Proġett pilota għall-produzzjoni ta' aċidu formiku minn dijossidu tal-karbonju idroġenat

Grazzi talli żort Nature.com. Il-verżjoni tal-browser li qed tuża għandha appoġġ limitat għas-CSS. Għal riżultati aħjar, nirrakkomandaw li tuża verżjoni aktar ġdida tal-browser tiegħek (jew li titfi l-modalità ta' kompatibilità fl-Internet Explorer). Sadanittant, biex niżguraw appoġġ kontinwu, qed nuru s-sit mingħajr stil jew JavaScript.
Issa, f'artiklu fil-ġurnal Joule, Ung Lee u l-kollegi tiegħu rrappurtaw studju ta' impjant pilota għall-idroġenazzjoni tad-dijossidu tal-karbonju biex jipproduċi l-aċidu formiku (K. Kim et al., Joule https://doi.org/10.1016/j. Joule.2024.01).003;2024). Dan l-istudju juri l-ottimizzazzjoni ta' diversi elementi ewlenin tal-proċess tal-manifattura. Fil-livell tar-reattur, il-kunsiderazzjoni tal-proprjetajiet ewlenin tal-katalist bħall-effiċjenza katalitika, il-morfoloġija, is-solubilità fl-ilma, l-istabbiltà termali, u d-disponibbiltà tar-riżorsi fuq skala kbira tista' tgħin biex ittejjeb il-prestazzjoni tar-reattur filwaqt li żżomm il-kwantitajiet meħtieġa ta' materja prima baxxi. Hawnhekk, l-awturi użaw katalist tar-rutenju (Ru) appoġġjat fuq qafas imħallat ta' triażina bipiridil-tereftalonitril kovalenti (imsejjaħ Ru/bpyTNCTF). Huma ottimizzaw l-għażla ta' pari ta' amini adattati għal qbid u konverżjoni effiċjenti tas-CO2, billi għażlu N-methylpyrrolidine (NMPI) bħala l-amina reattiva biex taqbad is-CO2 u tippromwovi r-reazzjoni ta' idroġenazzjoni biex tifforma format, u N-butyl-N-imidazole (NBIM) biex isservi bħala l-amina reattiva. Wara li iżolaw l-amina, il-format jista' jiġi iżolat għal aktar produzzjoni ta' FA permezz tal-formazzjoni ta' trans-addott. Barra minn hekk, tejbu l-kundizzjonijiet operattivi tar-reattur f'termini ta' temperatura, pressjoni u proporzjon H2/CO2 biex jimmassimizzaw il-konverżjoni tas-CO2. F'termini ta' disinn tal-proċess, żviluppaw apparat li jikkonsisti f'reattur b'sodda li tqattar u tliet kolonni ta' distillazzjoni kontinwa. Il-bikarbonat residwu jiġi distillat fl-ewwel kolonna; NBIM jiġi ppreparat billi jiġi ffurmat trans addott fit-tieni kolonna; il-prodott FA jinkiseb fit-tielet kolonna; L-għażla tal-materjal għar-reattur u t-torri ġiet ukoll ikkunsidrata bir-reqqa, bl-azzar inossidabbli (SUS316L) magħżul għall-biċċa l-kbira tal-komponenti, u materjal kummerċjali bbażat fuq iż-żirkonju (Zr702) magħżul għat-tielet torri biex titnaqqas il-korrużjoni tar-reattur minħabba r-reżistenza tiegħu għall-korrużjoni tal-assemblaġġ tal-fjuwil, u l-ispiża hija relattivament baxxa.
Wara li ottimizzaw bir-reqqa l-proċess tal-produzzjoni—l-għażla tal-materja prima ideali, id-disinn ta’ reattur b’sodda li ttaqqab u tliet kolonni ta’ distillazzjoni kontinwa, l-għażla bir-reqqa tal-materjali għall-korp tal-kolonna u l-ippakkjar intern biex titnaqqas il-korrużjoni, u l-irfinar tal-kundizzjonijiet operattivi tar-reattur—l-awturi juru li nbena impjant pilota b’kapaċità ta’ kuljum ta’ 10 kg ta’ assemblaġġ tal-fjuwil kapaċi jżomm operazzjoni stabbli għal aktar minn 100 siegħa. Permezz ta’ analiżi bir-reqqa tal-fattibbiltà u taċ-ċiklu tal-ħajja, l-impjant pilota naqqas l-ispejjeż b’37% u l-potenzjal tat-tisħin globali b’42% meta mqabbel mal-proċessi tradizzjonali tal-produzzjoni tal-assemblaġġ tal-fjuwil. Barra minn hekk, l-effiċjenza ġenerali tal-proċess tilħaq il-21%, u l-effiċjenza enerġetika tiegħu hija komparabbli ma’ dik tal-vetturi taċ-ċelloli tal-fjuwil li jaħdmu bl-idroġenu.
Qiao, M. Produzzjoni pilota ta' aċidu formiku minn dijossidu tal-karbonju idroġenat. Nature Chemical Engineering 1, 205 (2024). https://doi.org/10.1038/s44286-024-00044-2


Ħin tal-posta: 15 ta' April 2024