冰岛自动清洁装置：利用碱性溶液提取CO2实现可持续能源生产

科学讲座5（2023）100146以捕集CO2的碱溶液为提取液关凌雪，吴冰冰岛大学土木与环境工程学院，Hjardarhagi 2-6，IS-107 Reykjavik，Iceland自动清洁装置保留字：压力延迟渗透汲取溶液A B标准在追求可持续发展和碳中和的背景下，发展碳捕集技术，实现能源的可持续生产具有重要意义 在冰岛，独特的自然资源和不断增长的碳捕获行业提供了高纯度的淡水和高温/高盐度的天然二氧化碳（CO 2）携带的解决方案，分别作为压力延迟渗透（PRO）过程中的潜在进料和汲取解决方案。在这项研究中，我们提出了一种新的混合PRO-CO2捕获过程（通过碱性溶液），在冰岛情景下同时实现可再生能源发电和脱碳 由于钙参与碱性溶液再生过程，因此研究了钙对PRO性能的影响。结果表明，增加钠基汲取溶液中的钙浓度导致水渗透性降低，而钾基汲取溶液中钙的存在对水渗透性的影响不显著不同的行为可能与由沉积的CaCO 3结垢物引起的不同结垢机制有关（例如，污垢密度和形态）。在相同的清洗时间和频率下，超声波清洗效果优于水冲和渗透反冲洗。本文的视频可以在j.sctalk.2023.100146上找到。https://doi.org/10.1016/通讯作者。电子邮件地址：lig39@hi.is（L. Guan）。h tt p：//dx. 多岛或g/10。1016/j。我的天啊。2023。1 0 0 14 6接收于2023年1月6日;接受于2023年1月29日27 7 2 - 56 93/©2023TheA ut h o rs. 由E lsevierL td提供。 这是CCBY许可证下的一项操作（http：//creaitivecommons.com/）。或g/li ce ns s/by/4.0/）。可在ScienceDirect上获得目录列表科学讲座杂志首页：www.elsevier.es/sctalkL. 关湾，澳-地吴科学讲座5（2023）1001462图和表图1.一、使用水溶液氢氧化物吸收剂的混合PRO-CO2捕集过程的示意图。图二、实验装置的示意图。图3.第三章。钾基和钠基汲取溶液中钙浓度影响研究的实验方案。L. 关湾，澳-地吴科学讲座5（2023）1001463图四、加入不同浓度钙的钾基提取液分析：（a）粒度分析（D（4，3））;（b）通过分光光度计测量的TSS水平;（c）显微镜观察。图五、 在钾基提取液（0.7M NaCl当量）中加入钙对水渗透性的影响：（a）HTI膜，20 °C下的进料溶液和40 °C下的提取溶液;（b）水通道蛋白膜，20 °C下的进料溶液和20 °C下的提取溶液。图六、在基于KHCO 3的汲取溶液（0.7M NaCl当量，pH = 9.4）中加入钙对PRO性能的影响：（a）通过分光光度计测量的TSS水平;(b)在两种操作条件下的Js/Jw比L. 关湾，澳-地吴科学讲座5（2023）1001464图7.第一次会议。 在KHCO 3+ K2 CO 3基汲取溶液（0.7 M NaCl当量，pH = 11.8）中加入钙对污垢密度的影响。图8.第八条。加入不同浓度钙的钠基汲取溶液分析：（a）粒度分析（D（4，3））;（b）通过分光光度计测量的TSS水平;（c）显微镜观察。图9.第九条。在钠基汲取溶液（0.7M NaCl当量）中加入钙对水渗透性的影响：（a）HTI膜，进料溶液在20 °C下，汲取溶液在40 °C下;（b）水通道蛋白膜，进料溶液在20 °C下，汲取溶液在20 °C下。L. 关湾，澳-地吴科学讲座5（2023）1001465图10个。在基于NaHCO 3的汲取溶液（0.7M NaCl当量，pH = 9.3）中加入钙对PRO性能的影响：（a）通过分光光度计测量的TSS水平;(b)在两种操作条件下的Js/Jw比图十一岁 在NaHCO3+ Na2CO3基汲取溶液（0.7M NaCl当量，pH = 11.5）中加入钙对污垢密度的影响。图12个。 用于研究定期清洁效果的实验方案。L. 关湾，澳-地吴科学讲座5（2023）1001466图13岁在两种操作条件下，在存在/不存在Ca的情况下，用基于NaHCO 3的汲取溶液进行周期性清洁（水冲洗）的效果：（a）渗透率恢复和污垢密度;（b）盐冲洗。图十四岁 在存在/不存在Ca的情况下，使用NaHCO 3基和NaHCO 3+ Na 2 CO 3基汲取溶液进行定期清洁（水冲洗）的效果：（a）渗透率恢复和污垢密度;（b）盐冲洗。图十五岁周期性清洁（水冲洗）频率对（a）渗透性恢复和污垢密度;和（b）盐浓度的影响;（0.7 M NaHCO 3 + 40 mM Ca作为汲取溶液，水通道蛋白膜，操作温度为20 ℃）。L. 关湾，澳-地吴科学讲座5（2023）1001467图十六岁 在相同的清洗频率和持续时间下比较定期物理清洗方法（WF：水冲洗;US：超声处理; US+WF：超声处理+水冲洗;NaCl-OB：NaCl渗透反冲洗）：（a）渗透率恢复和污垢密度;（b）平均渗透率;（c）过滤期间的平均渗透率。图十七岁定期物理清洗（WF：水冲洗;US：超声处理; US+WF：超声处理+水冲洗; NaCl-OB：NaCl渗透反冲洗）后收集的污垢的显微镜观察。CRediT作者贡献声明Lingxue Guan：数据管理，形式分析，方法论，调查，写作吴兵：概念化，资金获取，方法论，监督，写作&数据可用性数据将根据要求提供致谢这项研究得到了冰岛Landsvirkjun能源研究基金的支持，资助号：NPR-05-2022。申报利益作者声明，他们没有已知的竞争性经济利益或个人关系，可能会影响本文报告的工作。进一步阅读[1] J.E. 科沃斯，E.G.Søgaard，地热盐水回注用于盐发电目的的系统研究：柠檬酸作为潜在的铁控制剂，Geotherapy 95（2021），1 02 1 16。 h ttp s：//d oi. 或g/10。1016/j。把你的钱给我。2 0 2 1。1 0 2 1 1 6.[2] P.R. Shukla，J.Skea，A.赖辛格河斯莱德，气候变化2022减缓气候变化，202 2 2。[3] Stjórnaráválumslands，Staelia og áskoranir í orchálum meetvísan til markmiša ogáherslnastjórnvalda í loftslagsmálum，Stjórnaráválum slands，2022 2.[4] 联 合 国 ， 目 标 7| 经 济 和 社 会 事 务 部 ， 2023 年 1 月 3 日 检 索 ， 来 自https://sdgs.un.org/goals/goal7。L. 关湾，澳-地吴科学讲座5（2023）1001468关凌雪女士于二零二一年获得冰岛大学土木与建筑工程学士学位。目前，她正在冰岛大学攻读硕士学位，主修环境工程（可再生能源专业）。她的硕士论文主要研究可再生能源生产的压力延迟渗透过程吴冰获得博士学位。2007年获得新加坡南洋理工大学环境工程学位目前，她是冰岛大学土木和环境工程系教授。她的研究兴趣是膜分离，水和废水处理，可再生能源。