KARGEN | Энергоэффективное разделение газов на основе МОФ
О решении
Традиционные методы разделения газов (перегонка, мембранное разделение, адсорбция на активированном угле) характеризуются высоким энергопотреблением, низкой селективностью и ограниченной эффективностью. KARGEN разработала материалы МОФ с точно регулируемым размером пор и функциональными группами для разделения различных газовых смесей, включая легкие углеводороды (C2/C3/C4), разделение N2/O2, очистку специальных газов и разделение CO2/CH4. Наши решения снижают энергопотребление на 30-50% по сравнению с традиционными методами, обеспечивая высокую эффективность разделения и устойчивую эксплуатацию.
Технические принципы
Эффект молекулярного сита
Точное регулирование размера пор МОФ (0.3-3 нм) позволяет пропускать молекулы целевого газа и задерживать молекулы других газов, обеспечивая высокую селективность разделения.
Химическая адсорбция
Функциональные группы на поверхности пор МОФ образуют специфические взаимодействия с целевыми молекулами газа, усиливая адсорбцию и селективность при низких концентрациях.
Энергоэффективная регенерация
Регенерация адсорбента при низкой температуре (40-80°C) или изменении давления, снижение энергопотребления по сравнению с традиционной регенерацией при высокой температуре.
Сферы применения
Разделение легких углеводородов (C2/C3/C4)
Подходит для нефтехимической промышленности: разделение этилена/пропилена, пропана/пропилена, бутана/бутилена. Материалы МОФ обеспечивают селективность >100, эффективность разделения на 40% выше, чем у традиционных мембран, энергопотребление снижено на 50%.
Разделение азота и кислорода
Применяется в медицинской промышленности (кислородное обогащение), металлургии (кислородное плавление), пищевой промышленности (заполнение азотом). Системы на основе МОФ компактные, работают при комнатной температуре, концентрация кислорода вверх 95%+, азота 99.9%+.
Очистка специальных газов
Очистка высокочистых газов для электроники (Ar, He, H2), удаление следовых примесей (H2O, CO2, O2) до уровня ppb. Материалы МОФ устойчивы к высоким давлениям, не повреждают структуру газов, обеспечивают стабильность качества газа.
Разделение CO2/CH4 (очистка природного газа)
Удаление CO2 из природного газа до уровня <2%, предотвращение коррозии трубопроводов и снижения теплотворной способности газа. Материалы МОФ устойчивы к влаге и сероводороду, адаптируются к сложному составу природного газа.
Технические преимущества
✔ Высокая селективность: Селективность разделения газов >100, значительно выше, чем у традиционных адсорбентов и мембран.
✔ Низкое энергопотребление: Регенерация при низкой температуре, энергопотребление на 30-50% ниже, чем у методов перегонки и традиционной адсорбции.
✔ Долгий срок службы: Стабильная структура МОФ, устойчивость к влаге, температуре и коррозии, срок службы >5 лет.
✔ Компактность оборудования: Высокая адсорбционная емкость позволяет уменьшить объем оборудования на 60% по сравнению с традиционными системами.
✔ Экологичность: Без использования химических реагентов, нет вторичного загрязнения, материалы МОФ повторно используемы.