synthesis Gasrdquo from Acid and Sour Gas Treating Processes Stephen A

Newman ed Gulf Publishing Company Houston pp 80-111 1985

[18] W Guo F Feng G Song J Xion L Shen ldquoSimulation and energy performance

assessment of CO2 removal from crude synthetic natural gas via physical absorption processrdquo

in Journal of Natural Gas Chemistry Vol 21 pp 633 ndash 638 2012

2

Etapa 1 Parametrizarea procesului de gazeificare a deșeurilor prevăzut cu

absorbția fizică a dioxidului de carbon

Introducere

Conceptul de captare utilizare și stocare a dioxidului de carbon (CCUS) a fost

implementat icircn numeroase instalații pilot și demonstrative din icircntreaga lume captarea CO2

fiind cea mai costisitoare și mai intensivă din punct de vedere energetic din componentele

principale ale CCUS Tehnologiile de captare a CO2 existente se icircmpart icircn trei categorii icircn

funcție de poziționarea acestora icircn cadrul unei instalații energetice icircn tehnologii de captare

post-combustie pre-combustie și oxi-combustie Există de asemenea mai multe metode de

separare acestea includ absorbția chimică și fizică adsorbția membranele criogenia Aceste

tehnologii de separare sunt icircn diferite stadii de dezvoltare și comercializare

Producerea energiei electrice pe bază de cărbune este de așteptat să rămacircnă sursa

principală pentru acoperirea cererii de energie la nivel global [1] Astfel restricțiile de mediu

vor continua să devină mai stricte iar tehnologia de gazeificare a

cărbuneluibiomaseideșeurilor (ciclu combinat cu gazeificare integrată ndash IGCC) ar putea

deveni o componentă cheie pentru decarbonizarea sectorului energetic

Tehnologia IGCC combină sau cuplează tehnologiile de gazeificare cu un ciclu

combinat ce utilizează turbină cu gazemotor cu turbină cu abur pentru generarea de energie

electrică icircntr-un mod mai eficient și mai ecologic decacirct instalațiile convenționale de ardere a

combustibililor solizi Unitatea de gazeificare transformă un combustibil solid sau lichid (de

exemplu cărbune biomasă deșeuri păcură etc) icircntr-un gaz de sinteză Gazul de sinteză sau

singazul este un amestec de gaze icircn care componentele combustibile principale sunt monoxidul

de carbon hidrogenul şi dioxidul de carbon

Icircn sistemele IGCC contaminanții tradiționali cum ar fi dioxidul de sulf particulele de

praf PM10 sau PM25 pot fi icircndepărtate icircnainte de arderea acestuia icircn instalaţia energetică

Icircndepărtarea acestor contaminanți icircnainte de procesele de ardere este mai eficientă și costă mai

puțin icircn comparație cu sistemele tradiționale de icircndepărtare post-combustie din centralele

termoelectrice ca urmare a doi factori (1) Presiune ndash presiunea gazelor pentru captarea pre-

combustie este mai mare reducacircnd icircn mod direct volumul și (2) Masa ndash captarea pre-combustie

tratează doar combustibilul care are un debit volumic de aproximativ 10 (icircn procese oxi-

combustie) pacircnă la 30 (icircn procese icircn care aerul este utilizat ca şi comburant) din cel al gazelor

3










gudron și cenușă























4










119871119867119881 = 119867119867119881 minus 2447 times (119867(119889119887)

100) times 9011 [MJkg (db)] (1)

119864 = 119861119863 times 119871119867119881 [MJm3 (wb)] (2)



W ( wb) 635


DU () 9541

C ( db) 5094

H ( db) 634

N ( db) 181

S ( db) 010

A ( db) 248













5


oxigen














6












119864119891119894119888119894119890119899ță119904119894119899119892119886119911 =119871119867119881119904119894119899119892119886119911times119904119894119899119892119886119911

119871119867119881119887119894119900119898119886119904ătimes119887119894119900119898119886119904ătimes 100 [] (3)










(Tabelul 1)


- C [] H [] N [] S [] Cenuşă []

Stejar 826 1028 2934 0161 4021

7











CO icircn H2

y = 19068x2 - 20604x + 81869Rsup2 = 09995

2500

3000

3500

4000

4500

5000

02 025 03 035 04 045 05 055

Pu

tere

a ca

lori

fica

infe

rio

ara

[kJ

kg]

ER (molmol)

0

005

01

015

02

025

03

035

04

045

005 01 015 02 025 03 035

Syn

gas

com

po

siti

on

[m

ol

]


H2 CH4 N2

A

8








Element Valoare []

CO 1890

CH4 068

H2 1749

N2 5251

CO2 1042





(stoechiometric)


CO + 1

2 O2 rarr CO2 (1)

0

005

01

015

02

025

03

035

04

045

05

005 01 015 02 025 03 035

Syn

gas

com

po

siti

on

[m

ol

]


H2 CH4 N2

CO CO2 H2O

B

9

CH4 + 2 O2 rarr CO2 + 2 H2O (2)

H2 + 1

2 O2 rarr H2O (3)




1198811198742 119899119890119888119890119904119886119903 119862119874 = 119862119874 lowast1

2 [m3

N] (4)

1198811198742 119899119890119888119890119904119886119903 1198621198674 = 1198621198674 lowast 2 [m3N] (5)

1198811198742 119899119890119888119890119904119886119903 1198672 = 1198672 lowast1

2 [m3

N] (6)

1198811198742 119899119890119888119890119904119886119903 119905119900119905119886119897 = 1198811198742 119899119890119888119890119904119886119903 119862119874 + 1198811198742 119899119890119888119890119904119886119903 1198621198674 + 1198811198742 119899119890119888119890119904119886119903 1198672 [m3N] (7)





N

CO 1890 945

CH4 068 136

H2 1749 875

N2 5251 -

CO2 1042 -

Total 10000 1956



1198811198732 119899119890119888119890119904119886119903 119862119874 = 119862119874 lowast 18809 [m3N] (8)

1198811198732 119899119890119888119890119904119886119903 1198621198674 = 1198621198674 lowast 752 [m3N] (9)

1198811198732 119899119890119888119890119904119886119903 1198672 = 1198672 lowast (1

2

021minus

1

2) [m3

N] (10)

1198811198732 119899119890119888119890119904119886119903 119905119900119905119886119897 = 1198811198732 119899119890119888119890119904119886119903 119862119874 + 1198811198732 119899119890119888119890119904119886119903 1198621198674 + 1198811198732 119899119890119888119890119904119886119903 1198672 [m3N] (11)


Gaz m3N de gaz

N2 adus de oxigenul

din aer m3N

CO 1890 3555

CH4 068 511

H2 1749 3290

N2 5251 -

CO2 1042 -

Total 10000 7356



10

1198811198621198742119862119874 = 119862119874 lowast 1 [m

3N] (12)

11988111986211987421198621198674 = 1198621198674 lowast 1 [m3

N] (13)

11988111986211987421198621198742 = 1198621198742 [m

3N] (14)

1198811198621198742 119905119900119905119886119897 = 1198811198621198742119862119874 + 1198811198621198742

1198621198674 + 11988111986211987421198621198742

[m3

N] (15)

11988111986721198741198621198674 = 1198621198674 lowast 2 [m3

N] (16)

119881119867201198672 = 1198672 lowast 1 [m3

N] (17)

1198811198672119874 119905119900119905119886119897 = 11988111986721198741198621198674 + 11988111986720

1198672 [m3N] (18)


Gaz m3N de gaz


CO2 H2O N2

CO 1890 1890 000 3555

CH4 068 068 136 511

H2 1749 000 1749 3290

N2 5251 - - 5251

CO2 1042 1042 - -

Total 10000 3000 1885 12607


















rel



119862119874

100lowast

M119862119874

V1205830

+ CH4

100lowast

1198721198621198674

V1205830

+ 1198672

100 lowast

1198721198672

V1205830

+

11986221198676

100lowast

11987211986221198676

V1205830

+ 1198732

100lowast

1198721198732

V1205830

+ 1198621198742

100lowast

1198721198621198742

V1205830

kgm3 (19)

11



0 = 1198811198742 119899119890119888119890119904119886119903 119905119900119905119886119897 lowast

ρ

100 m3

Nkg (20)



119900 =1198721198742

V1205830

kgkg (21)



11988111987420

021 m3

Nkg (22)



0 =1198721198742

0232 kgkg (23)


umed 119881119886119890119903 119906119899

0 (1 + 000161 lowast 119909) lowast 1198811198861198901199030 m3

Nkg (24)



0 = 119872119886119890119903 1199061199040 + 0001 lowast 119909 kgkg (25)


Nkg (26)



100 m3

Nkg (28)


Nkg (29)


lowast 119873100 m3

Nkg (30)


119867

100+ 1242 lowast

119882


0

[m3Nkg (31)




119881119892119886 (33)


119881119892119886 (34)


119881119892119886 (35)


119881119892119886 (36)



120583119892119886 (37)


120583119892119886 (38)


120583119892119886 (39)


120583119892119886 (40)




0 =120583119892119886

1198811205830 kg m3

N (41)



0 lowast1198790

1198793lowast

1199013

1199010 kg m3 (42)


120583119892119886 JkgK (43)


ardere


1198881199011198621198742+ 1199031198732 lowast 1205831198732 lowast 1198881199011198732

+ 1199031198732 lowast 1205831198732 lowast

1198881199011198732+ 1199031198672119874 lowast 1205831198672119874 lowast 1198881199011198672119874

kJkmol

K (44)

12



119888119901_119892119886 = 1199031198742 lowast 1198881199011198742+ 1199031198621198742 lowast 1198881199011198621198742

+ 1199031198732 lowast

1198881199011198732+ 1199031198732 lowast 1198881199011198732

+ 1199031198672119874 lowast 1198881199011198672119874

kJkg

K (45)



kJkg

K (46)


de ardere 119896119892119886 =

119888119901_119892119886

119888119907_119892119886 - (47)






































13









a gazelor












120574119903 =(1198790+∆119879)

119879119892119903lowast

119901119892119903



119879119886 =(1198790+∆119879+120574119903lowast119879119892119903)

(1+120574119903) [K] (49)


continuare



119901119888 = 119901119904119886 lowast 120576119899 [bar] (50)


119879119888 = 119879119886 lowast 120576(119899minus1) [K] (51)

14








119871119898119894119899 =1198810 119886119890119903

22414 [kmolkg] (52)


1205830 = 1 +1199051

1199052 (53)



400+

119874

3200) minus

1

119872 (54)

1199052 = 120582 lowast 119871119898119894119899 +1

119872 (55)


120583119891 = 1 +(1205830minus1)

(1+120574119903) (56)








gazului de sinteză









15





119879119911 = (120585lowast119876119894

((120582lowast119871119898119894119899+1

119872)lowast(1+120574119903))

+ 119888119898119907 + 119879119888) lowast1

119888119898119907lowast120583119891 [K] (59)


120576 =119879119911minus119879119911119901

119879119911lowast 100 lt1 (60)


119901119911119903 =119901119888lowast120583119891lowast119879119911

1198793 [bar] (61)



119901119911119903 = Θ lowast 119901119911 [bar] (62)


Π =119901119911119903

119901119888 (63)




119901119887 =119901119911119903

120576119896119889119890119904 [bar] (64)


119879119887 =119879119911

120576(119896119889119890119904minus1) [K] (65)




cursă-alezaj Φ=1



rel







16

1199011 =1minus

1

120576(119899minus1)

119899minus1 1199012 =

Πlowast(1minus1

120576(119896119889119890119904minus1))

(119896119889119890119904minus1)





120578119890119898lowast

100

119876119894 gkWh (70)




12 lowast 119875119890 lowast 107




314 lowast Φ)

13 lowast 100 mm (73)







30lowast 0001 ms (76)


119881119903119905 kWl (77)


119875119890 - (78)






Date de intrare



















17






















































18














119861119888119900119898119887 =119875119890

120578119890119898lowast119876119894 [kgs] (80)


119861119888ℎ119861119888119900119898119887

3600 [kgh] (81)


119861119907119900119897119881119892119886

119861119888ℎ [m3

Nh] (82)


119876 = 120577 middot 119861119888ℎ ∙ 119867119894 [kJh] (83)


119876119903119898 = 0266 ∙ 119894 ∙ 119863173 ∙ 1198780575 ∙ 119899071 ∙ (1 + 15 ∙119878

119863) ∙ (120576 minus 1)minus0286[kJh] (84)


119876119903119898 119905119900119905119886119897 =119876119903




119876119892119886 = 120588119892119886 ∙ 119862119872119901119892 ∙ 119861119907119900119897 ∙ (119879119890 minus 119879119894) [kJh] (86)


119876119892119886 119905119900119905119886119897 =119876119892119886



119876119890 = 3600 ∙ Pe [kJh] (88)

Volumul de CO

19

119881119862119874 =1198811198621198742minus

2

31198811198621198742

22414 [kmolkg] (89)



3 1198621198742 restul de

1

3 fiind CO


Δ119876119894119899 = 119881119862119874 ∙ 119862119872119901119862119874 ∙ 119861119888ℎ ∙ 119879119888 [kJh] (90)



119876119903119890119911 = 119876minus(119876119890 + 119876119903 + 119876119892119886 + ∆119876119894119899) [kJh] (91)


119902119890 =119876119890

119876 [] (92)


119902119903119898 =119876119903

119876 [] (93)


119902119892119886 =119876119892119886

119876 [] (94)


119902119903119890119911 =119876119903119890119911

119876 [] (95)






















20











1225











Q 100

Q_util 24

Q_rm 18

Q_ga 25

Q_rez 31

Q_in 2

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100


Rep

arti

tia

flu

xuri

lor

[

]


21


0983 bar T1 = T0 = 28815 K h0= h1 = 33714 kJKg


K h2t =cpT2t =11638 = 7019 kJkg



ηk = 33714 +

7019minus33714

098 = 6968 kJK T2 =

h2

cp =

6968

103 = 67652 K P2=P1εk = 098317 = 1671 bar







) =




119881119868119879119866lowast1198981198860 =

1

00133lowast177 = 4217



h3=cp T3 = 11 1225 = 143325 k J k g


p5 = p0) p4 = p5 +Δp45 = 1013 + 005 = 1063 bar


1199014=

15876

1073=14935


T4t = T3 εTG

1minusy

y = 1225 14935

1minus139

139 = 64606 K

h4t = cpT4t = 11 64606 = 71066 kJKg



250 = 095 -

14935minus1

250 = 0894


h4 = h3 - (h3 - h4t) = 143325 - (143325 -71066) 0894 = 78292 kJkg

T4 = 119945120786

119940119953 =

120789120790120784120791120784

120783120783 =71175 K


T5 =T4 = 71175 K


22


Lk = h2 - h1 = 6968 - 33714 = 35968 kJkg


LITG = (1 + vITG) (h3 - h4) = (1 + 00133) (143325 - 78292) = 65904 kJkg


LITG = LTG - LK = 65904 - 35968 = 29936 kJkg



Qt = V IT G 119867119894119894 ηCA = 0013350000098 = 65632 kJkg


Q1 =

29936

65632 = 0456



ηB = ηt ηCA ηM ηG ηtr=0378 0998 0992 0984 1 = 0436



B = PB

ηBlowastHii =

10000

0436lowast50000 = 0458 kgs


Dae r= α3 ma0 B = 4217 177 0458 = 34222 kgs


kgs



















23





Nr

crt











403502







TG





372911







24




RAPORT DE CERCETARE

TEMĂ DE CERCETARE



ABSORBȚIE FIZICĂ

ECHIPĂ DE PROIECT



25

Introducere











energetic







electrică


CO icircn H2





(WGS)

119862119874 + 1198672119874 harr 1198621198742 + 1198672 Δ119867 = minus41119896119869

119898119900119897 (4)



26






















de conversie

27
















4 CO2 = 22






28






















fi tratat [15]











29













solvent) 318 363 357 340


m3CO2m3

solvent







1

Singaz tratat

Expandor


Compresor singaz

SCH

Solvent fizic

Singaz


SCHCompresor

SeparatorExpandor

H2O


SCH




E

SCH

Q

E

Separator

Q

Pompă








30



-1020 degC

















solventului







31






solventului













32


Concluzii























33



captare a CO2 de 90



H2 27 35

CH4 1 12

N2 46 57

CO 4 5

CO2 22 28

PCI (kJkg) 41143 40307



CO2








gaze






34



35











36






pentru Varianta 0



pentru Varianta 1



pentru Varianta 2



pentru Varianta 3


Varianta 4






37

















38






1 2 și Varianta 4

119864119891119901119903119900119888119890119904 =119875119879119866minus119875119862

119892119904lowast119875119862119868119892119904 (1)




39



abur (119875119879119860)

119864119891119901119903119900119888119890119904 =119875119879119866+119875119879119860minus119875119862

119892119904lowast119875119862119868119892119904 (2)









40
















41













42













43




Concluzii



















44






















obținute







45

Bibliografie




October 2014



2014


2003













1427 2015





review Energy 35 2610-2628 2010






46









3










gudron și cenușă























4










119871119867119881 = 119867119867119881 minus 2447 times (119867(119889119887)

100) times 9011 [MJkg (db)] (1)

119864 = 119861119863 times 119871119867119881 [MJm3 (wb)] (2)



W ( wb) 635


DU () 9541

C ( db) 5094

H ( db) 634

N ( db) 181

S ( db) 010

A ( db) 248













5


oxigen














6












119864119891119894119888119894119890119899ță119904119894119899119892119886119911 =119871119867119881119904119894119899119892119886119911times119904119894119899119892119886119911

119871119867119881119887119894119900119898119886119904ătimes119887119894119900119898119886119904ătimes 100 [] (3)










(Tabelul 1)


- C [] H [] N [] S [] Cenuşă []

Stejar 826 1028 2934 0161 4021

7











CO icircn H2

y = 19068x2 - 20604x + 81869Rsup2 = 09995

2500

3000

3500

4000

4500

5000

02 025 03 035 04 045 05 055

Pu

tere

a ca

lori

fica

infe

rio

ara

[kJ

kg]

ER (molmol)

0

005

01

015

02

025

03

035

04

045

005 01 015 02 025 03 035

Syn

gas

com

po

siti

on

[m

ol

]


H2 CH4 N2

A

8








Element Valoare []

CO 1890

CH4 068

H2 1749

N2 5251

CO2 1042





(stoechiometric)


CO + 1

2 O2 rarr CO2 (1)

0

005

01

015

02

025

03

035

04

045

05

005 01 015 02 025 03 035

Syn

gas

com

po

siti

on

[m

ol

]


H2 CH4 N2

CO CO2 H2O

B

9

CH4 + 2 O2 rarr CO2 + 2 H2O (2)

H2 + 1

2 O2 rarr H2O (3)




1198811198742 119899119890119888119890119904119886119903 119862119874 = 119862119874 lowast1

2 [m3

N] (4)

1198811198742 119899119890119888119890119904119886119903 1198621198674 = 1198621198674 lowast 2 [m3N] (5)

1198811198742 119899119890119888119890119904119886119903 1198672 = 1198672 lowast1

2 [m3

N] (6)

1198811198742 119899119890119888119890119904119886119903 119905119900119905119886119897 = 1198811198742 119899119890119888119890119904119886119903 119862119874 + 1198811198742 119899119890119888119890119904119886119903 1198621198674 + 1198811198742 119899119890119888119890119904119886119903 1198672 [m3N] (7)





N

CO 1890 945

CH4 068 136

H2 1749 875

N2 5251 -

CO2 1042 -

Total 10000 1956



1198811198732 119899119890119888119890119904119886119903 119862119874 = 119862119874 lowast 18809 [m3N] (8)

1198811198732 119899119890119888119890119904119886119903 1198621198674 = 1198621198674 lowast 752 [m3N] (9)

1198811198732 119899119890119888119890119904119886119903 1198672 = 1198672 lowast (1

2

021minus

1

2) [m3

N] (10)

1198811198732 119899119890119888119890119904119886119903 119905119900119905119886119897 = 1198811198732 119899119890119888119890119904119886119903 119862119874 + 1198811198732 119899119890119888119890119904119886119903 1198621198674 + 1198811198732 119899119890119888119890119904119886119903 1198672 [m3N] (11)


Gaz m3N de gaz

N2 adus de oxigenul

din aer m3N

CO 1890 3555

CH4 068 511

H2 1749 3290

N2 5251 -

CO2 1042 -

Total 10000 7356



10

1198811198621198742119862119874 = 119862119874 lowast 1 [m

3N] (12)

11988111986211987421198621198674 = 1198621198674 lowast 1 [m3

N] (13)

11988111986211987421198621198742 = 1198621198742 [m

3N] (14)

1198811198621198742 119905119900119905119886119897 = 1198811198621198742119862119874 + 1198811198621198742

1198621198674 + 11988111986211987421198621198742

[m3

N] (15)

11988111986721198741198621198674 = 1198621198674 lowast 2 [m3

N] (16)

119881119867201198672 = 1198672 lowast 1 [m3

N] (17)

1198811198672119874 119905119900119905119886119897 = 11988111986721198741198621198674 + 11988111986720

1198672 [m3N] (18)


Gaz m3N de gaz


CO2 H2O N2

CO 1890 1890 000 3555

CH4 068 068 136 511

H2 1749 000 1749 3290

N2 5251 - - 5251

CO2 1042 1042 - -

Total 10000 3000 1885 12607


















rel



119862119874

100lowast

M119862119874

V1205830

+ CH4

100lowast

1198721198621198674

V1205830

+ 1198672

100 lowast

1198721198672

V1205830

+

11986221198676

100lowast

11987211986221198676

V1205830

+ 1198732

100lowast

1198721198732

V1205830

+ 1198621198742

100lowast

1198721198621198742

V1205830

kgm3 (19)

11



0 = 1198811198742 119899119890119888119890119904119886119903 119905119900119905119886119897 lowast

ρ

100 m3

Nkg (20)



119900 =1198721198742

V1205830

kgkg (21)



11988111987420

021 m3

Nkg (22)



0 =1198721198742

0232 kgkg (23)


umed 119881119886119890119903 119906119899

0 (1 + 000161 lowast 119909) lowast 1198811198861198901199030 m3

Nkg (24)



0 = 119872119886119890119903 1199061199040 + 0001 lowast 119909 kgkg (25)


Nkg (26)



100 m3

Nkg (28)


Nkg (29)


lowast 119873100 m3

Nkg (30)


119867

100+ 1242 lowast

119882


0

[m3Nkg (31)




119881119892119886 (33)


119881119892119886 (34)


119881119892119886 (35)


119881119892119886 (36)



120583119892119886 (37)


120583119892119886 (38)


120583119892119886 (39)


120583119892119886 (40)




0 =120583119892119886

1198811205830 kg m3

N (41)



0 lowast1198790

1198793lowast

1199013

1199010 kg m3 (42)


120583119892119886 JkgK (43)


ardere


1198881199011198621198742+ 1199031198732 lowast 1205831198732 lowast 1198881199011198732

+ 1199031198732 lowast 1205831198732 lowast

1198881199011198732+ 1199031198672119874 lowast 1205831198672119874 lowast 1198881199011198672119874

kJkmol

K (44)

12



119888119901_119892119886 = 1199031198742 lowast 1198881199011198742+ 1199031198621198742 lowast 1198881199011198621198742

+ 1199031198732 lowast

1198881199011198732+ 1199031198732 lowast 1198881199011198732

+ 1199031198672119874 lowast 1198881199011198672119874

kJkg

K (45)



kJkg

K (46)


de ardere 119896119892119886 =

119888119901_119892119886

119888119907_119892119886 - (47)






































13









a gazelor












120574119903 =(1198790+∆119879)

119879119892119903lowast

119901119892119903



119879119886 =(1198790+∆119879+120574119903lowast119879119892119903)

(1+120574119903) [K] (49)


continuare



119901119888 = 119901119904119886 lowast 120576119899 [bar] (50)


119879119888 = 119879119886 lowast 120576(119899minus1) [K] (51)

14








119871119898119894119899 =1198810 119886119890119903

22414 [kmolkg] (52)


1205830 = 1 +1199051

1199052 (53)



400+

119874

3200) minus

1

119872 (54)

1199052 = 120582 lowast 119871119898119894119899 +1

119872 (55)


120583119891 = 1 +(1205830minus1)

(1+120574119903) (56)








gazului de sinteză









15





119879119911 = (120585lowast119876119894

((120582lowast119871119898119894119899+1

119872)lowast(1+120574119903))

+ 119888119898119907 + 119879119888) lowast1

119888119898119907lowast120583119891 [K] (59)


120576 =119879119911minus119879119911119901

119879119911lowast 100 lt1 (60)


119901119911119903 =119901119888lowast120583119891lowast119879119911

1198793 [bar] (61)



119901119911119903 = Θ lowast 119901119911 [bar] (62)


Π =119901119911119903

119901119888 (63)




119901119887 =119901119911119903

120576119896119889119890119904 [bar] (64)


119879119887 =119879119911

120576(119896119889119890119904minus1) [K] (65)




cursă-alezaj Φ=1



rel







16

1199011 =1minus

1

120576(119899minus1)

119899minus1 1199012 =

Πlowast(1minus1

120576(119896119889119890119904minus1))

(119896119889119890119904minus1)





120578119890119898lowast

100

119876119894 gkWh (70)




12 lowast 119875119890 lowast 107




314 lowast Φ)

13 lowast 100 mm (73)







