ПЕРСПЕКТИВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ДЕКАРБОНИЗАЦИИ  ПРОМЫШЛЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА С ВЫСОКОЙ  СОСТАВЛЯЮЩЕЙ УГЛЕРОДНОГО СЛЕДА  В ВЫПУСКАЕМОЙ ПРОДУКЦИИ: EDN: ZBADAA

Евгений Николаевич   Неверов; Игорь Алексеевич  Короткий; Павел Сергеевич  Коротких; Надежда Сергеевна  Голубева

doi:10.25712/ASTU.2072-8921.2022.4.2.008

Авторы

Евгений Николаевич Неверов Кемеровский государственный университет
Игорь Алексеевич Короткий Кемеровский государственный университет https://orcid.org/0000-0002-7623-0940
Павел Сергеевич Коротких Кемеровский государственный университет https://orcid.org/0000-0002-4546-0276
Надежда Сергеевна Голубева Кемеровский государственный университет https://orcid.org/0000-0002-2188-8331

DOI:

https://doi.org/10.25712/ASTU.2072-8921.2022.4.2.008

Ключевые слова:

декарбонизация, диоксид углерода,цикл Аллама, утилизация, таблетирование, выбросы, когенерация, низкопотенциальная энергия.

Аннотация

Вопрос декарбонизации на протяжении последних лет остается основным в области мировой экологии. Приоритетным направлением для уменьшения карбонового следа является повышение эффективности выработки электроэнергии, основанной на сжигании углеродного топлива, а также развитие собственных компетенций в технологиях современной когенерации. Введение новых ограничительных мер в области снижения экологической нагрузки на климат способствуют снижению рентабельности целого ряда промышленных объектов без введения новейшихтехнологий по переработке и улавливанию углекислого газа, образующегося в процессе производства. Технологии улавливания СО₂в настоящее время охватывают в той или иной степени все промышленные направления, связанные с выбросом СО₂, но недостаточно развиты. Используя технологии улавливания углекислого газа, появляется важная стадия по его транспортировке к местам производства или хранения – с помощью газопровода или в сжиженном состоянии, что достаточно проблематично и требует дополнительных затрат. Поэтому в статье представлен обзор наиболее перспективных способов утилизации и намечены векторы их развития

Библиографические ссылки

Паспорт национального проекта «Экология» [утв. Президиумом Совета при Президенте Российской Федерации по стратегическому развитию и национальным проектам 24.12.2018 г.] [Электронный ресурс] // Официальный сайт Правительства России. ‒ URL: http://static.government.ru/media/files/pgU5Ccz2iVew3Aoel5vDGSBjbDn4t7FI.pdf (дата обращения: 13.10.2022).

Мешалкин, В.П. Новые технологические показатели выбросов золы твердого топлива и диоксида серы для тепловых электростанций и наилучшие доступные технологии очистки газов / В.П. Мешалкин, П.В. Росляков, Т.В. Гусева, В.Д. Дови // Экология и промышленность России. – 2021. – Т. 25. – № 8. – С. 40–46. – DOI 10.18412/1816-0395-2021-8-40-46.

Киндра, В.О. Кислородотопливные технологии производства электроэнергии с нулевыми выбросами вредных веществ в атмосферу / В.О. Киндра, А.Н. Рогалев, Н.Д. Рогалев. – М.: Национальный исследовательский университет «МЭИ», 2017. –С. 110–113.

Ширинкина, Е.С. Улавливание CO2 от стационарных источников с последующей закачкой в подземные горизонты: обзор современных технологических решений /Е.С. Ширинкина, Н.Н.Слюсарь, В.Н.Коротаев // Экология и промышленность России. – 2021. – Т. 25. – № 10. – С. 64–71. – DOI 10.18412/1816-0395-2021-10-64-71.

Neverov, E.N. To the Question of Disposal and Recycling Carbon Dioxide / E.N. Neverov, I.A. Korotkiy, P.S. Korotkih [et al.] // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, City of Vladivostok, 25–26 января 2021 года. – City of Vladivostok, 2021. – P. 012042. – DOI 10.1088/1755-1315/720/1/012042.

