Гипса кардон потолок фигура: Потолок з гипсокартона — 61 фото
Содержание
Технологии улавливания углерода следующего поколения для цементной промышленности
1 Введение
По данным Международного энергетического агентства (МЭА), мы приближаемся к решающему моменту для международных усилий по преодолению климатического кризиса. В своем «Сценарии чистого нуля к 2050 году» [1] МЭА видит потребность в улавливании 1700 миллионов тонн в год (Мт/год) CO 2 к 2030 году и около 7000-8000 Мт/год CO 2 к 2050 году. Текущий размер рынка проектов по улавливанию углерода составляет всего около 40 млн тонн в год (из которых более 70% приходится на переработку природного газа, 17% на синтетическое топливо и переработку водорода и 6% на производство электроэнергии). Соответственно, требуется существенное увеличение проектов по улавливанию углерода. Цементная промышленность, которая является одной из крупнейших в мире по выбросам CO 2 эмитентов, что составляет около 6-7%, является одной из основных целей. При производстве каждой тонны клинкера из известнякового сырья (CaCO 3 ) значение по умолчанию 0,525 т CO 2 неизбежно и высвобождается в процессе обжига [2].
При мировом производстве цемента около 4,31 млрд т в 2021 г. и среднем мировом коэффициенте клинкера 0,72 (увеличение с 0,70 в 2019 г.) в клинкере образуется около 1629 млн т CO в год (Мт/год) 2 производство только из разложения сырья. На цементных заводах около 60% выбрасываемого CO 2 представляет собой процесс CO 2 [3], оставшаяся часть образуется при сжигании ископаемого топлива. В то время как CO 2 из ископаемого топлива может быть уменьшено за счет сжигания углеродно-нейтрального биотоплива, только небольшое количество технологического CO 2 может быть сохранено, если количество CaO в клинкере будет дополнительно снижено, т.е. за счет использования альтернативного обезуглероженного сырья или применения новых видов цементного клинкера, таких как сульфоалюминатный клинкер (САК), ферроалюминатный клинкер (ЖАК) или других материалов [2]. Соответственно, технологии улавливания, утилизации и хранения углерода необходимы для достижения целей углеродной нейтральности в цементной промышленности.
2 Технологии улавливания углерода
Следует отметить, что из-за относительно высокой концентрации CO 2 в отходящих газах цементной печи условия для улавливания углерода в цементной промышленности более благоприятны, чем в большинстве других промышленных применений. Однако из-за более высокого «загрязнения» отходящими газами цементных печей некоторые из предполагаемых мер по улавливанию углерода, внедренных в других отраслях промышленности, имеют ограниченную практическую применимость. В принципе, в цементной промышленности могут использоваться три основные технологии улавливания углерода (рис. 1): прямое разделение, улавливание до сжигания и сжигание в кислородном топливе, которые достигли статуса следующего поколения в цементной промышленности. Технологии дожигания, которые также называются технологиями «на конце трубы», могут быть дополнительно дифференцированы. В цементной промышленности найдут свое применение четыре технологии: процессы химической абсорбции, процессы с твердыми сорбентами, криогенная сепарация и кальциевый цикл.
Последнее можно рассматривать как специфическое применение твердых сорбентов.
В процессе прямого разделения специальный реактор заменяет обычную печь для обжига, чтобы отделить процесс CO 2 от обжига известняка. Технология основана на непрямом нагреве цементного сырья через специальную стальную трубу внутри кальцинатора (рис. 2). Преимущество состоит в том, что чистый технологический CO 2 может быть уловлен, поскольку он разлагается из CaCO 3 , в то время как выхлопные газы печи сохраняются отдельно. Система может быть применена к существующим и новым печам, а улавливание углерода не требует дополнительного использования тепла или каких-либо других материалов. В 2015 году эта технология была внедрена в цементной и известковой промышленности австралийской компанией Calix Limited под названием проекта LEILAC (Low Emission Intensity Lime and Cement Project) как рентабельная технология для нейтрального по выбросам углерода промышленного производства [4].