30lowast 0001 ms (76)


119881119903119905 kWl (77)


119875119890 - (78)






Date de intrare



















17






















































18














119861119888119900119898119887 =119875119890

120578119890119898lowast119876119894 [kgs] (80)


119861119888ℎ119861119888119900119898119887

3600 [kgh] (81)


119861119907119900119897119881119892119886

119861119888ℎ [m3

Nh] (82)


119876 = 120577 middot 119861119888ℎ ∙ 119867119894 [kJh] (83)


119876119903119898 = 0266 ∙ 119894 ∙ 119863173 ∙ 1198780575 ∙ 119899071 ∙ (1 + 15 ∙119878

119863) ∙ (120576 minus 1)minus0286[kJh] (84)


119876119903119898 119905119900119905119886119897 =119876119903




119876119892119886 = 120588119892119886 ∙ 119862119872119901119892 ∙ 119861119907119900119897 ∙ (119879119890 minus 119879119894) [kJh] (86)


119876119892119886 119905119900119905119886119897 =119876119892119886



119876119890 = 3600 ∙ Pe [kJh] (88)

Volumul de CO

19

119881119862119874 =1198811198621198742minus

2

31198811198621198742

22414 [kmolkg] (89)



3 1198621198742 restul de

1

3 fiind CO


Δ119876119894119899 = 119881119862119874 ∙ 119862119872119901119862119874 ∙ 119861119888ℎ ∙ 119879119888 [kJh] (90)



119876119903119890119911 = 119876minus(119876119890 + 119876119903 + 119876119892119886 + ∆119876119894119899) [kJh] (91)


119902119890 =119876119890

119876 [] (92)


119902119903119898 =119876119903

119876 [] (93)


119902119892119886 =119876119892119886

119876 [] (94)


119902119903119890119911 =119876119903119890119911

119876 [] (95)






















20











1225











Q 100

Q_util 24

Q_rm 18

Q_ga 25

Q_rez 31

Q_in 2

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100


Rep

arti

tia

flu

xuri

lor

[

]


21


0983 bar T1 = T0 = 28815 K h0= h1 = 33714 kJKg


K h2t =cpT2t =11638 = 7019 kJkg



ηk = 33714 +

7019minus33714

098 = 6968 kJK T2 =

h2

cp =

6968

103 = 67652 K P2=P1εk = 098317 = 1671 bar







) =




119881119868119879119866lowast1198981198860 =

1

00133lowast177 = 4217



h3=cp T3 = 11 1225 = 143325 k J k g


p5 = p0) p4 = p5 +Δp45 = 1013 + 005 = 1063 bar


1199014=

15876

1073=14935


T4t = T3 εTG

1minusy

y = 1225 14935

1minus139

139 = 64606 K

h4t = cpT4t = 11 64606 = 71066 kJKg



250 = 095 -

14935minus1

250 = 0894


h4 = h3 - (h3 - h4t) = 143325 - (143325 -71066) 0894 = 78292 kJkg

T4 = 119945120786

119940119953 =

120789120790120784120791120784

120783120783 =71175 K


T5 =T4 = 71175 K


22


Lk = h2 - h1 = 6968 - 33714 = 35968 kJkg


LITG = (1 + vITG) (h3 - h4) = (1 + 00133) (143325 - 78292) = 65904 kJkg


LITG = LTG - LK = 65904 - 35968 = 29936 kJkg



Qt = V IT G 119867119894119894 ηCA = 0013350000098 = 65632 kJkg


Q1 =

29936

65632 = 0456



ηB = ηt ηCA ηM ηG ηtr=0378 0998 0992 0984 1 = 0436



B = PB

ηBlowastHii =

10000

0436lowast50000 = 0458 kgs


Dae r= α3 ma0 B = 4217 177 0458 = 34222 kgs


kgs



















23





Nr

crt











403502







TG





372911







24




RAPORT DE CERCETARE

TEMĂ DE CERCETARE



ABSORBȚIE FIZICĂ

ECHIPĂ DE PROIECT



25

Introducere











energetic







electrică


CO icircn H2





(WGS)

119862119874 + 1198672119874 harr 1198621198742 + 1198672 Δ119867 = minus41119896119869

119898119900119897 (4)



26






















de conversie

27
















4 CO2 = 22






28






















fi tratat [15]











29













solvent) 318 363 357 340


m3CO2m3

solvent







1

Singaz tratat

Expandor


Compresor singaz

SCH

Solvent fizic

Singaz


SCHCompresor

SeparatorExpandor

H2O


SCH




E

SCH

Q

E

Separator

Q

Pompă








30



-1020 degC

















solventului







31






solventului













32


Concluzii























33



captare a CO2 de 90



H2 27 35

CH4 1 12

N2 46 57

CO 4 5

CO2 22 28

PCI (kJkg) 41143 40307



CO2








gaze






34



35











36






pentru Varianta 0



pentru Varianta 1



pentru Varianta 2



pentru Varianta 3


Varianta 4






37

















38






1 2 și Varianta 4

119864119891119901119903119900119888119890119904 =119875119879119866minus119875119862

119892119904lowast119875119862119868119892119904 (1)




39



abur (119875119879119860)

119864119891119901119903119900119888119890119904 =119875119879119866+119875119879119860minus119875119862

119892119904lowast119875119862119868119892119904 (2)









40
















41













42













43




Concluzii



















44






















obținute







45

Bibliografie




October 2014



2014


2003













1427 2015





review Energy 35 2610-2628 2010






46









4










119871119867119881 = 119867119867119881 minus 2447 times (119867(119889119887)

100) times 9011 [MJkg (db)] (1)

119864 = 119861119863 times 119871119867119881 [MJm3 (wb)] (2)



W ( wb) 635


DU () 9541

C ( db) 5094

H ( db) 634

N ( db) 181

S ( db) 010

A ( db) 248













5


oxigen














6












119864119891119894119888119894119890119899ță119904119894119899119892119886119911 =119871119867119881119904119894119899119892119886119911times119904119894119899119892119886119911

119871119867119881119887119894119900119898119886119904ătimes119887119894119900119898119886119904ătimes 100 [] (3)










(Tabelul 1)


- C [] H [] N [] S [] Cenuşă []

Stejar 826 1028 2934 0161 4021

7











CO icircn H2

y = 19068x2 - 20604x + 81869Rsup2 = 09995

2500

3000

3500

4000

4500

5000

02 025 03 035 04 045 05 055

Pu

tere

a ca

lori

fica

infe

rio

ara

[kJ

kg]

ER (molmol)

0

005

01

015

02

025

03

035

04

045

005 01 015 02 025 03 035

Syn

gas

com

po

siti

on

[m

ol

]


H2 CH4 N2

A

8








Element Valoare []

CO 1890

CH4 068

H2 1749

N2 5251

CO2 1042





(stoechiometric)


CO + 1

2 O2 rarr CO2 (1)

0

005

01

015

02

025

03

035

04

045

05

005 01 015 02 025 03 035

Syn

gas

com

po

siti

on

[m

ol

]


H2 CH4 N2

CO CO2 H2O

B

9

CH4 + 2 O2 rarr CO2 + 2 H2O (2)

H2 + 1

2 O2 rarr H2O (3)




1198811198742 119899119890119888119890119904119886119903 119862119874 = 119862119874 lowast1

2 [m3

N] (4)

1198811198742 119899119890119888119890119904119886119903 1198621198674 = 1198621198674 lowast 2 [m3N] (5)

1198811198742 119899119890119888119890119904119886119903 1198672 = 1198672 lowast1

2 [m3

N] (6)

1198811198742 119899119890119888119890119904119886119903 119905119900119905119886119897 = 1198811198742 119899119890119888119890119904119886119903 119862119874 + 1198811198742 119899119890119888119890119904119886119903 1198621198674 + 1198811198742 119899119890119888119890119904119886119903 1198672 [m3N] (7)





N

CO 1890 945

CH4 068 136

H2 1749 875

N2 5251 -

CO2 1042 -

Total 10000 1956



1198811198732 119899119890119888119890119904119886119903 119862119874 = 119862119874 lowast 18809 [m3N] (8)

1198811198732 119899119890119888119890119904119886119903 1198621198674 = 1198621198674 lowast 752 [m3N] (9)

1198811198732 119899119890119888119890119904119886119903 1198672 = 1198672 lowast (1

2

021minus

1

2) [m3

N] (10)

1198811198732 119899119890119888119890119904119886119903 119905119900119905119886119897 = 1198811198732 119899119890119888119890119904119886119903 119862119874 + 1198811198732 119899119890119888119890119904119886119903 1198621198674 + 1198811198732 119899119890119888119890119904119886119903 1198672 [m3N] (11)


Gaz m3N de gaz

N2 adus de oxigenul

din aer m3N

CO 1890 3555

CH4 068 511

H2 1749 3290

N2 5251 -

CO2 1042 -

Total 10000 7356



10

1198811198621198742119862119874 = 119862119874 lowast 1 [m

3N] (12)

11988111986211987421198621198674 = 1198621198674 lowast 1 [m3

N] (13)

11988111986211987421198621198742 = 1198621198742 [m

3N] (14)

1198811198621198742 119905119900119905119886119897 = 1198811198621198742119862119874 + 1198811198621198742

1198621198674 + 11988111986211987421198621198742

[m3

N] (15)

11988111986721198741198621198674 = 1198621198674 lowast 2 [m3

N] (16)

119881119867201198672 = 1198672 lowast 1 [m3

N] (17)

1198811198672119874 119905119900119905119886119897 = 11988111986721198741198621198674 + 11988111986720

1198672 [m3N] (18)


Gaz m3N de gaz


CO2 H2O N2

CO 1890 1890 000 3555

CH4 068 068 136 511

H2 1749 000 1749 3290

N2 5251 - - 5251

CO2 1042 1042 - -

Total 10000 3000 1885 12607


















rel



119862119874

100lowast

M119862119874

V1205830

+ CH4

100lowast

1198721198621198674

V1205830

+ 1198672

100 lowast

1198721198672

V1205830

+

11986221198676

100lowast

11987211986221198676

V1205830

+ 1198732

100lowast

1198721198732

V1205830

+ 1198621198742

100lowast

1198721198621198742

V1205830

kgm3 (19)

11



0 = 1198811198742 119899119890119888119890119904119886119903 119905119900119905119886119897 lowast

ρ

100 m3

Nkg (20)



119900 =1198721198742

V1205830

kgkg (21)



11988111987420

021 m3

Nkg (22)



0 =1198721198742

0232 kgkg (23)


umed 119881119886119890119903 119906119899

0 (1 + 000161 lowast 119909) lowast 1198811198861198901199030 m3

Nkg (24)



0 = 119872119886119890119903 1199061199040 + 0001 lowast 119909 kgkg (25)


Nkg (26)



100 m3

Nkg (28)


Nkg (29)


lowast 119873100 m3

Nkg (30)


119867

100+ 1242 lowast

119882


0

[m3Nkg (31)




119881119892119886 (33)


119881119892119886 (34)


119881119892119886 (35)


119881119892119886 (36)



120583119892119886 (37)


120583119892119886 (38)


120583119892119886 (39)


120583119892119886 (40)




0 =120583119892119886

1198811205830 kg m3

N (41)



0 lowast1198790

1198793lowast

1199013

1199010 kg m3 (42)


120583119892119886 JkgK (43)


ardere


1198881199011198621198742+ 1199031198732 lowast 1205831198732 lowast 1198881199011198732

+ 1199031198732 lowast 1205831198732 lowast

1198881199011198732+ 1199031198672119874 lowast 1205831198672119874 lowast 1198881199011198672119874

kJkmol

K (44)

12



119888119901_119892119886 = 1199031198742 lowast 1198881199011198742+ 1199031198621198742 lowast 1198881199011198621198742

+ 1199031198732 lowast

1198881199011198732+ 1199031198732 lowast 1198881199011198732

+ 1199031198672119874 lowast 1198881199011198672119874

kJkg

K (45)



kJkg

K (46)


de ardere 119896119892119886 =

119888119901_119892119886

119888119907_119892119886 - (47)






































13









a gazelor












120574119903 =(1198790+∆119879)

119879119892119903lowast

119901119892119903



119879119886 =(1198790+∆119879+120574119903lowast119879119892119903)

(1+120574119903) [K] (49)


continuare



119901119888 = 119901119904119886 lowast 120576119899 [bar] (50)


119879119888 = 119879119886 lowast 120576(119899minus1) [K] (51)

14








119871119898119894119899 =1198810 119886119890119903

22414 [kmolkg] (52)


1205830 = 1 +1199051

1199052 (53)



400+

119874

3200) minus

1

119872 (54)

1199052 = 120582 lowast 119871119898119894119899 +1

119872 (55)


120583119891 = 1 +(1205830minus1)

(1+120574119903) (56)








gazului de sinteză









15





119879119911 = (120585lowast119876119894

((120582lowast119871119898119894119899+1

119872)lowast(1+120574119903))

+ 119888119898119907 + 119879119888) lowast1

119888119898119907lowast120583119891 [K] (59)


120576 =119879119911minus119879119911119901

119879119911lowast 100 lt1 (60)


119901119911119903 =119901119888lowast120583119891lowast119879119911

1198793 [bar] (61)



119901119911119903 = Θ lowast 119901119911 [bar] (62)


Π =119901119911119903

119901119888 (63)




119901119887 =119901119911119903

120576119896119889119890119904 [bar] (64)


119879119887 =119879119911

120576(119896119889119890119904minus1) [K] (65)




cursă-alezaj Φ=1



rel







16

1199011 =1minus

1

120576(119899minus1)

119899minus1 1199012 =

Πlowast(1minus1

120576(119896119889119890119904minus1))

(119896119889119890119904minus1)





120578119890119898lowast

100

119876119894 gkWh (70)




12 lowast 119875119890 lowast 107




314 lowast Φ)

13 lowast 100 mm (73)







30lowast 0001 ms (76)


119881119903119905 kWl (77)


119875119890 - (78)






Date de intrare



















17






















































18














119861119888119900119898119887 =119875119890

120578119890119898lowast119876119894 [kgs] (80)


119861119888ℎ119861119888119900119898119887

3600 [kgh] (81)


119861119907119900119897119881119892119886

119861119888ℎ [m3

Nh] (82)


119876 = 120577 middot 119861119888ℎ ∙ 119867119894 [kJh] (83)


119876119903119898 = 0266 ∙ 119894 ∙ 119863173 ∙ 1198780575 ∙ 119899071 ∙ (1 + 15 ∙119878

119863) ∙ (120576 minus 1)minus0286[kJh] (84)


119876119903119898 119905119900119905119886119897 =119876119903




119876119892119886 = 120588119892119886 ∙ 119862119872119901119892 ∙ 119861119907119900119897 ∙ (119879119890 minus 119879119894) [kJh] (86)


119876119892119886 119905119900119905119886119897 =119876119892119886



119876119890 = 3600 ∙ Pe [kJh] (88)

Volumul de CO

19

119881119862119874 =1198811198621198742minus

2

31198811198621198742

22414 [kmolkg] (89)



3 1198621198742 restul de

1

3 fiind CO


Δ119876119894119899 = 119881119862119874 ∙ 119862119872119901119862119874 ∙ 119861119888ℎ ∙ 119879119888 [kJh] (90)



119876119903119890119911 = 119876minus(119876119890 + 119876119903 + 119876119892119886 + ∆119876119894119899) [kJh] (91)


119902119890 =119876119890

119876 [] (92)


119902119903119898 =119876119903

119876 [] (93)


119902119892119886 =119876119892119886

119876 [] (94)


119902119903119890119911 =119876119903119890119911

119876 [] (95)






















20











1225











Q 100

Q_util 24

Q_rm 18

Q_ga 25

Q_rez 31

Q_in 2

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100


Rep

arti

tia

flu

xuri

lor

[

]


21


0983 bar T1 = T0 = 28815 K h0= h1 = 33714 kJKg


K h2t =cpT2t =11638 = 7019 kJkg



ηk = 33714 +

7019minus33714

098 = 6968 kJK T2 =

h2

cp =

6968

103 = 67652 K P2=P1εk = 098317 = 1671 bar







) =




119881119868119879119866lowast1198981198860 =

1

00133lowast177 = 4217



h3=cp T3 = 11 1225 = 143325 k J k g


p5 = p0) p4 = p5 +Δp45 = 1013 + 005 = 1063 bar


1199014=

15876

1073=14935


T4t = T3 εTG

1minusy

y = 1225 14935

1minus139

139 = 64606 K

h4t = cpT4t = 11 64606 = 71066 kJKg



250 = 095 -

14935minus1

250 = 0894


h4 = h3 - (h3 - h4t) = 143325 - (143325 -71066) 0894 = 78292 kJkg

T4 = 119945120786

119940119953 =

120789120790120784120791120784

120783120783 =71175 K


T5 =T4 = 71175 K


22


Lk = h2 - h1 = 6968 - 33714 = 35968 kJkg


LITG = (1 + vITG) (h3 - h4) = (1 + 00133) (143325 - 78292) = 65904 kJkg


LITG = LTG - LK = 65904 - 35968 = 29936 kJkg



Qt = V IT G 119867119894119894 ηCA = 0013350000098 = 65632 kJkg


Q1 =

29936

65632 = 0456



ηB = ηt ηCA ηM ηG ηtr=0378 0998 0992 0984 1 = 0436



B = PB

ηBlowastHii =

10000

0436lowast50000 = 0458 kgs


Dae r= α3 ma0 B = 4217 177 0458 = 34222 kgs


kgs



















23





Nr

crt











403502







TG





372911







24




RAPORT DE CERCETARE

TEMĂ DE CERCETARE



ABSORBȚIE FIZICĂ

ECHIPĂ DE PROIECT



25

Introducere











energetic







electrică


CO icircn H2





(WGS)

119862119874 + 1198672119874 harr 1198621198742 + 1198672 Δ119867 = minus41119896119869

119898119900119897 (4)



26






















de conversie

27
















4 CO2 = 22






28






















fi tratat [15]











29













solvent) 318 363 357 340


m3CO2m3

solvent







1

Singaz tratat

Expandor


Compresor singaz

SCH

Solvent fizic

Singaz


SCHCompresor

SeparatorExpandor

H2O


SCH




E

SCH

Q

E

Separator

Q

Pompă








30



-1020 degC

















solventului







31






solventului













32


Concluzii























33



captare a CO2 de 90



H2 27 35

CH4 1 12

N2 46 57

CO 4 5

CO2 22 28

PCI (kJkg) 41143 40307



CO2








gaze






34



35











36






pentru Varianta 0



pentru Varianta 1



pentru Varianta 2



pentru Varianta 3


Varianta 4






37

















38






1 2 și Varianta 4

119864119891119901119903119900119888119890119904 =119875119879119866minus119875119862

119892119904lowast119875119862119868119892119904 (1)




39



abur (119875119879119860)

119864119891119901119903119900119888119890119904 =119875119879119866+119875119879119860minus119875119862

119892119904lowast119875119862119868119892119904 (2)









40
















41













42













43




Concluzii



















44






















obținute







45

Bibliografie




October 2014



2014


2003













1427 2015





review Energy 35 2610-2628 2010






46









5


oxigen














6












119864119891119894119888119894119890119899ță119904119894119899119892119886119911 =119871119867119881119904119894119899119892119886119911times119904119894119899119892119886119911

119871119867119881119887119894119900119898119886119904ătimes119887119894119900119898119886119904ătimes 100 [] (3)










(Tabelul 1)


- C [] H [] N [] S [] Cenuşă []

Stejar 826 1028 2934 0161 4021

7











CO icircn H2

y = 19068x2 - 20604x + 81869Rsup2 = 09995

2500

3000

3500

4000

4500

5000

02 025 03 035 04 045 05 055

Pu

tere

a ca

lori

fica

infe

rio

ara

[kJ

kg]

ER (molmol)

0

005

01

015

02

025

03

035

04

045

005 01 015 02 025 03 035

Syn

gas

com

po

siti

on

[m

ol

]


H2 CH4 N2

A

8








Element Valoare []

CO 1890

CH4 068

H2 1749

N2 5251

CO2 1042





(stoechiometric)


CO + 1

2 O2 rarr CO2 (1)

0

005

01

015

02

025

03

035

04

045

05

005 01 015 02 025 03 035

Syn

gas

com

po

siti

on

[m

ol

]


H2 CH4 N2

CO CO2 H2O

B

9

CH4 + 2 O2 rarr CO2 + 2 H2O (2)

H2 + 1

2 O2 rarr H2O (3)




1198811198742 119899119890119888119890119904119886119903 119862119874 = 119862119874 lowast1

2 [m3

N] (4)

1198811198742 119899119890119888119890119904119886119903 1198621198674 = 1198621198674 lowast 2 [m3N] (5)

1198811198742 119899119890119888119890119904119886119903 1198672 = 1198672 lowast1

2 [m3

N] (6)

1198811198742 119899119890119888119890119904119886119903 119905119900119905119886119897 = 1198811198742 119899119890119888119890119904119886119903 119862119874 + 1198811198742 119899119890119888119890119904119886119903 1198621198674 + 1198811198742 119899119890119888119890119904119886119903 1198672 [m3N] (7)





N

CO 1890 945

CH4 068 136

H2 1749 875

N2 5251 -

CO2 1042 -

Total 10000 1956



1198811198732 119899119890119888119890119904119886119903 119862119874 = 119862119874 lowast 18809 [m3N] (8)

1198811198732 119899119890119888119890119904119886119903 1198621198674 = 1198621198674 lowast 752 [m3N] (9)

1198811198732 119899119890119888119890119904119886119903 1198672 = 1198672 lowast (1

2

021minus

1

2) [m3

N] (10)

1198811198732 119899119890119888119890119904119886119903 119905119900119905119886119897 = 1198811198732 119899119890119888119890119904119886119903 119862119874 + 1198811198732 119899119890119888119890119904119886119903 1198621198674 + 1198811198732 119899119890119888119890119904119886119903 1198672 [m3N] (11)


Gaz m3N de gaz

N2 adus de oxigenul

din aer m3N

CO 1890 3555

CH4 068 511

H2 1749 3290

N2 5251 -

CO2 1042 -

Total 10000 7356



10

1198811198621198742119862119874 = 119862119874 lowast 1 [m

3N] (12)

11988111986211987421198621198674 = 1198621198674 lowast 1 [m3

N] (13)

11988111986211987421198621198742 = 1198621198742 [m

3N] (14)

1198811198621198742 119905119900119905119886119897 = 1198811198621198742119862119874 + 1198811198621198742

1198621198674 + 11988111986211987421198621198742

[m3

N] (15)

11988111986721198741198621198674 = 1198621198674 lowast 2 [m3

N] (16)

119881119867201198672 = 1198672 lowast 1 [m3

N] (17)

1198811198672119874 119905119900119905119886119897 = 11988111986721198741198621198674 + 11988111986720

1198672 [m3N] (18)


Gaz m3N de gaz


CO2 H2O N2

CO 1890 1890 000 3555

CH4 068 068 136 511

H2 1749 000 1749 3290

N2 5251 - - 5251

CO2 1042 1042 - -

Total 10000 3000 1885 12607


















rel



119862119874

100lowast

M119862119874

V1205830

+ CH4

100lowast

1198721198621198674

V1205830

+ 1198672

100 lowast

1198721198672

V1205830

+

11986221198676

100lowast

11987211986221198676

V1205830

+ 1198732

100lowast

1198721198732

V1205830

+ 1198621198742

100lowast

1198721198621198742

V1205830

kgm3 (19)

11



0 = 1198811198742 119899119890119888119890119904119886119903 119905119900119905119886119897 lowast

ρ

100 m3

Nkg (20)



119900 =1198721198742

V1205830

kgkg (21)



11988111987420

021 m3

Nkg (22)



0 =1198721198742

0232 kgkg (23)


umed 119881119886119890119903 119906119899

0 (1 + 000161 lowast 119909) lowast 1198811198861198901199030 m3

Nkg (24)



0 = 119872119886119890119903 1199061199040 + 0001 lowast 119909 kgkg (25)


Nkg (26)



100 m3

Nkg (28)


Nkg (29)


lowast 119873100 m3

Nkg (30)


119867

100+ 1242 lowast

119882


0

[m3Nkg (31)




119881119892119886 (33)


119881119892119886 (34)


119881119892119886 (35)


119881119892119886 (36)



120583119892119886 (37)


120583119892119886 (38)


120583119892119886 (39)


120583119892119886 (40)




0 =120583119892119886

1198811205830 kg m3

N (41)



0 lowast1198790

1198793lowast

1199013

1199010 kg m3 (42)


120583119892119886 JkgK (43)


ardere


1198881199011198621198742+ 1199031198732 lowast 1205831198732 lowast 1198881199011198732

+ 1199031198732 lowast 1205831198732 lowast

1198881199011198732+ 1199031198672119874 lowast 1205831198672119874 lowast 1198881199011198672119874

kJkmol

K (44)

12



119888119901_119892119886 = 1199031198742 lowast 1198881199011198742+ 1199031198621198742 lowast 1198881199011198621198742

+ 1199031198732 lowast

1198881199011198732+ 1199031198732 lowast 1198881199011198732

+ 1199031198672119874 lowast 1198881199011198672119874

kJkg

K (45)



kJkg

K (46)


de ardere 119896119892119886 =

119888119901_119892119886

119888119907_119892119886 - (47)






































13









a gazelor












120574119903 =(1198790+∆119879)

