Modelling of an integrated process for atmospheric carbon dioxide capture and methanation

甲烷化 二氧化碳 碳捕获和储存(时间表) 甲烷 碳纤维 化学 环境科学 废物管理 化学工程 材料科学 环境工程 工艺工程 工程类 复合材料 有机化学 气候变化 复合数 生物 生态学
作者
Claudio Tregambi,Piero Bareschino,Dawid P. Hanak,Fabio Montagnaro,Francesco Pepe,Erasmo Mancusi
出处
期刊:Journal of Cleaner Production [Elsevier BV]
卷期号:356: 131827-131827 被引量:23
标识
DOI:10.1016/j.jclepro.2022.131827
摘要

Negative-emission technologies are largely investigated to better control atmospheric carbon dioxide concentration driving global warming. Calcium looping has been proposed in literature for direct air capture, but a comprehensive system analysis is still missing. Methanation of carbon dioxide can represent an alternative to geological storage, widely investigated within the power-to-gas framework. In this study, an integrated process considering the catalytic methanation of the concentrated carbon dioxide stream after capture from ambient air by a pure hydrogen stream from water electrolysis was proposed and numerically investigated. The system relies on packed bed reactors and uses calcium oxide as sorbent, and a nickel-based catalyst for methanation. A comprehensive study on the overall system performance was carried out, assuming a carbon dioxide capture target of 100 t y−1. Model computations suggest that roughly 50-in-parallel reactors, 0.5 m diameter each, are required for a continuous operation. The overall energy demand of the integrated process ranges within 344–370 GJ tCH4−1, or 215–293 GJ tCH4−1 if neglecting the humidifier. The methanation process requires 3-in-series reactors and can yield a continuous gas stream with a flow rate of 5 kg h−1 and a methane molar fraction of nearly 91%. If this stream is exploited for heat generation, a return of energy index of 16%, or 23% if neglecting the humidifier, is foreseen. The proposed process stems as viable solution towards a circular carbon economy.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
4652376完成签到 ,获得积分10
3秒前
无情的幻嫣完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
李小小飞完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
hello完成签到,获得积分10
6秒前
我是老大应助无情的幻嫣采纳,获得10
6秒前
Roman完成签到,获得积分10
7秒前
slin_sjtu发布了新的文献求助10
9秒前
周周发布了新的文献求助20
9秒前
小党完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
昏睡的白桃完成签到,获得积分10
10秒前
小宇OvO发布了新的文献求助10
11秒前
jiaolulu发布了新的文献求助10
15秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
15秒前
真的不想干活了完成签到,获得积分10
15秒前
美丽的依琴完成签到,获得积分10
16秒前
Xin完成签到,获得积分10
22秒前
Aurora.H完成签到,获得积分10
25秒前
25秒前
FashionBoy应助科研通管家采纳,获得10
26秒前
打打应助科研通管家采纳,获得10
26秒前
Jasper应助科研通管家采纳,获得10
26秒前
Ava应助科研通管家采纳,获得10
26秒前
顾矜应助科研通管家采纳,获得10
26秒前
上官若男应助科研通管家采纳,获得10
26秒前
duckspy发布了新的文献求助10
28秒前
28秒前
28秒前
xiaowan完成签到,获得积分10
29秒前
Terry完成签到,获得积分10
30秒前
张张张哈哈哈完成签到,获得积分10
30秒前
Research完成签到 ,获得积分10
30秒前
称心采枫完成签到 ,获得积分0
31秒前
31秒前
新新新新新发顶刊完成签到 ,获得积分10
32秒前
L3完成签到,获得积分10
33秒前
我是科研小能手完成签到,获得积分10
33秒前
风中的小丸子完成签到,获得积分10
34秒前
高分求助中
【提示信息,请勿应助】关于scihub 10000
Les Mantodea de Guyane: Insecta, Polyneoptera [The Mantids of French Guiana] 3000
徐淮辽南地区新元古代叠层石及生物地层 3000
The Mother of All Tableaux: Order, Equivalence, and Geometry in the Large-scale Structure of Optimality Theory 3000
Handbook of Industrial Diamonds.Vol2 1100
Global Eyelash Assessment scale (GEA) 1000
Picture Books with Same-sex Parented Families: Unintentional Censorship 550
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4038201
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3575940
关于积分的说明 11373987
捐赠科研通 3305747
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1819274
邀请新用户注册赠送积分活动 892662
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 815022