Aqueous Ammonia (NH₃) Based Post Combustion CO₂ Capture: A Review

Capture de CO₂ en postcombustion par l’ammoniaque en solution aqueuse (NH₃) : synthèse

¹ School of Chemical & Environmental Engineering, China University of Mining & Technology (Beijing), Beijing 100083 – P.R. China
² CSIRO Energy Technology, 10 Murray Dwyer Circuit, Mayfield West, NSW 2304 – Australia
³ Institute of Catalysis, Zhejiang University of Technology, Hangzhou, Zhejiang 310014 – P.R. China
e-mail: hai.yu@csiro.au

^* Corresponding author

Abstract

Aqueous ammonia (NH₃) is an emerging, promising and challenging solvent for capture of CO₂ emitted from coal and gas fired power stations and other industrial sources. Over the last few years, intensive research activities have been carried out to understand the thermo-chemical and physical properties of the CO₂-NH₃-H₂O system and the chemistry/kinetics involved, to obtain information on absorption rate, ammonia loss, regeneration energies, and practical issues, and to assess the technical and economical feasibility of the aqueous ammonia based post combustion capture technologies. This paper reviews these research activities, makes comparisons with MonoEthanolAmine (MEA, the benchmark solvent) and identifies the research opportunities for further improvements.

Résumé

L’ammoniaque en solution aqueuse (NH₃) est un solvant novateur, prometteur et un challengeur pour la capture du CO₂ émis par les centrales électriques au charbon et au gaz et autres sources industrielles. Au cours des dernières années, d’intenses activités de recherche ont été menées pour tenter de comprendre les propriétés thermochimiques et physiques du système CO₂-NH₃-H₂O, ainsi que la chimie et la cinétique associées, afin d’obtenir plus d’informations sur le taux d’absorption, la perte en ammoniaque, les énergies de régénération et les problèmes pratiques, et aussi pour évaluer la faisabilité technique et commerciale des technologies de capture en postcombustion par l’ammoniaque en solution aqueuse. Cet article offre une synthèse de ces activités de recherche, apporte des comparaisons avec le monoéthanolamine (MEA, le solvant de référence) et identifie des opportunités de recherche pour de futures améliorations.