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

Bu sonuçlar için önde gelen araştırma Avrupa toplumun Araştırma Fonu Kömür için fon aldı ve çelik (RFC) altında hibe sözleşmesi n ° RFCR-CT-2014-00007. Bu eser ara 2 projesi kapsamında İngiltere'de karbon yakalama ve depolama Araştırma Merkezi (UKCCSRC) tarafından finanse edildi. UKCCSRC ek finansman işletme Anabilim Dalı, enerji ve sanayi stratejisi ile İngiltere'de enerji programı Araştırma Konseyi, bir parçası olarak desteklenen mühendislik ve fizik Bilimleri Araştırma Konseyi (EPSRC) tarafından (BEIS - eski adı DECC). Yazarlar ayrıca Bay Martin Roskilly bu iş seyri boyunca çok büyük yardımları için teşekkür etmek istiyorum.

1. malzeme hazırlık <ol><li>elek istenen parçacık boyutu dağılım (300-400 µm veya başka bir dağıtım bağlı olarak deneme) kireçtaşı (~ 50 kg hammadde) mekanik bir shaker kullanarak. Test sırasında beslenme için tencere calciner yanındaki süzülen malzeme koymak</li>
	<li>Santraline tanıştırmak için gruplar halinde malzeme hazırlamak. Toplu işlemleri 0,5 L veya 1 L genellikle (kireç 1 L ise yaklaşık 1,5 kg), ancak bu işletim parametreleri bağlı olarak değişebilir.</li>
</ol> <p class=...

<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>

Calciner işlemi % 100 vol oksijen bir giriş ile ulaşılabilir, calcination tepki yanı sıra farklı sıcaklıklarda iki reaktör arasında katılar dolaşımda aslında endotermik doğası istismar dayalı olduğunu. Bu işletim modu CaL süreci sermaye azaltılması ve işletme maliyetleri daha ekonomik umut verici yapmak amaçlamaktadır. Baca geri dönüşüm olarak gaz (esas olarak CO2, su buharı ve unreacted O2) azaltılmış veya bile elemiş, bu akış önceden ısıtmak için tüketilen...

CO2 emisyonu ve ortaya çıkan küresel ısınma araştırma büyük miktarda geçmiş yıllarda çekmiştir kritik çevre sorunları vardır. Karbon yakalama ve depolama (CCS) kabul etti atmosfer1,2CO2 emisyonlarının azaltılması için potansiyel bir teknoloji olarak. CCS zinciri en zor kısmı da en pahalı stage3ile CO2, yakalama var. Sonuç olarak, CO2 yakalama enerji santralleri ve diğer endüstriyel tesisler için yeni teknolojilerin geliştirilmesi üzerinde bir odak noktası olmuştur.
CaL bir sonrası yanma CO2 yakalama teknolojisi olarak ilk Shimizu vd tarafından önerilen 4 CO2 bir CaO tabanlı tarafından yakalanır, jelleştirici bir reaktör 600-700 ° C'de bir carbonator aradı ve sonraki calcination göre yüksek saflıkta CO2 akışı üretmek için EQ (1), 850-950 ° c (içinde bir calciner) tarafından yayımlanan haciz5,6için uygundur. Onlar kolayca bir reaktör diğer4,5,-6 dolaştırılması için katı büyük miktarlarda sağlar beri bu işlem için uygun bir yapılandırma temsil eden akışkan yataklar, CaL döngüsü kullanır , 7 , 8.
CaO (s) + CO2 (g) ⇔ CaCO3 (s) ΔH25 ° C -178.2 = kJ/mol (1)
Bu kavram pilot ölçekli çeşitli gruplar tarafından ve farklı konfigürasyonları ile ve ölçekler, Stuttgart, 1 MWth pilot Darmstadt, La Pereda içinde 1.7 MWth pilot 0.2 MWth pilot gibi gösterdi ve Tayvan9,10,11,12,13,14,15,161.9 MWth biriminde. Bu işlem kanıtlanmış olsa da, hala olasılık standart çalışma koşulları ve reaktör yapılandırma tasarım değişiklikleri değiştirerek gibi termal verimliliğini artırmak için vardır.
Combustor ve calciner arasında ısı boru kullanımı calciner yanma oksi yakıt yerine çalışılmıştır. CO2 yakalama performans sonuçları bu bir geleneksel CaL pilot tesisi ile karşılaştırılabilir, ancak, bu süreç daha yüksek bitki verimliliği vardır ve daha düşük CO2 kaçınma maliyeti17. Martínez vd. 18 calciner girme sağlam malzeme Onceden ve calciner içinde gerekli ısı azaltmak için ısı Tümleştirme olanakları araştırıldı. Sonuçları bu standart dava ile karşılaştırıldığında kömür tüketimi %9 azalma gösterdi. Isı tümleştirme için okudu diğer olanaklar aynı zamanda iç ve dış entegrasyon seçenekleri19dikkate.
Ekonomik bakış açısından CaL döngüsünün ana sorunlardan biri aracılığıyla yakıt yanma20calciner gerekli enerji sağlamaktır. Calciner'ın giriş oksijen konsantrasyonu artırmak azaltmak veya hatta CO2 geri dönüşüm için calciner ihtiyaç önlemek amacıyla önerilmiştir. Bu alternatif rekabet bu sürecin önemli ölçüde artırabilir sermaye maliyeti (calciner ve hava ayırma birimleri (ASU) İndirimli boyutu), azaltır. Yanma koşullarında köklü değişiklik endotermik calcination reaksiyon ve düşük sıcaklıklarda çalışma carbonator üzerinden dolaşan büyük CaO/CaCO3 akışı sömürerek elde edilebilir (Ben de avantaj ile kullanılabilir Oksi-yanma teknolojisi).
Bu eser bir CaL pilot tesis dolaşan akışkan sistemi yatak (CFB) carbonator ve calciner'ın giriş %100 O2 konsantrasyon ile köpüren akışkan sistemi Bed (BFB) calciner ile çalıştırmak için bir standart işletim prosedürü geliştirmeyi amaçlamaktadır. Birkaç deneysel kampanyalar pilot tesis olarak oksijen düzgün çalışmasını sağlamak için devreye alma sırasında çalıştırmak edilmiştir konsantrasyonu artar. Ayrıca, üç kireçtaşı parçacık boyutu Dağılımları (100-200 µm; 200-300 µm; 300-400 µm) nasıl bu parametre parçacıklar elutriation etkilediğini araştırmak ve bu işletim modu verimliliği yakalamak için incelenmiştir.

