Dans le contexte où la société humaine commence à utiliser en grande quantité les combustibles fossiles que sont le charbon et le pétrole, les émissions de dioxyde de carbone ont fortement augmenté, causant certains dommages à l’équilibre entre l’atmosphère et la biosphère. L’effet de serre qui en résulte a conduit à divers problèmes liés au cadre de vie, qui constituent une grande menace pour la survie humaine. À une époque où les émissions de dioxyde de carbone augmentent de jour en jour, compte tenu de la valeur de développement et d'utilisation de ce gaz, les gens ont commencé à explorer le recyclage du dioxyde de carbone comme ressource carbone. Par conséquent, sur la base de la description de plusieurs technologies de séparation et de récupération du dioxyde de carbone, son utilisation globale en tant que ressource carbone est analysée.
Méthode d'absorption physique des usines de récupération et de liquéfaction du CO 2
La méthode d'absorption physique fait référence à l'utilisation de solvants organiques pour séparer et absorber les composants gazeux acides sous pression en fonction de la solubilité différente des composants, et pour réaliser la régénération du solvant en abaissant la pression, de sorte qu'elle ne nécessite pas trop d'énergie de régénération. La clé d’une application efficace de cette méthode est de sélectionner des absorbants de haute qualité. Les normes de qualité sont un point d'ébullition élevé, une grande solubilité du CO2, des propriétés chimiques non corrosives, non toxiques et stables. Actuellement, les absorbants couramment utilisés sont le cyclopentane, le phosphate de tributyle, le carbonate de propylène, le méthanol et la N-méthylpyrrolidone.
Le principe de cette méthode est que le CO2 présent dans le gaz brut présente une solubilité plus élevée dans l'absorbant, tandis que la solubilité des autres gaz est relativement faible. Le CO2 est éliminé en fonction de cette différence physique. Il est souvent utilisé dans les gaz solutés à haute pression partielle, absorption sous haute pression et basse température, et désorption sous contrôle de chauffage à basse pression. Le chauffage basse pression est le moyen le plus efficace de réduire la consommation d’énergie.
Usine de récupération et de liquéfaction du CO 2 Méthode de séparation par membrane
La réalisation de la technologie de séparation membranaire dépend principalement des différentes perméabilités des différents composants à travers les membranes polymères. Face au passage du gaz, la membrane constituée de matériaux polymères réalisera la séparation des gaz en fonction de la différence de perméabilité. La différence de pression est la force motrice de la séparation des membranes. Ce n'est qu'en présence d'une différence de pression que les composants gazeux ayant une perméabilité plus élevée peuvent traverser la membrane et être séparés sous forme de flux gazeux de perméation. La plupart des gaz à faible perméabilité resteront du côté entrée d’air de la membrane.
Les matériaux de membrane actuellement utilisés pour la séparation par membrane du CO2 sont principalement la membrane en polysulfone, la membrane en acétate de cellulose, la membrane polypeptidique, la membrane en polyéthersulfone et la membrane en polyamide, qui sont particulièrement adaptées à la séparation et à la récupération du CO2 produit lors du processus d'extraction du gaz naturel et du pétrole. Toutefois, la résistance thermique de ces membranes n’est pas très bonne. Bien que la température de résistance thermique de la membrane polyamide elle-même ait atteint la valeur maximale de 300 degrés, elle ne peut atteindre que la température de fonctionnement maximale de 50 degrés dans l'application réelle en raison de la limitation des matériaux liés aux composants de la membrane. Étant donné que la structure du dispositif de séparation par membrane est relativement simple, le coût requis est bien inférieur à celui de la méthode d'absorption du solvant, mais la pureté du gaz CO2 obtenu n'est finalement pas élevée. Nous pouvons essayer de combiner les deux technologies de séparation et de récupération pour former un mode de fusion de séparation fine et de séparation grossière, réduire la consommation d'énergie globale et contrôler les coûts d'investissement.
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