Science >> Wetenschap >  >> Chemie

Hoe scheid je ammoniak van waterstof?

Ammoniak (NH3) en waterstof (H2) kunnen op verschillende manieren worden gescheiden, waaronder:

1. Gefractioneerde destillatie:

- Ammoniak en waterstof hebben verschillende kookpunten. Ammoniak kookt bij -33,4°C, terwijl waterstof kookt bij -252,9°C.

- Bij gefractioneerde destillatie wordt het mengsel van ammoniak en waterstof verwarmd tot een temperatuur waarbij alleen ammoniak verdampt.

- De ammoniakdamp wordt vervolgens gecondenseerd, waardoor waterstof in de vloeibare fase achterblijft.

2. Pressure Swing Adsorptie (PSA):

- Deze methode maakt gebruik van de verschillende adsorptie-eigenschappen van ammoniak en waterstof op bepaalde vaste adsorbentia, zoals actieve kool of zeolieten.

- Onder hoge druk absorbeert het adsorbens selectief ammoniak, waardoor waterstof doorlaat.

- Door het verlagen van de druk komt de geadsorbeerde ammoniak vrij, terwijl waterstof door het systeem blijft stromen.

3. Cryogene scheiding:

- Betreft het koelen van het mengsel van ammoniak en waterstof tot extreem lage temperaturen, doorgaans onder -100°C.

- Bij deze temperaturen wordt ammoniak vloeibaar, terwijl waterstof gasvormig blijft.

- De vloeibare ammoniak kan vervolgens worden gescheiden van het waterstofgas.

4. Membraanscheiding:

- Maakt gebruik van membranen die selectief de doorgang van ammoniak of waterstof mogelijk maken op basis van hun grootte en moleculaire eigenschappen.

- Het mengsel van ammoniak en waterstof wordt door een membraan geleid dat bij voorkeur het ene gas boven het andere doordringt.

De keuze voor de scheidingsmethode hangt af van factoren zoals de samenstelling van het mengsel, de vereiste zuiverheid, de schaal van uitvoering en het gewenste rendement. Deze methoden kunnen worden aangepast om een ​​efficiënte scheiding van ammoniak en waterstof voor verschillende industriële toepassingen te bereiken.