Document
Carbon dioxide removal process evaluation using aqueous amine-based deep eutectic solvent.
Source
Master's thesis
Other titles
تقييم أداء عملية إزالة ثاني أكسيد الكربون الصناعية باستخدام مذيبات جديدة معتمدة على مذيب مائي معتمد على الأمين
Country
Oman
City
Muscat
Publisher
Sultan Qaboos University
Gregorian
2023
Language
English
Thesis Type
Master's thesis
English abstract
In carbon dioxide (CO2) capture process, Deep Eutectic Solvents (DESs) have been considered as
an environmentally friendly alternative compared to conventional amine solvents. This study
evaluated the CO2 solubility in an aqueous amine-based DES and compared to conventional
Monoethanolamine solvent. It is necessary to develop a model that can predict the solubility of
CO2 in complex DES mixtures, which can be used in designing CO2 capture processes. This study
examined the CO2 solubility in aqueous amine-based DES mixtures, 9 Diethylenetriamine
(DETA): 1 Ethanolamine hydrochloride (EAHC), using activity coefficient approach along with
Peng-Robenson EoS, PR-UNIQUAC model. Regression analysis of VLE data of CO2 in DES was
conducted using Aspen Plus simulator in order to determine the binary parameters of UNIQUAC
method and the estimated results agree well with the experimental values.
Equilibrium approach was utilized to simulate aqueous amine-based DES to remove CO2 from a
shale gas feed. Then, a sensitivity analysis of the absorption column is studied using Aspen Plus
and reported at different conditions. For instance, effect of solvent inlet temperature, varying
number of equilibrium stages, solvent inlet flow rate, gas inlet flow rate and addition of water on
the CO2 recovery. As wells as, heat of absorption of CO2 capture process was calculated using
studied DES and compared to conventional amine solvents.
In this work, the energy required to absorb 1 mole of CO2 is 9.6 kJ compared to MEA which
required almost 80 kJ per mole of CO2. As well as, it was found from the simulation results, the
recovery of decarbonized shale gas from studied DES is higher than conventional amine solvents.
According to the comparison results, shows that aqueous amine based DESs are more effective in
capturing CO2 because of their low volatility, high absorption capacity and lower energy usage.
The CO2 capture process using an aqueous 9 DETA: 1 EAHC is a promising green alternative for
CO2 removal processes.
Arabic abstract
في عمليات التقاط ثاني أكسيد الكربون،تعتبر المذيبات الأيوتكتيكية العميقةبديلاصديقا للبيئة، والتي قد تتفوق
على محاليل الأمين التقليدية. في هذه الدراسة، تم تقييم قابلية ذوبان ثاني أكسيد الكربون في أحد المذيبات
الأيوتكتيكية العميقة المبتكرة ومقارنته بمحاليل الآمين التقليدية.
لقد أصبح من الضرورة تطوير نموذج يمكنه التنبوء بقابلية ذوبان ثاني أكسيد الكرون في المحاليل الأيوتكتيكية العميقة باعتبارها مذيبات صديقة للبيئة والتي يمكن استخدامها في تصميم عمليات احتجاز غاز ثاني أكسيد الكربون.
على محاليل الأمين التقليدية. في هذه الدراسة، تم تقييم قابلية ذوبان ثاني أكسيد الكربون في أحد المذيبات
الأيوتكتيكية العميقة المبتكرة ومقارنته بمحاليل الآمين التقليدية.
لقد أصبح من الضرورة تطوير نموذج يمكنه التنبوء بقابلية ذوبان ثاني أكسيد الكرون في المحاليل الأيوتكتيكية العميقة باعتبارها مذيبات صديقة للبيئة والتي يمكن استخدامها في تصميم عمليات احتجاز غاز ثاني أكسيد الكربون.
Category
Theses and Dissertations