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Tesi etd-09112007-222825


Thesis type
Tesi di laurea vecchio ordinamento
Author
Briola, Stefano
URN
etd-09112007-222825
Title
Studio di un impianto termoelettrico a carbone con combustione in acqua supercritica a zero emissioni di CO2
Struttura
INGEGNERIA
Corso di studi
INGEGNERIA MECCANICA
Commissione
Relatore Miconi, Dante
Relatore Gabbrielli, Roberto
Relatore Schiavetti, Massimo
Parole chiave
  • impianto termoelettrico a carbone
  • emissioni di CO2
  • acqua supercritica
Data inizio appello
03/10/2007;
Consultabilità
parziale
Data di rilascio
03/10/2047
Riassunto analitico
Sviluppando una proposta del Massachusets Institute of Technology, è stato definito e studiato un impianto innovativo termoelettrico a combustione completa di carbone in acqua supercritica in presenza di O2 (SCWO) ed a zero emissioni di CO2. Inoltre è stato condotto lo studio teorico circa l'autoignizione di una particella di carbone nel fluido acqua supercritica/O2 avente temperatura TG: è stato dimostrato che l'autocombustione incomincia a manifestarsi per valori bassi di TG (TG = 400 - 600 °C) ed inoltre il tempo necessario per dare inizio all'autoignizione è nell'ordine delle centinaia di millisecondi. La simulazione dell'impianto innovativo SCWO suddetto è stata condotta con il software Aspen Plus. E' stato dimostrato che le emissioni gassose in atmosfera di NOx, SOx, HCl sono praticamente assenti mentre le emissioni specifiche di CO2 gassosa in atmosfera sono pari a circa 15 - 17 g/kWh (circa 77 volte minori rispetto a quelle prodotte da un impianto tradizionale a carbone). Infatti circa il 99% della CO2 generata dalla combustione è catturata in fase liquida ad elevata pressione e poi stoccata in acquifero. Inoltre l'impianto non necessita di dispositivi per il lavaggio dei prodotti di combustione inquinanti. I rendimenti dell'impianto innovativo SCWO (ETAGROS = 43 - 44%, ETANET = 27 - 28%) sono penalizzati dal consumo elettrico della ASU e del compressore dell'ossigeno. E' stato infine eseguito il dimensionamento di massima del reattore (impiegato nell'impianto innovativo SCWO a carbone precedentemente definito) ed è stato dimostrato che negli impianti di taglia medio-grandi è possibile impiegare un reattore tecnicamente fattibile.
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