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Travail de fin d'études et stage[BR]- Travail de fin d'études : Compressor-turbine unit for CO2 separation by membranes: operating points for ideal energy integration.[BR]- Stage

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Servais, Coline ULiège
Promoteur(s) : Lemort, Vincent ULiège
Date de soutenance : 5-sep-2024/6-sep-2024 • URL permanente : http://hdl.handle.net/2268.2/20875
Détails
Titre : Travail de fin d'études et stage[BR]- Travail de fin d'études : Compressor-turbine unit for CO2 separation by membranes: operating points for ideal energy integration.[BR]- Stage
Titre traduit : [fr] Unité compresseur-turbine pour la séparation de CO2 par membranes : points de fonctionnement pour une intégration énergétique idéale.
Auteur : Servais, Coline ULiège
Date de soutenance  : 5-sep-2024/6-sep-2024
Promoteur(s) : Lemort, Vincent ULiège
Membre(s) du jury : Gendebien, Samuel ULiège
Hillewaert, Koen ULiège
Léonard, Grégoire ULiège
Schiffmann, Jürg 
Langue : Anglais
Nombre de pages : 89
Mots-clés : [en] co2 capture by membrane separation
[en] small-scale turbomachinery
[en] chemical process simulation
[en] system modelling and optimisation
Discipline(s) : Ingénierie, informatique & technologie > Energie
Organisme(s) subsidiant(s) : Ecole polytechnique fédérale de Lausanne
Centre(s) de recherche : Laboratory of Applied Mechanical Design (LAMD)
Intitulé du projet de recherche : SusEcoCCUS
Public cible : Chercheurs
Professionnels du domaine
Etudiants
Institution(s) : Université de Liège, Liège, Belgique
Diplôme : Master en ingénieur civil électromécanicien, à finalité spécialisée en énergétique
Faculté : Mémoires de la Faculté des Sciences appliquées

Résumé

[en] This master’s thesis focuses on the development and optimisation of a post-combustion CO2
capture plant utilising membrane separation. The primary goal is to design a configuration
that meets operational requirements while minimising power consumption and equipment
costs. Ensuring system durability by minimising condensation within critical components,
including an atom-thick membrane, is also a key objective. This involves the conception
of a cooling and drying unit to remove humidity from the flue gases. Additionally, the
thesis addresses the preliminary design of the compressor-turbine unit (CTU), incorporating
small-scale turbomachinery and gas-lubricated bearings.
The initial design phase consists in simulating multiple configurations using Aspen Plus,
which enables quick evaluations and the elimination of non-feasible options. However, Aspen
has some limitations in optimizing complex systems, which are overcome by using a custom-
coded Matlab model, offering greater flexibility and control over key parameters. The thesis
ultimately compares different feasible configurations and determines the Pareto front of one
process layout depending on several design parameters.
The conclusion emphasises the need for further refinement of the models and accurate equip-
ment sizing. A detailed analysis of capital and operational expenses associated with addi-
tional plant equipment is also recommended to identify the most cost-effective solution.


Fichier(s)

Document(s)

File
Access SERVAIS_Coline_Master_thesis.pdf
Description:
Taille: 4.12 MB
Format: Adobe PDF

Auteur

  • Servais, Coline ULiège Université de Liège > Master ingé. civ. électromec. fin. spéc. éner.

Promoteur(s)

Membre(s) du jury

  • Gendebien, Samuel ULiège Université de Liège - ULiège > Département d'aérospatiale et mécanique > Département d'aérospatiale et mécanique
    ORBi Voir ses publications sur ORBi
  • Hillewaert, Koen ULiège Université de Liège - ULiège > Département d'aérospatiale et mécanique > Design of Turbomachines
    ORBi Voir ses publications sur ORBi
  • Léonard, Grégoire ULiège Université de Liège - ULiège > Department of Chemical Engineering > Intensif.des procéd. de l'indust.chim.basée sur l'anal.syst.
    ORBi Voir ses publications sur ORBi
  • Schiffmann, Jürg Epfl
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