Улавливание углерода после сжигания в принципе может быть адаптировано к любому процессу сжигания или производства CO 2 . Несколько различных технологий имеют большой потенциал в цементной промышленности [5]. Одним из наиболее перспективных процессов является химическая абсорбция. Разделение газов абсорбцией основано на том принципе, что CO 2 в дымовых газах может быть абсорбирован жидким растворителем (абсорбентом), в то время как другие частицы газа высвобождаются с чистым дымовым газом (рис. 3). После разделения CO 2 сжижается и хранится, а растворитель извлекается в последующей установке для отпарки или десорбции. Есть несколько поставщиков систем для цементной промышленности, в том числе норвежская компания Aker Carbon Capture и британская компания Carbon Clean, которые используют либо высокоэффективные запатентованные растворители, либо модульные специальные реакторы, либо их комбинацию.
Адсорбционное улавливание углерода после сжигания является перспективной технологией для улавливания выбросов CO 2 из цементных печей из-за простоты регенерации адсорбента по сравнению с технологиями на основе растворителей.
В одной из наиболее перспективных технологий используются твердые адсорбенты с чрезвычайно высоким содержанием CO 9 .0005 2 объем памяти. Это специально изготовленные наноматериалы, структурированные в металлоорганических каркасах (MOF) (рис. 4). Количество этих наноматериалов размером с кубик сахара имеет площадь поверхности футбольного поля. Технология MOF, представленная на рынке канадской компанией Svante Inc. (ранее Inventys), обеспечивает быстрые циклы десорбции и устойчива к воздействию пара, O 2 и кислых газов, таких как NO X /SO X , что делает его идеальным для цемента CO 2 приложение захвата [6]. Еще одним поставщиком технологий является MOF Technologies.
Криогенное улавливание углерода (CCC) представляет собой легко модернизируемую технологию дожигания, в которой используются криогенные условия для отделения CO 2 от других отходящих газов на цементном заводе. В концепции CCC SES (Sustainable Energy Solutions by Chart Industries) CO 2 вымораживается из выхлопных газов печи, а твердые частицы отделяются от газов перед выбросом в атмосферу (рис.
5). Технология CCC способна удалить >98% CO 2 , а также NO x , SO x и других загрязняющих веществ [7] и поэтому является подходящим методом для упрощения очистки отходящих газов цемента.
Другим методом улавливания углерода является кальциевая петля (CaL), которая включает карбонизатор и кальцинатор (рис. 6) и основана на обратимой реакции между CaO и CO 2 при высоких температурах. Газы с высоким содержанием CO 2 из подогревателя подаются в карбонизатор, где они вступают в контакт с твердыми частицами с высоким содержанием CaO. Твердые вещества, образующиеся в результате реакции карбонизации с CaCO 3 отправляются в кальцинатор для регенерации при температуре выше 900 °С [8]. Одним из поставщиков технологий является итальянская Laboratorio Energia Ambiente Piacenca.
В кислородно-топливном методе чистый кислород заменяет окружающий воздух в процессе производства клинкера. Поскольку содержание азота в воздухе больше не присутствует, концентрация CO 2 в отходящих газах печи может быть увеличена до 100%.
Соответственно, эффективное разделение CO 2 может быть использовано для последующего использования или хранения двуокиси углерода. ThyssenKrupp разработала 2 и кислородотопливного поколения, где комплексная рециркуляция отработавших газов, предусмотренная в кислородотопливном процессе первого поколения, полностью исключена (рис. 7) [9]. Объем газа в процессе обжига клинкера значительно снижается. Для производителей цемента поколение 2 и позволит сократить капиталовложения и эксплуатационные расходы. Однако в процесс необходимо добавить воздухоразделительную установку (ВРУ) для обеспечения чистого кислорода, а для охлаждения клинкера необходимо обеспечить окружающий воздух.
3 CO
2 утилизация и хранение Технологии использования CO 2 в производстве топлива, химикатов и строительных материалов вызывают глобальный интерес для поддержки инвестиций в технологии улавливания CO 2 . Однако, по данным МЭА, до сих пор в различных отраслях промышленности используется только около 250 Мт/год CO 2 [10].