119879119892119903lowast

119901119892119903



119879119886 =(1198790+∆119879+120574119903lowast119879119892119903)

(1+120574119903) [K] (49)


continuare



119901119888 = 119901119904119886 lowast 120576119899 [bar] (50)


119879119888 = 119879119886 lowast 120576(119899minus1) [K] (51)

14








119871119898119894119899 =1198810 119886119890119903

22414 [kmolkg] (52)


1205830 = 1 +1199051

1199052 (53)



400+

119874

3200) minus

1

119872 (54)

1199052 = 120582 lowast 119871119898119894119899 +1

119872 (55)


120583119891 = 1 +(1205830minus1)

(1+120574119903) (56)








gazului de sinteză









15





119879119911 = (120585lowast119876119894

((120582lowast119871119898119894119899+1

119872)lowast(1+120574119903))

+ 119888119898119907 + 119879119888) lowast1

119888119898119907lowast120583119891 [K] (59)


120576 =119879119911minus119879119911119901

119879119911lowast 100 lt1 (60)


119901119911119903 =119901119888lowast120583119891lowast119879119911

1198793 [bar] (61)



119901119911119903 = Θ lowast 119901119911 [bar] (62)


Π =119901119911119903

119901119888 (63)




119901119887 =119901119911119903

120576119896119889119890119904 [bar] (64)


119879119887 =119879119911

120576(119896119889119890119904minus1) [K] (65)




cursă-alezaj Φ=1



rel







16

1199011 =1minus

1

120576(119899minus1)

119899minus1 1199012 =

Πlowast(1minus1

120576(119896119889119890119904minus1))

(119896119889119890119904minus1)





120578119890119898lowast

100

119876119894 gkWh (70)




12 lowast 119875119890 lowast 107




314 lowast Φ)

13 lowast 100 mm (73)







30lowast 0001 ms (76)


119881119903119905 kWl (77)


119875119890 - (78)






Date de intrare



















17






















































18














119861119888119900119898119887 =119875119890

120578119890119898lowast119876119894 [kgs] (80)


119861119888ℎ119861119888119900119898119887

3600 [kgh] (81)


119861119907119900119897119881119892119886

119861119888ℎ [m3

Nh] (82)


119876 = 120577 middot 119861119888ℎ ∙ 119867119894 [kJh] (83)


119876119903119898 = 0266 ∙ 119894 ∙ 119863173 ∙ 1198780575 ∙ 119899071 ∙ (1 + 15 ∙119878

119863) ∙ (120576 minus 1)minus0286[kJh] (84)


119876119903119898 119905119900119905119886119897 =119876119903




119876119892119886 = 120588119892119886 ∙ 119862119872119901119892 ∙ 119861119907119900119897 ∙ (119879119890 minus 119879119894) [kJh] (86)


119876119892119886 119905119900119905119886119897 =119876119892119886



119876119890 = 3600 ∙ Pe [kJh] (88)

Volumul de CO

19

119881119862119874 =1198811198621198742minus

2

31198811198621198742

22414 [kmolkg] (89)



3 1198621198742 restul de

1

3 fiind CO


Δ119876119894119899 = 119881119862119874 ∙ 119862119872119901119862119874 ∙ 119861119888ℎ ∙ 119879119888 [kJh] (90)



119876119903119890119911 = 119876minus(119876119890 + 119876119903 + 119876119892119886 + ∆119876119894119899) [kJh] (91)


119902119890 =119876119890

119876 [] (92)


119902119903119898 =119876119903

119876 [] (93)


119902119892119886 =119876119892119886

119876 [] (94)


119902119903119890119911 =119876119903119890119911

119876 [] (95)






















20











1225











Q 100

Q_util 24

Q_rm 18

Q_ga 25

Q_rez 31

Q_in 2

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100


Rep

arti

tia

flu

xuri

lor

[

]


21


0983 bar T1 = T0 = 28815 K h0= h1 = 33714 kJKg


K h2t =cpT2t =11638 = 7019 kJkg



ηk = 33714 +

7019minus33714

098 = 6968 kJK T2 =

h2

cp =

6968

103 = 67652 K P2=P1εk = 098317 = 1671 bar







) =




119881119868119879119866lowast1198981198860 =

1

00133lowast177 = 4217



h3=cp T3 = 11 1225 = 143325 k J k g


p5 = p0) p4 = p5 +Δp45 = 1013 + 005 = 1063 bar


1199014=

15876

1073=14935


T4t = T3 εTG

1minusy

y = 1225 14935

1minus139

139 = 64606 K

h4t = cpT4t = 11 64606 = 71066 kJKg



250 = 095 -

14935minus1

250 = 0894


h4 = h3 - (h3 - h4t) = 143325 - (143325 -71066) 0894 = 78292 kJkg

T4 = 119945120786

119940119953 =

120789120790120784120791120784

120783120783 =71175 K


T5 =T4 = 71175 K


22


Lk = h2 - h1 = 6968 - 33714 = 35968 kJkg


LITG = (1 + vITG) (h3 - h4) = (1 + 00133) (143325 - 78292) = 65904 kJkg


LITG = LTG - LK = 65904 - 35968 = 29936 kJkg



Qt = V IT G 119867119894119894 ηCA = 0013350000098 = 65632 kJkg


Q1 =

29936

65632 = 0456



ηB = ηt ηCA ηM ηG ηtr=0378 0998 0992 0984 1 = 0436



B = PB

ηBlowastHii =

10000

0436lowast50000 = 0458 kgs


Dae r= α3 ma0 B = 4217 177 0458 = 34222 kgs


kgs



















23





Nr

crt











403502







TG





372911







24




RAPORT DE CERCETARE

TEMĂ DE CERCETARE



ABSORBȚIE FIZICĂ

ECHIPĂ DE PROIECT



25

Introducere











energetic







electrică


CO icircn H2





(WGS)

119862119874 + 1198672119874 harr 1198621198742 + 1198672 Δ119867 = minus41119896119869

119898119900119897 (4)



26






















de conversie

27
















4 CO2 = 22






28






















fi tratat [15]











29













solvent) 318 363 357 340


m3CO2m3

solvent







1

Singaz tratat

Expandor


Compresor singaz

SCH

Solvent fizic

Singaz


SCHCompresor

SeparatorExpandor

H2O


SCH




E

SCH

Q

E

Separator

Q

Pompă








30



-1020 degC

















solventului







31






solventului













32


Concluzii























33



captare a CO2 de 90



H2 27 35

CH4 1 12

N2 46 57

CO 4 5

CO2 22 28

PCI (kJkg) 41143 40307



CO2








gaze






34



35











36






pentru Varianta 0



pentru Varianta 1



pentru Varianta 2



pentru Varianta 3


Varianta 4






37

















38






1 2 și Varianta 4

119864119891119901119903119900119888119890119904 =119875119879119866minus119875119862

119892119904lowast119875119862119868119892119904 (1)




39



abur (119875119879119860)

119864119891119901119903119900119888119890119904 =119875119879119866+119875119879119860minus119875119862

119892119904lowast119875119862119868119892119904 (2)









40
















41













42













43




Concluzii



















44






















obținute







45

Bibliografie




October 2014



2014


2003













1427 2015





review Energy 35 2610-2628 2010






46









6












119864119891119894119888119894119890119899ță119904119894119899119892119886119911 =119871119867119881119904119894119899119892119886119911times119904119894119899119892119886119911

119871119867119881119887119894119900119898119886119904ătimes119887119894119900119898119886119904ătimes 100 [] (3)










(Tabelul 1)


- C [] H [] N [] S [] Cenuşă []

Stejar 826 1028 2934 0161 4021

7











CO icircn H2

y = 19068x2 - 20604x + 81869Rsup2 = 09995

2500

3000

3500

4000

4500

5000

02 025 03 035 04 045 05 055

Pu

tere

a ca

lori

fica

infe

rio

ara

[kJ

kg]

ER (molmol)

0

005

01

015

02

025

03

035

04

045

005 01 015 02 025 03 035

Syn

gas

com

po

siti

on

[m

ol

]


H2 CH4 N2

A

8








Element Valoare []

CO 1890

CH4 068

H2 1749

N2 5251

CO2 1042





(stoechiometric)


CO + 1

2 O2 rarr CO2 (1)

0

005

01

015

02

025

03

035

04

045

05

005 01 015 02 025 03 035

Syn

gas

com

po

siti

on

[m

ol

]


H2 CH4 N2

CO CO2 H2O

B

9

CH4 + 2 O2 rarr CO2 + 2 H2O (2)

H2 + 1

2 O2 rarr H2O (3)




1198811198742 119899119890119888119890119904119886119903 119862119874 = 119862119874 lowast1

2 [m3

N] (4)

1198811198742 119899119890119888119890119904119886119903 1198621198674 = 1198621198674 lowast 2 [m3N] (5)

1198811198742 119899119890119888119890119904119886119903 1198672 = 1198672 lowast1

2 [m3

N] (6)

1198811198742 119899119890119888119890119904119886119903 119905119900119905119886119897 = 1198811198742 119899119890119888119890119904119886119903 119862119874 + 1198811198742 119899119890119888119890119904119886119903 1198621198674 + 1198811198742 119899119890119888119890119904119886119903 1198672 [m3N] (7)





N

CO 1890 945

CH4 068 136

H2 1749 875

N2 5251 -

CO2 1042 -

Total 10000 1956



1198811198732 119899119890119888119890119904119886119903 119862119874 = 119862119874 lowast 18809 [m3N] (8)

1198811198732 119899119890119888119890119904119886119903 1198621198674 = 1198621198674 lowast 752 [m3N] (9)

1198811198732 119899119890119888119890119904119886119903 1198672 = 1198672 lowast (1

2

021minus

1

2) [m3

N] (10)

1198811198732 119899119890119888119890119904119886119903 119905119900119905119886119897 = 1198811198732 119899119890119888119890119904119886119903 119862119874 + 1198811198732 119899119890119888119890119904119886119903 1198621198674 + 1198811198732 119899119890119888119890119904119886119903 1198672 [m3N] (11)


Gaz m3N de gaz

N2 adus de oxigenul

din aer m3N

CO 1890 3555

CH4 068 511

H2 1749 3290

N2 5251 -

CO2 1042 -

Total 10000 7356



10

1198811198621198742119862119874 = 119862119874 lowast 1 [m

3N] (12)

11988111986211987421198621198674 = 1198621198674 lowast 1 [m3

N] (13)

11988111986211987421198621198742 = 1198621198742 [m

3N] (14)

1198811198621198742 119905119900119905119886119897 = 1198811198621198742119862119874 + 1198811198621198742

1198621198674 + 11988111986211987421198621198742

[m3

N] (15)

11988111986721198741198621198674 = 1198621198674 lowast 2 [m3

N] (16)

119881119867201198672 = 1198672 lowast 1 [m3

N] (17)

1198811198672119874 119905119900119905119886119897 = 11988111986721198741198621198674 + 11988111986720

1198672 [m3N] (18)


Gaz m3N de gaz


CO2 H2O N2

CO 1890 1890 000 3555

CH4 068 068 136 511

H2 1749 000 1749 3290

N2 5251 - - 5251

CO2 1042 1042 - -

Total 10000 3000 1885 12607


















rel



119862119874

100lowast

M119862119874

V1205830

+ CH4

100lowast

1198721198621198674

V1205830

+ 1198672

100 lowast

1198721198672

V1205830

+

11986221198676

100lowast

11987211986221198676

V1205830

+ 1198732

100lowast

1198721198732

V1205830

+ 1198621198742

100lowast

1198721198621198742

V1205830

kgm3 (19)

11



0 = 1198811198742 119899119890119888119890119904119886119903 119905119900119905119886119897 lowast

ρ

100 m3

Nkg (20)



119900 =1198721198742

V1205830

kgkg (21)



11988111987420

021 m3

Nkg (22)



0 =1198721198742

0232 kgkg (23)


umed 119881119886119890119903 119906119899

0 (1 + 000161 lowast 119909) lowast 1198811198861198901199030 m3

Nkg (24)



0 = 119872119886119890119903 1199061199040 + 0001 lowast 119909 kgkg (25)


Nkg (26)



100 m3

Nkg (28)


Nkg (29)


lowast 119873100 m3

Nkg (30)


119867

100+ 1242 lowast

119882


0

[m3Nkg (31)




119881119892119886 (33)


119881119892119886 (34)


119881119892119886 (35)


119881119892119886 (36)



120583119892119886 (37)


120583119892119886 (38)


120583119892119886 (39)


120583119892119886 (40)




0 =120583119892119886

1198811205830 kg m3

N (41)



0 lowast1198790

1198793lowast

1199013

1199010 kg m3 (42)


120583119892119886 JkgK (43)


ardere


1198881199011198621198742+ 1199031198732 lowast 1205831198732 lowast 1198881199011198732

+ 1199031198732 lowast 1205831198732 lowast

1198881199011198732+ 1199031198672119874 lowast 1205831198672119874 lowast 1198881199011198672119874

kJkmol

K (44)

12



119888119901_119892119886 = 1199031198742 lowast 1198881199011198742+ 1199031198621198742 lowast 1198881199011198621198742

+ 1199031198732 lowast

1198881199011198732+ 1199031198732 lowast 1198881199011198732

+ 1199031198672119874 lowast 1198881199011198672119874

kJkg

K (45)



kJkg

K (46)


de ardere 119896119892119886 =

119888119901_119892119886

119888119907_119892119886 - (47)






































13









a gazelor












120574119903 =(1198790+∆119879)

119879119892119903lowast

119901119892119903



119879119886 =(1198790+∆119879+120574119903lowast119879119892119903)

(1+120574119903) [K] (49)


continuare



119901119888 = 119901119904119886 lowast 120576119899 [bar] (50)


119879119888 = 119879119886 lowast 120576(119899minus1) [K] (51)

14








119871119898119894119899 =1198810 119886119890119903

22414 [kmolkg] (52)


1205830 = 1 +1199051

1199052 (53)



400+

119874

3200) minus

1

119872 (54)

1199052 = 120582 lowast 119871119898119894119899 +1

119872 (55)


120583119891 = 1 +(1205830minus1)

(1+120574119903) (56)








gazului de sinteză









15





119879119911 = (120585lowast119876119894

((120582lowast119871119898119894119899+1

119872)lowast(1+120574119903))

+ 119888119898119907 + 119879119888) lowast1

119888119898119907lowast120583119891 [K] (59)


120576 =119879119911minus119879119911119901

119879119911lowast 100 lt1 (60)


119901119911119903 =119901119888lowast120583119891lowast119879119911

1198793 [bar] (61)



119901119911119903 = Θ lowast 119901119911 [bar] (62)


Π =119901119911119903

119901119888 (63)




119901119887 =119901119911119903

120576119896119889119890119904 [bar] (64)


119879119887 =119879119911

120576(119896119889119890119904minus1) [K] (65)




cursă-alezaj Φ=1



rel







16

1199011 =1minus

1

120576(119899minus1)

119899minus1 1199012 =

Πlowast(1minus1

120576(119896119889119890119904minus1))

(119896119889119890119904minus1)





120578119890119898lowast

100

119876119894 gkWh (70)




12 lowast 119875119890 lowast 107




314 lowast Φ)

13 lowast 100 mm (73)







30lowast 0001 ms (76)


119881119903119905 kWl (77)


119875119890 - (78)






Date de intrare



















17






















































18














119861119888119900119898119887 =119875119890

120578119890119898lowast119876119894 [kgs] (80)


119861119888ℎ119861119888119900119898119887

3600 [kgh] (81)


119861119907119900119897119881119892119886

119861119888ℎ [m3

Nh] (82)


119876 = 120577 middot 119861119888ℎ ∙ 119867119894 [kJh] (83)


119876119903119898 = 0266 ∙ 119894 ∙ 119863173 ∙ 1198780575 ∙ 119899071 ∙ (1 + 15 ∙119878

119863) ∙ (120576 minus 1)minus0286[kJh] (84)


119876119903119898 119905119900119905119886119897 =119876119903




119876119892119886 = 120588119892119886 ∙ 119862119872119901119892 ∙ 119861119907119900119897 ∙ (119879119890 minus 119879119894) [kJh] (86)


119876119892119886 119905119900119905119886119897 =119876119892119886



119876119890 = 3600 ∙ Pe [kJh] (88)

Volumul de CO

19

119881119862119874 =1198811198621198742minus

2

31198811198621198742

22414 [kmolkg] (89)



3 1198621198742 restul de

1

3 fiind CO


Δ119876119894119899 = 119881119862119874 ∙ 119862119872119901119862119874 ∙ 119861119888ℎ ∙ 119879119888 [kJh] (90)



119876119903119890119911 = 119876minus(119876119890 + 119876119903 + 119876119892119886 + ∆119876119894119899) [kJh] (91)


119902119890 =119876119890

119876 [] (92)


119902119903119898 =119876119903

119876 [] (93)


119902119892119886 =119876119892119886

119876 [] (94)


119902119903119890119911 =119876119903119890119911

119876 [] (95)






















20











1225











Q 100

Q_util 24

Q_rm 18

Q_ga 25

Q_rez 31

Q_in 2

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100


Rep

arti

tia

flu

xuri

lor

[

]


21


0983 bar T1 = T0 = 28815 K h0= h1 = 33714 kJKg


K h2t =cpT2t =11638 = 7019 kJkg



ηk = 33714 +

7019minus33714

098 = 6968 kJK T2 =

h2

cp =

6968

103 = 67652 K P2=P1εk = 098317 = 1671 bar







) =




119881119868119879119866lowast1198981198860 =

1

00133lowast177 = 4217



h3=cp T3 = 11 1225 = 143325 k J k g


p5 = p0) p4 = p5 +Δp45 = 1013 + 005 = 1063 bar


1199014=

15876

1073=14935


T4t = T3 εTG

1minusy

y = 1225 14935

1minus139

139 = 64606 K

h4t = cpT4t = 11 64606 = 71066 kJKg



250 = 095 -

14935minus1

250 = 0894


h4 = h3 - (h3 - h4t) = 143325 - (143325 -71066) 0894 = 78292 kJkg

T4 = 119945120786

119940119953 =

120789120790120784120791120784

120783120783 =71175 K


T5 =T4 = 71175 K


22


Lk = h2 - h1 = 6968 - 33714 = 35968 kJkg


LITG = (1 + vITG) (h3 - h4) = (1 + 00133) (143325 - 78292) = 65904 kJkg


LITG = LTG - LK = 65904 - 35968 = 29936 kJkg



Qt = V IT G 119867119894119894 ηCA = 0013350000098 = 65632 kJkg


Q1 =

29936

65632 = 0456



ηB = ηt ηCA ηM ηG ηtr=0378 0998 0992 0984 1 = 0436



B = PB

ηBlowastHii =

10000

0436lowast50000 = 0458 kgs


Dae r= α3 ma0 B = 4217 177 0458 = 34222 kgs


kgs



















23





Nr

crt











403502







TG





372911







24




RAPORT DE CERCETARE

TEMĂ DE CERCETARE



ABSORBȚIE FIZICĂ

ECHIPĂ DE PROIECT



25

Introducere











energetic







electrică


CO icircn H2





(WGS)

119862119874 + 1198672119874 harr 1198621198742 + 1198672 Δ119867 = minus41119896119869

119898119900119897 (4)



26






















de conversie

27
















4 CO2 = 22






28






















fi tratat [15]











29













solvent) 318 363 357 340


m3CO2m3

solvent







1

Singaz tratat

Expandor


Compresor singaz

SCH

Solvent fizic

Singaz


SCHCompresor

SeparatorExpandor

H2O


SCH




E

SCH

Q

E

Separator

Q

Pompă








30



-1020 degC

















solventului







31






solventului













32


Concluzii























33



captare a CO2 de 90



H2 27 35

CH4 1 12

N2 46 57

CO 4 5

CO2 22 28

PCI (kJkg) 41143 40307



CO2








gaze






34



35











36






pentru Varianta 0



pentru Varianta 1



pentru Varianta 2



pentru Varianta 3


Varianta 4






37

















38






1 2 și Varianta 4

119864119891119901119903119900119888119890119904 =119875119879119866minus119875119862

119892119904lowast119875119862119868119892119904 (1)




39



abur (119875119879119860)

119864119891119901119903119900119888119890119904 =119875119879119866+119875119879119860minus119875119862

119892119904lowast119875119862119868119892119904 (2)









40
















41













42













43




Concluzii



















44






















obținute







45

Bibliografie




October 2014



2014


2003













1427 2015





review Energy 35 2610-2628 2010






46









7











CO icircn H2

y = 19068x2 - 20604x + 81869Rsup2 = 09995

2500

3000

3500

4000

4500

5000

02 025 03 035 04 045 05 055

Pu

tere

a ca

lori

fica

infe

rio

ara

[kJ

kg]

ER (molmol)

0

005

01

015

02

025

03

035

04

045

005 01 015 02 025 03 035

Syn

gas

com

po

siti

on

[m

ol

]


H2 CH4 N2

A

8








Element Valoare []

CO 1890

CH4 068

H2 1749

N2 5251

CO2 1042





(stoechiometric)


CO + 1

2 O2 rarr CO2 (1)

0

005

01

015

02

025

03

035

04

045

05

005 01 015 02 025 03 035

Syn

gas

com

po

siti

on

[m

ol

]


H2 CH4 N2

CO CO2 H2O

B

9

CH4 + 2 O2 rarr CO2 + 2 H2O (2)

H2 + 1

2 O2 rarr H2O (3)




1198811198742 119899119890119888119890119904119886119903 119862119874 = 119862119874 lowast1

2 [m3

N] (4)

1198811198742 119899119890119888119890119904119886119903 1198621198674 = 1198621198674 lowast 2 [m3N] (5)

1198811198742 119899119890119888119890119904119886119903 1198672 = 1198672 lowast1

2 [m3

N] (6)

1198811198742 119899119890119888119890119904119886119903 119905119900119905119886119897 = 1198811198742 119899119890119888119890119904119886119903 119862119874 + 1198811198742 119899119890119888119890119904119886119903 1198621198674 + 1198811198742 119899119890119888119890119904119886119903 1198672 [m3N] (7)





N

CO 1890 945

CH4 068 136

H2 1749 875

N2 5251 -

CO2 1042 -

Total 10000 1956



1198811198732 119899119890119888119890119904119886119903 119862119874 = 119862119874 lowast 18809 [m3N] (8)

1198811198732 119899119890119888119890119904119886119903 1198621198674 = 1198621198674 lowast 752 [m3N] (9)

1198811198732 119899119890119888119890119904119886119903 1198672 = 1198672 lowast (1

2

021minus

1

2) [m3

N] (10)

1198811198732 119899119890119888119890119904119886119903 119905119900119905119886119897 = 1198811198732 119899119890119888119890119904119886119903 119862119874 + 1198811198732 119899119890119888119890119904119886119903 1198621198674 + 1198811198732 119899119890119888119890119904119886119903 1198672 [m3N] (11)


Gaz m3N de gaz

N2 adus de oxigenul

din aer m3N

CO 1890 3555

CH4 068 511

H2 1749 3290

N2 5251 -

CO2 1042 -

Total 10000 7356



10

1198811198621198742119862119874 = 119862119874 lowast 1 [m

3N] (12)

11988111986211987421198621198674 = 1198621198674 lowast 1 [m3

N] (13)

11988111986211987421198621198742 = 1198621198742 [m

3N] (14)

1198811198621198742 119905119900119905119886119897 = 1198811198621198742119862119874 + 1198811198621198742

1198621198674 + 11988111986211987421198621198742

[m3

N] (15)

11988111986721198741198621198674 = 1198621198674 lowast 2 [m3

N] (16)

119881119867201198672 = 1198672 lowast 1 [m3

N] (17)

1198811198672119874 119905119900119905119886119897 = 11988111986721198741198621198674 + 11988111986720

1198672 [m3N] (18)


Gaz m3N de gaz


CO2 H2O N2

CO 1890 1890 000 3555

CH4 068 068 136 511

H2 1749 000 1749 3290

N2 5251 - - 5251

CO2 1042 1042 - -

Total 10000 3000 1885 12607


















rel



119862119874

100lowast

M119862119874

V1205830

+ CH4

100lowast

1198721198621198674

V1205830

+ 1198672

100 lowast

1198721198672

V1205830

+

11986221198676

100lowast

11987211986221198676

V1205830

+ 1198732

100lowast

1198721198732

V1205830

+ 1198621198742

100lowast

1198721198621198742

V1205830

kgm3 (19)

11



0 = 1198811198742 119899119890119888119890119904119886119903 119905119900119905119886119897 lowast

ρ

100 m3

Nkg (20)



119900 =1198721198742

V1205830

kgkg (21)



11988111987420

021 m3

Nkg (22)



0 =1198721198742

0232 kgkg (23)


umed 119881119886119890119903 119906119899

0 (1 + 000161 lowast 119909) lowast 1198811198861198901199030 m3

Nkg (24)



0 = 119872119886119890119903 1199061199040 + 0001 lowast 119909 kgkg (25)


Nkg (26)



100 m3

Nkg (28)


Nkg (29)


lowast 119873100 m3

Nkg (30)


119867

100+ 1242 lowast

119882


0

[m3Nkg (31)




119881119892119886 (33)


119881119892119886 (34)


119881119892119886 (35)


119881119892119886 (36)



120583119892119886 (37)


120583119892119886 (38)


120583119892119886 (39)


