Membranen für Post-Combustion
Für die Abtrennung von CO2 aus Kraftwerksrauchgasen kommen auch CO2-selektive Membranen in Frage. Sie werden auch als Post-Combustion-Membranen bezeichnet.
Derzeit wird für die Post-Combustion Verfahrensroute die Entwicklung und der Einsatz von CO2-selektiven Polymermembranen sowie von CO2-selektiven organisch-anorganischen Hybridmembranen verfolgt. Bei den organisch-anorganischen Hybridmembranen werden den Polymeren anorganische Nanopartikel z. B. in Form von Aktivkohle, Kohlenstoffnanoröhrchen, metallischen oder keramischen Nanopartikeln zugesetzt.
Der Trennprozess von CO2 und N2 erfordert ein Druckgefälle zwischen Permeat- und Retentatseite. Das Druckgefälle wird durch eine Verdichtung des Rauchgases erzeugt. Die Verdichtung ist mit einem erheblichen energetischen Aufwand verbunden. Die Betriebstemperatur der Polymermembranen liegt bei etwa 200 °C.
Derzeit weisen die CO2-selektiven Post-Combustion-Membranen noch nicht die erforderlichen Selektivitäten auf, so dass sich mit einstufig angeordneten Membranen unter Berücksichtigung des Energieaufwandes nur niedrige Abscheideraten von ca. 50 Prozent und relativ geringe Reinheiten von ca. 80 Prozent erzielen lassen. Eine Lösung besteht darin, Membranmodule und Verdichter mehrstufig anzuordnen. Darüber hinaus ist die Rezirkulation des Retentats eine Möglichkeit, um die CO2-Konzentration im Feedgas zu erhöhen.
Begriffssynonyme:
- Synonym für Verdichter: Kompressor
- Synonym für CO2-selektive Membranen: Post-Combustion-Membranen
- Synonym für Feedgas: Einspeisegas, Zuführgas
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