Name: operation of a 25 kwth calcium looping pilot-plant with high oxygen concentrations in the calciner
Uploaded: 2017-10-25T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Operation of a 25 KWth Calcium Looping Pilot-plant with High Oxygen Concentrations in the Calciner at JoVE.com

La investigación conduce a estos resultados ha recibido financiación del fondo de investigación de la Comunidad Europea de carbón y acero (RFC) en otorgar acuerdo n ° RFCR-CT-2014-00007. Este trabajo fue financiado por la captura de carbono del Reino Unido y centro de investigación de almacenamiento (UKCCSRC) como parte de proyectos llamada 2. UKCCSRC es apoyado por la ingeniería y el Consejo de investigación de ciencias físicas (EPSRC) como parte del programa de energía de Reino Unido del Consejo de investigación, con financiación adicional del Departamento de comercio, energía y estrategia Industrial (BEIS - anteriormente DECC). Los autores también desean agradecer a Sr. Martin Roskilly por su enorme ayuda durante el curso de este trabajo.

1. preparación de material <ol><li>tamiz la piedra caliza (~ 50 kg de materia prima) para la distribución de tamaño de partícula deseado (300-400 μm u otra distribución según el experimento) utilizando un agitador mecánico. Ponga el material tamizado en macetas al lado del calcinador para alimentar durante la prueba</li>
	<li>Preparar el material en lotes para ser introducido en el reactor. Los lotes son generalmente 0.5 L o 1 L (1 L de la piedra caliza es aproximadamente 1,5 kg), pero esto puede variar depend...