120583119892119886 (40)




0 =120583119892119886

1198811205830 kg m3

N (41)



0 lowast1198790

1198793lowast

1199013

1199010 kg m3 (42)


120583119892119886 JkgK (43)


ardere


1198881199011198621198742+ 1199031198732 lowast 1205831198732 lowast 1198881199011198732

+ 1199031198732 lowast 1205831198732 lowast

1198881199011198732+ 1199031198672119874 lowast 1205831198672119874 lowast 1198881199011198672119874

kJkmol

K (44)

12



119888119901_119892119886 = 1199031198742 lowast 1198881199011198742+ 1199031198621198742 lowast 1198881199011198621198742

+ 1199031198732 lowast

1198881199011198732+ 1199031198732 lowast 1198881199011198732

+ 1199031198672119874 lowast 1198881199011198672119874

kJkg

K (45)



kJkg

K (46)


de ardere 119896119892119886 =

119888119901_119892119886

119888119907_119892119886 - (47)






































13









a gazelor












120574119903 =(1198790+∆119879)

119879119892119903lowast

119901119892119903



119879119886 =(1198790+∆119879+120574119903lowast119879119892119903)

(1+120574119903) [K] (49)


continuare



119901119888 = 119901119904119886 lowast 120576119899 [bar] (50)


119879119888 = 119879119886 lowast 120576(119899minus1) [K] (51)

14








119871119898119894119899 =1198810 119886119890119903

22414 [kmolkg] (52)


1205830 = 1 +1199051

1199052 (53)



400+

119874

3200) minus

1

119872 (54)

1199052 = 120582 lowast 119871119898119894119899 +1

119872 (55)


120583119891 = 1 +(1205830minus1)

(1+120574119903) (56)








gazului de sinteză









15





119879119911 = (120585lowast119876119894

((120582lowast119871119898119894119899+1

119872)lowast(1+120574119903))

+ 119888119898119907 + 119879119888) lowast1

119888119898119907lowast120583119891 [K] (59)


120576 =119879119911minus119879119911119901

119879119911lowast 100 lt1 (60)


119901119911119903 =119901119888lowast120583119891lowast119879119911

1198793 [bar] (61)



119901119911119903 = Θ lowast 119901119911 [bar] (62)


Π =119901119911119903

119901119888 (63)




119901119887 =119901119911119903

120576119896119889119890119904 [bar] (64)


119879119887 =119879119911

120576(119896119889119890119904minus1) [K] (65)




cursă-alezaj Φ=1



rel







16

1199011 =1minus

1

120576(119899minus1)

119899minus1 1199012 =

Πlowast(1minus1

120576(119896119889119890119904minus1))

(119896119889119890119904minus1)





120578119890119898lowast

100

119876119894 gkWh (70)




12 lowast 119875119890 lowast 107




314 lowast Φ)

13 lowast 100 mm (73)







30lowast 0001 ms (76)


119881119903119905 kWl (77)


119875119890 - (78)






Date de intrare



















17






















































18














119861119888119900119898119887 =119875119890

120578119890119898lowast119876119894 [kgs] (80)


119861119888ℎ119861119888119900119898119887

3600 [kgh] (81)


119861119907119900119897119881119892119886

119861119888ℎ [m3

Nh] (82)


119876 = 120577 middot 119861119888ℎ ∙ 119867119894 [kJh] (83)


119876119903119898 = 0266 ∙ 119894 ∙ 119863173 ∙ 1198780575 ∙ 119899071 ∙ (1 + 15 ∙119878

119863) ∙ (120576 minus 1)minus0286[kJh] (84)


119876119903119898 119905119900119905119886119897 =119876119903




119876119892119886 = 120588119892119886 ∙ 119862119872119901119892 ∙ 119861119907119900119897 ∙ (119879119890 minus 119879119894) [kJh] (86)


119876119892119886 119905119900119905119886119897 =119876119892119886



119876119890 = 3600 ∙ Pe [kJh] (88)

Volumul de CO

19

119881119862119874 =1198811198621198742minus

2

31198811198621198742

22414 [kmolkg] (89)



3 1198621198742 restul de

1

3 fiind CO


Δ119876119894119899 = 119881119862119874 ∙ 119862119872119901119862119874 ∙ 119861119888ℎ ∙ 119879119888 [kJh] (90)



119876119903119890119911 = 119876minus(119876119890 + 119876119903 + 119876119892119886 + ∆119876119894119899) [kJh] (91)


119902119890 =119876119890

119876 [] (92)


119902119903119898 =119876119903

119876 [] (93)


119902119892119886 =119876119892119886

119876 [] (94)


119902119903119890119911 =119876119903119890119911

119876 [] (95)






















20











1225











Q 100

Q_util 24

Q_rm 18

Q_ga 25

Q_rez 31

Q_in 2

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100


Rep

arti

tia

flu

xuri

lor

[

]


21


0983 bar T1 = T0 = 28815 K h0= h1 = 33714 kJKg


K h2t =cpT2t =11638 = 7019 kJkg



ηk = 33714 +

7019minus33714

098 = 6968 kJK T2 =

h2

cp =

6968

103 = 67652 K P2=P1εk = 098317 = 1671 bar







) =




119881119868119879119866lowast1198981198860 =

1

00133lowast177 = 4217



h3=cp T3 = 11 1225 = 143325 k J k g


p5 = p0) p4 = p5 +Δp45 = 1013 + 005 = 1063 bar


1199014=

15876

1073=14935


T4t = T3 εTG

1minusy

y = 1225 14935

1minus139

139 = 64606 K

h4t = cpT4t = 11 64606 = 71066 kJKg



250 = 095 -

14935minus1

250 = 0894


h4 = h3 - (h3 - h4t) = 143325 - (143325 -71066) 0894 = 78292 kJkg

T4 = 119945120786

119940119953 =

120789120790120784120791120784

120783120783 =71175 K


T5 =T4 = 71175 K


22


Lk = h2 - h1 = 6968 - 33714 = 35968 kJkg


LITG = (1 + vITG) (h3 - h4) = (1 + 00133) (143325 - 78292) = 65904 kJkg


LITG = LTG - LK = 65904 - 35968 = 29936 kJkg



Qt = V IT G 119867119894119894 ηCA = 0013350000098 = 65632 kJkg


Q1 =

29936

65632 = 0456



ηB = ηt ηCA ηM ηG ηtr=0378 0998 0992 0984 1 = 0436



B = PB

ηBlowastHii =

10000

0436lowast50000 = 0458 kgs


Dae r= α3 ma0 B = 4217 177 0458 = 34222 kgs


kgs



















23





Nr

crt











403502







TG





372911







24




RAPORT DE CERCETARE

TEMĂ DE CERCETARE



ABSORBȚIE FIZICĂ

ECHIPĂ DE PROIECT



25

Introducere











energetic







electrică


CO icircn H2





(WGS)

119862119874 + 1198672119874 harr 1198621198742 + 1198672 Δ119867 = minus41119896119869

119898119900119897 (4)



26






















de conversie

27
















4 CO2 = 22






28






















fi tratat [15]











29













solvent) 318 363 357 340


m3CO2m3

solvent







1

Singaz tratat

Expandor


Compresor singaz

SCH

Solvent fizic

Singaz


SCHCompresor

SeparatorExpandor

H2O


SCH




E

SCH

Q

E

Separator

Q

Pompă








30



-1020 degC

















solventului







31






solventului













32


Concluzii























33



captare a CO2 de 90



H2 27 35

CH4 1 12

N2 46 57

CO 4 5

CO2 22 28

PCI (kJkg) 41143 40307



CO2








gaze






34



35











36






pentru Varianta 0



pentru Varianta 1



pentru Varianta 2



pentru Varianta 3


Varianta 4






37

















38






1 2 și Varianta 4

119864119891119901119903119900119888119890119904 =119875119879119866minus119875119862

119892119904lowast119875119862119868119892119904 (1)




39



abur (119875119879119860)

119864119891119901119903119900119888119890119904 =119875119879119866+119875119879119860minus119875119862

119892119904lowast119875119862119868119892119904 (2)









40
















41













42













43




Concluzii



















44






















obținute







45

Bibliografie




October 2014



2014


2003













1427 2015





review Energy 35 2610-2628 2010






46









8








Element Valoare []

CO 1890

CH4 068

H2 1749

N2 5251

CO2 1042





(stoechiometric)


CO + 1

2 O2 rarr CO2 (1)

0

005

01

015

02

025

03

035

04

045

05

005 01 015 02 025 03 035

Syn

gas

com

po

siti

on

[m

ol

]


H2 CH4 N2

CO CO2 H2O

B

9

CH4 + 2 O2 rarr CO2 + 2 H2O (2)

H2 + 1

2 O2 rarr H2O (3)




1198811198742 119899119890119888119890119904119886119903 119862119874 = 119862119874 lowast1

2 [m3

N] (4)

1198811198742 119899119890119888119890119904119886119903 1198621198674 = 1198621198674 lowast 2 [m3N] (5)

1198811198742 119899119890119888119890119904119886119903 1198672 = 1198672 lowast1

2 [m3

N] (6)

1198811198742 119899119890119888119890119904119886119903 119905119900119905119886119897 = 1198811198742 119899119890119888119890119904119886119903 119862119874 + 1198811198742 119899119890119888119890119904119886119903 1198621198674 + 1198811198742 119899119890119888119890119904119886119903 1198672 [m3N] (7)





N

CO 1890 945

CH4 068 136

H2 1749 875

N2 5251 -

CO2 1042 -

Total 10000 1956



1198811198732 119899119890119888119890119904119886119903 119862119874 = 119862119874 lowast 18809 [m3N] (8)

1198811198732 119899119890119888119890119904119886119903 1198621198674 = 1198621198674 lowast 752 [m3N] (9)

1198811198732 119899119890119888119890119904119886119903 1198672 = 1198672 lowast (1

2

021minus

1

2) [m3

N] (10)

1198811198732 119899119890119888119890119904119886119903 119905119900119905119886119897 = 1198811198732 119899119890119888119890119904119886119903 119862119874 + 1198811198732 119899119890119888119890119904119886119903 1198621198674 + 1198811198732 119899119890119888119890119904119886119903 1198672 [m3N] (11)


Gaz m3N de gaz

N2 adus de oxigenul

din aer m3N

CO 1890 3555

CH4 068 511

H2 1749 3290

N2 5251 -

CO2 1042 -

Total 10000 7356



10

1198811198621198742119862119874 = 119862119874 lowast 1 [m

3N] (12)

11988111986211987421198621198674 = 1198621198674 lowast 1 [m3

N] (13)

11988111986211987421198621198742 = 1198621198742 [m

3N] (14)

1198811198621198742 119905119900119905119886119897 = 1198811198621198742119862119874 + 1198811198621198742

1198621198674 + 11988111986211987421198621198742

[m3

N] (15)

11988111986721198741198621198674 = 1198621198674 lowast 2 [m3

N] (16)

119881119867201198672 = 1198672 lowast 1 [m3

N] (17)

1198811198672119874 119905119900119905119886119897 = 11988111986721198741198621198674 + 11988111986720

1198672 [m3N] (18)


Gaz m3N de gaz


CO2 H2O N2

CO 1890 1890 000 3555

CH4 068 068 136 511

H2 1749 000 1749 3290

N2 5251 - - 5251

CO2 1042 1042 - -

Total 10000 3000 1885 12607


















rel



119862119874

100lowast

M119862119874

V1205830

+ CH4

100lowast

1198721198621198674

V1205830

+ 1198672

100 lowast

1198721198672

V1205830

+

11986221198676

100lowast

11987211986221198676

V1205830

+ 1198732

100lowast

1198721198732

V1205830

+ 1198621198742

100lowast

1198721198621198742

V1205830

kgm3 (19)

11



0 = 1198811198742 119899119890119888119890119904119886119903 119905119900119905119886119897 lowast

ρ

100 m3

Nkg (20)



119900 =1198721198742

V1205830

kgkg (21)



11988111987420

021 m3

Nkg (22)



0 =1198721198742

0232 kgkg (23)


umed 119881119886119890119903 119906119899

0 (1 + 000161 lowast 119909) lowast 1198811198861198901199030 m3

Nkg (24)



0 = 119872119886119890119903 1199061199040 + 0001 lowast 119909 kgkg (25)


Nkg (26)



100 m3

Nkg (28)


Nkg (29)


lowast 119873100 m3

Nkg (30)


119867

100+ 1242 lowast

119882


0

[m3Nkg (31)




119881119892119886 (33)


119881119892119886 (34)


119881119892119886 (35)


119881119892119886 (36)



120583119892119886 (37)


120583119892119886 (38)


120583119892119886 (39)


120583119892119886 (40)




0 =120583119892119886

1198811205830 kg m3

N (41)



0 lowast1198790

1198793lowast

1199013

1199010 kg m3 (42)


120583119892119886 JkgK (43)


ardere


1198881199011198621198742+ 1199031198732 lowast 1205831198732 lowast 1198881199011198732

+ 1199031198732 lowast 1205831198732 lowast

1198881199011198732+ 1199031198672119874 lowast 1205831198672119874 lowast 1198881199011198672119874

kJkmol

K (44)

12



119888119901_119892119886 = 1199031198742 lowast 1198881199011198742+ 1199031198621198742 lowast 1198881199011198621198742

+ 1199031198732 lowast

1198881199011198732+ 1199031198732 lowast 1198881199011198732

+ 1199031198672119874 lowast 1198881199011198672119874

kJkg

K (45)



kJkg

K (46)


de ardere 119896119892119886 =

119888119901_119892119886

119888119907_119892119886 - (47)






































13









a gazelor












120574119903 =(1198790+∆119879)

119879119892119903lowast

119901119892119903



119879119886 =(1198790+∆119879+120574119903lowast119879119892119903)

(1+120574119903) [K] (49)


continuare



119901119888 = 119901119904119886 lowast 120576119899 [bar] (50)


119879119888 = 119879119886 lowast 120576(119899minus1) [K] (51)

14








119871119898119894119899 =1198810 119886119890119903

22414 [kmolkg] (52)


1205830 = 1 +1199051

1199052 (53)



400+

119874

3200) minus

1

119872 (54)

1199052 = 120582 lowast 119871119898119894119899 +1

119872 (55)


120583119891 = 1 +(1205830minus1)

(1+120574119903) (56)








gazului de sinteză









15





119879119911 = (120585lowast119876119894

((120582lowast119871119898119894119899+1

119872)lowast(1+120574119903))

+ 119888119898119907 + 119879119888) lowast1

119888119898119907lowast120583119891 [K] (59)


120576 =119879119911minus119879119911119901

119879119911lowast 100 lt1 (60)


119901119911119903 =119901119888lowast120583119891lowast119879119911

1198793 [bar] (61)



119901119911119903 = Θ lowast 119901119911 [bar] (62)


Π =119901119911119903

119901119888 (63)




119901119887 =119901119911119903

120576119896119889119890119904 [bar] (64)


119879119887 =119879119911

120576(119896119889119890119904minus1) [K] (65)




cursă-alezaj Φ=1



rel







16

1199011 =1minus

1

120576(119899minus1)

119899minus1 1199012 =

Πlowast(1minus1

120576(119896119889119890119904minus1))

(119896119889119890119904minus1)





120578119890119898lowast

100

119876119894 gkWh (70)




12 lowast 119875119890 lowast 107




314 lowast Φ)

13 lowast 100 mm (73)







30lowast 0001 ms (76)


119881119903119905 kWl (77)


119875119890 - (78)






Date de intrare



















17






















































18














119861119888119900119898119887 =119875119890

120578119890119898lowast119876119894 [kgs] (80)


119861119888ℎ119861119888119900119898119887

3600 [kgh] (81)


119861119907119900119897119881119892119886

119861119888ℎ [m3

Nh] (82)


119876 = 120577 middot 119861119888ℎ ∙ 119867119894 [kJh] (83)


119876119903119898 = 0266 ∙ 119894 ∙ 119863173 ∙ 1198780575 ∙ 119899071 ∙ (1 + 15 ∙119878

119863) ∙ (120576 minus 1)minus0286[kJh] (84)


119876119903119898 119905119900119905119886119897 =119876119903




119876119892119886 = 120588119892119886 ∙ 119862119872119901119892 ∙ 119861119907119900119897 ∙ (119879119890 minus 119879119894) [kJh] (86)


119876119892119886 119905119900119905119886119897 =119876119892119886



119876119890 = 3600 ∙ Pe [kJh] (88)

Volumul de CO

19

119881119862119874 =1198811198621198742minus

2

31198811198621198742

22414 [kmolkg] (89)



3 1198621198742 restul de

1

3 fiind CO


Δ119876119894119899 = 119881119862119874 ∙ 119862119872119901119862119874 ∙ 119861119888ℎ ∙ 119879119888 [kJh] (90)



119876119903119890119911 = 119876minus(119876119890 + 119876119903 + 119876119892119886 + ∆119876119894119899) [kJh] (91)


119902119890 =119876119890

119876 [] (92)


119902119903119898 =119876119903

119876 [] (93)


119902119892119886 =119876119892119886

119876 [] (94)


119902119903119890119911 =119876119903119890119911

119876 [] (95)






















20











1225











Q 100

Q_util 24

Q_rm 18

Q_ga 25

Q_rez 31

Q_in 2

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100


Rep

arti

tia

flu

xuri

lor

[

]


21


0983 bar T1 = T0 = 28815 K h0= h1 = 33714 kJKg


K h2t =cpT2t =11638 = 7019 kJkg



ηk = 33714 +

7019minus33714

098 = 6968 kJK T2 =

h2

cp =

6968

103 = 67652 K P2=P1εk = 098317 = 1671 bar







) =




119881119868119879119866lowast1198981198860 =

1

00133lowast177 = 4217



h3=cp T3 = 11 1225 = 143325 k J k g


p5 = p0) p4 = p5 +Δp45 = 1013 + 005 = 1063 bar


1199014=

15876

1073=14935


T4t = T3 εTG

1minusy

y = 1225 14935

1minus139

139 = 64606 K

h4t = cpT4t = 11 64606 = 71066 kJKg



250 = 095 -

14935minus1

250 = 0894


h4 = h3 - (h3 - h4t) = 143325 - (143325 -71066) 0894 = 78292 kJkg

T4 = 119945120786

119940119953 =

120789120790120784120791120784

120783120783 =71175 K


T5 =T4 = 71175 K


22


Lk = h2 - h1 = 6968 - 33714 = 35968 kJkg


LITG = (1 + vITG) (h3 - h4) = (1 + 00133) (143325 - 78292) = 65904 kJkg


LITG = LTG - LK = 65904 - 35968 = 29936 kJkg



Qt = V IT G 119867119894119894 ηCA = 0013350000098 = 65632 kJkg


Q1 =

29936

65632 = 0456



ηB = ηt ηCA ηM ηG ηtr=0378 0998 0992 0984 1 = 0436



B = PB

ηBlowastHii =

10000

0436lowast50000 = 0458 kgs


Dae r= α3 ma0 B = 4217 177 0458 = 34222 kgs


kgs



















23





Nr

crt











403502







TG





372911







24




RAPORT DE CERCETARE

TEMĂ DE CERCETARE



ABSORBȚIE FIZICĂ

ECHIPĂ DE PROIECT



25

Introducere











energetic







electrică


CO icircn H2





(WGS)

119862119874 + 1198672119874 harr 1198621198742 + 1198672 Δ119867 = minus41119896119869

119898119900119897 (4)



26






















de conversie

27
















4 CO2 = 22






28






















fi tratat [15]











29













solvent) 318 363 357 340


m3CO2m3

solvent







1

Singaz tratat

Expandor


Compresor singaz

SCH

Solvent fizic

Singaz


SCHCompresor

SeparatorExpandor

H2O


SCH




E

SCH

Q

E

Separator

Q

Pompă








30



-1020 degC

















solventului







31






solventului













32


Concluzii























33



captare a CO2 de 90



H2 27 35

CH4 1 12

N2 46 57

CO 4 5

CO2 22 28

PCI (kJkg) 41143 40307



CO2








gaze






34



35











36






pentru Varianta 0



pentru Varianta 1



pentru Varianta 2



pentru Varianta 3


Varianta 4






37

















38






1 2 și Varianta 4

119864119891119901119903119900119888119890119904 =119875119879119866minus119875119862

119892119904lowast119875119862119868119892119904 (1)




39



abur (119875119879119860)

119864119891119901119903119900119888119890119904 =119875119879119866+119875119879119860minus119875119862

119892119904lowast119875119862119868119892119904 (2)









40
















41













42













43




Concluzii



















44






















obținute







45

Bibliografie




October 2014



2014


2003













1427 2015





review Energy 35 2610-2628 2010






46









9

CH4 + 2 O2 rarr CO2 + 2 H2O (2)

H2 + 1

2 O2 rarr H2O (3)




1198811198742 119899119890119888119890119904119886119903 119862119874 = 119862119874 lowast1

2 [m3

N] (4)

1198811198742 119899119890119888119890119904119886119903 1198621198674 = 1198621198674 lowast 2 [m3N] (5)

1198811198742 119899119890119888119890119904119886119903 1198672 = 1198672 lowast1

2 [m3

N] (6)

1198811198742 119899119890119888119890119904119886119903 119905119900119905119886119897 = 1198811198742 119899119890119888119890119904119886119903 119862119874 + 1198811198742 119899119890119888119890119904119886119903 1198621198674 + 1198811198742 119899119890119888119890119904119886119903 1198672 [m3N] (7)





N

CO 1890 945

CH4 068 136

H2 1749 875

N2 5251 -

CO2 1042 -

Total 10000 1956



1198811198732 119899119890119888119890119904119886119903 119862119874 = 119862119874 lowast 18809 [m3N] (8)

1198811198732 119899119890119888119890119904119886119903 1198621198674 = 1198621198674 lowast 752 [m3N] (9)

1198811198732 119899119890119888119890119904119886119903 1198672 = 1198672 lowast (1

2

021minus

1

2) [m3

N] (10)

1198811198732 119899119890119888119890119904119886119903 119905119900119905119886119897 = 1198811198732 119899119890119888119890119904119886119903 119862119874 + 1198811198732 119899119890119888119890119904119886119903 1198621198674 + 1198811198732 119899119890119888119890119904119886119903 1198672 [m3N] (11)


Gaz m3N de gaz

N2 adus de oxigenul

din aer m3N

CO 1890 3555

CH4 068 511

H2 1749 3290

N2 5251 -

CO2 1042 -

Total 10000 7356



10

1198811198621198742119862119874 = 119862119874 lowast 1 [m

3N] (12)

11988111986211987421198621198674 = 1198621198674 lowast 1 [m3

N] (13)

11988111986211987421198621198742 = 1198621198742 [m

3N] (14)

1198811198621198742 119905119900119905119886119897 = 1198811198621198742119862119874 + 1198811198621198742

1198621198674 + 11988111986211987421198621198742

[m3

N] (15)

11988111986721198741198621198674 = 1198621198674 lowast 2 [m3

N] (16)

119881119867201198672 = 1198672 lowast 1 [m3

N] (17)

1198811198672119874 119905119900119905119886119897 = 11988111986721198741198621198674 + 11988111986720

1198672 [m3N] (18)


Gaz m3N de gaz


CO2 H2O N2

CO 1890 1890 000 3555

CH4 068 068 136 511

H2 1749 000 1749 3290

N2 5251 - - 5251

CO2 1042 1042 - -

Total 10000 3000 1885 12607


















rel



119862119874

100lowast

M119862119874

V1205830

+ CH4

100lowast

1198721198621198674

V1205830

+ 1198672

100 lowast

1198721198672

V1205830

+

11986221198676

100lowast

11987211986221198676

V1205830

+ 1198732

100lowast

1198721198732

V1205830

+ 1198621198742

100lowast

1198721198621198742

V1205830

kgm3 (19)

11



0 = 1198811198742 119899119890119888119890119904119886119903 119905119900119905119886119897 lowast

ρ

100 m3

Nkg (20)



119900 =1198721198742

V1205830

kgkg (21)



11988111987420

021 m3

Nkg (22)



0 =1198721198742

0232 kgkg (23)


umed 119881119886119890119903 119906119899

0 (1 + 000161 lowast 119909) lowast 1198811198861198901199030 m3

Nkg (24)



0 = 119872119886119890119903 1199061199040 + 0001 lowast 119909 kgkg (25)


Nkg (26)



100 m3

Nkg (28)


Nkg (29)


lowast 119873100 m3

Nkg (30)


119867

100+ 1242 lowast

119882


0

[m3Nkg (31)




119881119892119886 (33)


119881119892119886 (34)


119881119892119886 (35)


119881119892119886 (36)



120583119892119886 (37)


120583119892119886 (38)


120583119892119886 (39)


120583119892119886 (40)




0 =120583119892119886

1198811205830 kg m3

N (41)



0 lowast1198790

1198793lowast

1199013

1199010 kg m3 (42)


120583119892119886 JkgK (43)


ardere


1198881199011198621198742+ 1199031198732 lowast 1205831198732 lowast 1198881199011198732

+ 1199031198732 lowast 1205831198732 lowast

1198881199011198732+ 1199031198672119874 lowast 1205831198672119874 lowast 1198881199011198672119874

kJkmol

K (44)

12



119888119901_119892119886 = 1199031198742 lowast 1198881199011198742+ 1199031198621198742 lowast 1198881199011198621198742