<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

Kalsiyum (CaL) döngü mevcut enerji santralleri güçlendirme için uygun olan bir sonrası yanma CO2 yakalama teknolojisidir. CaL işleminin kireçtaşı bir ucuz ve hazır CO2 jelleştirici kullanır. Teknoloji yaygın eğitim gördü iken daha ekonomik açıdan yapmak için uygulanabilir bir kaç kullanılabilir seçenekler. Bunlardan birini azaltmak veya geri dönüşümlü gaz (CO2, H2O ve kirleri); miktarda ortadan kaldırmak calciner oksijen konsantrasyonu artırmaktır Bu nedenle, azalan veya geri dönüşümlü gaz akışı ısıtmak gerekli enerjiyi kaldırma. Ayrıca, enerji girişi yanma yoğunluğu değişikliği nedeniyle ortaya çıkan bir artış olduğunu; Bu enerji geri dönüşümlü baca gazlarının yokluğunda gerçekleşmesi endotermik calcination reaksiyon etkinleştirmek için kullanılır. Bu kağıt % 100 Oksijen yanma calciner doğal gaz ile işlem ve CaL pilot tesis ilk sonuçlarını sunar. Carbonator gelecek gaz bir kömür yakıtlı elektrik santrali veya Çimento Sanayi simüle baca gazı kullanmış. Birkaç kireçtaşı parçacık boyutu dağıtımları da daha fazla bu işletim modu genel performansı üzerinde etkisi, bu parametrenin keşfetmek için test edilmektedir. Reaktör sistemine, çalışma usulleri ve sonuçları yapılandırmasını bu yazıda ayrıntılı olarak açıklanmıştır. Reaktör iyi hidrodinamik istikrar ve istikrarlı CO2 yakalama yakalama verimliliği bir kömür yakıtlı elektrik santrali baca gazı simüle bir gaz karışımı ile % 70'e kadar ile gösterdi.

Deneysel set-up şekil 3' te gösterilmiştir. Bitki iki birbirine bağlı akışkan sistemi-yatak oluşmaktadır. Yani bir CFB 4,3 m yükseklik ve 0.1 m iç çapı (ID); carbonator olduğunu calciner ise 1, 2 m yüksekliği ile BFB ve 0,165 m kimliği. Bir reaktör katı taşıyıcısından diğer iki döngü-mühürler azot ile akışkan sistemi tarafından kontrol edilir. Her iki reaktörler bir Isıtma hattı üzerinden gaz karışımı beslenir ve her ik...

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

Bir bitkinin 25 KWth kalsiyum döngü Pilot-Calciner yüksek oksijen konsantrasyonları ile işlem

Bu el yazması bir kalsiyum pilot-bitki azaltan veya ortadan kaldıran baca gazı geri dönüşüm için calciner yüksek oksijen konsantrasyonları ile sonrası yanma karbon yakalama için döngü çalıştırmak için bir yordam açıklanır.

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

Yüksek Verimli Mikroplate Tahliller kullanarak Waters, Topraklar ve tortulları Mikrobiyal Ekstrasellüler Enzim Aktivitesi Belirlenmesi

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

Çevre

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

Optimize Negatif Boyama: Elektron Mikroskobu ile Küçük ve Asimetrik Protein Yapısı incelenmesi için Yüksek verim Protokolü

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

Basit Yaklaşım Hayvan Davranışı Gözlemleri Çözünmüş Oksijen işlemek için

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

Toprak Yeniden örnekleme yöntemleri Orman Topraklarının Kimyasal Konsantrasyonlarına Değişiklik Monitör

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

Ölçme ve toprak erozyon ve toprak karbonat konsantrasyonları tarım Yönetimi'nin altında ilgili ifade eşleme

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.

Yüksek işlem hacmi, analiz işleme parametrelerini ve Mısır (Zea mays L.) beslenme nitelikleri için Microscale Protokolü

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

Örnekleme, sıralama ve Microplastics su ortamlarında yüksek askıya alınan tortu yükler ve büyük yüzen enkaz ile karakterize

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

Daha yüksek azot - biyokütle tabanlı karbon Mesoporous hazırlanması / oksijen şelat adsorpsiyon ile mikrodalga ön Pyrolysis Cu(II)

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

Kompozisyon ve Bioaerosols farklı çevresel koşullar altında dağıtım Analizi

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

Sosyal Arı Kolonilerinin (Vespinae) Verimliliğinin Değerlendirilmesi ve Geleneksel Japon Vespula Wasp Avlanma Tekniğine Giriş

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