KAPSOM desenvolve compósitos para adsorção de amônia

A KAPSOM concluiu recentemente uma demonstração em laboratório de seu material compósito para adsorção de amônia, marcando mais um passo na pesquisa da empresa sobre a síntese de amônia em baixa pressão. O estudo concentra-se na síntese de amônia aprimorada por adsorção, uma rota que pode viabilizar sistemas de amônia verdes mais compactos e energeticamente eficientes, substituindo a separação convencional de amônia por resfriamento pela adsorção seletiva.

O tradicional Haber-Bosch NH₃ O processo de síntese é limitado pela sua baixa taxa de conversão em uma única passagem. Mesmo com catalisadores de última geração, a pressão no circuito de circulação ainda precisa ser mantida entre 8 e 10 MPa para garantir a liquefação suficiente da amônia. Em contraste, a tecnologia de síntese de amônia aprimorada por adsorção utiliza a separação por adsorção em vez da separação por resfriamento, reduzindo potencialmente a pressão de circulação de 10 MPa para 1 a 5 MPa. O pré-requisito para a aplicação industrial dessa rota é a disponibilidade de adsorventes estáveis ​​e eficientes. Haletos metálicos mostram grande potencial para a quimissorção eficiente de amônia por meio de complexação; no entanto, quando sais puros adsorvem amônia, a expansão da rede cristalina pode levar à expansão macroscópica do leito e ao entupimento do adsorvedor.

Nosso laboratório está desenvolvendo um material compósito para adsorção de amônia com alta estabilidade e alta capacidade de adsorção. Em um experimento demonstrativo, observamos o processo dinâmico de adsorção de amônia. Como mostrado aqui, um tubo de quartzo foi preenchido com o adsorvente e uma mistura binária de NH₃.₃ e N₂ foi continuamente passado através dele. Devido à formação de complexos durante a adsorção, a evolução da frente de adsorção pôde ser claramente observada: nenhum NH₃ O sinal foi detectado por cromatografia gasosa antes da região superior ficar azul, o que demonstra plenamente seu excelente desempenho cinético de adsorção. Além disso, o tempo de ruptura e a resistência mecânica das partículas permaneceram consistentes ao longo do experimento de três ciclos.

O processo de adsorção do adsorvente

Os resultados fornecem uma base promissora para o desenvolvimento futuro da síntese de amônia aprimorada por adsorção. A KAPSOM continuará a otimizar a formulação do material, a capacidade de adsorção, a resistência das partículas e a estabilidade cíclica, avaliando simultaneamente sua compatibilidade com as condições práticas de síntese de amônia. Este trabalho apoia o esforço mais amplo da empresa para desenvolver tecnologias de produção de amônia verde mais flexíveis, modulares e energeticamente eficientes.