Laboratorium for solventkarakterisering og faselikevekter

Faselikevekt målinger (VLE)
Måling av faselikevekter for gass/væske, damp/væske er essensielt som utgangspunkt for design av prosesser for f.eks. absorpsjon av gasser som CO₂ og H₂S samt etablering av termodynamiske modeller. Et eksempel på problemstilling der likevekts målinger står sentralt er ved fjerning av CO₂ fra naturgass. Ved 50-100 bar trykk vil absorpsjons kjemikalie ta opp små mengder av hydrokarboner og det vil være nødvendig å vite hvor mye som tas opp. SINTEF, i samarbeid med NTNU, har flere likevekts apparaturer for å kunne dekke et bredt spekter av faselikevekter relevant for gassabsorpsjon under ulike betingelser som for naturgass rensing, post- og pre-combustion.

• Likevekt målinger ved lav temperatur (LT-VLE).
  Under atmosfæretrykk kan partiell trykk av CO₂ over homogene løsninger måles ved 40-80 oC. Måle område for CO₂ i damp fase er fra ppm til 40 mol %.
• Likevekt målinger ved høy temperatur (HT-VLE) brukes for likevektsmålinger ved temperatur opp til 120oC og total trykk på 6 bar.
• Likevekt målinger for flerfase systemer (emulsjoner, løsninger med fast stoff) (LabMax ®).
  Partiell trykket av CO₂ måles ved lav temperatur (25-60 oC) under atmosfæretrykk som i LT-VLE. Ved høyere temperatur (80-120 oC) er likevekt data basert på total trykk malinger som i HT-VLE.
  Apparaturen er i tillegg utstyrt med PVM - particle view real-time microscopy, og FBRM for målinger av partikkelstørrelse fordeling. Apparaturen er velegnet for krystallisasjon studie.
• Høy-trykk likevekt målinger (HP VLE) brukes for målinger i temperatur og trykk områder som er relevant for pre-combustion og natur gass rensing.
  Her kan likevekt måles ved temperatur mellom -10 og 170 oC under trykk opp til 195 bara. Væske og gass fase prøver tas ved likevekt og analyseres on-line ved bruk av GC.
  Utstyret er designet for CO₂, H₂S, aminer og hydrokarboner.

Reaksjonsvarme målinger
En solvents reaksjonsvarme er direkte relatert til energiforbruk for solvent regenerering i absorpsjons-desorpsjon syklus. Denne informasjonen brukes til design og drift av absorpsjons anlegget, samt for termodynamiske modellering
Reaksjonsvarme kan måles i reaksjons kalorimeter ved temperaturer mellom 30 og 150 oC og trykk opptil 20 bar (medium trykk reaktor) eller 50 bar (høy trykk reaktor).

Kinetikkmålinger
Reaksjonskinetikk for CO₂ med aminer er en sentral egenskap som danner grunnlag for optimalisering av absorpsjons kjemikalie og design av utstyr. Kinetikkmålinger for gass-væske reaksjoner er krevende målinger og spesielt utstyr må brukes. SINTEF har følgende utstyr til bestemmelse av kinetikk:

• String of discs kolonne
• En rørecelle for måling av masseoverføring

Fysiokjemiske egenskaper - Viskositet, tetthet, termisk ledningsevne.
Kunnskap om slike egenskaper er nødvendige for etablering av gode modeller for absorber og stripper, for dimensjonering av utstyr og for sammenligning og optimalisering av absorpsjonskjemikalier. SINTEF har en bred portefølje med apparaturer og utstyr for nøyaktig måling av disse egenskapene.

Ta gjerne kontakt om du har spørsmål.