<ol>
	<li>Bernstein, L., Lee, A., Crookshank, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Carbon+dioxide+capture+and+storage:+a+status+report.">Carbon dioxide capture and storage: a status report.</a> Climate Policy. 6 (2), 241-246 (2011).</li><li>Boot-Handford, M. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Carbon+capture+and+storage+update.">Carbon capture and storage update.</a> Energy Environmental Science. 7 (1), 130-189 (2014).</li><li>Herzog, H. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Scaling+up+carbon+dioxide+capture+and+storage:+from+megatons+to+gigatons.">Scaling up carbon dioxide capture and storage: from megatons to gigatons.</a> Energy Economics. 33 (4), 597-604 (2011).</li><li>Shimizu, T., Hirama, T., Hosoda, H., Kitano, K., Inagaki, M., Tejima, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+twin+fluid-bed+reactor+for+removal+of+CO2+from+combustion+processes.">A twin fluid-bed reactor for removal of CO2 from combustion processes.</a> Chemical Engineering Research and Design. 77 (1), 62-68 (1999).</li><li>Blamey, J., Anthony, E. J., Wang, J., Fennell, P. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+calcium+looping+cycle+for+large-scale+CO2+capture.">The calcium looping cycle for large-scale CO2 capture.</a> Progress in Energy and Combustion Science. 36 (2), 260-279 (2010).</li><li>Masnadi, M. S., Grace, J. R., Bi, X. T., Ellis, N., Lim, C. J., Butler, J. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Biomass/coal+steam+co-gasification+integrated+with+in-situ+CO2+capture.">Biomass/coal steam co-gasification integrated with in-situ CO2 capture.</a> Energy. 83, 326-336 (2015).</li><li>Abanades, J. C., Anthony, E. J., Lu, D. Y., Salvador, C., Alvarez, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Capture+of+CO2+from+combustion+gases+in+a+fluidized+bed+of+CaO.">Capture of CO2 from combustion gases in a fluidized bed of CaO.</a> AIChE Journal. 50 (7), 1614-1622 (2004).</li><li>Hughes, R. W., Lu, D. Y., Anthony, E. J., Macchi, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Design,+process+simulation+and+construction+of+an+atmospheric+dual+fluidized+bed+combustion+system+for+in+situ+CO2+capture+using+high-temperature+sorbents.">Design, process simulation and construction of an atmospheric dual fluidized bed combustion system for in situ CO2 capture using high-temperature sorbents.</a> Fuel Processing Technology. 86 (14), 1523-1531 (2005).</li><li>Lu, D. Y., Hughes, R. W., Anthony, E. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ca-based+sorbent+looping+combustion+for+CO2+capture+in+pilot-scale+dual+fluidized+beds.">Ca-based sorbent looping combustion for CO2 capture in pilot-scale dual fluidized beds.</a> Fuel Processing Technology. 89 (12), 1386-1395 (2008).</li><li>Hawthorne, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=CO2+capture+with+CaO+in+a+200+kWth+dual+fluidized+bed+pilot+plant.">CO2 capture with CaO in a 200 kWth dual fluidized bed pilot plant.</a> Energy Procedia. 4, 441-448 (2011).</li><li>S&#225;nchez-Biezma, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Postcombustion+CO2+capture+with+CaO.+Status+of+the+technology+and+next+steps+towards+large+scale+demonstration.">Postcombustion CO2 capture with CaO. Status of the technology and next steps towards large scale demonstration.</a> Energy Procedia. 4, 852-859 (2011).</li><li>Dieter, H., Hawthorne, C., Zieba, M., Scheffknecht, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Progress+in+calcium+looping+post+combustion+CO2+capture:+successful+pilot+scale+demonstration.">Progress in calcium looping post combustion CO2 capture: successful pilot scale demonstration.</a> Energy Procedia. 37, 48-56 (2013).</li><li>Arias, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Demonstration+of+steady+state+CO2+capture+in+a+1.7+MWth+calcium+looping+pilot.">Demonstration of steady state CO2 capture in a 1.7 MWth calcium looping pilot.</a> International Journal of Greenhouse Gas Control. 18, 237-245 (2013).</li><li>Str&#246;hle, J., Junk, M., Kremer, J., Galloy, A., Epple, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Carbonate+looping+experiments+in+a+1MWth+pilot+plant+and+model+validation.">Carbonate looping experiments in a 1MWth pilot plant and model validation.</a> Fuel. 127, 13-22 (2014).</li><li>Bidwe, A. R., Hawthorne, C., Dieter, H., Dominguez, M. A., Zieba, M., Scheffknecht, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cold+model+hydrodynamic+studies+of+a+200kWth+dual+fluidized+bed+pilot+plant+of+calcium+looping+process+for+CO2+Capture.">Cold model hydrodynamic studies of a 200kWth dual fluidized bed pilot plant of calcium looping process for CO2 Capture.</a> Powder Technology. 253, 116-128 (2014).</li><li>Chang, M. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Design+and+experimental+testing+of+a+1.9+MWth+calcium+looping+pilot+plant.">Design and experimental testing of a 1.9 MWth calcium looping pilot plant.</a> Energy Procedia. 63, 2100-2108 (2014).</li><li>Reitz, M., Junk, M., Str&#246;hle, J., Epple, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Design+and+operation+of+a+300kWth+indirectly+heated+carbonate+looping+pilot+plant.">Design and operation of a 300kWth indirectly heated carbonate looping pilot plant.</a> International Journal of Greenhouse Gas Control. 54, 272-281 (2016).</li><li>Mart&#237;nez, A., Lara, Y., Lisbona, P., Romeo, L. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Energy+penalty+reduction+in+the+calcium+looping+cycle.">Energy penalty reduction in the calcium looping cycle.</a> International Journal of Greenhouse Gas Control. 7, 74-81 (2012).</li><li>Perej&#243;n, A., Romeo, L. M., Lara, Y., Lisbona, P., Mart&#237;nez, A., Valverde, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+calcium-looping+technology+for+CO2+capture:+on+the+important+roles+of+energy+integration+and+sorbent+behavior.">The calcium-looping technology for CO2 capture: on the important roles of energy integration and sorbent behavior.</a> Appl Energy. 162, 787-807 (2016).</li><li>Mantripragada, H. C., Rubin, E. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Calcium+looping+cycle+for+CO2+capture:+Performance,+cost+and+feasibility+analysis.">Calcium looping cycle for CO2 capture: Performance, cost and feasibility analysis.</a> Energy Procedia. 63, 2199-2206 (2014).</li><li>. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> ASTM C1271-99(2012), Standard Test Method for X-ray Spectrometric Analysis of Lime and Limestone. (2012), C1271-C1299 (2012).</li><li>. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> ASTM C25-11e2, Standard Test Methods for Chemical Analysis of Limestone, Quicklime, and Hydrated Lime. , C25-C11 (2011).</li><li>Alonso, M., Rodr&#237;guez, N., Grasa, G., Abanades, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Modelling+of+a+fluidized+bed+carbonator+reactor+to+capture+CO2+from+a+combustion+flue+gas.">Modelling of a fluidized bed carbonator reactor to capture CO2 from a combustion flue gas.</a> Chem Eng Sci. 64 (5), 883-891 (2009).</li><li>Manovic, V., Anthony, E. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Parametric+study+on+the+CO2+capture+capacity+of+CaO-based+sorbents+in+looping+cycles.">Parametric study on the CO2 capture capacity of CaO-based sorbents in looping cycles.</a> Energy Fuels. 22 (3), 1851-1857 (2008).</li><li>Duhoux, B., Mehrani, P., Lu, D. Y., Symonds, R. T., Anthony, E. J., Macchi, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Combined+Calcium+Looping+and+Chemical+Looping+Combustion+for+Post-Combustion+Carbon+Dioxide+Capture:+Process+Simulation+and+Sensitivity+Analysis.">Combined Calcium Looping and Chemical Looping Combustion for Post-Combustion Carbon Dioxide Capture: Process Simulation and Sensitivity Analysis.</a> Energy Technol. 4 (10), 1158-1170 (2016).</li><li>Erans, M., Manovic, V., Anthony, E. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Calcium+looping+sorbents+for+CO2+capture.">Calcium looping sorbents for CO2 capture.</a> Appl Energy. 180, 722-742 (2016).</li><li>Basu, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+study+of+agglomeration+of+coal-ash+in+fluidized+beds.">A study of agglomeration of coal-ash in fluidized beds.</a> The Canadian Journal of Chemical Engineering. 60 (6), 791-795 (1982).</li></ol>