57 % идет на производство удобрений (мочевины), 31 % — на повышение нефтеотдачи (МУН), 6 % — на продукты питания и напитки и только 6 % — на все остальные отрасли, в т.ч. химической и металлургической промышленности. Рисунок 8 дает обзор наиболее перспективных CO 2 пути использования и хранения для цементной промышленности. Поскольку большинство технологий конверсии CO 2 являются очень энергозатратными и очень дорогостоящими, а прямое использование ограничено, будущие масштабы использования CO 2 весьма неопределенны. Соответственно, хранение CO 2 было выделено МЭА как важная часть портфеля технологий, необходимых для достижения климатических целей.
CO 2 может использоваться для производства некоторых видов топлива/химикатов, доступных сегодня на рынке, таких как метан, метанол и аналогичные продукты. При гидрировании CO 2 может быть непосредственно преобразован в метанол (CH 3 OH). Цена и доступность водорода имеют большое значение.
Е-метанол или возобновляемый метанол получают путем электролиза воды с использованием электричества из возобновляемых источников в сочетании с CO 2 . Метанол с низким содержанием углерода (переработанный углеродный метанол) может быть получен водородом из побочного продукта или отработанного газа, обработанного и объединенного с CO 2 . В процессах непрямой конверсии CO 2 сначала превращается в CO, а затем либо в процессе Фишера-Тропша (ФТ), либо в процессе синтеза метанола. Однако в то время как последние процессы очень энергоемки, процессы на основе е-метанола и рециклированного углеродметанола уже доказали свою эффективность. Одним из ведущих поставщиков технологий является базирующаяся в Исландии компания Carbon Recycling International с проектом по производству метанола мощностью 110 000 т/год в сталелитейной промышленности Китая.
Связывание CO 2 путем карбонизации минералов имеет многообещающий потенциал. Метод также относится к прямому использованию CO 2 .
Затвердевший бетон CO 2 является одним из наиболее зрелых применений CO 2 . CO 2 также может быть использован в производстве строительных материалов, например. для замены воды в бетоне или в качестве сырья в его составляющих (цемент и строительные заполнители). Taiheiyo — одна из компаний, которая провела несколько успешных испытаний с CO 9.0005 2 секвестрация в разрушенном бетоне, бетонном шламе, сборных железобетонных изделиях и товарном бетоне. Для минерализации CO 2 использовался специально разработанный реактор карбонизации. Затвердевший CO 2 бетон может иметь превосходные характеристики, более низкие производственные затраты и меньший след CO 2 , чем обычный бетон. Однако оценить рыночный потенциал сложно.
Хотя сегодня использование уловленного CO 2 является приоритетным, избыточные количества можно безопасно хранить в подходящих подземных геологических формациях, как на суше, так и в море, и в основном в истощенных нефтегазовых пластах или засоленных водоносных горизонтах (рис.
9).). В отчете Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК) в 2005 г. сделан вывод о том, что тщательно отобранные и управляемые геологические резервуары «весьма вероятно» сохранят более 99% секвестрированного CO 2 в течение более 100 лет и «вероятно» сохранят 99% из них более 1000 лет. К 2019 году в мире эксплуатируется только 19 таких крупных резервуаров с закачкой CO 2 , из которых четыре находятся в засоленных пластах (Sleipner, Snovit, Quest и IBDP). Недавний анализ показывает, что от 10 до 14 тысяч CO 2 нагнетательных скважин потребуются во всем мире для достижения цели 2DS к 2050 году [11]. Поскольку большинство этих скважин находятся далеко от цементных заводов, CO 2 приходится сжижать и часто транспортировать на большие расстояния.
4 Передовые проекты в цементной промышленности
В мировой цементной промышленности уже существует большое количество проектов по улавливанию углерода. Хотя большинство проектов находятся в стадии тестирования или пилотного проекта, некоторые из них представляют собой демонстрационные установки промышленного масштаба.
До сих пор большинство проектов осуществлялось в Европе, однако почти один проект был реализован в основных странах-производителях цемента по всему миру. Здесь выделены основные передовые проекты.
4.1 Проект LEILAC
Два пилотных проекта цементных заводов направлены на применение и демонстрацию прорывной технологии DSR (реактора прямого разделения), которая позволит цементной и известковой промышленности Европы значительно сократить свой углеродный след. Проект LEILAC1, пилотная установка улавливания CO 2 мощностью улавливания 25 000 т CO 2 в год, был разработан на заводе HeidelbergCement в Ликше в Бельгии (рис. 10). Установка LEILAC2 на заводе HeidelbergCement в Ганновере будет способна улавливать 20% выбросов CO 9 цементного завода.0005 2 выбросы, соответствующие примерно 100000 т CO 2 в год. Проект пройдет этап рабочего проектирования в 2022 году, за которым последуют закупки и строительство завода в 2023 году. Обширные испытания должны быть завершены в марте 2025 года.