+ 1199031198732 lowast

1198881199011198732+ 1199031198732 lowast 1198881199011198732

+ 1199031198672119874 lowast 1198881199011198672119874

kJkg

K (45)



kJkg

K (46)


de ardere 119896119892119886 =

119888119901_119892119886

119888119907_119892119886 - (47)






































13









a gazelor












120574119903 =(1198790+∆119879)

119879119892119903lowast

119901119892119903



119879119886 =(1198790+∆119879+120574119903lowast119879119892119903)

(1+120574119903) [K] (49)


continuare



119901119888 = 119901119904119886 lowast 120576119899 [bar] (50)


119879119888 = 119879119886 lowast 120576(119899minus1) [K] (51)

14








119871119898119894119899 =1198810 119886119890119903

22414 [kmolkg] (52)


1205830 = 1 +1199051

1199052 (53)



400+

119874

3200) minus

1

119872 (54)

1199052 = 120582 lowast 119871119898119894119899 +1

119872 (55)


120583119891 = 1 +(1205830minus1)

(1+120574119903) (56)








gazului de sinteză









15





119879119911 = (120585lowast119876119894

((120582lowast119871119898119894119899+1

119872)lowast(1+120574119903))

+ 119888119898119907 + 119879119888) lowast1

119888119898119907lowast120583119891 [K] (59)


120576 =119879119911minus119879119911119901

119879119911lowast 100 lt1 (60)


119901119911119903 =119901119888lowast120583119891lowast119879119911

1198793 [bar] (61)



119901119911119903 = Θ lowast 119901119911 [bar] (62)


Π =119901119911119903

119901119888 (63)




119901119887 =119901119911119903

120576119896119889119890119904 [bar] (64)


119879119887 =119879119911

120576(119896119889119890119904minus1) [K] (65)




cursă-alezaj Φ=1



rel







16

1199011 =1minus

1

120576(119899minus1)

119899minus1 1199012 =

Πlowast(1minus1

120576(119896119889119890119904minus1))

(119896119889119890119904minus1)





120578119890119898lowast

100

119876119894 gkWh (70)




12 lowast 119875119890 lowast 107




314 lowast Φ)

13 lowast 100 mm (73)







30lowast 0001 ms (76)


119881119903119905 kWl (77)


119875119890 - (78)






Date de intrare



















17






















































18














119861119888119900119898119887 =119875119890

120578119890119898lowast119876119894 [kgs] (80)


119861119888ℎ119861119888119900119898119887

3600 [kgh] (81)


119861119907119900119897119881119892119886

119861119888ℎ [m3

Nh] (82)


119876 = 120577 middot 119861119888ℎ ∙ 119867119894 [kJh] (83)


119876119903119898 = 0266 ∙ 119894 ∙ 119863173 ∙ 1198780575 ∙ 119899071 ∙ (1 + 15 ∙119878

119863) ∙ (120576 minus 1)minus0286[kJh] (84)


119876119903119898 119905119900119905119886119897 =119876119903




119876119892119886 = 120588119892119886 ∙ 119862119872119901119892 ∙ 119861119907119900119897 ∙ (119879119890 minus 119879119894) [kJh] (86)


119876119892119886 119905119900119905119886119897 =119876119892119886



119876119890 = 3600 ∙ Pe [kJh] (88)

Volumul de CO

19

119881119862119874 =1198811198621198742minus

2

31198811198621198742

22414 [kmolkg] (89)



3 1198621198742 restul de

1

3 fiind CO


Δ119876119894119899 = 119881119862119874 ∙ 119862119872119901119862119874 ∙ 119861119888ℎ ∙ 119879119888 [kJh] (90)



119876119903119890119911 = 119876minus(119876119890 + 119876119903 + 119876119892119886 + ∆119876119894119899) [kJh] (91)


119902119890 =119876119890

119876 [] (92)


119902119903119898 =119876119903

119876 [] (93)


119902119892119886 =119876119892119886

119876 [] (94)


119902119903119890119911 =119876119903119890119911

119876 [] (95)






















20











1225











Q 100

Q_util 24

Q_rm 18

Q_ga 25

Q_rez 31

Q_in 2

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100


Rep

arti

tia

flu

xuri

lor

[

]


21


0983 bar T1 = T0 = 28815 K h0= h1 = 33714 kJKg


K h2t =cpT2t =11638 = 7019 kJkg



ηk = 33714 +

7019minus33714

098 = 6968 kJK T2 =

h2

cp =

6968

103 = 67652 K P2=P1εk = 098317 = 1671 bar







) =




119881119868119879119866lowast1198981198860 =

1

00133lowast177 = 4217



h3=cp T3 = 11 1225 = 143325 k J k g


p5 = p0) p4 = p5 +Δp45 = 1013 + 005 = 1063 bar


1199014=

15876

1073=14935


T4t = T3 εTG

1minusy

y = 1225 14935

1minus139

139 = 64606 K

h4t = cpT4t = 11 64606 = 71066 kJKg



250 = 095 -

14935minus1

250 = 0894


h4 = h3 - (h3 - h4t) = 143325 - (143325 -71066) 0894 = 78292 kJkg

T4 = 119945120786

119940119953 =

120789120790120784120791120784

120783120783 =71175 K


T5 =T4 = 71175 K


22


Lk = h2 - h1 = 6968 - 33714 = 35968 kJkg


LITG = (1 + vITG) (h3 - h4) = (1 + 00133) (143325 - 78292) = 65904 kJkg


LITG = LTG - LK = 65904 - 35968 = 29936 kJkg



Qt = V IT G 119867119894119894 ηCA = 0013350000098 = 65632 kJkg


Q1 =

29936

65632 = 0456



ηB = ηt ηCA ηM ηG ηtr=0378 0998 0992 0984 1 = 0436



B = PB

ηBlowastHii =

10000

0436lowast50000 = 0458 kgs


Dae r= α3 ma0 B = 4217 177 0458 = 34222 kgs


kgs



















23





Nr

crt











403502







TG





372911







24




RAPORT DE CERCETARE

TEMĂ DE CERCETARE



ABSORBȚIE FIZICĂ

ECHIPĂ DE PROIECT



25

Introducere











energetic







electrică


CO icircn H2





(WGS)

119862119874 + 1198672119874 harr 1198621198742 + 1198672 Δ119867 = minus41119896119869

119898119900119897 (4)



26






















de conversie

27
















4 CO2 = 22






28






















fi tratat [15]











29













solvent) 318 363 357 340


m3CO2m3

solvent







1

Singaz tratat

Expandor


Compresor singaz

SCH

Solvent fizic

Singaz


SCHCompresor

SeparatorExpandor

H2O


SCH




E

SCH

Q

E

Separator

Q

Pompă








30



-1020 degC

















solventului







31






solventului













32


Concluzii























33



captare a CO2 de 90



H2 27 35

CH4 1 12

N2 46 57

CO 4 5

CO2 22 28

PCI (kJkg) 41143 40307



CO2








gaze






34



35











36






pentru Varianta 0



pentru Varianta 1



pentru Varianta 2



pentru Varianta 3


Varianta 4






37

















38






1 2 și Varianta 4

119864119891119901119903119900119888119890119904 =119875119879119866minus119875119862

119892119904lowast119875119862119868119892119904 (1)




39



abur (119875119879119860)

119864119891119901119903119900119888119890119904 =119875119879119866+119875119879119860minus119875119862

119892119904lowast119875119862119868119892119904 (2)









40
















41













42













43




Concluzii



















44






















obținute







45

Bibliografie




October 2014



2014


2003













1427 2015





review Energy 35 2610-2628 2010






46









10

1198811198621198742119862119874 = 119862119874 lowast 1 [m

3N] (12)

11988111986211987421198621198674 = 1198621198674 lowast 1 [m3

N] (13)

11988111986211987421198621198742 = 1198621198742 [m

3N] (14)

1198811198621198742 119905119900119905119886119897 = 1198811198621198742119862119874 + 1198811198621198742

1198621198674 + 11988111986211987421198621198742

[m3

N] (15)

11988111986721198741198621198674 = 1198621198674 lowast 2 [m3

N] (16)

119881119867201198672 = 1198672 lowast 1 [m3

N] (17)

1198811198672119874 119905119900119905119886119897 = 11988111986721198741198621198674 + 11988111986720

1198672 [m3N] (18)


Gaz m3N de gaz


CO2 H2O N2

CO 1890 1890 000 3555

CH4 068 068 136 511

H2 1749 000 1749 3290

N2 5251 - - 5251

CO2 1042 1042 - -

Total 10000 3000 1885 12607


















rel



119862119874

100lowast

M119862119874

V1205830

+ CH4

100lowast

1198721198621198674

V1205830

+ 1198672

100 lowast

1198721198672

V1205830

+

11986221198676

100lowast

11987211986221198676

V1205830

+ 1198732

100lowast

1198721198732

V1205830

+ 1198621198742

100lowast

1198721198621198742

V1205830

kgm3 (19)

11



0 = 1198811198742 119899119890119888119890119904119886119903 119905119900119905119886119897 lowast

ρ

100 m3

Nkg (20)



119900 =1198721198742

V1205830

kgkg (21)



11988111987420

021 m3

Nkg (22)



0 =1198721198742

0232 kgkg (23)


umed 119881119886119890119903 119906119899

0 (1 + 000161 lowast 119909) lowast 1198811198861198901199030 m3

Nkg (24)



0 = 119872119886119890119903 1199061199040 + 0001 lowast 119909 kgkg (25)


Nkg (26)



100 m3

Nkg (28)


Nkg (29)


lowast 119873100 m3

Nkg (30)


119867

100+ 1242 lowast

119882


0

[m3Nkg (31)




119881119892119886 (33)


119881119892119886 (34)


119881119892119886 (35)


119881119892119886 (36)



120583119892119886 (37)


120583119892119886 (38)


120583119892119886 (39)


120583119892119886 (40)




0 =120583119892119886

1198811205830 kg m3

N (41)



0 lowast1198790

1198793lowast

1199013

1199010 kg m3 (42)


120583119892119886 JkgK (43)


ardere


1198881199011198621198742+ 1199031198732 lowast 1205831198732 lowast 1198881199011198732

+ 1199031198732 lowast 1205831198732 lowast

1198881199011198732+ 1199031198672119874 lowast 1205831198672119874 lowast 1198881199011198672119874

kJkmol

K (44)

12



119888119901_119892119886 = 1199031198742 lowast 1198881199011198742+ 1199031198621198742 lowast 1198881199011198621198742

+ 1199031198732 lowast

1198881199011198732+ 1199031198732 lowast 1198881199011198732

+ 1199031198672119874 lowast 1198881199011198672119874

kJkg

K (45)



kJkg

K (46)


de ardere 119896119892119886 =

119888119901_119892119886

119888119907_119892119886 - (47)






































13









a gazelor












120574119903 =(1198790+∆119879)

119879119892119903lowast

119901119892119903



119879119886 =(1198790+∆119879+120574119903lowast119879119892119903)

(1+120574119903) [K] (49)


continuare



119901119888 = 119901119904119886 lowast 120576119899 [bar] (50)


119879119888 = 119879119886 lowast 120576(119899minus1) [K] (51)

14








119871119898119894119899 =1198810 119886119890119903

22414 [kmolkg] (52)


1205830 = 1 +1199051

1199052 (53)



400+

119874

3200) minus

1

119872 (54)

1199052 = 120582 lowast 119871119898119894119899 +1

119872 (55)


120583119891 = 1 +(1205830minus1)

(1+120574119903) (56)








gazului de sinteză









15





119879119911 = (120585lowast119876119894

((120582lowast119871119898119894119899+1

119872)lowast(1+120574119903))

+ 119888119898119907 + 119879119888) lowast1

119888119898119907lowast120583119891 [K] (59)


120576 =119879119911minus119879119911119901

119879119911lowast 100 lt1 (60)


119901119911119903 =119901119888lowast120583119891lowast119879119911

1198793 [bar] (61)



119901119911119903 = Θ lowast 119901119911 [bar] (62)


Π =119901119911119903

119901119888 (63)




119901119887 =119901119911119903

120576119896119889119890119904 [bar] (64)


119879119887 =119879119911

120576(119896119889119890119904minus1) [K] (65)




cursă-alezaj Φ=1



rel







16

1199011 =1minus

1

120576(119899minus1)

119899minus1 1199012 =

Πlowast(1minus1

120576(119896119889119890119904minus1))

(119896119889119890119904minus1)





120578119890119898lowast

100

119876119894 gkWh (70)




12 lowast 119875119890 lowast 107




314 lowast Φ)

13 lowast 100 mm (73)







30lowast 0001 ms (76)


119881119903119905 kWl (77)


119875119890 - (78)






Date de intrare



















17






















































18














119861119888119900119898119887 =119875119890

120578119890119898lowast119876119894 [kgs] (80)


119861119888ℎ119861119888119900119898119887

3600 [kgh] (81)


119861119907119900119897119881119892119886

119861119888ℎ [m3

Nh] (82)


119876 = 120577 middot 119861119888ℎ ∙ 119867119894 [kJh] (83)


119876119903119898 = 0266 ∙ 119894 ∙ 119863173 ∙ 1198780575 ∙ 119899071 ∙ (1 + 15 ∙119878

119863) ∙ (120576 minus 1)minus0286[kJh] (84)


119876119903119898 119905119900119905119886119897 =119876119903




119876119892119886 = 120588119892119886 ∙ 119862119872119901119892 ∙ 119861119907119900119897 ∙ (119879119890 minus 119879119894) [kJh] (86)


119876119892119886 119905119900119905119886119897 =119876119892119886



119876119890 = 3600 ∙ Pe [kJh] (88)

Volumul de CO

19

119881119862119874 =1198811198621198742minus

2

31198811198621198742

22414 [kmolkg] (89)



3 1198621198742 restul de

1

3 fiind CO


Δ119876119894119899 = 119881119862119874 ∙ 119862119872119901119862119874 ∙ 119861119888ℎ ∙ 119879119888 [kJh] (90)



119876119903119890119911 = 119876minus(119876119890 + 119876119903 + 119876119892119886 + ∆119876119894119899) [kJh] (91)


119902119890 =119876119890

119876 [] (92)


119902119903119898 =119876119903

119876 [] (93)


119902119892119886 =119876119892119886

119876 [] (94)


119902119903119890119911 =119876119903119890119911

119876 [] (95)






















20











1225











Q 100

Q_util 24

Q_rm 18

Q_ga 25

Q_rez 31

Q_in 2

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100


Rep

arti

tia

flu

xuri

lor

[

]


21


0983 bar T1 = T0 = 28815 K h0= h1 = 33714 kJKg


K h2t =cpT2t =11638 = 7019 kJkg



ηk = 33714 +

7019minus33714

098 = 6968 kJK T2 =

h2

cp =

6968

103 = 67652 K P2=P1εk = 098317 = 1671 bar







) =




119881119868119879119866lowast1198981198860 =

1

00133lowast177 = 4217



h3=cp T3 = 11 1225 = 143325 k J k g


p5 = p0) p4 = p5 +Δp45 = 1013 + 005 = 1063 bar


1199014=

15876

1073=14935


T4t = T3 εTG

1minusy

y = 1225 14935

1minus139

139 = 64606 K

h4t = cpT4t = 11 64606 = 71066 kJKg



250 = 095 -

14935minus1

250 = 0894


h4 = h3 - (h3 - h4t) = 143325 - (143325 -71066) 0894 = 78292 kJkg

T4 = 119945120786

119940119953 =

120789120790120784120791120784

120783120783 =71175 K


T5 =T4 = 71175 K


22


Lk = h2 - h1 = 6968 - 33714 = 35968 kJkg


LITG = (1 + vITG) (h3 - h4) = (1 + 00133) (143325 - 78292) = 65904 kJkg


LITG = LTG - LK = 65904 - 35968 = 29936 kJkg



Qt = V IT G 119867119894119894 ηCA = 0013350000098 = 65632 kJkg


Q1 =

29936

65632 = 0456



ηB = ηt ηCA ηM ηG ηtr=0378 0998 0992 0984 1 = 0436



B = PB

ηBlowastHii =

10000

0436lowast50000 = 0458 kgs


Dae r= α3 ma0 B = 4217 177 0458 = 34222 kgs


kgs



















23





Nr

crt











403502







TG





372911







24




RAPORT DE CERCETARE

TEMĂ DE CERCETARE



ABSORBȚIE FIZICĂ

ECHIPĂ DE PROIECT



25

Introducere











energetic







electrică


CO icircn H2





(WGS)

119862119874 + 1198672119874 harr 1198621198742 + 1198672 Δ119867 = minus41119896119869

119898119900119897 (4)



26






















de conversie

27
















4 CO2 = 22






28






















fi tratat [15]











29













solvent) 318 363 357 340


m3CO2m3

solvent







1

Singaz tratat

Expandor


Compresor singaz

SCH

Solvent fizic

Singaz


SCHCompresor

SeparatorExpandor

H2O


SCH




E

SCH

Q

E

Separator

Q

Pompă








30



-1020 degC

















solventului







31






solventului













32


Concluzii























33



captare a CO2 de 90



H2 27 35

CH4 1 12

N2 46 57

CO 4 5

CO2 22 28

PCI (kJkg) 41143 40307



CO2








gaze






34



35











36






pentru Varianta 0



pentru Varianta 1



pentru Varianta 2



pentru Varianta 3


Varianta 4






37

















38






1 2 și Varianta 4

119864119891119901119903119900119888119890119904 =119875119879119866minus119875119862

119892119904lowast119875119862119868119892119904 (1)




39



abur (119875119879119860)

119864119891119901119903119900119888119890119904 =119875119879119866+119875119879119860minus119875119862

119892119904lowast119875119862119868119892119904 (2)









40
















41













42













43




Concluzii



















44






















obținute







45

Bibliografie




October 2014



2014


2003













1427 2015





review Energy 35 2610-2628 2010






46









11



0 = 1198811198742 119899119890119888119890119904119886119903 119905119900119905119886119897 lowast

ρ

100 m3

Nkg (20)



119900 =1198721198742

V1205830

kgkg (21)



11988111987420

021 m3

Nkg (22)



0 =1198721198742

0232 kgkg (23)


umed 119881119886119890119903 119906119899

0 (1 + 000161 lowast 119909) lowast 1198811198861198901199030 m3

Nkg (24)



0 = 119872119886119890119903 1199061199040 + 0001 lowast 119909 kgkg (25)


Nkg (26)



100 m3

Nkg (28)


Nkg (29)


lowast 119873100 m3

Nkg (30)


119867

100+ 1242 lowast

119882


0

[m3Nkg (31)




119881119892119886 (33)


119881119892119886 (34)


119881119892119886 (35)


119881119892119886 (36)



120583119892119886 (37)


120583119892119886 (38)


120583119892119886 (39)


120583119892119886 (40)




0 =120583119892119886

1198811205830 kg m3

N (41)



0 lowast1198790

1198793lowast

1199013

1199010 kg m3 (42)


120583119892119886 JkgK (43)


ardere


1198881199011198621198742+ 1199031198732 lowast 1205831198732 lowast 1198881199011198732

+ 1199031198732 lowast 1205831198732 lowast

1198881199011198732+ 1199031198672119874 lowast 1205831198672119874 lowast 1198881199011198672119874

kJkmol

K (44)

12



119888119901_119892119886 = 1199031198742 lowast 1198881199011198742+ 1199031198621198742 lowast 1198881199011198621198742

+ 1199031198732 lowast

1198881199011198732+ 1199031198732 lowast 1198881199011198732

+ 1199031198672119874 lowast 1198881199011198672119874

kJkg

K (45)



kJkg

K (46)


de ardere 119896119892119886 =

119888119901_119892119886

119888119907_119892119886 - (47)






































13









a gazelor












120574119903 =(1198790+∆119879)

119879119892119903lowast

119901119892119903



119879119886 =(1198790+∆119879+120574119903lowast119879119892119903)

(1+120574119903) [K] (49)


continuare



119901119888 = 119901119904119886 lowast 120576119899 [bar] (50)


119879119888 = 119879119886 lowast 120576(119899minus1) [K] (51)

14








119871119898119894119899 =1198810 119886119890119903

22414 [kmolkg] (52)


1205830 = 1 +1199051

1199052 (53)



400+

119874

3200) minus

1

119872 (54)

1199052 = 120582 lowast 119871119898119894119899 +1

119872 (55)


120583119891 = 1 +(1205830minus1)

(1+120574119903) (56)








gazului de sinteză









15





119879119911 = (120585lowast119876119894

((120582lowast119871119898119894119899+1

119872)lowast(1+120574119903))

+ 119888119898119907 + 119879119888) lowast1

119888119898119907lowast120583119891 [K] (59)


120576 =119879119911minus119879119911119901

119879119911lowast 100 lt1 (60)


119901119911119903 =119901119888lowast120583119891lowast119879119911

1198793 [bar] (61)



119901119911119903 = Θ lowast 119901119911 [bar] (62)


Π =119901119911119903

119901119888 (63)




119901119887 =119901119911119903

120576119896119889119890119904 [bar] (64)


119879119887 =119879119911

120576(119896119889119890119904minus1) [K] (65)




cursă-alezaj Φ=1



rel







16

1199011 =1minus

1

120576(119899minus1)

119899minus1 1199012 =

Πlowast(1minus1

120576(119896119889119890119904minus1))

(119896119889119890119904minus1)





120578119890119898lowast

100

119876119894 gkWh (70)




12 lowast 119875119890 lowast 107




314 lowast Φ)

13 lowast 100 mm (73)







30lowast 0001 ms (76)


119881119903119905 kWl (77)


119875119890 - (78)






Date de intrare



















17






















































18














119861119888119900119898119887 =119875119890

120578119890119898lowast119876119894 [kgs] (80)


119861119888ℎ119861119888119900119898119887

3600 [kgh] (81)


119861119907119900119897119881119892119886

119861119888ℎ [m3

Nh] (82)


119876 = 120577 middot 119861119888ℎ ∙ 119867119894 [kJh] (83)


119876119903119898 = 0266 ∙ 119894 ∙ 119863173 ∙ 1198780575 ∙ 119899071 ∙ (1 + 15 ∙119878

119863) ∙ (120576 minus 1)minus0286[kJh] (84)


119876119903119898 119905119900119905119886119897 =119876119903




119876119892119886 = 120588119892119886 ∙ 119862119872119901119892 ∙ 119861119907119900119897 ∙ (119879119890 minus 119879119894) [kJh] (86)


119876119892119886 119905119900119905119886119897 =119876119892119886



119876119890 = 3600 ∙ Pe [kJh] (88)

Volumul de CO

19

119881119862119874 =1198811198621198742minus

2

31198811198621198742

22414 [kmolkg] (89)



3 1198621198742 restul de

1

3 fiind CO


Δ119876119894119899 = 119881119862119874 ∙ 119862119872119901119862119874 ∙ 119861119888ℎ ∙ 119879119888 [kJh] (90)



119876119903119890119911 = 119876minus(119876119890 + 119876119903 + 119876119892119886 + ∆119876119894119899) [kJh] (91)


119902119890 =119876119890

119876 [] (92)


119902119903119898 =119876119903

119876 [] (93)


119902119892119886 =119876119892119886

119876 [] (94)


119902119903119890119911 =119876119903119890119911

119876 [] (95)






















20











1225











Q 100

Q_util 24

Q_rm 18

Q_ga 25

Q_rez 31

Q_in 2

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100


Rep

arti

tia

flu

xuri

lor

[

]


21


0983 bar T1 = T0 = 28815 K h0= h1 = 33714 kJKg


K h2t =cpT2t =11638 = 7019 kJkg



ηk = 33714 +

7019minus33714

098 = 6968 kJK T2 =

h2

cp =

6968

103 = 67652 K P2=P1εk = 098317 = 1671 bar







) =




119881119868119879119866lowast1198981198860 =

1

00133lowast177 = 4217



h3=cp T3 = 11 1225 = 143325 k J k g


p5 = p0) p4 = p5 +Δp45 = 1013 + 005 = 1063 bar


1199014=

15876

1073=14935


T4t = T3 εTG

1minusy

y = 1225 14935

1minus139

139 = 64606 K

h4t = cpT4t = 11 64606 = 71066 kJKg



250 = 095 -

14935minus1

250 = 0894


h4 = h3 - (h3 - h4t) = 143325 - (143325 -71066) 0894 = 78292 kJkg

T4 = 119945120786

119940119953 =

120789120790120784120791120784

120783120783 =71175 K


T5 =T4 = 71175 K


22


Lk = h2 - h1 = 6968 - 33714 = 35968 kJkg


LITG = (1 + vITG) (h3 - h4) = (1 + 00133) (143325 - 78292) = 65904 kJkg


LITG = LTG - LK = 65904 - 35968 = 29936 kJkg



Qt = V IT G 119867119894119894 ηCA = 0013350000098 = 65632 kJkg


Q1 =

29936

65632 = 0456



ηB = ηt ηCA ηM ηG ηtr=0378 0998 0992 0984 1 = 0436



B = PB

ηBlowastHii =

10000

0436lowast50000 = 0458 kgs


Dae r= α3 ma0 B = 4217 177 0458 = 34222 kgs


kgs



















23





Nr

crt











403502







TG





372911







24




RAPORT DE CERCETARE

TEMĂ DE CERCETARE



ABSORBȚIE FIZICĂ

ECHIPĂ DE PROIECT



25

Introducere











energetic







electrică


CO icircn H2





(WGS)