La operación del calcinador con entrada de oxígeno al 100% vol es factible, basado en explotar la naturaleza endotérmica de la reacción de calcinación, así como el hecho de que los sólidos que circulan entre los dos reactores a distintas temperaturas. Este modo de operación tiene como objetivo hacer el proceso de CaL más económicamente prometedor por reducción de capital y los costos de operación. Como el reciclado de humos gas (CO2, vapor de agua y sin reaccionar O2) es reducido o inclu...

Las emisiones de CO2 y el consiguiente calentamiento global son temas ambientales críticos que han atraído una gran cantidad de investigación en los últimos años. Captura de carbono y almacenamiento (CCS) ha sido reconocida como una tecnología potencial para reducir las emisiones de CO2 a la atmósfera1,2. La parte más difícil de la cadena de CCS es la captura de CO2, que es también la más costosa etapa3. En consecuencia, ha habido un enfoque en el desarrollo de nuevas tecnologías para la captura de CO2 de las centrales eléctricas y otras instalaciones industriales.
CaL como una tecnología de captura de postcombustión CO2 , primero fue propuesto por Shimizu et al. 4 CO2 es capturado por un CaO base solvente en 600-700 ° C en un reactor de llama un carbonatador y lanzado por calcinación posterior a 850-950 ° C (en un horno de calcinación) según la ecuación (1), para producir un flujo de alta pureza CO2 conveniente para la captura de5,6. El ciclo de la CaL utiliza lechos fluidizados, que representan una configuración óptima para este proceso, ya que permiten grandes cantidades de sólidos que se pueda circular fácilmente de un reactor a los otros4,5,6 , 7 , 8.
CaO (s) + CO2 (g) ⇔ CaCO3 (s) ΔH25 ° C =-178.2 kJ/mol (1)
Este concepto ha sido demostrado a escala piloto por diversos grupos y con diferentes configuraciones y escalas, como el piloto 0,2 MWth Stuttgart, el 1 piloto MWth Darmstad, el piloto MWth 1,7 en La Pereda y el 1,9 MWth en Taiwán9,10,11,12,13,14,15,16. Aunque este proceso ha sido comprobado, todavía hay posibilidades para aumentar su eficiencia térmica, como por ejemplo mediante la modificación de las condiciones de funcionamiento estándar y cambios en el diseño de la configuración de reactor.
Se ha estudiado el uso de pipas de calor entre la cámara de combustión y calcinación en vez de combustible de oxi-combustión en el calcinador. Los resultados obtenidos para el rendimiento de captura de CO2 son comparables con los de una piloto-planta de CaL convencional, sin embargo, este proceso tiene una mayor eficiencia de la planta y menor CO2 evitación cuesta17. Martínez et al. 18 investiga las posibilidades de integración de calor para precalentar el material sólido en el calcinador y reducir el calor necesario en el calcinador. Los resultados demostraron reducción del 9% en el consumo de carbón en comparación con la de la caja estándar. Otros estudiaron posibilidades de integración de calor también han considerado la integración interna y externa opciones19.
Uno de los principales problemas del ciclo de la CaL desde el punto de vista económico es suministrar la energía necesaria en el calcinador por medio de la combustión de combustible20. Aumento de la concentración de oxígeno en la entrada del calcinador se propone con el fin de reducir o incluso evitar la necesidad de reciclaje de CO2 en el calcinador. Esta alternativa reduce los costes de capital (tamaño reducido de unidades de separación de calcinador y aire (ASU)), que pueden mejorar significativamente la competitividad de este proceso. El cambio drástico en las condiciones de combustión puede ser logrado mediante la explotación de la reacción endotérmica de la calcinación y el gran CaO/CaCO3 flujo circular de la carbonatación operan a temperaturas más bajas (ni ventaja está disponible con la tecnología de oxicombustión).
Este trabajo pretende desarrollar un procedimiento de funcionamiento de estándar para el funcionamiento de una planta piloto de CaL con una carbonatación cama de fluidizado circulante (CFB) y un calcinador de cama de estrato fluidificado burbujeante (BFB) con concentración de 100% O2 en la entrada de los calcinadores. Han realizado varias campañas experimentales durante la puesta en marcha de la planta piloto para asegurar el funcionamiento correcto como el oxígeno concentración aumentado. También, distribución de tamaño de partículas de tres piedra caliza (100-200 μm, 200-300 μm, 300-400 μm) fueron estudiados para investigar cómo este parámetro afecta la elutriación de partículas y captura de eficiencia en este modo de funcionamiento.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>Longcal limestone</td>
			<td>Loncliffe</td>
			<td>Longcal SP52</td>
			<td>n/a</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mechanical Shacker</td>
			<td>SWECO</td>
			<td>LS24S544+C</td>
			<td>Mechanical siever to separate particles</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Oxygen</td>
			<td>BOC</td>
			<td>n/a</td>
			<td>BOC cylinders</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Nitrogen</td>
			<td>BOC</td>
			<td>n/a</td>
			<td>BOC tank</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Carbon dioxide</td>
			<td>BOC</td>
			<td>n/a</td>
			<td>BOC tank</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Natural gas</td>
			<td>n/a</td>
			<td>n/a</td>
			<td>Taken from the line</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

