elib
DLR-Header
DLR-Logo -> http://www.dlr.de
DLR Portal Home | Impressum | Datenschutz | Kontakt | English
Schriftgröße: [-] Text [+]

Solar calcium looping cycle for CO2 capturing in a cement plant. Definition of process parameters and reactors selection

Rincon Duarte, Juan Pablo und Kriechbaumer, Dorottya und Lachmann, Bruno und Tescari, Stefania und Fend, Thomas und Roeb, Martin und Sattler, Christian (2022) Solar calcium looping cycle for CO2 capturing in a cement plant. Definition of process parameters and reactors selection. Solar Energy, 238, Seiten 189-202. Elsevier. doi: 10.1016/j.solener.2022.04.031. ISSN 0038-092X.

[img] PDF - Nur DLR-intern zugänglich - Verlagsversion (veröffentlichte Fassung)
5MB

Offizielle URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0038092X22002791?via%3Dihub

Kurzfassung

Technologies to capture carbon dioxide (CO2) from industrial processes are needed to reach the climate change goals. In case of the cement industry, calcium looping cycle (CaL cycle) for CO2 capturing has gained more attention not only because it can be integrated in an existent cement plant, but also because the calcination step of the CaL cycle can be carried out using renewable energy sources such as concentrated solar power (CSP). However, material issues associated with the continuous cycling processing of particles, such as reduction of sorption capacity and particles attrition, are the bottleneck of CaL cycle. We studied the performance of cycled limestone under real CO2 capture conditions related to cement industries using Thermogravimetric Analysis (TGA). We found that not all limestone samples can be used for this purpose, since the calcination reaction can be strongly hindered after the first calcination-carbonation step is performed. Based on TGA results as well as on reactor analysis, a solar rotary kiln and a modified rotary kiln were defined as the two reactors to enable the implementation of a solar CaL cycle into a cement plant, where the spent and crushed sorbent is directly used in the subsequent cement production process. The solar calciner has to be operated at ≈950 °C to achieve feasible residence times of the treated solid material of less than 12 min. A temperature gradient of around 50 K inside the carbonator (carbonation temperature 600–650 °C), can favour the removal of almost all CO2 content in the flue gas.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/192114/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Solar calcium looping cycle for CO2 capturing in a cement plant. Definition of process parameters and reactors selection
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Rincon Duarte, Juan PabloJuan.RinconDuarte (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Kriechbaumer, DorottyaDorottya.Kriechbaumer (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0001-7183-6401NICHT SPEZIFIZIERT
Lachmann, BrunoBruno.Lachmann (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Tescari, StefaniaStefania.Tescari (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Fend, ThomasThomas.Fend (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Roeb, MartinMartin.Roeb (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Sattler, ChristianChristian.Sattler (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-4314-1124NICHT SPEZIFIZIERT
Datum:22 April 2022
Erschienen in:Solar Energy
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:238
DOI:10.1016/j.solener.2022.04.031
Seitenbereich:Seiten 189-202
Verlag:Elsevier
ISSN:0038-092X
Status:veröffentlicht
Stichwörter:CO2 capture Calcium looping Concentrated solar power Thermogravimetric analysis Solar calciner Carbonator
HGF - Forschungsbereich:Energie
HGF - Programm:Materialien und Technologien für die Energiewende
HGF - Programmthema:Chemische Energieträger
DLR - Schwerpunkt:Energie
DLR - Forschungsgebiet:E SW - Solar- und Windenergie
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):E - Solare Brennstoffe, E - Intelligenter Betrieb
Standort: Jülich , Köln-Porz
Institute & Einrichtungen:Institut für Future Fuels
Institut für Solarforschung
Hinterlegt von: Bülow, Mark
Hinterlegt am:13 Dez 2022 12:36
Letzte Änderung:13 Dez 2022 12:36

Nur für Mitarbeiter des Archivs: Kontrollseite des Eintrags

Blättern
Suchen
Hilfe & Kontakt
Informationen
electronic library verwendet EPrints 3.3.12
Gestaltung Webseite und Datenbank: Copyright © Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR). Alle Rechte vorbehalten.