(左)CaLby2030目标行业及其物流;(右)集成CaLby2030概念,以避免高温工业过程和残余生物质燃烧发电厂的CO₂排放。
新的欧盟地平线项目CaLby2030(钙循环以捕集2030年前工业过程中的CO₂),我们是该项目的合作伙伴,旨在研究在水泥、钢铁和电力等三个关键工业领域中使用循环流化床反应器(CFB)的钙循环技术(CaL)的部署。将在欧洲的三个试点工厂进行工业相关操作条件下的测试,以为2030年的商业利用打下基础。水泥行业的演示实验将在斯图加特大学(USTUTT)进行,使用水泥原料和石灰石作为CO₂吸附剂。
钙循环(CaL)是一种有前景的二氧化碳(CO₂)捕集技术,适用于工业厂房,基于使用氧化钙(CaO)作为吸附剂从烟气中去除二氧化碳。CaO与烟气中的CO₂反应生成碳酸钙(CaCO3),然后再通过煅烧来捕集CO₂并再生CaO以便进一步使用。
实验结果将是开发和验证规模化研究所需建模工具的关键。一家德国水泥厂将作为案例研究,提供CaL-CFB过程规模化的边界条件。将评估不同的改造方案,以确保在不影响熟料生产或产品质量的情况下高效捕集CO₂。
VDZ深度参与三个工作包:
◾ CFB-CaL在水泥厂的试点演示
◾ CFB-CaL建模、过程模拟和集成
◾ 包括集群级CO₂管理的演示项目设计
在WP1中,VDZ将提供必要的技术知识,并分享其在水泥制造方面的丰富实践经验。VDZ负责对在水泥和垃圾转能源试点中产生的清洗样品进行表征。还将评估垃圾转能源(WtE)部门产生的清洗物作为水泥行业替代原材料的潜在利用。将通过PSD、XRF、XRD和显微镜分析确定清洗物对熟料质量和熟料烧成过程的影响。此外,来自垃圾转能源(WtE)试点的清洗物也将分析其痕量元素、汞、氯、硫和氟的存在。在WP4中,VDZ将与POLIMI和LEAP合作,建模整个CO₂捕集过程(即CaL-CFB & CPU),旨在识别最佳设计并实现效率和成本的改善。VDZ和SFW开发的现有过程模型将在WP5中进行适应和验证,基于WP1和WP4中生成的数据。这两个过程模型将在Karsdorf水泥厂的CaL-CFB过程的改造研究中发挥关键作用。