TAZ-TFM-2013-108


Revisión de absorbentes químicos en post–combustión y comparativa del requerimiento energético en el desorbedor para diferentes configuraciones

Ferrer Montañés, Laura María
Romeo Giménez, Luis Miguel (dir.)

Universidad de Zaragoza, EINA, 2013
Ingeniería Mecánica department, Máquinas y Motores Térmicos area

Máster Universitario en Energías Renovables y Eficiencia Energética

Abstract: Las tecnologías de captura y almacenamiento de CO2 surgen como una de las soluciones planteadas por el IPCC para disminuir los niveles de emisiones de gases de efecto invernadero. Una de estas tecnologías es la de post – combustión, basada en la separación del CO2 de la corriente de gases generada en la combustión. Dentro de las técnicas de separación, en este trabajo se ha tratado aquella basada en la absorción y desorción regenerativa. El trabajo se ha estructurado principalmente en tres partes; las dos primeras se basan en una exhaustiva revisión bibliográfica y la tercera en el planteamiento de un problema y la simulación del proceso con el software “EES”, presentando los resultados y realizando un contraste con aquellos de la literatura. En la primera parte se contextualiza el trabajo y se describe el proceso de absorción y desorción regenerativa, cuya configuración básica es una torre de absorción, otra de desorción y un tren de compresión. Se realiza una descripción de los requerimientos energéticos de cada etapa, centrando especial atención en la etapa de desorción, ya que es la que mayor peso tiene en el requerimiento energético total del proceso. En la segunda parte se destaca la importancia de la elección de un absorbente químico y se describen de los aspectos deseables que deben tener éstos. Para ello se destaca la importancia relativa de cada aspecto en la inversión (CAPEX) y en los costes de operación (OPEX). Posteriormente se realiza una clasificación de los absorbentes químicos utilizados en el proceso en función de su carácter básico y su tipología; orgánica o inorgánica. Además se amplía la descripción de las disoluciones acuosas de aminas, ya que son con las que posteriormente se realizará la evaluación en la tercera parte. En la tercera parte se lleva a cabo una evaluación del requerimiento energético específico del proceso, principalmente de la etapa de desorción en base a la captura y almacenamiento de una tonelada de CO2. En base a la literatura se detalla la influencia de variables operacionales y de aspectos relacionados con el absorbente químico. Además se plantea un problema simulado con el software “EES” y se calculan los tres indicadores elegidos para evaluar tanto el requerimiento energético como el impacto de la captura en la central eléctrica: requerimiento energético específico, trabajo equivalente específico y la penalización en el rendimiento de la central. En primer lugar se realiza un análisis de sensibilidad del caso base con el fin de evaluar la influencia de las variables operacionales y realizar un contraste con la bibliografía. Estudiada esta influencia se pasa a evaluar se diferentes absorbentes químicos y la influencia en este caso de aspectos relacionados con éstos. Por último se realizan unas conclusiones en base a todo lo estudiado, con el fin de que este trabajo sirva como punto de partida para futuras líneas de investigación en las que se realice la simulación teniendo aspectos tan importantes como las curvas de equilibrio líquido – vapor de un absorbente químico.


Free keyword(s): post-combustión ; absorbentes químicos ; calor de absorción ; desorbedor ; requerimiento energético ; simulación
Tipo de Trabajo Académico: Trabajo Fin de Master

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