1. Distillation fractionnée :
- L'ammoniac et l'hydrogène ont des points d'ébullition différents. L'ammoniac bout à -33,4°C, tandis que l'hydrogène bout à -252,9°C.
- La distillation fractionnée consiste à chauffer le mélange d'ammoniac et d'hydrogène à une température où seul l'ammoniac se vaporise.
- La vapeur d'ammoniac est ensuite condensée, laissant derrière elle de l'hydrogène en phase liquide.
2. Adsorption modulée en pression (PSA) :
- Cette méthode utilise les différentes propriétés d'adsorption de l'ammoniac et de l'hydrogène sur certains adsorbants solides, comme le charbon actif ou les zéolithes.
- Sous haute pression, l'adsorbant adsorbe sélectivement l'ammoniac, laissant passer l'hydrogène.
- En réduisant la pression, l'ammoniac adsorbé est libéré, tandis que l'hydrogène continue de circuler dans le système.
3. Séparation cryogénique :
- Implique le refroidissement du mélange d'ammoniac et d'hydrogène à des températures extrêmement basses, généralement inférieures à -100°C.
- A ces températures, l'ammoniac se liquéfie, tandis que l'hydrogène reste gazeux.
- L'ammoniac liquide peut ensuite être séparé de l'hydrogène gazeux.
4. Séparation membranaire :
- Utilise des membranes qui permettent sélectivement le passage de l'ammoniac ou de l'hydrogène en fonction de leur taille et de leurs propriétés moléculaires.
- Le mélange d'ammoniac et d'hydrogène passe à travers une membrane qui imprègne préférentiellement un gaz plutôt qu'un autre.
Le choix de la méthode de séparation dépend de facteurs tels que la composition du mélange, la pureté requise, l'échelle d'opération et le rendement souhaité. Ces méthodes peuvent être adaptées pour obtenir une séparation efficace de l’ammoniac et de l’hydrogène pour diverses applications industrielles.
