Process simulation of carbon dioxide capture using ionic liquid 1-ethyl-3-methylimidazolium acetate

Abstract

ในบรรดาเทคโนโลยีสมัยใหม่ที่ถูกสร้างขึ้นเพื่อนำมาแทนที่กระบวนการการจับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์หลังการเผาไหม้โดยใช้ตัวทำละลายเอมีน หนึ่งในเทคโนโลยีเหล่านั้นคือการใช้ของเหลวไอออนิก 1-เอทิล-3-เมทิลอิมิดาโซเลียม อะซิเตท ซึ่งได้รับการพิจารณาว่าเป็นตัวทำละลายที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม และมีศักยภาพในการลดค่าใช้จ่ายให้กับกระบวนการการจับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์หลังการเผาไหม้ได้ ในงานวิจัยนี้กระบวนการการจับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ทั้งสองกระบวนการคือกระบวนการที่ใช้ตัวทำละลายเอมีนและกระบวนการที่ใช้ตัวทำละลาย ของเหลวไอออนิกได้ถูกจำลองขึ้นโดยใช้โปรแกรม แอสเพน พลัส เวอร์ชัน 7.1 เพื่อใช้จับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์หลังจากการเผาไหม้จากโรงไฟฟ้าถ่านหินขนาด 180 เมกกะวัตต์เป็นปริมาณ ร้อยละ 90 ของปริมาณก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ทั้งหมดที่ถูกปล่อยออกมา เนื่องจากข้อมูลเกี่ยวกับของเหลวไอออนิกที่ใช้ในงานวิจัยนี้ไม่มีปรากฎอยู่ในฐานข้อมูลของโปรแกรม แอสเพน พลัส ดังนั้นการใส่ข้อมูลเกี่ยวกับของเหลวไอออนิกโดยตรงและโหมดการวิเคราะห์การถดถอยข้อมูล ในโปรแกรมแอสเพน พลัส จึงถูกนำมาใช้ วิธีการของ ลินเดอร์เซน-โจแบค-เรียด ถูกนำมาใช้ในการคาดคะเนคุณสมบัติวิกฤติของ 1-เอทิล-3-เมทิลอิมิดาโซเลียม อะซิเตท พารามิเตอร์ ความสัมพันธ์ของสมบัติที่เปลี่ยนแปลงตามอุณหภูมิ, พารามิเตอร์อันตรกิริยาคู่ของโมเดล นอนแรนดอม ทู ลิควิด, พารามิเตอร์ของโมเดลค่าคงที่ของเฮนรี่และพารามิเตอร์สำหรับโมเดลการ คำนวณสมดุลเคมี ถูกนำมาวิเคราะห์การถดถอยโดยอาศัยข้อมูลคุณสมบัติของ 1-เอทิล-3-เมทิลอิมิ ดาโซเลียม อะซิเตท ที่มีการรายงานไว้แล้วในงานวิจัยก่อนหน้านี้ ปริมาณการใช้พลังงานและ ค่าใช้จ่ายในการลงทุนของกระบวนการการจับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์หลังการเผาไหม้ของทั้ง สองกระบวนการถูกนำมาเปรียบเทียบเพื่อพิจารณาศักยภาพของของเหลวไออนิกชนิดนี้ในการ นำมาใช้แทนที่ตัวทำละลายเอมีน ผลจากงานวิจัยพบว่า กระบวนการการจับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่ใช้ตัวทำละลายของเหลวไอออนิก 1-เอทิล-3-เมทิลอิมิดาโซเลียม อะซิเตท ใช้พลังงานน้อยกว่าและมีค่าใช้จ่ายในการลงทุนที่น้อยกว่าเมื่อเทียบกับกระบวนการการจับก๊าซ คาร์บอนไดออกไซด์ที่ใช้ตัวทำละลายเอมีนเป็นร้อยละ 13.5 และ 3.75 ตามลำดับ