Консорциум LEILAC возглавляет группа LEILAC (поставщик технологий Calix) и включает в себя , CEMEX, Cimpor, IKN, Lhoist и другие. Ожидается, что затраты на улавливание CO 2 составят от 46 до 62,5 €/т CO 2 [12].
4.2 Проект Norcem по улавливанию и хранению углерода в Бревике
Компания HeidelbergCement будет улавливать и транспортировать на постоянное хранение 400 000 т CO 2 в год и установит первый в цементной промышленности проект по улавливанию и хранению углерода (CCS) в промышленных масштабах на заводе Norcem в Бревике. . В 2016 году уже началось технико-экономическое обоснование проекта. Инвестиционное решение парламента Норвегии было принято в декабре 2020 года. Общие затраты (инвестиционные и эксплуатационные расходы) на пять лет оцениваются в 11,2 млрд норвежских крон (1,1 млрд евро). В установке по улавливанию углерода будет использоваться передовая технология химической абсорбции, предоставленная Aker Carbon Capture, и планируется, что она будет полностью введена в эксплуатацию в 2024 году.
На рисунке 11 показана иллюстрация запланированного проекта CCS. СО 2 будет транспортироваться судном с завода в Бревике на береговой объект на западном побережье Норвегии для промежуточного хранения. Затем он будет транспортироваться по трубопроводу в подводное хранилище в Северном море (Атлантике).
4.3 Проекты Oxyfuel второго поколения
Первые два демонстрационных проекта европейской цементной промышленности были запущены в январе 2018 года на цементном заводе Lafarge Retznei в Австрии и заводе Collefero компании Italcementi в Италии. В рамках своего последнего проекта CI4C (Инновации в области цемента для климата) в Мергельштеттене, Германия, компания HeidelbergCement инвестирует в доиндустриальный крупномасштабный газокислородный проект (рис. 12), который позволит позже использовать CO 2 в качестве сырья для так называемых заправок. Партнеры по проекту HeidelbergCement, Buzzi Unicem-Dyckerhoff, Schwenk Zement и Vicat поручили компании TKIS построить печь для обжига на чистом кислородном топливе полизиус ® на цементном заводе в Южной Германии.
В поколениях этих установок 2 и рециркуляция отработавших газов может быть устранена.
На своем цементном заводе в Легердорфе в Северной Германии компания Holcim Deutschland установит еще одну кислородно-топливную печь 2-го поколения от thyssenkrupp, в которой используется воздухоразделительная установка для непосредственной подачи кислорода. Новая система CCU обеспечит улавливание CO 2 на завод по производству углеводородов, который будет производить метанол для других промышленных целей. Завод будет иметь мощность 1,2 млн тонн CO 2 в год и сделает Lägerdorf одним из первых в мире цементных заводов с нулевым выбросом углерода. Проект интегрирован в «Westküste 100» (рис. 13), который представляет собой полное объединение цементного, энергетического и химического секторов, которые, помимо завода CCU, будут производить зеленый водород из возобновляемых источников энергии для производства метанола и газовой сети H 2 .
4.
4 Другие проекты Holcim CCUСегодня группа Holcim работает над более чем 30 проектами CCU/CCUS (рис. 14). Демонстрационный проект CCU сейчас находится на втором этапе на цементном заводе Lafarge в Ричмонде в Британской Колумбии/Канада. Выхлопной газ из цементной печи улавливается с помощью технологии твердых абсорбентов Svante. CO 2 будет использоваться для низкоуглеродистого топлива и бетона CO 2 . В октябре 2021 года Lafarge и Svante достигли рубежа в 1000 часов с CO 9.0005 2 степень извлечения 85% и чистота CO 2 95%. Первоначально проект был установлен LafargeHolcim в партнерстве с Total и Inventys и был полностью введен в эксплуатацию к концу 2020 года. В настоящее время второй проект CO2MENT устанавливается на портландцементном заводе Holcim во Флоренции, штат Колорадо, США.
