KAPSOM garante patente nacional para

Reator inovador de síntese de amônia com tubo de calor

A KAPSOM recebeu recentemente uma nova patente de invenção da Administração Nacional de Propriedade Intelectual da China para seu "Reator de Síntese de Amônia com Tubo de Calor". Este marco representa mais um avanço significativo nos esforços contínuos da KAPSOM para impulsionar a inovação em processos de amônia verde e no design de equipamentos.

Na indústria de síntese de amônia, o reator é o coração do processo — seu projeto e desempenho determinam diretamente a eficiência e o consumo de energia da produção de amônia.

Os reatores de amônia convencionais geralmente apresentam uma estrutura cilíndrica vertical com múltiplos leitos catalíticos horizontais, através dos quais o gás de reação flui de cima para baixo. Para manter a temperatura ativa do catalisador, esses reatores frequentemente incluem tubos de troca de calor dentro dos leitos catalíticos para resfriamento. No entanto, essa configuração sofre de uma desvantagem bem conhecida: o "efeito do tubo frio". Esse fenômeno leva a uma distribuição de temperatura desigual, redução da eficiência da reação e dificuldade no controle preciso da temperatura — fatores que, em última análise, limitam o desempenho energético e a eficiência de conversão.

O design recém-patenteado da KAPSOM oferece uma solução inovadora para esses desafios de longa data do setor.

O reator de síntese de amônia com tubo de calor adota um design de casca elíptica horizontal, com divisórias internas que separam a estrutura em duas zonas principais: uma câmara superior de troca de calor e uma câmara inferior de reação. Dentro da câmara de reação, múltiplas camadas de catalisador dispostas verticalmente substituem a configuração tradicional de camadas empilhadas horizontalmente, criando canais de transferência de calor eficientes e uniformes que melhoram tanto a distribuição de gases quanto o controle da reação.

Figura | Projeto de Demonstração de Amônia Verde da Namíbia pela KAPSOM

Graças ao uso de tubos de calor, o novo projeto permite uma troca térmica altamente eficiente entre as duas câmaras, garantindo que cada camada catalítica opere dentro de sua faixa de temperatura ideal. Esse projeto elimina o superaquecimento ou o resfriamento excessivo localizados, aumenta significativamente a eficiência da síntese e mantém uma uniformidade de temperatura superior em todo o reator. Além disso, a geometria otimizada melhora a resistência à pressão, a distribuição da tensão térmica e a estabilidade operacional, prolongando a vida útil geral do equipamento.

Além de solucionar o efeito de tubo frio e as perdas de energia associadas, o reator patenteado da KAPSOM também oferece avanços em adaptabilidade do sistema, precisão no controle de temperatura e simplicidade de manutenção. Essas melhorias o tornam especialmente adequado para a produção de amônia verde alimentada por energia renovável intermitente, fornecendo uma base técnica sólida para a próxima geração de sistemas integrados de amônia verde de alta eficiência.