119862119874 + 1198672119874 harr 1198621198742 + 1198672 Δ119867 = minus41119896119869

119898119900119897 (4)



26






















de conversie

27
















4 CO2 = 22






28






















fi tratat [15]











29













solvent) 318 363 357 340


m3CO2m3

solvent







1

Singaz tratat

Expandor


Compresor singaz

SCH

Solvent fizic

Singaz


SCHCompresor

SeparatorExpandor

H2O


SCH




E

SCH

Q

E

Separator

Q

Pompă








30



-1020 degC

















solventului







31






solventului













32


Concluzii























33



captare a CO2 de 90



H2 27 35

CH4 1 12

N2 46 57

CO 4 5

CO2 22 28

PCI (kJkg) 41143 40307



CO2








gaze






34



35











36






pentru Varianta 0



pentru Varianta 1



pentru Varianta 2



pentru Varianta 3


Varianta 4






37

















38






1 2 și Varianta 4

119864119891119901119903119900119888119890119904 =119875119879119866minus119875119862

119892119904lowast119875119862119868119892119904 (1)




39



abur (119875119879119860)

119864119891119901119903119900119888119890119904 =119875119879119866+119875119879119860minus119875119862

119892119904lowast119875119862119868119892119904 (2)









40
















41













42













43




Concluzii



















44






















obținute







45

Bibliografie




October 2014



2014


2003













1427 2015





review Energy 35 2610-2628 2010






46









12



119888119901_119892119886 = 1199031198742 lowast 1198881199011198742+ 1199031198621198742 lowast 1198881199011198621198742

+ 1199031198732 lowast

1198881199011198732+ 1199031198732 lowast 1198881199011198732

+ 1199031198672119874 lowast 1198881199011198672119874

kJkg

K (45)



kJkg

K (46)


de ardere 119896119892119886 =

119888119901_119892119886

119888119907_119892119886 - (47)






































13









a gazelor












120574119903 =(1198790+∆119879)

119879119892119903lowast

119901119892119903



119879119886 =(1198790+∆119879+120574119903lowast119879119892119903)

(1+120574119903) [K] (49)


continuare



119901119888 = 119901119904119886 lowast 120576119899 [bar] (50)


119879119888 = 119879119886 lowast 120576(119899minus1) [K] (51)

14








119871119898119894119899 =1198810 119886119890119903

22414 [kmolkg] (52)


1205830 = 1 +1199051

1199052 (53)



400+

119874

3200) minus

1

119872 (54)

1199052 = 120582 lowast 119871119898119894119899 +1

119872 (55)


120583119891 = 1 +(1205830minus1)

(1+120574119903) (56)








gazului de sinteză









15





119879119911 = (120585lowast119876119894

((120582lowast119871119898119894119899+1

119872)lowast(1+120574119903))

+ 119888119898119907 + 119879119888) lowast1

119888119898119907lowast120583119891 [K] (59)


120576 =119879119911minus119879119911119901

119879119911lowast 100 lt1 (60)


119901119911119903 =119901119888lowast120583119891lowast119879119911

1198793 [bar] (61)



119901119911119903 = Θ lowast 119901119911 [bar] (62)


Π =119901119911119903

119901119888 (63)




119901119887 =119901119911119903

120576119896119889119890119904 [bar] (64)


119879119887 =119879119911

120576(119896119889119890119904minus1) [K] (65)




cursă-alezaj Φ=1



rel







16

1199011 =1minus

1

120576(119899minus1)

119899minus1 1199012 =

Πlowast(1minus1

120576(119896119889119890119904minus1))

(119896119889119890119904minus1)





120578119890119898lowast

100

119876119894 gkWh (70)




12 lowast 119875119890 lowast 107




314 lowast Φ)

13 lowast 100 mm (73)







30lowast 0001 ms (76)


119881119903119905 kWl (77)


119875119890 - (78)






Date de intrare



















17






















































18














119861119888119900119898119887 =119875119890

120578119890119898lowast119876119894 [kgs] (80)


119861119888ℎ119861119888119900119898119887

3600 [kgh] (81)


119861119907119900119897119881119892119886

119861119888ℎ [m3

Nh] (82)


119876 = 120577 middot 119861119888ℎ ∙ 119867119894 [kJh] (83)


119876119903119898 = 0266 ∙ 119894 ∙ 119863173 ∙ 1198780575 ∙ 119899071 ∙ (1 + 15 ∙119878

119863) ∙ (120576 minus 1)minus0286[kJh] (84)


119876119903119898 119905119900119905119886119897 =119876119903




119876119892119886 = 120588119892119886 ∙ 119862119872119901119892 ∙ 119861119907119900119897 ∙ (119879119890 minus 119879119894) [kJh] (86)


119876119892119886 119905119900119905119886119897 =119876119892119886



119876119890 = 3600 ∙ Pe [kJh] (88)

Volumul de CO

19

119881119862119874 =1198811198621198742minus

2

31198811198621198742

22414 [kmolkg] (89)



3 1198621198742 restul de

1

3 fiind CO


Δ119876119894119899 = 119881119862119874 ∙ 119862119872119901119862119874 ∙ 119861119888ℎ ∙ 119879119888 [kJh] (90)



119876119903119890119911 = 119876minus(119876119890 + 119876119903 + 119876119892119886 + ∆119876119894119899) [kJh] (91)


119902119890 =119876119890

119876 [] (92)


119902119903119898 =119876119903

119876 [] (93)


119902119892119886 =119876119892119886

119876 [] (94)


119902119903119890119911 =119876119903119890119911

119876 [] (95)






















20











1225











Q 100

Q_util 24

Q_rm 18

Q_ga 25

Q_rez 31

Q_in 2

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100


Rep

arti

tia

flu

xuri

lor

[

]


21


0983 bar T1 = T0 = 28815 K h0= h1 = 33714 kJKg


K h2t =cpT2t =11638 = 7019 kJkg



ηk = 33714 +

7019minus33714

098 = 6968 kJK T2 =

h2

cp =

6968

103 = 67652 K P2=P1εk = 098317 = 1671 bar







) =




119881119868119879119866lowast1198981198860 =

1

00133lowast177 = 4217



h3=cp T3 = 11 1225 = 143325 k J k g


p5 = p0) p4 = p5 +Δp45 = 1013 + 005 = 1063 bar


1199014=

15876

1073=14935


T4t = T3 εTG

1minusy

y = 1225 14935

1minus139

139 = 64606 K

h4t = cpT4t = 11 64606 = 71066 kJKg



250 = 095 -

14935minus1

250 = 0894


h4 = h3 - (h3 - h4t) = 143325 - (143325 -71066) 0894 = 78292 kJkg

T4 = 119945120786

119940119953 =

120789120790120784120791120784

120783120783 =71175 K


T5 =T4 = 71175 K


22


Lk = h2 - h1 = 6968 - 33714 = 35968 kJkg


LITG = (1 + vITG) (h3 - h4) = (1 + 00133) (143325 - 78292) = 65904 kJkg


LITG = LTG - LK = 65904 - 35968 = 29936 kJkg



Qt = V IT G 119867119894119894 ηCA = 0013350000098 = 65632 kJkg


Q1 =

29936

65632 = 0456



ηB = ηt ηCA ηM ηG ηtr=0378 0998 0992 0984 1 = 0436



B = PB

ηBlowastHii =

10000

0436lowast50000 = 0458 kgs


Dae r= α3 ma0 B = 4217 177 0458 = 34222 kgs


kgs



















23





Nr

crt











403502







TG





372911







24




RAPORT DE CERCETARE

TEMĂ DE CERCETARE



ABSORBȚIE FIZICĂ

ECHIPĂ DE PROIECT



25

Introducere











energetic







electrică


CO icircn H2





(WGS)

119862119874 + 1198672119874 harr 1198621198742 + 1198672 Δ119867 = minus41119896119869

119898119900119897 (4)



26






















de conversie

27
















4 CO2 = 22






28






















fi tratat [15]











29













solvent) 318 363 357 340


m3CO2m3

solvent







1

Singaz tratat

Expandor


Compresor singaz

SCH

Solvent fizic

Singaz


SCHCompresor

SeparatorExpandor

H2O


SCH




E

SCH

Q

E

Separator

Q

Pompă








30



-1020 degC

















solventului







31






solventului













32


Concluzii























33



captare a CO2 de 90



H2 27 35

CH4 1 12

N2 46 57

CO 4 5

CO2 22 28

PCI (kJkg) 41143 40307



CO2








gaze






34



35











36






pentru Varianta 0



pentru Varianta 1



pentru Varianta 2



pentru Varianta 3


Varianta 4






37

















38






1 2 și Varianta 4

119864119891119901119903119900119888119890119904 =119875119879119866minus119875119862

119892119904lowast119875119862119868119892119904 (1)




39



abur (119875119879119860)

119864119891119901119903119900119888119890119904 =119875119879119866+119875119879119860minus119875119862

119892119904lowast119875119862119868119892119904 (2)









40
















41













42













43




Concluzii



















44






















obținute







45

Bibliografie




October 2014



2014


2003













1427 2015





review Energy 35 2610-2628 2010






46









13









a gazelor












120574119903 =(1198790+∆119879)

119879119892119903lowast

119901119892119903



119879119886 =(1198790+∆119879+120574119903lowast119879119892119903)

(1+120574119903) [K] (49)


continuare



119901119888 = 119901119904119886 lowast 120576119899 [bar] (50)


119879119888 = 119879119886 lowast 120576(119899minus1) [K] (51)

14








119871119898119894119899 =1198810 119886119890119903

22414 [kmolkg] (52)


1205830 = 1 +1199051

1199052 (53)



400+

119874

3200) minus

1

119872 (54)

1199052 = 120582 lowast 119871119898119894119899 +1

119872 (55)


120583119891 = 1 +(1205830minus1)

(1+120574119903) (56)








gazului de sinteză









15





119879119911 = (120585lowast119876119894

((120582lowast119871119898119894119899+1

119872)lowast(1+120574119903))

+ 119888119898119907 + 119879119888) lowast1

119888119898119907lowast120583119891 [K] (59)


120576 =119879119911minus119879119911119901

119879119911lowast 100 lt1 (60)


119901119911119903 =119901119888lowast120583119891lowast119879119911

1198793 [bar] (61)



119901119911119903 = Θ lowast 119901119911 [bar] (62)


Π =119901119911119903

119901119888 (63)




119901119887 =119901119911119903

120576119896119889119890119904 [bar] (64)


119879119887 =119879119911

120576(119896119889119890119904minus1) [K] (65)




cursă-alezaj Φ=1



rel







16

1199011 =1minus

1

120576(119899minus1)

119899minus1 1199012 =

Πlowast(1minus1

120576(119896119889119890119904minus1))

(119896119889119890119904minus1)





120578119890119898lowast

100

119876119894 gkWh (70)




12 lowast 119875119890 lowast 107




314 lowast Φ)

13 lowast 100 mm (73)







30lowast 0001 ms (76)


119881119903119905 kWl (77)


119875119890 - (78)






Date de intrare



















17






















































18














119861119888119900119898119887 =119875119890

120578119890119898lowast119876119894 [kgs] (80)


119861119888ℎ119861119888119900119898119887

3600 [kgh] (81)


119861119907119900119897119881119892119886

119861119888ℎ [m3

Nh] (82)


119876 = 120577 middot 119861119888ℎ ∙ 119867119894 [kJh] (83)


119876119903119898 = 0266 ∙ 119894 ∙ 119863173 ∙ 1198780575 ∙ 119899071 ∙ (1 + 15 ∙119878

119863) ∙ (120576 minus 1)minus0286[kJh] (84)


119876119903119898 119905119900119905119886119897 =119876119903




119876119892119886 = 120588119892119886 ∙ 119862119872119901119892 ∙ 119861119907119900119897 ∙ (119879119890 minus 119879119894) [kJh] (86)


119876119892119886 119905119900119905119886119897 =119876119892119886



119876119890 = 3600 ∙ Pe [kJh] (88)

Volumul de CO

19

119881119862119874 =1198811198621198742minus

2

31198811198621198742

22414 [kmolkg] (89)



3 1198621198742 restul de

1

3 fiind CO


Δ119876119894119899 = 119881119862119874 ∙ 119862119872119901119862119874 ∙ 119861119888ℎ ∙ 119879119888 [kJh] (90)



119876119903119890119911 = 119876minus(119876119890 + 119876119903 + 119876119892119886 + ∆119876119894119899) [kJh] (91)


119902119890 =119876119890

119876 [] (92)


119902119903119898 =119876119903

119876 [] (93)


119902119892119886 =119876119892119886

119876 [] (94)


119902119903119890119911 =119876119903119890119911

119876 [] (95)






















20











1225











Q 100

Q_util 24

Q_rm 18

Q_ga 25

Q_rez 31

Q_in 2

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100


Rep

arti

tia

flu

xuri

lor

[

]


21


0983 bar T1 = T0 = 28815 K h0= h1 = 33714 kJKg


K h2t =cpT2t =11638 = 7019 kJkg



ηk = 33714 +

7019minus33714

098 = 6968 kJK T2 =

h2

cp =

6968

103 = 67652 K P2=P1εk = 098317 = 1671 bar







) =




119881119868119879119866lowast1198981198860 =

1

00133lowast177 = 4217



h3=cp T3 = 11 1225 = 143325 k J k g


p5 = p0) p4 = p5 +Δp45 = 1013 + 005 = 1063 bar


1199014=

15876

1073=14935


T4t = T3 εTG

1minusy

y = 1225 14935

1minus139

139 = 64606 K

h4t = cpT4t = 11 64606 = 71066 kJKg



250 = 095 -

14935minus1

250 = 0894


h4 = h3 - (h3 - h4t) = 143325 - (143325 -71066) 0894 = 78292 kJkg

T4 = 119945120786

119940119953 =

120789120790120784120791120784

120783120783 =71175 K


T5 =T4 = 71175 K


22


Lk = h2 - h1 = 6968 - 33714 = 35968 kJkg


LITG = (1 + vITG) (h3 - h4) = (1 + 00133) (143325 - 78292) = 65904 kJkg


LITG = LTG - LK = 65904 - 35968 = 29936 kJkg



Qt = V IT G 119867119894119894 ηCA = 0013350000098 = 65632 kJkg


Q1 =

29936

65632 = 0456



ηB = ηt ηCA ηM ηG ηtr=0378 0998 0992 0984 1 = 0436



B = PB

ηBlowastHii =

10000

0436lowast50000 = 0458 kgs


Dae r= α3 ma0 B = 4217 177 0458 = 34222 kgs


kgs



















23





Nr

crt











403502







TG





372911







24




RAPORT DE CERCETARE

TEMĂ DE CERCETARE



ABSORBȚIE FIZICĂ

ECHIPĂ DE PROIECT



25

Introducere











energetic







electrică


CO icircn H2





(WGS)

119862119874 + 1198672119874 harr 1198621198742 + 1198672 Δ119867 = minus41119896119869

119898119900119897 (4)



26






















de conversie

27
















4 CO2 = 22






28






















fi tratat [15]











29













solvent) 318 363 357 340


m3CO2m3

solvent







1

Singaz tratat

Expandor


Compresor singaz

SCH

Solvent fizic

Singaz


SCHCompresor

SeparatorExpandor

H2O


SCH




E

SCH

Q

E

Separator

Q

Pompă








30



-1020 degC

















solventului







31






solventului













32


Concluzii























33



captare a CO2 de 90



H2 27 35

CH4 1 12

N2 46 57

CO 4 5

CO2 22 28

PCI (kJkg) 41143 40307



CO2








gaze






34



35











36






pentru Varianta 0



pentru Varianta 1



pentru Varianta 2



pentru Varianta 3


Varianta 4






37

















38






1 2 și Varianta 4

119864119891119901119903119900119888119890119904 =119875119879119866minus119875119862

119892119904lowast119875119862119868119892119904 (1)




39



abur (119875119879119860)

119864119891119901119903119900119888119890119904 =119875119879119866+119875119879119860minus119875119862

119892119904lowast119875119862119868119892119904 (2)









40
















41













42













43




Concluzii



















44






















obținute







45

Bibliografie




October 2014



2014


2003













1427 2015





review Energy 35 2610-2628 2010






46









14








119871119898119894119899 =1198810 119886119890119903

22414 [kmolkg] (52)


1205830 = 1 +1199051

1199052 (53)



400+

119874

3200) minus

1

119872 (54)

1199052 = 120582 lowast 119871119898119894119899 +1

119872 (55)


120583119891 = 1 +(1205830minus1)

(1+120574119903) (56)








gazului de sinteză









15





119879119911 = (120585lowast119876119894

((120582lowast119871119898119894119899+1

119872)lowast(1+120574119903))

+ 119888119898119907 + 119879119888) lowast1

119888119898119907lowast120583119891 [K] (59)


120576 =119879119911minus119879119911119901

119879119911lowast 100 lt1 (60)


119901119911119903 =119901119888lowast120583119891lowast119879119911

1198793 [bar] (61)



119901119911119903 = Θ lowast 119901119911 [bar] (62)


Π =119901119911119903

119901119888 (63)




119901119887 =119901119911119903

120576119896119889119890119904 [bar] (64)


119879119887 =119879119911

120576(119896119889119890119904minus1) [K] (65)




cursă-alezaj Φ=1



rel







16

1199011 =1minus

1

120576(119899minus1)

119899minus1 1199012 =

Πlowast(1minus1

120576(119896119889119890119904minus1))

(119896119889119890119904minus1)





120578119890119898lowast

100

119876119894 gkWh (70)




12 lowast 119875119890 lowast 107




314 lowast Φ)

13 lowast 100 mm (73)







30lowast 0001 ms (76)


119881119903119905 kWl (77)


119875119890 - (78)






Date de intrare



















17






















































18














119861119888119900119898119887 =119875119890

120578119890119898lowast119876119894 [kgs] (80)


119861119888ℎ119861119888119900119898119887

3600 [kgh] (81)


119861119907119900119897119881119892119886

119861119888ℎ [m3

Nh] (82)


119876 = 120577 middot 119861119888ℎ ∙ 119867119894 [kJh] (83)


119876119903119898 = 0266 ∙ 119894 ∙ 119863173 ∙ 1198780575 ∙ 119899071 ∙ (1 + 15 ∙119878

119863) ∙ (120576 minus 1)minus0286[kJh] (84)


119876119903119898 119905119900119905119886119897 =119876119903




119876119892119886 = 120588119892119886 ∙ 119862119872119901119892 ∙ 119861119907119900119897 ∙ (119879119890 minus 119879119894) [kJh] (86)


119876119892119886 119905119900119905119886119897 =119876119892119886



119876119890 = 3600 ∙ Pe [kJh] (88)

Volumul de CO

19

119881119862119874 =1198811198621198742minus

2

31198811198621198742

22414 [kmolkg] (89)



3 1198621198742 restul de

1

3 fiind CO


Δ119876119894119899 = 119881119862119874 ∙ 119862119872119901119862119874 ∙ 119861119888ℎ ∙ 119879119888 [kJh] (90)



119876119903119890119911 = 119876minus(119876119890 + 119876119903 + 119876119892119886 + ∆119876119894119899) [kJh] (91)


119902119890 =119876119890

119876 [] (92)


119902119903119898 =119876119903

119876 [] (93)


119902119892119886 =119876119892119886

119876 [] (94)


119902119903119890119911 =119876119903119890119911

119876 [] (95)






















20











1225











Q 100

Q_util 24

Q_rm 18

Q_ga 25

Q_rez 31

Q_in 2

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100


Rep

arti

tia

flu

xuri

lor

[

]


21


0983 bar T1 = T0 = 28815 K h0= h1 = 33714 kJKg


K h2t =cpT2t =11638 = 7019 kJkg



ηk = 33714 +

7019minus33714

098 = 6968 kJK T2 =

h2

cp =

6968

103 = 67652 K P2=P1εk = 098317 = 1671 bar







) =




119881119868119879119866lowast1198981198860 =

1

00133lowast177 = 4217



h3=cp T3 = 11 1225 = 143325 k J k g


p5 = p0) p4 = p5 +Δp45 = 1013 + 005 = 1063 bar


1199014=

15876

1073=14935


T4t = T3 εTG

1minusy

y = 1225 14935

1minus139

139 = 64606 K

h4t = cpT4t = 11 64606 = 71066 kJKg



250 = 095 -

14935minus1

250 = 0894


h4 = h3 - (h3 - h4t) = 143325 - (143325 -71066) 0894 = 78292 kJkg

T4 = 119945120786

119940119953 =

120789120790120784120791120784

120783120783 =71175 K


T5 =T4 = 71175 K


22


Lk = h2 - h1 = 6968 - 33714 = 35968 kJkg


LITG = (1 + vITG) (h3 - h4) = (1 + 00133) (143325 - 78292) = 65904 kJkg


LITG = LTG - LK = 65904 - 35968 = 29936 kJkg



Qt = V IT G 119867119894119894 ηCA = 0013350000098 = 65632 kJkg


Q1 =

29936

65632 = 0456



ηB = ηt ηCA ηM ηG ηtr=0378 0998 0992 0984 1 = 0436



B = PB

ηBlowastHii =

10000

0436lowast50000 = 0458 kgs


Dae r= α3 ma0 B = 4217 177 0458 = 34222 kgs


kgs



















23





Nr

crt











403502







TG





372911







24




RAPORT DE CERCETARE

TEMĂ DE CERCETARE



ABSORBȚIE FIZICĂ

ECHIPĂ DE PROIECT



25

Introducere











energetic







electrică


CO icircn H2





(WGS)

119862119874 + 1198672119874 harr 1198621198742 + 1198672 Δ119867 = minus41119896119869

119898119900119897 (4)



26






















de conversie

27
















4 CO2 = 22






28






















fi tratat [15]











29













solvent) 318 363 357 340


m3CO2m3

solvent







1

Singaz tratat

Expandor


Compresor singaz

SCH

Solvent fizic

Singaz


SCHCompresor

SeparatorExpandor

H2O


SCH




E

SCH

Q

E

Separator

Q

Pompă








30



-1020 degC

















solventului







31






solventului













32


Concluzii























33



captare a CO2 de 90



H2 27 35

CH4 1 12

N2 46 57

CO 4 5

CO2 22 28

PCI (kJkg) 41143 40307



CO2








gaze






34



35











36






pentru Varianta 0



pentru Varianta 1



pentru Varianta 2



pentru Varianta 3


Varianta 4






37

















38






1 2 și Varianta 4

119864119891119901119903119900119888119890119904 =119875119879119866minus119875119862

119892119904lowast119875119862119868119892119904 (1)




39



abur (119875119879119860)

119864119891119901119903119900119888119890119904 =119875119879119866+119875119879119860minus119875119862

119892119904lowast119875119862119868119892119904 (2)









40
















41













42













43




Concluzii



















44






















obținute







45

Bibliografie




October 2014



2014


2003













1427 2015





review Energy 35 2610-2628 2010






46









15





119879119911 = (120585lowast119876119894

((120582lowast119871119898119894119899+1

119872)lowast(1+120574119903))

+ 119888119898119907 + 119879119888) lowast1

119888119898119907lowast120583119891 [K] (59)


120576 =119879119911minus119879119911119901

119879119911lowast 100 lt1 (60)


119901119911119903 =119901119888lowast120583119891lowast119879119911

1198793 [bar] (61)



119901119911119903 = Θ lowast 119901119911 [bar] (62)


Π =119901119911119903

119901119888 (63)




119901119887 =119901119911119903

120576119896119889119890119904 [bar] (64)


119879119887 =119879119911

120576(119896119889119890119904minus1) [K] (65)




cursă-alezaj Φ=1



rel







16

1199011 =1minus

1

120576(119899minus1)

119899minus1 1199012 =

Πlowast(1minus1

120576(119896119889119890119904minus1))

(119896119889119890119904minus1)





120578119890119898lowast

100

119876119894 gkWh (70)




12 lowast 119875119890 lowast 107




314 lowast Φ)

13 lowast 100 mm (73)







30lowast 0001 ms (76)


119881119903119905 kWl (77)


119875119890 - (78)






Date de intrare



















17






















































18














119861119888119900119898119887 =119875119890

120578119890119898lowast119876119894 [kgs] (80)


119861119888ℎ119861119888119900119898119887

3600 [kgh] (81)


119861119907119900119897119881119892119886

119861119888ℎ [m3

Nh] (82)


119876 = 120577 middot 119861119888ℎ ∙ 119867119894 [kJh] (83)


119876119903119898 = 0266 ∙ 119894 ∙ 119863173 ∙ 1198780575 ∙ 119899071 ∙ (1 + 15 ∙119878

119863) ∙ (120576 minus 1)minus0286[kJh] (84)


119876119903119898 119905119900119905119886119897 =119876119903




119876119892119886 = 120588119892119886 ∙ 119862119872119901119892 ∙ 119861119907119900119897 ∙ (119879119890 minus 119879119894) [kJh] (86)


119876119892119886 119905119900119905119886119897 =119876119892119886



119876119890 = 3600 ∙ Pe [kJh] (88)

Volumul de CO

19

119881119862119874 =1198811198621198742minus

2

31198811198621198742

22414 [kmolkg] (89)



3 1198621198742 restul de

1

3 fiind CO


Δ119876119894119899 = 119881119862119874 ∙ 119862119872119901119862119874 ∙ 119861119888ℎ ∙ 119879119888 [kJh] (90)