operation of a 25 kwth calcium looping pilot-plant with high oxygen concentrations in the calciner

Calcio (CaL) de bucle es una tecnología de captura de2 de CO de postcombustión que es conveniente para la reconversión de las centrales existentes. El proceso de CaL utiliza caliza como un barato y fácilmente disponible CO2 absorbente. Mientras que la tecnología ha sido ampliamente estudiada, hay algunas opciones disponibles que podrían aplicarse para que sea más rentable. Una de ellas es aumentar la concentración de oxígeno en el calcinador para reducir o eliminar la cantidad de gas reciclado (CO2, H2O y las impurezas); por lo tanto, disminuyendo o eliminando la energía necesaria para calentar la corriente de gas reciclado. Por otra parte, hay un aumento en el aporte de energía debido al cambio en la intensidad de la combustión; esta energía se utiliza para permitir la reacción de calcinación endotérmico ocurrir en la ausencia de gases de escape reciclados. Se presenta la operación y primeros resultados de una planta piloto de CaL con la combustión de oxígeno de 100% de gas natural en el calcinador. El gas que entra en el carbonatador fue un humo simulado de una central eléctrica con carbón o la industria del cemento. Varias distribuciones de tamaño de partículas de piedra caliza también se prueban para explorar el efecto de este parámetro sobre el desempeño general de este modo de funcionamiento. La configuración del sistema del reactor, los procedimientos de operación y los resultados se describen en detalle en este documento. El reactor mostró buena estabilidad hidrodinámica y estable CO2 captura, con eficiencias de captura de hasta un 70% con una mezcla de gas que simula el humo de una planta de energía de carbón.

El montaje experimental se muestra en la figura 3. La planta está compuesta por dos interconectados fluidizado-camas. Es decir, la carbonatación es un CFB con altura de 4,3 m y 0,1 m de diámetro interno (ID); mientras que el calcinador es un BFB con 1,2 m de altura y 0,165 m ID. El transporte sólido de un reactor a otro es controlado por dos sellos de bucle de estrato fluidificados con nitrógeno. Ambos reactores son alimentadas con una mezcla de gas a tr...

