1. Distillazione frazionata:
- L'ammoniaca e l'idrogeno hanno punti di ebollizione diversi. L'ammoniaca bolle a -33,4°C, mentre l'idrogeno bolle a -252,9°C.
- La distillazione frazionata prevede il riscaldamento della miscela di ammoniaca e idrogeno ad una temperatura alla quale vaporizza solo l'ammoniaca.
- Il vapore di ammoniaca viene quindi condensato, lasciando idrogeno nella fase liquida.
2. Adsorbimento con oscillazione della pressione (PSA):
- Questo metodo utilizza le diverse proprietà di adsorbimento dell'ammoniaca e dell'idrogeno su alcuni adsorbenti solidi, come il carbone attivo o le zeoliti.
- Sotto alta pressione, l'adsorbente adsorbe selettivamente l'ammoniaca, consentendo il passaggio dell'idrogeno.
- Riducendo la pressione, l'ammoniaca adsorbita viene rilasciata, mentre l'idrogeno continua a fluire attraverso il sistema.
3. Separazione criogenica:
- Implica il raffreddamento della miscela di ammoniaca e idrogeno a temperature estremamente basse, tipicamente inferiori a -100°C.
- A queste temperature l'ammoniaca si liquefa, mentre l'idrogeno rimane gassoso.
- L'ammoniaca liquida può quindi essere separata dall'idrogeno gassoso.
4. Separazione della membrana:
- Utilizza membrane che consentono selettivamente il passaggio di ammoniaca o idrogeno in base alle loro dimensioni e proprietà molecolari.
- La miscela di ammoniaca e idrogeno viene fatta passare attraverso una membrana che permea preferenzialmente un gas rispetto all'altro.
La scelta del metodo di separazione dipende da fattori quali la composizione della miscela, la purezza richiesta, la scala operativa e il rendimento desiderato. Questi metodi possono essere personalizzati per ottenere una separazione efficiente di ammoniaca e idrogeno per varie applicazioni industriali.