119876119903119890119911 = 119876minus(119876119890 + 119876119903 + 119876119892119886 + ∆119876119894119899) [kJh] (91)


119902119890 =119876119890

119876 [] (92)


119902119903119898 =119876119903

119876 [] (93)


119902119892119886 =119876119892119886

119876 [] (94)


119902119903119890119911 =119876119903119890119911

119876 [] (95)






















20











1225











Q 100

Q_util 24

Q_rm 18

Q_ga 25

Q_rez 31

Q_in 2

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100


Rep

arti

tia

flu

xuri

lor

[

]


21


0983 bar T1 = T0 = 28815 K h0= h1 = 33714 kJKg


K h2t =cpT2t =11638 = 7019 kJkg



ηk = 33714 +

7019minus33714

098 = 6968 kJK T2 =

h2

cp =

6968

103 = 67652 K P2=P1εk = 098317 = 1671 bar







) =




119881119868119879119866lowast1198981198860 =

1

00133lowast177 = 4217



h3=cp T3 = 11 1225 = 143325 k J k g


p5 = p0) p4 = p5 +Δp45 = 1013 + 005 = 1063 bar


1199014=

15876

1073=14935


T4t = T3 εTG

1minusy

y = 1225 14935

1minus139

139 = 64606 K

h4t = cpT4t = 11 64606 = 71066 kJKg



250 = 095 -

14935minus1

250 = 0894


h4 = h3 - (h3 - h4t) = 143325 - (143325 -71066) 0894 = 78292 kJkg

T4 = 119945120786

119940119953 =

120789120790120784120791120784

120783120783 =71175 K


T5 =T4 = 71175 K


22


Lk = h2 - h1 = 6968 - 33714 = 35968 kJkg


LITG = (1 + vITG) (h3 - h4) = (1 + 00133) (143325 - 78292) = 65904 kJkg


LITG = LTG - LK = 65904 - 35968 = 29936 kJkg



Qt = V IT G 119867119894119894 ηCA = 0013350000098 = 65632 kJkg


Q1 =

29936

65632 = 0456



ηB = ηt ηCA ηM ηG ηtr=0378 0998 0992 0984 1 = 0436



B = PB

ηBlowastHii =

10000

0436lowast50000 = 0458 kgs


Dae r= α3 ma0 B = 4217 177 0458 = 34222 kgs


kgs



















23





Nr

crt











403502







TG





372911







24




RAPORT DE CERCETARE

TEMĂ DE CERCETARE



ABSORBȚIE FIZICĂ

ECHIPĂ DE PROIECT



25

Introducere











energetic







electrică


CO icircn H2





(WGS)

119862119874 + 1198672119874 harr 1198621198742 + 1198672 Δ119867 = minus41119896119869

119898119900119897 (4)



26






















de conversie

27
















4 CO2 = 22






28






















fi tratat [15]











29













solvent) 318 363 357 340


m3CO2m3

solvent







1

Singaz tratat

Expandor


Compresor singaz

SCH

Solvent fizic

Singaz


SCHCompresor

SeparatorExpandor

H2O


SCH




E

SCH

Q

E

Separator

Q

Pompă








30



-1020 degC

















solventului







31






solventului













32


Concluzii























33



captare a CO2 de 90



H2 27 35

CH4 1 12

N2 46 57

CO 4 5

CO2 22 28

PCI (kJkg) 41143 40307



CO2








gaze






34



35











36






pentru Varianta 0



pentru Varianta 1



pentru Varianta 2



pentru Varianta 3


Varianta 4






37

















38






1 2 și Varianta 4

119864119891119901119903119900119888119890119904 =119875119879119866minus119875119862

119892119904lowast119875119862119868119892119904 (1)




39



abur (119875119879119860)

119864119891119901119903119900119888119890119904 =119875119879119866+119875119879119860minus119875119862

119892119904lowast119875119862119868119892119904 (2)









40
















41













42













43




Concluzii



















44






















obținute







45

Bibliografie




October 2014



2014


2003













1427 2015





review Energy 35 2610-2628 2010






46









16

1199011 =1minus

1

120576(119899minus1)

119899minus1 1199012 =

Πlowast(1minus1

120576(119896119889119890119904minus1))

(119896119889119890119904minus1)





120578119890119898lowast

100

119876119894 gkWh (70)




12 lowast 119875119890 lowast 107




314 lowast Φ)

13 lowast 100 mm (73)







30lowast 0001 ms (76)


119881119903119905 kWl (77)


119875119890 - (78)






Date de intrare



















17






















































18














119861119888119900119898119887 =119875119890

120578119890119898lowast119876119894 [kgs] (80)


119861119888ℎ119861119888119900119898119887

3600 [kgh] (81)


119861119907119900119897119881119892119886

119861119888ℎ [m3

Nh] (82)


119876 = 120577 middot 119861119888ℎ ∙ 119867119894 [kJh] (83)


119876119903119898 = 0266 ∙ 119894 ∙ 119863173 ∙ 1198780575 ∙ 119899071 ∙ (1 + 15 ∙119878

119863) ∙ (120576 minus 1)minus0286[kJh] (84)


119876119903119898 119905119900119905119886119897 =119876119903




119876119892119886 = 120588119892119886 ∙ 119862119872119901119892 ∙ 119861119907119900119897 ∙ (119879119890 minus 119879119894) [kJh] (86)


119876119892119886 119905119900119905119886119897 =119876119892119886



119876119890 = 3600 ∙ Pe [kJh] (88)

Volumul de CO

19

119881119862119874 =1198811198621198742minus

2

31198811198621198742

22414 [kmolkg] (89)



3 1198621198742 restul de

1

3 fiind CO


Δ119876119894119899 = 119881119862119874 ∙ 119862119872119901119862119874 ∙ 119861119888ℎ ∙ 119879119888 [kJh] (90)



119876119903119890119911 = 119876minus(119876119890 + 119876119903 + 119876119892119886 + ∆119876119894119899) [kJh] (91)


119902119890 =119876119890

119876 [] (92)


119902119903119898 =119876119903

119876 [] (93)


119902119892119886 =119876119892119886

119876 [] (94)


119902119903119890119911 =119876119903119890119911

119876 [] (95)






















20











1225











Q 100

Q_util 24

Q_rm 18

Q_ga 25

Q_rez 31

Q_in 2

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100


Rep

arti

tia

flu

xuri

lor

[

]


21


0983 bar T1 = T0 = 28815 K h0= h1 = 33714 kJKg


K h2t =cpT2t =11638 = 7019 kJkg



ηk = 33714 +

7019minus33714

098 = 6968 kJK T2 =

h2

cp =

6968

103 = 67652 K P2=P1εk = 098317 = 1671 bar







) =




119881119868119879119866lowast1198981198860 =

1

00133lowast177 = 4217



h3=cp T3 = 11 1225 = 143325 k J k g


p5 = p0) p4 = p5 +Δp45 = 1013 + 005 = 1063 bar


1199014=

15876

1073=14935


T4t = T3 εTG

1minusy

y = 1225 14935

1minus139

139 = 64606 K

h4t = cpT4t = 11 64606 = 71066 kJKg



250 = 095 -

14935minus1

250 = 0894


h4 = h3 - (h3 - h4t) = 143325 - (143325 -71066) 0894 = 78292 kJkg

T4 = 119945120786

119940119953 =

120789120790120784120791120784

120783120783 =71175 K


T5 =T4 = 71175 K


22


Lk = h2 - h1 = 6968 - 33714 = 35968 kJkg


LITG = (1 + vITG) (h3 - h4) = (1 + 00133) (143325 - 78292) = 65904 kJkg


LITG = LTG - LK = 65904 - 35968 = 29936 kJkg



Qt = V IT G 119867119894119894 ηCA = 0013350000098 = 65632 kJkg


Q1 =

29936

65632 = 0456



ηB = ηt ηCA ηM ηG ηtr=0378 0998 0992 0984 1 = 0436



B = PB

ηBlowastHii =

10000

0436lowast50000 = 0458 kgs


Dae r= α3 ma0 B = 4217 177 0458 = 34222 kgs


kgs



















23





Nr

crt











403502







TG





372911







24




RAPORT DE CERCETARE

TEMĂ DE CERCETARE



ABSORBȚIE FIZICĂ

ECHIPĂ DE PROIECT



25

Introducere











energetic







electrică


CO icircn H2





(WGS)

119862119874 + 1198672119874 harr 1198621198742 + 1198672 Δ119867 = minus41119896119869

119898119900119897 (4)



26






















de conversie

27
















4 CO2 = 22






28






















fi tratat [15]











29













solvent) 318 363 357 340


m3CO2m3

solvent







1

Singaz tratat

Expandor


Compresor singaz

SCH

Solvent fizic

Singaz


SCHCompresor

SeparatorExpandor

H2O


SCH




E

SCH

Q

E

Separator

Q

Pompă








30



-1020 degC

















solventului







31






solventului













32


Concluzii























33



captare a CO2 de 90



H2 27 35

CH4 1 12

N2 46 57

CO 4 5

CO2 22 28

PCI (kJkg) 41143 40307



CO2








gaze






34



35











36






pentru Varianta 0



pentru Varianta 1



pentru Varianta 2



pentru Varianta 3


Varianta 4






37

















38






1 2 și Varianta 4

119864119891119901119903119900119888119890119904 =119875119879119866minus119875119862

119892119904lowast119875119862119868119892119904 (1)




39



abur (119875119879119860)

119864119891119901119903119900119888119890119904 =119875119879119866+119875119879119860minus119875119862

119892119904lowast119875119862119868119892119904 (2)









40
















41













42













43




Concluzii



















44






















obținute







45

Bibliografie




October 2014



2014


2003













1427 2015





review Energy 35 2610-2628 2010






46









17






















































18














119861119888119900119898119887 =119875119890

120578119890119898lowast119876119894 [kgs] (80)


119861119888ℎ119861119888119900119898119887

3600 [kgh] (81)


119861119907119900119897119881119892119886

119861119888ℎ [m3

Nh] (82)


119876 = 120577 middot 119861119888ℎ ∙ 119867119894 [kJh] (83)


119876119903119898 = 0266 ∙ 119894 ∙ 119863173 ∙ 1198780575 ∙ 119899071 ∙ (1 + 15 ∙119878

119863) ∙ (120576 minus 1)minus0286[kJh] (84)


119876119903119898 119905119900119905119886119897 =119876119903




119876119892119886 = 120588119892119886 ∙ 119862119872119901119892 ∙ 119861119907119900119897 ∙ (119879119890 minus 119879119894) [kJh] (86)


119876119892119886 119905119900119905119886119897 =119876119892119886



119876119890 = 3600 ∙ Pe [kJh] (88)

Volumul de CO

19

119881119862119874 =1198811198621198742minus

2

31198811198621198742

22414 [kmolkg] (89)



3 1198621198742 restul de

1

3 fiind CO


Δ119876119894119899 = 119881119862119874 ∙ 119862119872119901119862119874 ∙ 119861119888ℎ ∙ 119879119888 [kJh] (90)



119876119903119890119911 = 119876minus(119876119890 + 119876119903 + 119876119892119886 + ∆119876119894119899) [kJh] (91)


119902119890 =119876119890

119876 [] (92)


119902119903119898 =119876119903

119876 [] (93)


119902119892119886 =119876119892119886

119876 [] (94)


119902119903119890119911 =119876119903119890119911

119876 [] (95)






















20











1225











Q 100

Q_util 24

Q_rm 18

Q_ga 25

Q_rez 31

Q_in 2

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100


Rep

arti

tia

flu

xuri

lor

[

]


21


0983 bar T1 = T0 = 28815 K h0= h1 = 33714 kJKg


K h2t =cpT2t =11638 = 7019 kJkg



ηk = 33714 +

7019minus33714

098 = 6968 kJK T2 =

h2

cp =

6968

103 = 67652 K P2=P1εk = 098317 = 1671 bar







) =




119881119868119879119866lowast1198981198860 =

1

00133lowast177 = 4217



h3=cp T3 = 11 1225 = 143325 k J k g


p5 = p0) p4 = p5 +Δp45 = 1013 + 005 = 1063 bar


1199014=

15876

1073=14935


T4t = T3 εTG

1minusy

y = 1225 14935

1minus139

139 = 64606 K

h4t = cpT4t = 11 64606 = 71066 kJKg



250 = 095 -

14935minus1

250 = 0894


h4 = h3 - (h3 - h4t) = 143325 - (143325 -71066) 0894 = 78292 kJkg

T4 = 119945120786

119940119953 =

120789120790120784120791120784

120783120783 =71175 K


T5 =T4 = 71175 K


22


Lk = h2 - h1 = 6968 - 33714 = 35968 kJkg


LITG = (1 + vITG) (h3 - h4) = (1 + 00133) (143325 - 78292) = 65904 kJkg


LITG = LTG - LK = 65904 - 35968 = 29936 kJkg



Qt = V IT G 119867119894119894 ηCA = 0013350000098 = 65632 kJkg


Q1 =

29936

65632 = 0456



ηB = ηt ηCA ηM ηG ηtr=0378 0998 0992 0984 1 = 0436



B = PB

ηBlowastHii =

10000

0436lowast50000 = 0458 kgs


Dae r= α3 ma0 B = 4217 177 0458 = 34222 kgs


kgs



















23





Nr

crt











403502







TG





372911







24




RAPORT DE CERCETARE

TEMĂ DE CERCETARE



ABSORBȚIE FIZICĂ

ECHIPĂ DE PROIECT



25

Introducere











energetic







electrică


CO icircn H2





(WGS)

119862119874 + 1198672119874 harr 1198621198742 + 1198672 Δ119867 = minus41119896119869

119898119900119897 (4)



26






















de conversie

27
















4 CO2 = 22






28






















fi tratat [15]











29













solvent) 318 363 357 340


m3CO2m3

solvent







1

Singaz tratat

Expandor


Compresor singaz

SCH

Solvent fizic

Singaz


SCHCompresor

SeparatorExpandor

H2O


SCH




E

SCH

Q

E

Separator

Q

Pompă








30



-1020 degC

















solventului







31






solventului













32


Concluzii























33



captare a CO2 de 90



H2 27 35

CH4 1 12

N2 46 57

CO 4 5

CO2 22 28

PCI (kJkg) 41143 40307



CO2








gaze






34



35











36






pentru Varianta 0



pentru Varianta 1



pentru Varianta 2



pentru Varianta 3


Varianta 4






37

















38






1 2 și Varianta 4

119864119891119901119903119900119888119890119904 =119875119879119866minus119875119862

119892119904lowast119875119862119868119892119904 (1)




39



abur (119875119879119860)

119864119891119901119903119900119888119890119904 =119875119879119866+119875119879119860minus119875119862

119892119904lowast119875119862119868119892119904 (2)









40
















41













42













43




Concluzii



















44






















obținute







45

Bibliografie




October 2014



2014


2003













1427 2015





review Energy 35 2610-2628 2010






46









18














119861119888119900119898119887 =119875119890

120578119890119898lowast119876119894 [kgs] (80)


119861119888ℎ119861119888119900119898119887

3600 [kgh] (81)


119861119907119900119897119881119892119886

119861119888ℎ [m3

Nh] (82)


119876 = 120577 middot 119861119888ℎ ∙ 119867119894 [kJh] (83)


119876119903119898 = 0266 ∙ 119894 ∙ 119863173 ∙ 1198780575 ∙ 119899071 ∙ (1 + 15 ∙119878

119863) ∙ (120576 minus 1)minus0286[kJh] (84)


119876119903119898 119905119900119905119886119897 =119876119903




119876119892119886 = 120588119892119886 ∙ 119862119872119901119892 ∙ 119861119907119900119897 ∙ (119879119890 minus 119879119894) [kJh] (86)


119876119892119886 119905119900119905119886119897 =119876119892119886



119876119890 = 3600 ∙ Pe [kJh] (88)

Volumul de CO

19

119881119862119874 =1198811198621198742minus

2

31198811198621198742

22414 [kmolkg] (89)



3 1198621198742 restul de

1

3 fiind CO


Δ119876119894119899 = 119881119862119874 ∙ 119862119872119901119862119874 ∙ 119861119888ℎ ∙ 119879119888 [kJh] (90)



119876119903119890119911 = 119876minus(119876119890 + 119876119903 + 119876119892119886 + ∆119876119894119899) [kJh] (91)


119902119890 =119876119890

119876 [] (92)


119902119903119898 =119876119903

119876 [] (93)


119902119892119886 =119876119892119886

119876 [] (94)


119902119903119890119911 =119876119903119890119911

119876 [] (95)






















20











1225











Q 100

Q_util 24

Q_rm 18

Q_ga 25

Q_rez 31

Q_in 2

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100


Rep

arti

tia

flu

xuri

lor

[

]


21


0983 bar T1 = T0 = 28815 K h0= h1 = 33714 kJKg


K h2t =cpT2t =11638 = 7019 kJkg



ηk = 33714 +

7019minus33714

098 = 6968 kJK T2 =

h2

cp =

6968

103 = 67652 K P2=P1εk = 098317 = 1671 bar







) =




119881119868119879119866lowast1198981198860 =

1

00133lowast177 = 4217



h3=cp T3 = 11 1225 = 143325 k J k g


p5 = p0) p4 = p5 +Δp45 = 1013 + 005 = 1063 bar


1199014=

15876

1073=14935


T4t = T3 εTG

1minusy

y = 1225 14935

1minus139

139 = 64606 K

h4t = cpT4t = 11 64606 = 71066 kJKg



250 = 095 -

14935minus1

250 = 0894


h4 = h3 - (h3 - h4t) = 143325 - (143325 -71066) 0894 = 78292 kJkg

T4 = 119945120786

119940119953 =

120789120790120784120791120784

120783120783 =71175 K


T5 =T4 = 71175 K


22


Lk = h2 - h1 = 6968 - 33714 = 35968 kJkg


LITG = (1 + vITG) (h3 - h4) = (1 + 00133) (143325 - 78292) = 65904 kJkg


LITG = LTG - LK = 65904 - 35968 = 29936 kJkg



Qt = V IT G 119867119894119894 ηCA = 0013350000098 = 65632 kJkg


Q1 =

29936

65632 = 0456



ηB = ηt ηCA ηM ηG ηtr=0378 0998 0992 0984 1 = 0436



B = PB

ηBlowastHii =

10000

0436lowast50000 = 0458 kgs


Dae r= α3 ma0 B = 4217 177 0458 = 34222 kgs


kgs



















23





Nr

crt











403502







TG





372911







24




RAPORT DE CERCETARE

TEMĂ DE CERCETARE



ABSORBȚIE FIZICĂ

ECHIPĂ DE PROIECT



25

Introducere











energetic







electrică


CO icircn H2





(WGS)

119862119874 + 1198672119874 harr 1198621198742 + 1198672 Δ119867 = minus41119896119869

119898119900119897 (4)



26






















de conversie

27
















4 CO2 = 22






28






















fi tratat [15]











29













solvent) 318 363 357 340


m3CO2m3

solvent







1

Singaz tratat

Expandor


Compresor singaz

SCH

Solvent fizic

Singaz


SCHCompresor

SeparatorExpandor

H2O


SCH




E

SCH

Q

E

Separator

Q

Pompă








30



-1020 degC

















solventului







31






solventului













32


Concluzii























33



captare a CO2 de 90



H2 27 35

CH4 1 12

N2 46 57

CO 4 5

CO2 22 28

PCI (kJkg) 41143 40307



CO2








gaze






34



35











36






pentru Varianta 0



pentru Varianta 1



pentru Varianta 2



pentru Varianta 3


Varianta 4






37

















38






1 2 și Varianta 4

119864119891119901119903119900119888119890119904 =119875119879119866minus119875119862

119892119904lowast119875119862119868119892119904 (1)




39



abur (119875119879119860)

119864119891119901119903119900119888119890119904 =119875119879119866+119875119879119860minus119875119862

119892119904lowast119875119862119868119892119904 (2)









40
















41













42













43




Concluzii



















44






















obținute







45

Bibliografie




October 2014



2014


2003













1427 2015





review Energy 35 2610-2628 2010






46









19

119881119862119874 =1198811198621198742minus

2

31198811198621198742

22414 [kmolkg] (89)



3 1198621198742 restul de

1

3 fiind CO


Δ119876119894119899 = 119881119862119874 ∙ 119862119872119901119862119874 ∙ 119861119888ℎ ∙ 119879119888 [kJh] (90)



119876119903119890119911 = 119876minus(119876119890 + 119876119903 + 119876119892119886 + ∆119876119894119899) [kJh] (91)


119902119890 =119876119890

119876 [] (92)


119902119903119898 =119876119903

119876 [] (93)


119902119892119886 =119876119892119886

119876 [] (94)


119902119903119890119911 =119876119903119890119911

119876 [] (95)






















20











1225











Q 100

Q_util 24

Q_rm 18

Q_ga 25

Q_rez 31

Q_in 2

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100


Rep

arti

tia

flu

xuri

lor

[

]


21


0983 bar T1 = T0 = 28815 K h0= h1 = 33714 kJKg


K h2t =cpT2t =11638 = 7019 kJkg



ηk = 33714 +

7019minus33714

098 = 6968 kJK T2 =

h2

cp =

6968

103 = 67652 K P2=P1εk = 098317 = 1671 bar







) =




119881119868119879119866lowast1198981198860 =

1

00133lowast177 = 4217



h3=cp T3 = 11 1225 = 143325 k J k g


p5 = p0) p4 = p5 +Δp45 = 1013 + 005 = 1063 bar


1199014=

15876

1073=14935


T4t = T3 εTG

1minusy

y = 1225 14935

1minus139

139 = 64606 K

h4t = cpT4t = 11 64606 = 71066 kJKg



250 = 095 -

14935minus1

250 = 0894


h4 = h3 - (h3 - h4t) = 143325 - (143325 -71066) 0894 = 78292 kJkg

T4 = 119945120786

119940119953 =

120789120790120784120791120784

120783120783 =71175 K


T5 =T4 = 71175 K


22


Lk = h2 - h1 = 6968 - 33714 = 35968 kJkg


LITG = (1 + vITG) (h3 - h4) = (1 + 00133) (143325 - 78292) = 65904 kJkg


LITG = LTG - LK = 65904 - 35968 = 29936 kJkg



Qt = V IT G 119867119894119894 ηCA = 0013350000098 = 65632 kJkg


Q1 =

29936

65632 = 0456



ηB = ηt ηCA ηM ηG ηtr=0378 0998 0992 0984 1 = 0436



B = PB

ηBlowastHii =

10000

0436lowast50000 = 0458 kgs


Dae r= α3 ma0 B = 4217 177 0458 = 34222 kgs


kgs



















23





Nr

crt











403502







TG





372911







24




RAPORT DE CERCETARE

TEMĂ DE CERCETARE



ABSORBȚIE FIZICĂ

ECHIPĂ DE PROIECT



25

Introducere











energetic







electrică


CO icircn H2





(WGS)

119862119874 + 1198672119874 harr 1198621198742 + 1198672 Δ119867 = minus41119896119869

119898119900119897 (4)



26






















de conversie

27
















4 CO2 = 22






28






















fi tratat [15]











29













solvent) 318 363 357 340


m3CO2m3

solvent







1

Singaz tratat

Expandor


Compresor singaz

SCH

Solvent fizic

Singaz


SCHCompresor

SeparatorExpandor

H2O


SCH




E

SCH

Q

E

Separator

Q

Pompă








30



-1020 degC

















solventului







31






solventului













32


Concluzii























33



captare a CO2 de 90



H2 27 35

CH4 1 12

N2 46 57

CO 4 5

CO2 22 28

PCI (kJkg) 41143 40307



CO2








gaze






34



35











36






pentru Varianta 0



pentru Varianta 1



pentru Varianta 2



pentru Varianta 3


Varianta 4






37

















38






1 2 și Varianta 4

119864119891119901119903119900119888119890119904 =119875119879119866minus119875119862

119892119904lowast119875119862119868119892119904 (1)




39



abur (119875119879119860)

119864119891119901119903119900119888119890119904 =119875119879119866+119875119879119860minus119875119862

119892119904lowast119875119862119868119892119904 (2)









40
















41













42













43




Concluzii



















44






















obținute







45

Bibliografie




October 2014



2014


2003













1427 2015





review Energy 35 2610-2628 2010






46









20











1225











Q 100

Q_util 24

Q_rm 18

Q_ga 25

Q_rez 31

Q_in 2

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100


Rep

arti

tia

flu

xuri

lor

[

]