Неверов, Е.Н. Исследование параметров процесса теплообмена при сублимации диоксида углерода / Е.Н. Неверов, И.А. Короткий, И.Б. Плотников [и др.] // Вестник КрасГАУ. – 2020. – № 6(159). – С. 215–222. – DOI 10.36718/1819-4036-2020-6-215-222.

Allam, R. Demonstration of the Allam Cycle: an update on the development status of a high efficiency supercritical carbon dioxide power process employing full carbon capture / R. Allam [et al.] // Energy Procedia. ‒ 2017. ‒ № 114. –Р. 5948–5966.

Weizhong, F. The research on design and tech-nology of new high efficiency supercritical unit – a kind of cross-compound steam turbine generator unit in a manner of elevated and conventional layout / F. Weizhong // In Proceedings of the 2-nd IEA CCC Workshop on Advanced Ultras-Supercritical Coal-Fired Power Plants. Rome, Italy, 2014.

Alenezi, A. Thermodynamic analysis of CO2 Allam cycle for concentrated solar power complemented with oxy-combustion / A. Alenezi, J.S. Kapat, // In Proceedings of AIAA Propulsion and Energy Forum, Indianapolis. Indiana, USA, 2019.

Suzuki, S. High pressure combustion test of gas turbine combustor for 50MWth supercritical CO2 demonstration power plant on Allam cycle. / S. Suzuki, Y. Iwai, M. Itoh, Y. Оrisawa, P. Jain, Y. Kobayashi // In Proceedings of the International Gas Turbine Congress. Tokyo, Japan, 2019.

Allam, R.J. The Oxy-Fuel, Supercritical CO2 Allam Cycle: New Cycle Developments to Produce Even Lower-Cost Electricity from Fossil Fuels Without Atmospheric Emissions, in Proceedings of ASME / R.J. Allam, J.E. Fetvedt, B.A. Forrest and D.A. Freed // Turb Expo 2014:Turbine Technical Conference and Exposition, Dusseldorf, Germany, June 16-20, 2014.

Komarov, I. Natural GasOxygen Combustion in a Super-Critical Carbon Dioxide Gas Turbine Combustor / I. Komarov, D. Kharlamova, B. Makhmutov, S. Shabalova, I. Kaplanovich // E3S Web of Conferences, 2020, vol. 178, p. 01027.

Wang, H. High-temperature combustion reaction model of H2/CO/C1-C4 compounds / H. Wang, X.You, A.V Joshi, S.G. Davis, A. Laskin, F. Egolfopoulos // C.K. USC Mech Version II,2007.

Amato, A.B. Methane oxy-combustion for low CO2 cycles: Blowoff measurements and analysis / A.B. Amato, P.D. Hudak, D. Carlo, D. Noble, J. Scarborough, T. Seitzman, T. Lieuwen // Journal of Engineering for Gas Turbines and Power, 2011, 133 (6).

Делицын, Л.М. Влияние флотационных реагентов на извлечение углерода из золы угольных ТЭС / Л.М. Делицын, Ю.В. Рябов, Р.В. Кулумбегов [и др.] // Экология и промышленность России. – 2022. – Т. 26. – № 2. – С. 14–19. – DOI 10.18412/1816-0395-2022-2-14-19.

Polezhaev, I.L. Normal flame propagation speed and analysis of the influence of system parameters on it / I.L. Polezhaev// Thermophysics of high temperatures, 2005, vol. 43, pp. 933-942.

Казакова, Н.А. Мониторинг основных параметров экологической безопасности промышленного производства / Н.А. Казакова, В.Г. Когденко // Экология и промышленность России. – 2021. – Т. 25. – № 3. – С. 60–65. – DOI 10.18412/1816-0395-2021-3-60-65.

Николаева, Л.А. Научные подходы в технологии очистки газовых выбросов от оксида серы напромышленных предприятиях / Л.А. Николаева, Э.М. Хуснутдинова // Экология и промышленность России. – 2021. – Т. 25. – № 4. – С. 4–9. – DOI 10.18412/1816-0395-2021-4-4-9.

Колодежная, Е.В. Потенциал использования шлаков мусоросжигательных установок для связывания углекислого газа / Е.В. Колодежная, И.В. Шадрунова, М.С. Гаркави // Экология и промышленность России. – 2022. – Т. 26. – № 3. – С. 40–45. – DOI 10.18412/1816-0395-2022-3-40-45.