Kontakta oss
Kondensering av gas

Förvätskning av koldioxid

För att underlätta användning, transport och lagring av koldioxid kan gasen kondenseras till en mycket kompakt form för transport. CO₂-rik gas återvinns från gasbehandlingsenheten.
Kontakta oss
Designa din egen!

Vad behövs koldioxid till?

Flytande koldioxid (CO₂) är ett multifunktionellt ämne som används inom industri, livsmedel, miljölösningar och energisektorn. Det spelar en viktig roll i många sektorer - och en allt större roll i byggandet av en koldioxidneutral cirkulär ekonomi genom koldioxidavskiljning, kondensering och återanvändning.

Livsmedels- och dryckesindustrin använder koldioxid för att kolsyra läskedrycker, öl och mineralvatten. Som förpackningsgas förlänger den hållbarheten på livsmedel genom att tränga undan syre, vilket bromsar förskämning och bakterietillväxt. Flytande koldioxid kan omvandlas till torris, som används för kyltransporter och för snabb frysning av livsmedel. Ökad CO₂-koncentration i växthus kan påskynda växternas tillväxt med upp till 20-30 %.

Koldioxid i industri och tillverkning används som svetsgas, som råvara inom den kemiska industrin, t.ex. vid framställning av urea och metanol, och inom betongindustrin. Koldioxid används i “torrisrengöring” som en miljövänlig rengöringsmetod, där koldioxidis avlägsnar smuts och beläggningar utan användning av lösningsmedel. 

För energisektorn och miljön Användningen av koldioxid utvecklas snabbt. Flytande koldioxid är lättare att transportera och lagra i underjordiska formationer eller industriella processer. Flytande koldioxid kan användas som råvara för syntetiska bränslen när den används tillsammans med grönt vätgas för att producera syntetisk metan, metanol eller andra bränslen. Flytande CO₂ upptar ungefär 1/500 av volymen gasformig CO₂, vilket gör det enkelt att transportera med tankbil, fartyg eller rörledning över långa avstånd. Det används i allt större utsträckning inom koldioxidåtervinning och i kommersiella och industriella tillämpningar för att uppnå koldioxidneutralitet.

Avskiljning och kondensering av koldioxid

CO₂-rik gas återvinns från gasbehandlingsenheten. CO2-innehållet i den återvunna gasen uppskattas till cirka 97 %. Gasen kyls av en värmeväxlare före kompressorn, för att kondensera eventuell fukt som kan följa med gasen och undvika kondensproblem i gaskompressorn.

Komprimering av gas

Den återvunna CO₂-gasen komprimeras till högt tryck av en kompressor, eftersom kondensering kräver tillräckligt högt tryck och låg temperatur. När gasen lämnar kompressorn måste den kylas ytterligare i en värmeväxlare för att få ner temperaturen tillräckligt mycket. Kylningen av gasen leder till att vattenånga kondenseras och vattnet avskiljs i en kondensatavskiljare nedströms värmeväxlaren.

Torkning av gas

Den komprimerade och kylda gasen innehåller fortfarande en liten mängd vattenånga, som måste avlägsnas innan gasen kyls ytterligare. För torkning används aktiverad aluminiumoxid, som binder vatten från gasen. Regenereringsgasen värms upp till en temperatur på ca 250 °C med hjälp av ett separat värmemotstånd. Som ett resultat av torkningsprocessen har gasens daggpunkt sänkts avsevärt, så att vatten inte längre kan kondensera/härda på kalla ytor under kondenseringsprocessen.

Kylning och kondensering av koldioxid

Efter torkningen kyls gasen i flera steg med hjälp av en förvärmare och en huvudvärmeväxlare tills den når den temperatur som krävs för kondensering. En tvåstegs värmeväxlare är nödvändig eftersom fasövergången från gas till vätska frigör mycket värme, och flera steg förbättrar kondenseringshastigheten. För kylningen används en kylmaskin som kan kyla gasen tillräckligt. Som ett resultat av kylningsprocessen kondenseras CO₂ och leds till stripparen.

Strippning av koldioxid

Flytande CO₂ innehåller fortfarande en liten mängd upplöst metan, som avlägsnas genom strippning. Under strippningen rinner vätskan nedåt och de frigjorda gaserna stiger uppåt. Vid behov kan värme tillföras vätskan, vilket ökar förgasningen i kolonnens botten och förbättrar strippningens effektivitet. De frigjorda gaserna leds bort från toppen av strippningskolonnen och återförs till biogasbearbetning eller rågaslagring. I botten av strippningskolonnen finns en uppsamlingstank där den flytande koldioxiden samlas upp. Vid behov tillförs värmeenergi till denna uppsamlingstank för att förånga vätskan till gas och öka effektiviteten i strippningen. Detta förbättrar renheten hos den flytande koldioxiden.

 

Lagring av flytande koldioxid och kvalitetsmätning

Lagring av flytande koldioxid

Den flytande CO₂:n överförs till en lagringstank där den kan ledas för vidare användning eller transport. Från lagringstanken kan den flytande CO8220 pumpas över till en tankbil eller container.

Kvalitetsverifiering

Gaskvaliteten i kondenseringsanläggningen mäts för inkommande gas och kondenserad gas. För styrningen av anläggningen är det viktigt att känna till mängden metan i den kondenserade gasen, eftersom den måste reduceras under kondenseringsprocessen för att uppfylla kvalitetskraven. Ofta separeras komponenterna enbart genom kondenseringsprocessen, t.ex. eftersom koldioxidens och metanens kondenseringstemperaturer ligger långt ifrån varandra, men vid kondensering av gasblandningar är vissa andra gaser bundna till den kondenserade gasen. Gaserna kan separeras från vätskan med hjälp av en strippningsteknik och strippningens effektivitet kan justeras vid behov. För industriell kvalitetssäkring räcker det oftast med analysatorer som kan detektera koncentrationer av en enda komponent, t.ex. metan eller koldioxid, men för livsmedelskvalitet måste gaskromatografibaserade instrument användas för analys.

Biovoima som partner i byggandet av en helhetslösning

Lösningar för kondensering av koldioxid skräddarsys alltid efter kundens behov och krav på anläggningen. Biovoima:s specialkompetens omfattar identifiering av de mest kostnadseffektiva tekniska lösningarna för gasproduktion och/eller gasanvändning, med största möjliga kommersiella fördelar. Vi kan också hjälpa till med kontrakt för gasanvändning i slutet av värdekedjan.

Kontakta oss så ser vi om vi kan hjälpa dig att hitta den optimala lösningen!