Pilot Plant Studies for CO₂ Capture from Waste Incinerator Flue Gas Using MEA Based Solvent

Étude du captage du CO₂ dans des gaz de combustion d’un incinérateur de déchets à l’aide d’un pilote utilisant un solvant à base de MEA

¹ Normandie Université, INSA de Rouen, LSPC EA4704, Avenue de l’Université, BP 8, 76801 Saint-Étienne-du-Rouvray Cedex – France
² Veolia Environnement Recherche et Innovation, 10 rue Jacques Daguerre, 92500 Rueil-Malmaison – France
e-mail: alain.ledoux@insa_rouen.fr

^* Corresponding author

Abstract

Experimental study of carbon dioxide (CO₂) capture from waste incinerator flue gas is presented. A specific pilot plant has been achieved based on absorption/desorption process using MonoEthanolAmine (MEA) solvent. Several experiments have been carried out at laboratory and industrial site. The pilot is fully instrumented to establish precise balances. Laboratory experiments allow to measure overall mass transfer coefficient K_Ga_w for several pilot operating conditions. Long laboratory and industrial runs provide an estimation of MEA chemical resistance against waste incinerator flue gas. The experiments also allowed the analysis of NO₂ and SO₂ absorption through the solvent as well as the accumulation of Heat Stable Salts (HSS) for a full scale CO₂ capture unit fed by a waste incinerator flue gas.

Résumé

L’étude évalue la faisabilité du captage du dioxyde de carbone (CO₂) dans des gaz de combustion d’un incinérateur de déchets spéciaux. Un pilote à l’échelle laboratoire a été mis en œuvre pour étudier le procédé d’absorption/désorption du CO₂ par un solvant à base de MonoEthanolAmine (MEA). L’étude a été conduite en laboratoire et sur un site industriel. L’installation expérimentale est instrumentée pour obtenir des bilans de matière avec précision. Une étude paramétrique en laboratoire a permis de mesurer le coefficient de transfert global K_Ga_w pour plusieurs régimes de fonctionnement du pilote. Des expériences de longue durée, en laboratoire et sur site industriel, ont analysé la résistance chimique de la MEA au gaz de combustion d’un incinérateur. Ces expériences ont également permis d’étudier l’absorption du dioxyde d’azote NO₂ et du dioxyde de souffre SO₂ dans le solvant de captage. Elles ont abouti à une estimation de la cinétique d’accumulation de sels stables dans un solvant à base de MEA confronté à des gaz de combustion d’un incinérateur.