Lavaggio amminico
Lo scrubbing con ammina è uno dei processi di assorbimento chimico per la separazione dellaCO2 dai gas di scarico delle centrali elettriche.
Le alcanolamine, abbreviate in ammine, sono utilizzate come assorbenti. Le ammine sono utilizzate in varie concentrazioni come soluzione acquosa, nota anche come soluzione di lavaggio o detergente.
Vengono utilizzate ammine primarie e terziarie. Un esempio di ammine primarie è la monoetanolammina (MEA). Le ammine terziarie sono ad esempio la metildietanolammina (MDEA).
Le soluzioni acquose MEA sono le più utilizzate. Il loro vantaggio è l'elevata velocità di reazione durante l'assorbimento di CO2. Lo svantaggio principale è l'elevato dispendio energetico per la rigenerazione del solventecarico di CO2.
Il processo di assorbimento chimico mediante lavaggio amminico è spiegato alla voce Processo di lavaggio amminico.
Gli svantaggi o i problemi del processo di lavaggio delle ammine sono
- Decomposizione del solvente in presenza di ossigeno, detta anche degradazione ossidativa. Il contenuto relativamente elevato di ossigeno nei gas di scarico delle centrali elettriche di circa il 3-7% in volume provoca una degradazione ossidativa, cioè una degradazione delle ammine. Si verificano prodotti di decomposizione come acetati, glicolati e nitrati. La degradazione ossidativa delle ammine può essere evitata aggiungendo inibitori.
- Pericolo di intasamento dovuto alla polvere. Il contenuto di polvere residua nei fumi può portare all'intasamento dell'imballaggio nell'assorbitore e nel desorbitore dell'impianto di separazione. Una riduzione del contenuto di polvere residua al di sotto di 3 mg/m3 è possibile grazie alla depolverazione elettrostatica a umido con precipitatore elettrostatico.
- Degradazione del solvente attraverso reazioni con anidride solforosa o ossido di azoto. Le ammine formano prodotti di degradazione con i componenti dei gas di scarico SOx e NOx, principalmente sali, che devono essere separati dal processo. La degradazione delle ammine causa continuamente la perdita di solvente. Questo solvente deve essere sostituito. I prodotti di degradazione sono separati dalla soluzione di lavaggio nel recuperatore del dispositivo di desorbimento. La degradazione può essere ridotta abbassando il contenuto di SO2 nei fumi. La riduzione del contenuto di SO2 con il tradizionale lavaggio con calce è in fase di studio nell'impianto pilota REAPlus della centrale di Niederaussem. I contenuti di SO2 di 10-25 mg/m³ sono mirati con una migliore pulizia con calce. Una soluzione alternativa è lo sviluppo di nuovi solventi inorganici. Un'ulteriore opzione è lo scrubbing con ammoniaca.
- Elevato consumo di energia per la rigenerazione del solvente. Il consumo di energia per la rigenerazione del solvente è decisivo per le perdite di efficienza del processo di post-combustione. Il consumo energetico degli attuali impianti di prova post-combustione è di circa 2,5-3 gigajoule (GJ) di vapore per tonnellata di anidride carbonica.
- Requisiti di spazio e di installazione dell'edificio. Lo spazio necessario per il retrofit di unsistema di cattura di CO2 deve essere riservato per le cosiddette centrali elettriche pronte per la cattura.
Sinonimi di termini:
- Sinonimo di assorbente: assorbente, assorbente, assorbenti, assorbenti, solventi
- Sinonimo per soluzione acquosa: soluzione di lavaggio, agente di lavaggio, liquido di lavaggio
- Sinonimo di degradazione: Decomposizione, degradazione
- Sinonimo di Capture-ready: Retrofittable
- Sinonimo di FGD: impianto di desolforazione dei gas di scarico, ad es. REAPlus
- Sinonimo di inibitore: Inibitore di reazione
Tab. 1: Dati selezionati delle sostanze delle ammine MEA e MDEA:
Tipo amminico: |
MEA: |
MDEA: |
Nome |
Monoetanolammina |
Metildietanolammina |
Formula |
C2H5NO |
C7H13NO2 |
Numero CAS |
141-43-5 |
105-59-9 |
Pressione critica |
44,60 bar |
38,76 bar |
Temperatura critica |
614,0 K |
677,8 K |
Temperatura di ebollizione a 1 bar |
443,15 K |
520,15 K |