Absorbția dioxidului de carbon în monoetanolamina (MEA)

1. Introducere

Absorbția este operația unitară de transfer de masă în care un component solubil aflalt în fază gazoasă trece la faz solidă prin dizolvare.

În practică industrială sunt supuse,deobicei,absorbției, amestecuri gazoase de două sau mai multe componente dintre care numai unul este solubil ,iar celelalte sunt practic insolubile. Componentul solubil este numit absorbit ,dizolvantul lichid este numit absorbant iar gazul insolubil poartă denumirea de inert.

În funcție de natura forțelor de interacțiune care se stabilesc între moleculele absorbitului și absorbantului, absorbția poate fi de două tipuri:

- absorbție fizică:în care între moleculele absorbitului și cele ale absorbantului se stabilesc legături slabe ,proces care este reversibil și este condiționat de solubilitatea absorbitului.

- absorbția chimică: în care între cele două tipuri de moleculă are loc o reacție chimică ,care presupune redistribuirea electronilor de valența , apariția de specii de molecule noi în sistem și formarea de legături de tipul valențelor.

Absorbția este una dintre cele mai importante operații unitare,care este utilizat pentru separarea componentelor unui amstec gazos folosind absorbanți adecvați în care ele se diszolva preferențial. În acest fel se realizează separea inertului de absorbit,recuperarea acestuia din urmă și separarea absorbantului care este apoi recirculat.

Absorbția este larg utilizată pentru separarea amestecurilor gazoase în fracțiunile dorite sau pentru recuperarea unor produse valoroase . Alt domeniu important de aplicare este purificarea unor gaz conținând impurități care le fac necorespunzătoare utilizării ca materie primă în siteze chimice,sau a unor substanțe toxice ,inflamabile sau urât mirositoare care dăunează astefl calități produsului.

În numeroase cazuri ,concentrația componentului absorbit în gaz este mică și dacă el nu este un produs valoros, iar absorbantul are și el un preț de cost redus ,soluția obținută după neutralizare poate fi deversată în rețeaua de canalizare , fără a se recurge la recuperări nejustificate din punct de vedere economic.

Absorbția însoțită de o reacție chimică este și ea frecvent utilizată pentru separări și purificări de gaze, pentru btinerea unor soluții apoasă sau de altă natură,precum și pentru efectuarea unor sinteze chimice .

Pentru a putea studia în toată compexitatea lor factorii care influientiaza absorbția,pentru dimensionarea aparturii necesare și stabilirea condițiilor de lucru optime din punct de vedere tehnico-economic ,absorbția trebuie examinată atat din punct de vedere static,prin studiul echilibrului de fază ,cât și din punct de vedere dinamic,prin studiul vitezei procesului de transfer de masă între faze.

Absorbția fizică este însoțită de degajare de căldură care este alcătuită din căldură de dizolvare și căldura de amestecare.Dacă concentrațiile componentului solubil sunt mici și diluția este mare,absorbția poate fi considerată izotermă;în caz contrar este necesar să se ia în considerație și influință efectului termic asupra datelor de echilibru și asupra transferului de masă. În cazul chemosorbției cantitatea de căldură degajată este sporită de căldura de reacție ,dacă aceasta este exotermă.

2. Tehnologii de captare și stocare CO2

Există trei tehnologii de captare CO2 care pot fi aplicate centralelor pe cărbune și anume :

- tehnologia de captare post-combustie ,care presupune captarea CO2 din gazele de ardere produse în urma procesului de ardere a combustibilului. Gazele ramase ,după separarea CO2 , sunt evacuate direct în atmosferă.

- tehnologia oxi-combustie : un amestec format din oxigen și gaze recirculate este folosit pentru arderea combustibilului în locul aerului. Gazele de ardere rezultate conțin în principal CO2 și H2O. Vaporii de apă și impuritatiile sunt separate într-un sistem de purificare și condensare .

- Tehnologia de captare precombustie :presupune captarea CO2 înainte de procesul de ardere .

După procesul de separare, CO2 este comprimat și apoi transportat. Transportul CO2 poate fi realizat prin intermediul conductelor,sau cu camioane,trenuri etc.