| dc.description.abstract | CO2 kan fanges i stor skala fra store punktkilder som kraftverk og/eller karbonintensiv industri. Når CO2-en fanges vil den ikke være ren, men inneholde flere forskjellige forurensninger i ulike konsentrasjoner avhengig av fangstteknologi og utslippskilde. Den termodynamiske modellen for ren CO2 [1] er nøyaktig, men forurensingene kan endre egenskapene til CO2-strømmen betydelig. Disse endrede egenskapene kan skape problemer i alle involverte prosessenheter. Økt kompressorarbeid, termiske effekter, eller korrosjon kan for eksempel føre til økte kostnader. Nøyaktige termodynamiske modeller tilpasset nøyaktige eksperimentelle data for CO2- rike blandinger er derfor nødvendig for å beskrive, utvikle og optimalisere alle involverte prosesser på en god måte.
Modellene som er brukt og diskutert i dette arbeidet er uttrykt i Helmholtz energi og basert på GERG-2008 modellene [2]. Nøyaktige eksperimentelle data på fluidegenskaper, for eksempel tettheter, lydhastigheter, varmekapasiteter, og damp-væske likevekt, brukes til å tilpasse, forbedre eller validere parametere i tilstandsligningene for rene komponenter og binære blandinger. For å beskrive flerkomponentblandinger med disse modellene antas det at en flerkomponentblanding kan beskrives ved å kombinere tilstandsligningene for rene komponenter og alle mulige binære blandingers kombinasjoner.
Et eksperimentelt oppsett for å måle damp-væske likevekt i CO2-rike blandinger har gjennom prosjektet CO2Mix blitt bygd ved SINTEF Energi [3]. I dette arbeidet har oppsettet blitt brukt til å måle damp-væske likevekt for den ternære blandingen CO2-N2-CH4 på isotermene 223 K, 253 K, 273 K, 283 K, 298 K og trykk fra 0.8 MPa til 9.3 MPa. Rapportert standard (k=1) usikkerhet er under 14 mK for temperatur, 1.5 kPa for trykk og 0.06 molprosent for komposisjon. Den totale standard usikkerheten gitt i komposisjon er estimert til å være under 0.07 molprosent for alle målingene.
Måleresultatene har blitt sammenlignet med den mest nøyaktige Helmholtz energi-baserte tilstandsligningen for den ternære blandingen CO2-N2-CH4, EOS-CG 2019 modellen [4]. Alle avvik mellom modell og eksperimentelle datapunkt er under 0.5 molprosent for væskekomposisjon og 1.0 molprosent for gasskonsentrasjon. Modellen beskriver generelt de eksperimentelle punktene best ved lave trykk og lavt innhold av N2 og CH4. Avvikene mellom modell og eksperimentelle punkt i den ternære blandingen CO2-N2-CH4 følger de samme trendene som er rapportert i litteraturen mellom modell og eksperimentelle punkt for de binære blandingene CO2- N2 [5] og CO2-CH4 [6]. Resultatene presentert i dette arbeidet validerer i stor grad antagelsen om at egenskapene til flerkomponentblandingen CO2-N2-CH4 kan beskrives utelukkende med rene komponentbidrag og binære blandingsbidrag. | |
