Til hovedinnhold

CO2 fangst med faste adsorbenter ved lav temperatur

CO2 fangst med faste adsorbenter ved lav temperatur

Porøse materialer som Zeolitter, Metall-organiske rammeverk (MOF) og funksjonalisert silika (MCM-41, SBA-15, etc.) kan brukes til selektiv adsorpsjon av karbondioksid fra gass-blandinger. SINTEF jobber aktivt med å utvikle ny fangst-teknologi som effektivt benytter porøse materialer av denne typen.

Data for likevekt og kinetikk for absorbatet er nødvendig for å evaluere om det porøse materialet kan fungere som absorbent for et spesifikk separasjonsproblem. SINTEF har infrastruktur for bestemmelse av likevektsdata (isotermer) fra 77K til 400K, og fra vakuum til 100 atm. Sorpsjons-kinetikk bestemmes fra puls- eller gjennombruddsforsøk knyttet til modellering. I tillegg har vi fullt automatiserte reaktorsystemer der man kan bruke reelle gassblandinger der mange adsorpsjon/regenerering sykler kan utføres.

SINTEF har lang erfaring i å vurdere egnetheten av en adsorbent til et bestemt formål fra likevektsdata for den aktuelle adsorbent. I tillegg kan det fulle datasettet for en adsorbent benyttes til å modellere en spesiell separasjonsprosess basert på den aktuelle adsorbenten. Simuleringer kan dernest gi informasjon om separasjonseffektivitet av prosessen (utbytte og renhet på exit gassene i prosessen). Typiske prosesser som modelleres er trykk-sving adsorpsjon (PSA) or temperatur-sving adsorpsjon (TSA). For modellering av fler-kolonne PSA prosesser vil optimalisering av sekvensen som brukes for å få til en kontinuerlig prosess være avgjørende.

For å validere resultatene fra modelleringsaktiviteten har SINTEF lang erfaring i design og oppbygging av test-apparatur. For lav-temperatur separasjon av CO2 ved adsorpsjon eksisterer en helautomatisert lab-skala 4-kolonners PSA (PVSA) mens en tilsvarende kontinuerlig reaktor for TSA vill være tilgjengelig i løpet av 2017.

Apparatur for måling av 1-, 2- og 3-komponentisotermer. Foto: SINTEF/Werner Juvik
Forskningsleder