NANOARC'ta, geleneksel işlemlerden daha düşük sıcaklıklarda amonyak verimini artırmak için nanokatalizörler tasarlıyor ve üretiyoruz.

Nanokatalizörlerimizin ultra yüksek yüzey alanı, daha fazla katalitik aktif bölge sağlar ve bu da işlemin daha az aşırı koşullar altında çalışmasına olanak tanıyarak reaktiviteyi ve verimliliği artırır. Genellikle yüksek sıcaklık ve basınçlarla sınırlı olan geleneksel katalizörlerin aksine, NANOARC'ın tescilli nanokatalizörleri daha ılımlı, daha enerji verimli koşullar altında etkili bir şekilde çalışır.

AMONYAK VERİMİNİ ARTIRMAK İÇİN ANA MEKANİZMALAR

1. Artırılmış yüzey alanı: Nanokatalizörler, küçük boyutları sayesinde çok yüksek bir yüzey alanı/hacim oranına sahiptir. Bu, katalizör ile azot ve hidrojen reaktanları arasında önemli ölçüde daha fazla temas sağlayarak reaksiyon hızını ve dönüşüm verimliliğini artırır.

2. Gelişmiş reaktivite ve seçicilik: Nano ölçekteki benzersiz yüzey geometrisi ve elektronik yapı, kataliz için spesifik ve oldukça aktif bölgeler sağlar. Bu, reaksiyon hızını artırır ve istenmeyen yan ürün oluşumunu en aza indirerek daha yüksek amonyak verimi sağlar.

3. Daha düşük enerji tüketimi: Haber-Bosch prosesi kullanılarak endüstriyel amonyağın sentezi, yaklaşık 400°C - 450°C (752°F - 842°F) arasında bir denge sıcaklığında gerçekleşir. Bu sıcaklık, Le Châtelier prensibiyle açıklandığı gibi, reaksiyon hızı ve denge verimi arasındaki dengeye göre seçilir.

Endüstriyel amonyak sentezi için optimum sıcaklığı belirleyen zıt faktörler şunlardır:

a) Verim ve Sıcaklık: Haber süreci ekzotermik bir reaksiyondur, yani ısı açığa çıkarır.

𝑁2(𝑔) + 3𝐻2(𝑔) ⇌ 2𝑁𝐻3 (𝑔)

Le Châtelier ilkesine göre, daha düşük bir sıcaklık denge konumunu sağa kaydırarak daha fazla amonyak üretimini destekler. Ancak, düşük bir sıcaklık aynı zamanda reaksiyon hızını önemli ölçüde yavaşlatır.

b) Hız - Sıcaklık: Daha yüksek bir sıcaklık reaksiyon hızını artırır, ancak aynı zamanda dengeyi sola kaydırır, tepkime maddelerini (azot ve hidrojen) destekler ve amonyak verimini düşürür.

ÇÖZÜMÜMÜZ

Nanokatalizörlerimizin yüksek katalitik verimliliği, reaksiyon için gereken aktivasyon enerjisini düşürmeye yardımcı olur. Bu sayede, proses geleneksel Haber-Bosch prosesine kıyasla daha düşük sıcaklık ve basınçlarda çalışabilir, bu da enerji tüketimini azaltır ve düşük çalışma sıcaklıklarına rağmen amonyak verimini artırır.

TEKLİFİMİZ

Düşük sıcaklıkta azot fiksasyonu, artan NH3 üretim hızı ve yüksek gaz verimi için yeni nesil ultra yüksek yüzey alanlı kuantum nanokatalizörleri sunuyoruz.

Yüksek yüzey alanlı kuantum nanokatalizörlerimiz şunlara yardımcı olur:

• Enerji maliyetlerinden tasarruf sağlayan NH3 sentez sıcaklığını düşürün.

• İşlem verimliliğini artırmak için NH3 üretim oranını artırın ve

• Daha iyi üretkenlik için NH3 gaz verimini artırın.

Bunun nedeni, bir (nano) katalizörün yüzey alanının, N2 aktivasyonu için mevcut aktif alan sayısını belirlemesidir. Bir (nano) katalizörün yüzey alanı ne kadar yüksekse, daha fazla N2 molekülünün etkileşime girip indirgeme sürecine girebileceği aktif alan sayısı da o kadar fazla olur.

PERFORMANS

• NH3 üretiminde kullanılan geleneksel demir (Fe) katalizörlerinin yüzey alanları 3 ila 30 𝑚2/𝑔 arasındadır.

• NANOARC'ın kuantum katalizörlerinin yüzey alanları 49,55 𝑚2/𝑔'nin oldukça üzerindedir.

AMONYAK ÜRETİMİ :

• Katalizör olmadan N≡N bağını kırmak için gereken aktivasyon enerjisi 945 kJ/mol'dür.

• Geleneksel katalizörlerle aktivasyon enerjisi ortalama 460 kJ/mol'dür.

• NANOARC'ın kuantum nanokatalizörleriyle aktivasyon enerjisi ortalama 20 - 35 kJ/mol'dür.

AMONYAK ÇATLAMASI :

• NH3'ü katalizör olmadan ayrıştırmak için gereken aktivasyon enerjisi 96 kJ/mol'dür.

• NH3'ü geleneksel bir Fe katalizörüyle ayrıştırmak için gereken aktivasyon enerjisi 87 kJ/mol'dür.

• NANOARC'ın kuantum katalizörüyle aktivasyon enerjisi < 35 kJ/mol'dür.