В июне 2020 года Lafarge Zementwerke, входящая в состав Holcim Group, OMV Group, Verbund и Boreal, подписали Меморандум о взаимопонимании (MOU) по совместному планированию и строительству к 2030 году полномасштабной установки CCU для улавливания CO.
2 и преобразовать его в продукцию (рисунок 15). Проект должен быть реализован в три этапа. В конце концов, почти 100% из 700 000 тонн CO 2 в год, выбрасываемого цементным заводом LafargeHolcim в Маннерсдорфе, будет улавливаться. Зеленый водород (из возобновляемых источников энергии) будет производить Verbund, улавливаемый CO 2 будет преобразовываться OMV в возобновляемые углеводороды, которые, в свою очередь, могут использоваться для производства возобновляемого топлива или использоваться Borealis в качестве сырье для производства пластмасс с добавленной стоимостью.
4.5 Проекты химической абсорбции Carbon Clean
Для своего цементного завода Carboneras в Испании компания Holcim будет использовать процесс химической абсорбции Carbon Clean. Первоначально установка будет улавливать 10% от 700 000 т/год выбросов CO 2 завода. В 2020 году Cemex Ventures заключила соглашение о сотрудничестве с Carbon Clean для совместной разработки и внедрения технологий улавливания углерода на цементных предприятиях Cemex, начиная с проекта улавливания углерода на цементном заводе Victorville в США.
В Германии они работают над проектом по улавливанию углерода на цементном заводе в Рюдердорфе. Начальный этап этого проекта направлен на улавливание 100 т/сутки CO 2 на заводе и объединить его с водородом из возобновляемых ресурсов для производства экологически чистых синтетических углеводородов (рис. 16). Основными партнерами проекта, помимо Cemex и Carbon Clean, являются Enertrag как поставщик возобновляемой энергии и Sasol ecoFT как производитель электронного керосина. Dalmia Bharat вместе с Carbon Clean разрабатывает еще один проект по улавливанию углерода на своем цементном заводе в Тамил Наду в Индии.
4.6 Криогенное улавливание углерода
Компания FLSmidth подписала соглашение с Chart Industries о внедрении передовой технологии улавливания углерода для значительного сокращения выбросов CO 2 выбросы от производства цемента. Компания Chart является поставщиком технологии криогенного улавливания углерода ® (CCC). В октябре 2021 года Министерство энергетики США (DOE) выделило 5 миллионов долларов США на финансирование проектирования, строительства, ввода в эксплуатацию и эксплуатации промышленного процесса CCC на цементном заводе Central Plains Cement Co.
в Шугар-Крик, штат Миссури. которая является дочерней компанией Eagle Materials. В рамках проекта система CCC будет масштабироваться до номинальной производительности 30 т/сутки CO 2 с намерением продемонстрировать, что она улавливает более 95% почти чистого CO 2 из потока отходящих газов печи.
5 Перспективы
Инициативы по ценообразованию на выбросы углерода растут во всем мире (рис. 17). В настоящее время цены являются самыми высокими на Европейском рынке углеродных кредитов (около 85 евро за тонну CO 2 ), за ней следует Новая Зеландия с ценой около 75 долларов за тонну CO 2 . Однако есть и другие рынки, где цены намного ниже, например, в Южной Корее или Китае, или страны, где углеродные рынки развиты лишь частично. Для честной конкуренции важно, чтобы углеродные рынки были глобально выровнены. В Европе рост цен на углерод означает, что некоторые технологии улавливания углерода уже становятся конкурентоспособными.
Подробные технико-экономические исследования между затратами на уловленную тонну CO 2 и предотвращенными затратами были проведены для некоторых технологий следующего поколения [12].
Сравнение затрат в значительной степени зависит от энергетических штрафов, которые учитывают более высокий расход топлива при использовании технологий улавливания углерода и соответствующие более высокие выбросы CO 2 . И последнее, но не менее важное: в связи с тем, что технологии транспортировки и хранения CO 2 стоят столько же или даже больше, чем технологии улавливания углерода, технологии утилизации находятся в центре внимания.
www.onestone.consulting
ССЫЛКИ
[1] МЭА: Net Zero к 2050 г. – Дорожная карта для глобального энергетического сектора. Пересмотренная версия, октябрь 2021 г. (4-я редакция), Paris Cedex 15, France
[2] IEA/CSI: Дорожная карта технологий — переход на низкоуглеродные технологии в цементной промышленности, ОЭСР/Международное энергетическое агентство, Всемирный совет предпринимателей по устойчивому развитию, март 2018, Париж/Франция
[3] Тяжелее. Ж.: Улавливание, утилизация и хранение углерода в цементной промышленности.