Watch this Scientific Journal Video about Operation of a 25 KWth Calcium Looping Pilot-plant with High Oxygen Concentrations in the Calciner at JoVE.com

Operation of a 25 KWth Calcium Looping Pilot-plant with High Oxygen Concentrations in the Calciner

Operación de una 25 KWth calcio bucle-planta piloto con altas concentraciones de oxígeno en el calcinador

Este manuscrito describe un procedimiento para el funcionamiento de un bucle de la planta piloto de captura de carbono de la combustión con altas concentraciones de oxígeno en el horno de calcinación con el fin de reducir o eliminar el reciclaje del gas de chimenea de calcio.

Calcium looping (CaL) is a post-combustion CO2 capture technology that is suitable for retrofitting existing power plants. The CaL process uses limestone ...

The overall goal of this procedure is to determine an operational mode that reduces or even eliminates the recirculation of off-gas into the calciner in a calcium looping pilot plant. This method can help answer key questions in the calcium looping field, such as how to increase the energy needed in the calciner. The main advantage of this operational mode is that it reduces the size of the calciner as well as the amount of fuel and oxygen used.To begin this procedure, use a mechanical shaker to sieve approximately 50 kilograms of limestone to the desired particle size distribution. Place the sieved materials in pots next to the calciner for feeding during the procedure. Next, start a low flow of nitrogen gas in the carbonator, calciner and the loop seals in the rotameters.Turn on the carbonator transformers, manually. Set the temperatures of all carbonator electrical pre-heaters to 600 degrees Celsius. Begin acquiring data for temperature, pressure and gas composition in both reactors.Then, turn on the calciner, gas pre-heaters. Set the heater around the calciner to 600 degrees Celsius, measuring inside the bubbling, fluidized bed, via a thermocouple. Open to calciner's top valve.Add three liters of the sieved limestone into the downpipe and then close the top valve. After this, open the bottom valve so that the material flows into the reactor. Heat the material as outlined in the text protocol.To begin, increase the flow of oxygen to increase the concentration in the calciner from zero to 40%volume. Make sure that the concentration is stable before starting the combustion. Next, use a rotameter to manually start the stoichiometric flow of natural gas.Adjust the rotameter for the natural gas flow to increase the oxygen concentration in the calciner in 20%increments, until 100%oxygen concentration, natural gas combustion is achieved. After this, add seven liters of limestone to the fluidized bed in 0.5 liters increments. Then, increase the flow of nitrogen gas in the carbonator to start the circulation.Calcine all of the material, as outlined in the text protocol before starting carbon dioxide capture. To begin, use the rotatmeter to manually, switch the carbonation gas from nitrogen to 15%volume carbon dioxide. Using the rotameters, manually adjust the flow of natural gas and oxygen to the calciner, until a stable temperature of between 930 and 950 degrees Celsius is achieved.When the material's activity begins to decline, add more limestone. To begin the shut-down procedure, use the rotameter to manually turn off the natural gas flow. Slowly, decrease the flow of oxygen, until it is shut off, then switch the gases in both reactions to nitrogen.Turn off all heaters and let the rig cool overnight. The reactors have to cool overnight to reach room temperature. In this study, a plant comprised of two interconnected, fluidized beds is used to test the process of running from 20%oxygen to 100%oxygen at the calciner inlet.The rig is first tested with 30%oxygen and the limestone fraction between 200 and 300 micrometers circulating between the two reactors. The inferior capture efficiency of 45%is mainly due to there being insufficient heat to calcine all of the limestone in the bubbling fluidized bed. This causes a decrease in the ratio of calcium oxide to calcium carbonate in the carbonator feed.The rig is then tested with 100%oxygen and a limestone fraction of 100 to 200 micrometers. Most of the limestone material ended up in the calciner cyclone. This is likely the cause of the low capture efficiency and suggests that smaller limestone particles do not provide a beneficial effect on system performance.Lastly, the rig is tested with 100%oxygen, a limestone fraction between 300 and 400 micrometers and careful control over the heat and limestone content. As can be seen, a stable capture efficiency of approximately 70%is achieved for over three hours. Thus, it can be determined that a stable run can be achieved with optimized conditions.After it's development, this technique paved the way for researchers in the field of carbon capture to test the calcium looping cycle with high oxygen concentrations in the calciner. After watching this video, you should have a good understanding of how to perform an experiment, running with high oxygen concentrations in the calciner. Don't forget that working with high oxygen concentrations can be extremely hazardous and precautions, such as turning off the gas if combustion is not occurring properly should always be taken while performing this procedure.

