Energieffektiv oxyförbränningsteknik
och CO2-avskiljning i cement- och
kalkindustrin
MinBaS-dagen 2011
24-25 mars
Nova Park, Knivsta
Bodil Hökfors, Umeå Universitet, Cementa
Matias Eriksson, Nordkalk
Rainer Backman, Umeå Universitet
Energy Technology and Thermal Process Chemistry • Umeå University
Partners:
Co-sponsor:
Dnr 2006-06679 Projekt nr 30527-1
TechnologyProcesses,
and Thermal
Process Chemistry
• Umeå University
CLOCK - Energy Efficient Oxy-combustion and CO2-Capture in Cement andEnergy
Lime Manufacturing
Energimyndigheten
Dnr 2006-06679
Projekt nr 30527-1
Cementtillverkning:
3 CaCO3 + SiO2 + Värme → Ca3SiO5 + 3 CO2
Kalktillverkning:
CaCO3 + Värme → CaO + CO2
Förbränning av bränsle:
C + O2 → Värme + CO2
Energy Technology and Thermal Process Chemistry • Umeå University
CLOCK - Energy Efficient Oxy-combustion and CO2-Capture in Cement and Lime Manufacturing Processes, Energimyndigheten Dnr 2006-06679 Projekt nr 30527-1
Bränslen
Energy Technology and Thermal Process Chemistry • Umeå University
Energi och CO2
Cement
Kalk
2.9 miljoner ton per år.
0.7 miljoner ton per år.
4 GJ/ton cement.
3.6 - 6.1 GJ/ton kalk.
0.7 ton CO2/ton
1.2 ton CO2/ton kalk:
cement:
65% från råmaterialet.
62% från råmaterialet.
38% från bränsle.
35% från bränsle.
Energy Technology and Thermal Process Chemistry • Umeå University
Oxy-förbränning och Post-avskiljning
Luft
Rökgas
Råmjöl/
Kalksten
% Återcirkulering
Absorbent/
Adsorbent
SeparationsRökgas
enhet
SeparationsLuft
enhet
Ev. Bränsle
Bränsle
% N2
Klinker/Kalk
% CO2
Energy
Technology
and Thermal
Process Chemistry
• Umeå University
CLOCK - Energy Efficient Oxy-combustion and CO2-Capture in Cement and Lime
Manufacturing
Processes,
Energimyndigheten
Dnr 2006-06679
Projekt nr 30527-1
Utvärdering:
Post-avskiljning:
Bedömning av
befintliga koncept:
Tekniskt
Ekonomiskt
Cement och kalk
Laboratoriestudier med
kemiska absorbenter.
Oxy-förbränning:
CO2 ersätter N2.
Påverkan på
process och produkt?
Modell utvecklas
som ger svar!
Energy Technology and Thermal Process Chemistry • Umeå University
Kemiskt prediktiva processmodeller
AspenPlus + ChemApp + FactSage.
Energi- och massbalans.
Hela processen.
Termodynamisk databas.
Komplex faskemi.
Entalpi-styrd.
Unik bränsle-definiton.
Inga empiriska parametrar.
Jämvikts-beräkningar.
Kylning av produkt enligt Scheil.
Energy Technology and Thermal Process Chemistry • Umeå University