ZKG International 11/2018, стр. 36-43
[4] Партнеры проекта LEILAC1: LEILAC Technology Roadmap 2050. Экономически эффективный путь к нейтральному по выбросам углерода промышленному производству. Версия 1.01, сентябрь 2021 г., Pymble, Новый Южный Уэльс/Австралия,
[5] ECRA: A-2016/2305, CSI/ECRA-Technology Papers 2017, Разработка современных технологий в производстве цемента: попытка заглянуть в будущее , Европейская академия исследований цемента, 20 марта 2017 г., Дюссельдорф/Германия,
[6] Лин, Дж.-Б. и др.: Масштабируемый металлоорганический каркас как прочный физисорбент для улавливания углекислого газа. Наука, 16 декабря 2021 г., том 374, выпуск 6574, стр. 1464-1469.
[7] Sayre, A. et al.: Полевые испытания криогенного улавливания углерода. Документ CMTC-486652-MS, представленный на конференции по технологиям управления выбросами углерода, июль 2017 г., Хьюстон, Техас/США
[8] Ария, Б. и др.: CO 2 Улавливание кальциевой петлей при соответствующих условиях для цементных заводов .
Инд.Инж. Хим Рез. 2017, выпуск 56/10, стр. 2634-2640
[9] Крумиан, С. и др.: Описание работы и предварительные результаты проекта AC2OCEM по внедрению технологии улавливания углерода в цементной промышленности с использованием кислородного сжигания. Презентация на TCCS-11 – Тронхеймская конференция по CO 2 Улавливание, транспортировка и хранение, 21–23 июня 2021 г., Тронхейм/Норвегия
[10] МЭА: Использование CO 2 – Создание ценности за счет выбросов. Международное энергетическое агентство, сентябрь 2019 г., Париж/Франция,
[11] Ringrose, P.S.; Меккель, Т.А.: Совершенствуя глобальные ресурсы хранения CO 2 на оффшорных континентальных окраинах для достижения сокращения выбросов 2DS. Научные отчеты 9, Статья №. 17944 (2019)
[12] Драйвер, Дж.Г. и др.: Моделирование технологии прямого разделения для улавливания углерода в цементной промышленности. Журнал химической инженерии Vol. 449, декабрь 2022 г.
ВНУТРЕННИЙ ПОТОЛОК PABCO® | Продукция
Основные преимущества
Описание продукта : Потолочная панель с защитой от провисания
PABCO Interior Ceiling – это устойчивая к провисанию гипсовая потолочная панель, предназначенная для потолков без огнестойкости.
Потолочная панель изготовлена из негорючего гипсового сердечника, стабильного по размерам, состав которого значительно уменьшает провисание потолка. Панель была специально разработана для нанесения текстурных материалов на водной основе на потолок толщиной 1/2 дюйма.
Дополнительные ресурсы
Размеры продукта
| ТИП | UL CORE | ТОЛЩИНА | ШИРИНА | ДЛИНА | КРАЙ | ВЕС |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Внутренняя потолочная плита PABCO® | н/д | 1/2 дюйма | 48 дюймов | 12′-14′ | Конический или круглый | 1,7 фунта/фут2 |
Технические данные
| Состав | Сердцевина: натуральный гипс и запатентованные добавки Бумага: 100 % переработанная бумага спереди, сзади и по длинным краям |
|---|---|
| Изготовлено | ASTM C1396 |
| Установка | GA-216 Нанесение и отделка изделий из гипсовых панелей GA-214 Уровни отделки изделий из гипсокартона Стандарт ASTM C840 для нанесения и отделки гипсокартона |
| Увлажняющий прогиб | ASTM C473 |
| Ожог поверхности | ASTM E84 |
Документы на продукт
Требования к отделке стен и потолков перед нанесением красок и другой декоративной отделки.