Research

JoVE Journal

Environment

Operation of a 25 KWth Calcium Looping Pilot-plant with High Oxygen Concentrations in the Calciner

Determination of Microbial Extracellular Enzyme Activity in Waters, Soils, and Sediments using High Throughput Microplate Assays

Determinación de la actividad enzimática extracelular microbiana en aguas, suelos y sedimentos de los que utilizan y alto rendimiento de microplacas Ensayos

Much of the nutrient cycling and carbon  processing in natural environments occurs through the activity of extracellular  enzymes released by ...

Investigación

Medio ambiente

Optimized Negative Staining: a High-throughput Protocol for Examining Small and Asymmetric Protein Structure by Electron Microscopy

Optimizado tinción negativa: un protocolo de alto rendimiento para el examen de Estructura Pequeña y asimétrica de proteínas por Microscopía Electrónica

Structural determination of proteins is rather challenging for proteins with molecular masses between 40 - 200 kDa. Considering that more than half of ...

A Simple Approach to Manipulate Dissolved Oxygen for Animal Behavior Observations

Un enfoque simple para manipular el oxígeno disuelto para las observaciones de comportamiento animal

The ability to manipulate dissolved oxygen (DO) in a laboratory setting has significant application to investigate a number of ecological and organismal ...

Methods of Soil Resampling to Monitor Changes in the Chemical Concentrations of Forest Soils

Los métodos de remuestreo del suelo para controlar los cambios en las concentraciones químicas de los suelos forestales

Recent soils research has shown that important chemical soil characteristics can change in less than a decade, often the result of broad environmental ...

Measuring and Mapping Patterns of Soil Erosion and Deposition Related to Soil Carbonate Concentrations Under Agricultural Management

Medición y mapeo de patrones de erosión y deposición relacionadas las concentraciones de carbonato de suelo bajo manejo agrícola

Spatial patterns of soil erosion and deposition can be inferred from differences in ground elevation mapped at appropriate time increments. Such changes ...

High-throughput, Microscale Protocol for the Analysis of Processing Parameters and Nutritional Qualities in Maize (Zea mays L.)

High-throughput, Microscale Protocol for the Analysis of Processing Parameters and Nutritional Qualities in Maize Zea mays L.

Alto rendimiento, microescala protocolo para el análisis de los parámetros de procesamiento y cualidades nutritivas en maíz (Zea mays L.)

Maize is an important grain crop in the United States and worldwide. However, maize grain must be processed prior to human consumption. Furthermore, whole ...

Sampling, Sorting, and Characterizing Microplastics in Aquatic Environments with High Suspended Sediment Loads and Large Floating Debris

Muestreo, clasificación y caracterización de Microplastics en ambientes acuáticos con cargas de sedimento en suspensión alta y basura flotante grande

The ubiquitous presence of plastic debris in the ocean is widely recognized by the public, scientific communities, and government agencies. However, only ...

Preparation of Biomass-based Mesoporous Carbon with Higher Nitrogen-/Oxygen-chelating Adsorption for Cu(II) Through Microwave Pre-Pyrolysis

Preparation of Biomass-based Mesoporous Carbon with Higher Nitrogen-/Oxygen-chelating Adsorption for CuII Through Microwave Pre-Pyrolysis

Preparación de biomasa carbono mesoporoso con mayor nitrógeno-/ adsorción quelantes de oxígeno para Cu(II) a través de microondas pre-pirolisis

An environment-friendly technique for synthesizing biomass-based mesoporous activated carbon with high nitrogen-/oxygen-chelating adsorption for Cu(II) is ...

Composition and Distribution Analysis of Bioaerosols Under Different Environmental Conditions

Composición y análisis de la distribución de bioaerosoles bajo diferentes condiciones ambientales

Variable microorganisms in particulate matter (PM) under different environmental conditions may have significant impacts on human health. In this study, ...

Evaluation of the Productivity of Social Wasp Colonies (Vespinae) and an Introduction to the Traditional Japanese Vespula Wasp Hunting Technique

Evaluation of the Productivity of Social Wasp Colonies Vespinae and an Introduction to the Traditional Japanese Vespula Wasp Hunting Technique

Evaluación de la productividad de las colonias sociales de la ecspa (Vespinae) y una introducción a la técnica tradicional japonesa de caza de la siera de La Vespula

For vespine wasps, colony productivity is typically estimated by counting the number of larval cells. This paper presents an improved method that enables ...