合成氨是高能耗产品,高合成压力是其能耗高的重要因素之一。合成氨冷凝分离方法不仅需要消耗大量的制冷功,而且在很大程度上限制了合成压力的降低,吸收分离法和吸附分离法不受纯氨的气-液平衡的限制,有望在较低的压力下达到较好的分离效果。根据提出的硝酸锂吸收分离法、碱土金属氯化物吸附分离法和传统的冷凝分离法,对过程进行模拟计算,考察了冷却水温度、余热温度对三种方法消耗能量的影响。对硝酸锂吸收法分离氨,余热的最小适宜温度为80℃左右,此时消耗的余热量最低;对氯化钙吸附剂,在106℃解吸时所用余热量最低,随余热温度增高,其消耗量有明显的增加;而对氯化锶吸附剂,在80℃解吸时余热消耗量较少,随余热温度的增高,其消耗量增加缓慢。将三种方法的耗量进行了比较,冷凝法分离氨耗最高,约2003.5kW;硝酸锂吸收法耗最低,为1078.0kW;而氯化钙、氯化锶吸附法分别为1798.3kW 和1666.8kW。吸收法和吸附法分离氨耗量低于冷凝法耗量,从而进一步说明吸收法、吸附法分离氨的优越性。在耗方面,虽吸收法较吸附法优越,但由于吸收法中溶液夹带会对合成氨催化剂产生不利影响,且必须使用高压溶液循环泵等,选择吸附分离法进行实验研究。在吸附法分离氨实验研究中,为克服碱土金属氯化物吸附剂在反复的吸附-解吸过程中易膨胀、结焦的缺陷,用浸渍焙烧法使氯化钙附着于粗孔硅胶载体内表面制成复合吸附剂,并考察了焙烧温度对复合吸附剂吸附性能的影响。在400～500℃焙烧的复合吸附剂对氨的吸附量较大,约1.16～1.20 gNH3/gCaCl2。