I diagrammi di fase di anidride carbonica, azoto e loro miscele con diverse quantità di azoto (es. 5 mol%, 10 mol N2) sono stati calcolati con alta precisione con il programma REFPROP® del NIST Reference Fluid Thermodynamic and Transport Properties database fino a 200 bar, così come i diagrammi densità-pressione.
Oltre all’uso dell’anidride carbonica come solvente per l’estrazione di fluidi supercritici, esiste un interesse crescente nelle proprietà fisico-chimiche della CO2, poiché la cattura e lo stoccaggio dell’anidride carbonica (CCS) inizia a giocare un ruolo importante per limitare le emissioni antropogeniche di CO2 nell’atmosfera. Perciò le tecnologie di trattamento e di tubazione della CO2 sono diventate di notevole importanza commerciale, specialmente nel contesto del futuro stoccaggio sotterraneo della CO2.
Come esempio il processo di compressione della CO2 con membrana di separazione del gas nella cattura post-combustione è stato simulato con il software PRO/II®. Attraverso l’adozione di diverse equazioni di stato, i diagrammi di fase di diverse miscele di gas CO2-N2 sono stati calcolati e confrontati con i risultati del calcolo delle proprietà termodinamiche e di trasporto sopra menzionati. Questo tipo di convalida è molto utile per l’analisi dell’ingegneria di processo.
Sono state effettuate ulteriori indagini relative al processo di compressione per le diverse miscele di gas CO2, che sono generate dal processo di cattura con membrana di separazione dei gas. L’energia specifica del processo di compressione è stata analizzata per ogni miscela di gas. Il consumo di energia e lo stato dei composti compressi sono fortemente influenzati dalla composizione di N2 nella miscela.
Le impurità nelle miscele multi-componenti di CO2 variano fortemente a seconda delle diverse tecnologie di cattura. Il calcolo di diagrammi di fase affidabili delle miscele di CO2 fornisce delle linee guida per l’ottimizzazione dei processi di compressione, trasporto in condotta e stoccaggio.