Baza technologii

Opis technologii / usługi

Przedmiotem wynalazku jest sposób oczyszczania gazowego amoniaku lub mieszaniny gazów: azot-wodór oraz azot-wodór-amoniak. Opisany sposób pozwala na usunięcie z fazy gazowej zanieczyszczeń takich jak: H2O(g), COx, CH4, O2 do poziomu poniżej 1 ppm. Wynalazek pozwala na uzyskanie gazów ultra wysokiej czystości (99,99999%+) do specjalistycznego zastosowania, np. amoniaki do potrzeb optoelektroniki. Opracowana technologia (aparatura technologiczna) jest nieskomplikowanej konstrukcji i jednocześnie wykorzystuje łatwo dostępne i niedrogie substancje chemiczne. Co więcej, cała aparatura jest skalowalna, co oznacza, że może być stosowana w małych laboratoriach (przystawki do butli), a także instalacjach produkcyjnych (on-site).

Zalety / korzyści z zastosowania technologii

W celu oczyszczenia amoniaku do wysokiej czystości stosuje się dwie podstawowe metody. Starsza spośród nich polega na przepuszczaniu gazowego amoniaku zawierającego 80 ppm zanieczyszczeń, pod ciśnieniem atmosferycznym, przez ciekły amoniak z rozpuszczonym w nim metalicznym sodem. NH3 po oczyszczaniu zawiera 0,6 ppm zanieczyszczeń w postaci związków zawierających tlen [US4075306]. Drugą ze stosowanych metod otrzymywania amoniaku o wysokiej czystości jest frakcjonowana destylacja ciekłego amoniaku pod ciśnieniem 2- 30 MPa. Amoniak o czystości 99,99% oczyszczano do poziomu 10 ppm zanieczyszczeń [US7001490]. Destylacja ciekłego amoniaku może być poprzedzona wcześniejszymi etapami usuwania węglowodorów i wody na drodze adsorpcji. Proces adsorpcji prowadzi się wykorzystując złoża, np. granulowany węgiel aktywny do usuwania węglowodorów i siarczan wapnia do usuwania wody. Taki proces jest znany z opisu patentowego US7297181, zgodnie z którym otrzymano amoniak o czystości 99,9995%. Użycie metalicznego sodu w metodzie pierwszej praktycznie eliminuje ją z obszaru zastosowań elektronicznych, gdyż jest to pierwiastek, którego obecność jest uważana za wyjątkowo niewskazaną w materiałach półprzewodnikowych. W dwóch kolejnych metodach wykorzystuje się proces destylacji, wymagający skomplikowanej aparatury i pochłaniający znaczącą ilość energii. Celem wynalazku polskiego (zgł. nr P.399466) jest zapewnienie metody pozwalającej na otrzymanie amoniaku wysokiej czystości, dogodnej technologicznie w dużej skali i pozwalającej na skuteczne oczyszczanie zarówno gazu syntezowego, jak i zanieczyszczonego amoniaku. Zaproponowany sposób jest prosty, tani i łatwy do przeniesienia na skalę techniczną.

Zastosowanie rynkowe

Przedmiotem wynalazku jest sposób oczyszczania amoniaku (oraz innych gazów) do poziomu ultra wysokiej czystości UPH, Tak czysty gaz (99,99999%+) jest wykorzystywany do produkcji związków półprzewodnikowych azotku galu, indu oraz glinu technikami epitaksji. Z materiałów tych konstruuje się przyrządy optoelektroniczne takie jak: białe lub niebieskie diody elektroluminescencyjne, na które to obecnie jest ogromne zapotrzebowanie. Diody te stosuje się w telewizorach LCD – LED, matrycach laptopów, telefonach komórkowych, oświetleniu ulicznym i lampach samochodowych. Światowy rynek produkcji amoniaku będzie w najbliższych latach wzrastał. Obecnie produkowanych jest 204,2 mln ton amoniaku rocznie, podczas gdy w 2018 r. ma to być już 249,4 mln ton. Aktualna cena wynosi 488 dolarów za tonę amoniaku technicznego, tona amoniaku UPH wynosi 45 000 $/tonę. Wartość światowego rynku amoniaku to 125 mld $. Rynek wszystkich gazów wysokiej czystości (UHP) szacowany jest na 26 mld $ z czego około 3 mld $ (12%) przypada na najczystsze wersje amoniaku (biała 99,99999% i niebieska 99,99994%). Główni producenci czystego amoniaku to: AIR PRODUCTS, Showa Denko KK, VERSUM, Linde korzystające z rozwiązań (urządzeń czyszczących) SAES, Linde oraz Rainer Lammerz (MeggaTorr).

Tagi

Branże

Pliki

Prezentacja Azoty - PURE9S.pdf (600.56 KB)