21


0983 bar T1 = T0 = 28815 K h0= h1 = 33714 kJKg


K h2t =cpT2t =11638 = 7019 kJkg



ηk = 33714 +

7019minus33714

098 = 6968 kJK T2 =

h2

cp =

6968

103 = 67652 K P2=P1εk = 098317 = 1671 bar







) =




119881119868119879119866lowast1198981198860 =

1

00133lowast177 = 4217



h3=cp T3 = 11 1225 = 143325 k J k g


p5 = p0) p4 = p5 +Δp45 = 1013 + 005 = 1063 bar


1199014=

15876

1073=14935


T4t = T3 εTG

1minusy

y = 1225 14935

1minus139

139 = 64606 K

h4t = cpT4t = 11 64606 = 71066 kJKg



250 = 095 -

14935minus1

250 = 0894


h4 = h3 - (h3 - h4t) = 143325 - (143325 -71066) 0894 = 78292 kJkg

T4 = 119945120786

119940119953 =

120789120790120784120791120784

120783120783 =71175 K


T5 =T4 = 71175 K


22


Lk = h2 - h1 = 6968 - 33714 = 35968 kJkg


LITG = (1 + vITG) (h3 - h4) = (1 + 00133) (143325 - 78292) = 65904 kJkg


LITG = LTG - LK = 65904 - 35968 = 29936 kJkg



Qt = V IT G 119867119894119894 ηCA = 0013350000098 = 65632 kJkg


Q1 =

29936

65632 = 0456



ηB = ηt ηCA ηM ηG ηtr=0378 0998 0992 0984 1 = 0436



B = PB

ηBlowastHii =

10000

0436lowast50000 = 0458 kgs


Dae r= α3 ma0 B = 4217 177 0458 = 34222 kgs


kgs



















23





Nr

crt











403502







TG





372911







24




RAPORT DE CERCETARE

TEMĂ DE CERCETARE



ABSORBȚIE FIZICĂ

ECHIPĂ DE PROIECT



25

Introducere











energetic







electrică


CO icircn H2





(WGS)

119862119874 + 1198672119874 harr 1198621198742 + 1198672 Δ119867 = minus41119896119869

119898119900119897 (4)



26






















de conversie

27
















4 CO2 = 22






28






















fi tratat [15]











29













solvent) 318 363 357 340


m3CO2m3

solvent







1

Singaz tratat

Expandor


Compresor singaz

SCH

Solvent fizic

Singaz


SCHCompresor

SeparatorExpandor

H2O


SCH




E

SCH

Q

E

Separator

Q

Pompă








30



-1020 degC

















solventului







31






solventului













32


Concluzii























33



captare a CO2 de 90



H2 27 35

CH4 1 12

N2 46 57

CO 4 5

CO2 22 28

PCI (kJkg) 41143 40307



CO2








gaze






34



35











36






pentru Varianta 0



pentru Varianta 1



pentru Varianta 2



pentru Varianta 3


Varianta 4






37

















38






1 2 și Varianta 4

119864119891119901119903119900119888119890119904 =119875119879119866minus119875119862

119892119904lowast119875119862119868119892119904 (1)




39



abur (119875119879119860)

119864119891119901119903119900119888119890119904 =119875119879119866+119875119879119860minus119875119862

119892119904lowast119875119862119868119892119904 (2)









40
















41













42













43




Concluzii



















44






















obținute







45

Bibliografie




October 2014



2014


2003













1427 2015





review Energy 35 2610-2628 2010






46









21


0983 bar T1 = T0 = 28815 K h0= h1 = 33714 kJKg


K h2t =cpT2t =11638 = 7019 kJkg



ηk = 33714 +

7019minus33714

098 = 6968 kJK T2 =

h2

cp =

6968

103 = 67652 K P2=P1εk = 098317 = 1671 bar







) =




119881119868119879119866lowast1198981198860 =

1

00133lowast177 = 4217



h3=cp T3 = 11 1225 = 143325 k J k g


p5 = p0) p4 = p5 +Δp45 = 1013 + 005 = 1063 bar


1199014=

15876

1073=14935


T4t = T3 εTG

1minusy

y = 1225 14935

1minus139

139 = 64606 K

h4t = cpT4t = 11 64606 = 71066 kJKg



250 = 095 -

14935minus1

250 = 0894


h4 = h3 - (h3 - h4t) = 143325 - (143325 -71066) 0894 = 78292 kJkg

T4 = 119945120786

119940119953 =

120789120790120784120791120784

120783120783 =71175 K


T5 =T4 = 71175 K


22


Lk = h2 - h1 = 6968 - 33714 = 35968 kJkg


LITG = (1 + vITG) (h3 - h4) = (1 + 00133) (143325 - 78292) = 65904 kJkg


LITG = LTG - LK = 65904 - 35968 = 29936 kJkg



Qt = V IT G 119867119894119894 ηCA = 0013350000098 = 65632 kJkg


Q1 =

29936

65632 = 0456



ηB = ηt ηCA ηM ηG ηtr=0378 0998 0992 0984 1 = 0436



B = PB

ηBlowastHii =

10000

0436lowast50000 = 0458 kgs


Dae r= α3 ma0 B = 4217 177 0458 = 34222 kgs


kgs



















23





Nr

crt











403502







TG





372911







24




RAPORT DE CERCETARE

TEMĂ DE CERCETARE



ABSORBȚIE FIZICĂ

ECHIPĂ DE PROIECT



25

Introducere











energetic







electrică


CO icircn H2





(WGS)

119862119874 + 1198672119874 harr 1198621198742 + 1198672 Δ119867 = minus41119896119869

119898119900119897 (4)



26






















de conversie

27
















4 CO2 = 22






28






















fi tratat [15]











29













solvent) 318 363 357 340


m3CO2m3

solvent







1

Singaz tratat

Expandor


Compresor singaz

SCH

Solvent fizic

Singaz


SCHCompresor

SeparatorExpandor

H2O


SCH




E

SCH

Q

E

Separator

Q

Pompă








30



-1020 degC

















solventului







31






solventului













32


Concluzii























33



captare a CO2 de 90



H2 27 35

CH4 1 12

N2 46 57

CO 4 5

CO2 22 28

PCI (kJkg) 41143 40307



CO2








gaze






34



35











36






pentru Varianta 0



pentru Varianta 1



pentru Varianta 2



pentru Varianta 3


Varianta 4






37

















38






1 2 și Varianta 4

119864119891119901119903119900119888119890119904 =119875119879119866minus119875119862

119892119904lowast119875119862119868119892119904 (1)




39



abur (119875119879119860)

119864119891119901119903119900119888119890119904 =119875119879119866+119875119879119860minus119875119862

119892119904lowast119875119862119868119892119904 (2)









40
















41













42













43




Concluzii



















44






















obținute







45

Bibliografie




October 2014



2014


2003













1427 2015





review Energy 35 2610-2628 2010






46









22


Lk = h2 - h1 = 6968 - 33714 = 35968 kJkg


LITG = (1 + vITG) (h3 - h4) = (1 + 00133) (143325 - 78292) = 65904 kJkg


LITG = LTG - LK = 65904 - 35968 = 29936 kJkg



Qt = V IT G 119867119894119894 ηCA = 0013350000098 = 65632 kJkg


Q1 =

29936

65632 = 0456



ηB = ηt ηCA ηM ηG ηtr=0378 0998 0992 0984 1 = 0436



B = PB

ηBlowastHii =

10000

0436lowast50000 = 0458 kgs


Dae r= α3 ma0 B = 4217 177 0458 = 34222 kgs


kgs



















23





Nr

crt











403502







TG





372911







24




RAPORT DE CERCETARE

TEMĂ DE CERCETARE



ABSORBȚIE FIZICĂ

ECHIPĂ DE PROIECT



25

Introducere











energetic







electrică


CO icircn H2





(WGS)

119862119874 + 1198672119874 harr 1198621198742 + 1198672 Δ119867 = minus41119896119869

119898119900119897 (4)



26






















de conversie

27
















4 CO2 = 22






28






















fi tratat [15]











29













solvent) 318 363 357 340


m3CO2m3

solvent







1

Singaz tratat

Expandor


Compresor singaz

SCH

Solvent fizic

Singaz


SCHCompresor

SeparatorExpandor

H2O


SCH




E

SCH

Q

E

Separator

Q

Pompă








30



-1020 degC

















solventului







31






solventului













32


Concluzii























33



captare a CO2 de 90



H2 27 35

CH4 1 12

N2 46 57

CO 4 5

CO2 22 28

PCI (kJkg) 41143 40307



CO2








gaze






34



35











36






pentru Varianta 0



pentru Varianta 1



pentru Varianta 2



pentru Varianta 3


Varianta 4






37

















38






1 2 și Varianta 4

119864119891119901119903119900119888119890119904 =119875119879119866minus119875119862

119892119904lowast119875119862119868119892119904 (1)




39



abur (119875119879119860)

119864119891119901119903119900119888119890119904 =119875119879119866+119875119879119860minus119875119862

119892119904lowast119875119862119868119892119904 (2)









40
















41













42













43




Concluzii



















44






















obținute







45

Bibliografie




October 2014



2014


2003













1427 2015





review Energy 35 2610-2628 2010






46









23





Nr

crt











403502







TG





372911







24




RAPORT DE CERCETARE

TEMĂ DE CERCETARE



ABSORBȚIE FIZICĂ

ECHIPĂ DE PROIECT



25

Introducere











energetic







electrică


CO icircn H2





(WGS)

119862119874 + 1198672119874 harr 1198621198742 + 1198672 Δ119867 = minus41119896119869

119898119900119897 (4)



26






















de conversie

27
















4 CO2 = 22






28






















fi tratat [15]











29













solvent) 318 363 357 340


m3CO2m3

solvent







1

Singaz tratat

Expandor


Compresor singaz

SCH

Solvent fizic

Singaz


SCHCompresor

SeparatorExpandor

H2O


SCH




E

SCH

Q

E

Separator

Q

Pompă








30



-1020 degC

















solventului







31






solventului













32


Concluzii























33



captare a CO2 de 90



H2 27 35

CH4 1 12

N2 46 57

CO 4 5

CO2 22 28

PCI (kJkg) 41143 40307



CO2








gaze






34



35











36






pentru Varianta 0



pentru Varianta 1



pentru Varianta 2



pentru Varianta 3


Varianta 4






37

















38






1 2 și Varianta 4

119864119891119901119903119900119888119890119904 =119875119879119866minus119875119862

119892119904lowast119875119862119868119892119904 (1)




39



abur (119875119879119860)

119864119891119901119903119900119888119890119904 =119875119879119866+119875119879119860minus119875119862

119892119904lowast119875119862119868119892119904 (2)









40
















41













42













43




Concluzii



















44






















obținute







45

Bibliografie




October 2014



2014


2003













1427 2015





review Energy 35 2610-2628 2010






46









24




RAPORT DE CERCETARE

TEMĂ DE CERCETARE



ABSORBȚIE FIZICĂ

ECHIPĂ DE PROIECT



25

Introducere











energetic







electrică


CO icircn H2





(WGS)

119862119874 + 1198672119874 harr 1198621198742 + 1198672 Δ119867 = minus41119896119869

119898119900119897 (4)



26






















de conversie

27
















4 CO2 = 22






28






















fi tratat [15]











29













solvent) 318 363 357 340


m3CO2m3

solvent







1

Singaz tratat

Expandor


Compresor singaz

SCH

Solvent fizic

Singaz


SCHCompresor

SeparatorExpandor

H2O


SCH




E

SCH

Q

E

Separator

Q

Pompă








30



-1020 degC

















solventului







31






solventului













32


Concluzii























33



captare a CO2 de 90



H2 27 35

CH4 1 12

N2 46 57

CO 4 5

CO2 22 28

PCI (kJkg) 41143 40307



CO2








gaze






34



35











36






pentru Varianta 0



pentru Varianta 1



pentru Varianta 2



pentru Varianta 3


Varianta 4






37

















38






1 2 și Varianta 4

119864119891119901119903119900119888119890119904 =119875119879119866minus119875119862

119892119904lowast119875119862119868119892119904 (1)




39



abur (119875119879119860)

119864119891119901119903119900119888119890119904 =119875119879119866+119875119879119860minus119875119862

119892119904lowast119875119862119868119892119904 (2)









40
















41













42













43




Concluzii



















44






















obținute







45

Bibliografie




October 2014



2014


2003













1427 2015





review Energy 35 2610-2628 2010






46









25

Introducere











energetic







electrică


CO icircn H2





(WGS)

119862119874 + 1198672119874 harr 1198621198742 + 1198672 Δ119867 = minus41119896119869

119898119900119897 (4)



26






















de conversie

27
















4 CO2 = 22






28






















fi tratat [15]











29













solvent) 318 363 357 340


m3CO2m3

solvent







1

Singaz tratat

Expandor


Compresor singaz

SCH

Solvent fizic

Singaz


SCHCompresor

SeparatorExpandor

H2O


SCH




E

SCH

Q

E

Separator

Q

Pompă








30



-1020 degC

















solventului







31






solventului













32


Concluzii























33



captare a CO2 de 90



H2 27 35

CH4 1 12

N2 46 57

CO 4 5

CO2 22 28

PCI (kJkg) 41143 40307



CO2








gaze






34



35











36






pentru Varianta 0



pentru Varianta 1



pentru Varianta 2



pentru Varianta 3


Varianta 4






37

















38






1 2 și Varianta 4

119864119891119901119903119900119888119890119904 =119875119879119866minus119875119862

119892119904lowast119875119862119868119892119904 (1)




39



abur (119875119879119860)

119864119891119901119903119900119888119890119904 =119875119879119866+119875119879119860minus119875119862

119892119904lowast119875119862119868119892119904 (2)









40
















41













42













43




Concluzii



















44






















obținute







45

Bibliografie




October 2014



2014


2003













1427 2015





review Energy 35 2610-2628 2010






46









26






















de conversie

27
















4 CO2 = 22






28






















fi tratat [15]











29













solvent) 318 363 357 340


m3CO2m3

solvent







1

Singaz tratat

Expandor


Compresor singaz

SCH

Solvent fizic

Singaz


SCHCompresor

SeparatorExpandor

H2O


SCH




E

SCH

Q

E

Separator

Q

Pompă








30



-1020 degC

















solventului







31






solventului













32


Concluzii























33



captare a CO2 de 90



H2 27 35

CH4 1 12

N2 46 57

CO 4 5

CO2 22 28

PCI (kJkg) 41143 40307



CO2








gaze






34



35











36






pentru Varianta 0



pentru Varianta 1



pentru Varianta 2



pentru Varianta 3


Varianta 4






37

















38






1 2 și Varianta 4

119864119891119901119903119900119888119890119904 =119875119879119866minus119875119862

119892119904lowast119875119862119868119892119904 (1)




39



abur (119875119879119860)

119864119891119901119903119900119888119890119904 =119875119879119866+119875119879119860minus119875119862

119892119904lowast119875119862119868119892119904 (2)









40
















41













42













43




Concluzii



















44






















obținute







45

Bibliografie




October 2014



2014


2003













1427 2015





review Energy 35 2610-2628 2010






46









27
















4 CO2 = 22






28






















fi tratat [15]











29













solvent) 318 363 357 340


m3CO2m3

solvent







1

Singaz tratat

Expandor


Compresor singaz

SCH

Solvent fizic

Singaz


SCHCompresor

SeparatorExpandor

H2O


SCH




E

SCH

Q

E

Separator

Q

Pompă








30



-1020 degC

















solventului







31






solventului













32


Concluzii























33



captare a CO2 de 90



H2 27 35

CH4 1 12

N2 46 57

CO 4 5

CO2 22 28

PCI (kJkg) 41143 40307



CO2








gaze






34



35











36






pentru Varianta 0



pentru Varianta 1



pentru Varianta 2



pentru Varianta 3


Varianta 4






37

















38






1 2 și Varianta 4

119864119891119901119903119900119888119890119904 =119875119879119866minus119875119862

119892119904lowast119875119862119868119892119904 (1)




39



abur (119875119879119860)

119864119891119901119903119900119888119890119904 =119875119879119866+119875119879119860minus119875119862

119892119904lowast119875119862119868119892119904 (2)









40
















41













42













43




Concluzii



















44






















obținute







45

Bibliografie




October 2014



2014


2003













1427 2015





review Energy 35 2610-2628 2010






46









28






















fi tratat [15]











29













solvent) 318 363 357 340


m3CO2m3

solvent







1

Singaz tratat

Expandor


Compresor singaz

SCH

Solvent fizic

Singaz


SCHCompresor

SeparatorExpandor

H2O


SCH




E

SCH

Q

E

Separator

Q

Pompă








30



-1020 degC

















solventului







31






solventului













32


Concluzii























33



captare a CO2 de 90



H2 27 35

CH4 1 12

N2 46 57

CO 4 5

CO2 22 28

PCI (kJkg) 41143 40307



CO2








gaze






34



35











36






pentru Varianta 0



pentru Varianta 1



pentru Varianta 2



pentru Varianta 3


Varianta 4






37

















38






1 2 și Varianta 4

119864119891119901119903119900119888119890119904 =119875119879119866minus119875119862

119892119904lowast119875119862119868119892119904 (1)




39



abur (119875119879119860)

119864119891119901119903119900119888119890119904 =119875119879119866+119875119879119860minus119875119862

119892119904lowast119875119862119868119892119904 (2)









40
















41













42













43




Concluzii



















44






















obținute







45

Bibliografie




October 2014



2014


2003













1427 2015





review Energy 35 2610-2628 2010






46









29













solvent) 318 363 357 340


m3CO2m3

solvent







1

Singaz tratat

Expandor


Compresor singaz

SCH

Solvent fizic

Singaz


SCHCompresor

SeparatorExpandor

H2O


SCH




E

SCH

Q

E

Separator

Q

Pompă








30



-1020 degC

















solventului







31






solventului













32


Concluzii























33



captare a CO2 de 90



H2 27 35

CH4 1 12

N2 46 57

CO 4 5

CO2 22 28

PCI (kJkg) 41143 40307



CO2








gaze






34



35











36






pentru Varianta 0



pentru Varianta 1



pentru Varianta 2



pentru Varianta 3


Varianta 4






37

















38






1 2 și Varianta 4

119864119891119901119903119900119888119890119904 =119875119879119866minus119875119862

119892119904lowast119875119862119868119892119904 (1)




39



abur (119875119879119860)

119864119891119901119903119900119888119890119904 =119875119879119866+119875119879119860minus119875119862

119892119904lowast119875119862119868119892119904 (2)









40
















41













42













43




Concluzii



















44






















obținute







45

Bibliografie




October 2014



2014


2003













1427 2015





review Energy 35 2610-2628 2010






46









30



-1020 degC

















solventului







31






solventului













32


Concluzii























33



captare a CO2 de 90



H2 27 35

CH4 1 12

N2 46 57

CO 4 5

CO2 22 28

PCI (kJkg) 41143 40307



CO2








gaze






34



35











36






pentru Varianta 0



pentru Varianta 1



pentru Varianta 2



pentru Varianta 3


Varianta 4






37

















38






1 2 și Varianta 4

119864119891119901119903119900119888119890119904 =119875119879119866minus119875119862

119892119904lowast119875119862119868119892119904 (1)




39



abur (119875119879119860)

119864119891119901119903119900119888119890119904 =119875119879119866+119875119879119860minus119875119862

119892119904lowast119875119862119868119892119904 (2)









40
















41













42













43




Concluzii



















44






















obținute







45

Bibliografie




October 2014



2014


2003













1427 2015





review Energy 35 2610-2628 2010






46









31






solventului













32


Concluzii























33



captare a CO2 de 90



H2 27 35

CH4 1 12

N2 46 57

CO 4 5

CO2 22 28

PCI (kJkg) 41143 40307



CO2








gaze






34



35











36






pentru Varianta 0



pentru Varianta 1



pentru Varianta 2



pentru Varianta 3


Varianta 4






37

















38






1 2 și Varianta 4

119864119891119901119903119900119888119890119904 =119875119879119866minus119875119862

119892119904lowast119875119862119868119892119904 (1)




39



abur (119875119879119860)

119864119891119901119903119900119888119890119904 =119875119879119866+119875119879119860minus119875119862

119892119904lowast119875119862119868119892119904 (2)









40
















41













42













43




Concluzii



















44






















obținute







45

Bibliografie




October 2014



2014


2003













1427 2015





review Energy 35 2610-2628 2010






46









32


Concluzii























33



captare a CO2 de 90



H2 27 35

CH4 1 12

N2 46 57

CO 4 5

CO2 22 28

PCI (kJkg) 41143 40307



CO2








gaze






34



35











36






pentru Varianta 0



pentru Varianta 1



pentru Varianta 2



pentru Varianta 3


Varianta 4






37

















38






1 2 și Varianta 4

119864119891119901119903119900119888119890119904 =119875119879119866minus119875119862

119892119904lowast119875119862119868119892119904 (1)




39



abur (119875119879119860)

119864119891119901119903119900119888119890119904 =119875119879119866+119875119879119860minus119875119862

119892119904lowast119875119862119868119892119904 (2)









40
















41













42













43




Concluzii



















44






















obținute







45

Bibliografie




October 2014



2014


2003













1427 2015





review Energy 35 2610-2628 2010






46









33



captare a CO2 de 90



H2 27 35

CH4 1 12

N2 46 57

CO 4 5

CO2 22 28

PCI (kJkg) 41143 40307



CO2








gaze






34



35











36






pentru Varianta 0



pentru Varianta 1



pentru Varianta 2



pentru Varianta 3


Varianta 4






37

















38






1 2 și Varianta 4

119864119891119901119903119900119888119890119904 =119875119879119866minus119875119862

119892119904lowast119875119862119868119892119904 (1)




39



abur (119875119879119860)

119864119891119901119903119900119888119890119904 =119875119879119866+119875119879119860minus119875119862

119892119904lowast119875119862119868119892119904 (2)









40
















41













42













43




Concluzii



















44






















obținute







45

Bibliografie




October 2014



2014


2003













1427 2015





review Energy 35 2610-2628 2010






46









34



35











36






pentru Varianta 0



pentru Varianta 1



pentru Varianta 2



pentru Varianta 3


Varianta 4






37

















38






1 2 și Varianta 4

119864119891119901119903119900119888119890119904 =119875119879119866minus119875119862

119892119904lowast119875119862119868119892119904 (1)




39



abur (119875119879119860)

119864119891119901119903119900119888119890119904 =119875119879119866+119875119879119860minus119875119862

119892119904lowast119875119862119868119892119904 (2)









40
















41













42













43




Concluzii



















44






















obținute







45

Bibliografie




October 2014



2014


2003













1427 2015





review Energy 35 2610-2628 2010






46









35











36






pentru Varianta 0



pentru Varianta 1



pentru Varianta 2



pentru Varianta 3


Varianta 4






37

















38






1 2 și Varianta 4

119864119891119901119903119900119888119890119904 =119875119879119866minus119875119862

119892119904lowast119875119862119868119892119904 (1)




39



abur (119875119879119860)

119864119891119901119903119900119888119890119904 =119875119879119866+119875119879119860minus119875119862

119892119904lowast119875119862119868119892119904 (2)









40
















41













42













43




Concluzii



















44






















obținute







45

Bibliografie




October 2014



2014


2003













1427 2015





review Energy 35 2610-2628 2010






46









36






pentru Varianta 0



pentru Varianta 1



pentru Varianta 2



pentru Varianta 3


Varianta 4






37

















38






1 2 și Varianta 4

119864119891119901119903119900119888119890119904 =119875119879119866minus119875119862

119892119904lowast119875119862119868119892119904 (1)




39



abur (119875119879119860)

119864119891119901119903119900119888119890119904 =119875119879119866+119875119879119860minus119875119862

119892119904lowast119875119862119868119892119904 (2)









40
















41













42













43




Concluzii



















44






















obținute







45

Bibliografie




October 2014



2014


2003













1427 2015





review Energy 35 2610-2628 2010






46









37

















38






1 2 și Varianta 4

119864119891119901119903119900119888119890119904 =119875119879119866minus119875119862

119892119904lowast119875119862119868119892119904 (1)




39



abur (119875119879119860)

119864119891119901119903119900119888119890119904 =119875119879119866+119875119879119860minus119875119862

119892119904lowast119875119862119868119892119904 (2)









40
















41













42













43




Concluzii



















44






















obținute







45

Bibliografie




October 2014



2014


2003













1427 2015





review Energy 35 2610-2628 2010






46









38






1 2 și Varianta 4

119864119891119901119903119900119888119890119904 =119875119879119866minus119875119862

119892119904lowast119875119862119868119892119904 (1)




39



abur (119875119879119860)

119864119891119901119903119900119888119890119904 =119875119879119866+119875119879119860minus119875119862

119892119904lowast119875119862119868119892119904 (2)









40
















41













42













43




Concluzii



















44






















obținute







45

Bibliografie




October 2014



2014


2003













1427 2015





review Energy 35 2610-2628 2010






46









39



abur (119875119879119860)

119864119891119901119903119900119888119890119904 =119875119879119866+119875119879119860minus119875119862

119892119904lowast119875119862119868119892119904 (2)









40
















41













42













43




Concluzii



















44






















obținute







45

Bibliografie




October 2014



2014


2003













1427 2015





review Energy 35 2610-2628 2010






46









40
















41













42













43




Concluzii



















44






















obținute







45

Bibliografie




October 2014



2014


2003













1427 2015





review Energy 35 2610-2628 2010






46









41













42













43




Concluzii



















44






















obținute







45

Bibliografie




October 2014



2014


2003













1427 2015





review Energy 35 2610-2628 2010






46









42













43




Concluzii



















44






















obținute







45

Bibliografie




October 2014



2014


2003













1427 2015





review Energy 35 2610-2628 2010






46









43




Concluzii



















44






















obținute







45

Bibliografie




October 2014



2014


2003













1427 2015





review Energy 35 2610-2628 2010






46









44






















obținute







45

Bibliografie




October 2014



2014


2003













1427 2015





review Energy 35 2610-2628 2010






46









45

Bibliografie




October 2014



2014


2003













1427 2015





review Energy 35 2610-2628 2010






46









46









Documents

RAPORT DE CERCETARE - aosr.ro · In acest context, în cadrul acestui studiu am analizat gazeificarea biomasei lemnoase, respectiv a peleților obținuți din deșeuri forestiere