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
Servais, Coline
Promoteur(s) : Lemort, Vincent
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 |
Date de soutenance : | 5-sep-2024/6-sep-2024 |
Promoteur(s) : | Lemort, Vincent |
Membre(s) du jury : | Gendebien, Samuel
Hillewaert, Koen Léonard, Grégoire 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.
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