Sonocatalysis - ultraheli Assisted katalüüsis

Ultraheli mõjutab katalüsaator reaktsioonivõime ajal katalüüsis tugevdatud mass-üleandmise ja energiat. Heterogeenses katalüüsis, kui katalüsaator on eri etappi reageerivad, ultraheli hajutatus suurendab pindala kättesaadavaks reageerivad.

Taust katalüüsis

Katalüüsis on protsess, mille määr keemilise reaktsiooni on suurenenud (või vähendada) abil katalüsaatori juuresolekul. Tootmise paljude kemikaalide hõlmab katalüüsis. Mõju reaktsiooni kiirus sõltub sagedus kokkupuutel reageerivad määra määravaid samm. Üldiselt katalüsaatorid suurendavad reaktsioonikiirust ja alumine aktivatsiooni energia, pakkudes alternatiivseid reaktsioon rada reaktsiooni toode. Sel katalüsaatorid reageerivad ühele või mitmele reageerivad moodustavad vahesaaduste, et seejärel anda lõplik toode. Viimane etapp taastab katalüsaator. Juures alandav aktivatsiooni energiaRohkem molekulaarse kokkupõrkeid on energiat vaja, et saavutada üleminek riigile. Mõnel juhul katalüsaatoreid kasutatakse muuta selektiivsus keemilise reaktsiooni.

diagramm paremale näitab mõju katalüsaatoriks, mis keemilise reaktsiooni x + y toota Z. katalüsaator pakub alternatiivi rada (roheline) madalama aktiveerimise Energia Ea.

Mõju ultraheli

Akustilised lainepikkus vedelike ulatuvad umbes. 110 0.15mm sageduste vahel 18kHz ja 10MHz. See on oluliselt suurem molekuli mõõtmed. Sel põhjusel ei ole otsest ühendada akustiline väljale molekulide keemiliste ühendite kontsentratsioonid. Mõju ultraheli on suurel määral tingitud ultraheli kavitatsioon vedelikes. Seetõttu ultraheli abistab katalüüsis nõuab vähemalt üks reaktiiv olla vedelas olekus. Ultraheli aitab heterogeensed ja homogeensed katalüüsis mitmeti. Individuaalne mõju võib soodustada või vähendada kohandamise ultraheli amplituudi ja vedeliku rõhk.

Ultraheli pritsimiseks ja Emulgeeriv

Keemilised reaktsioonid seotud reagendid ja katalüsaator on rohkem kui üks etapp (heterogeense katalüüsis) on piiratud faasi piiri, kuna see on ainus koht, kus reaktiivi samuti katalüsaatori on kohal. Kokkupuude reagendid ja katalüsaator teineteisega võtmeteguriks palju mitmeetapilistes keemilise reaktsiooni. Sel põhjusel eripinnaga faasi piiri muutub mõjukaks keemia määr reaktsioon.

Ultraheli on väga tõhus vahend dispersioon tahked ja Emulgeerimine vedelike. Vähendades osakese / piisake suurus, kogupindala faasi piiri suurendab samal ajal. Graafiline vasakule näitab korrelatsiooni osakeste suurus ja pindala puhul sfäärilise osakesi või tilkasid (Click for larger view!). Selle faasi piiri pind suurendab nii ei keemilise reaktsiooni kiirust. Paljude materjalide ultraheli kavitatsioon saavad osakesed ja tilgad väga hea suurus - sageli oluliselt alla 100 nanomeetri. Kui hajutamist või emulsioon muutub vähemalt ajutiselt stabiilne, kohaldamise ULTRASONICS võib nõuda alles algfaasis keemilise reaktsiooni. Inline ultraheli reaktori esialgse segamine reagendid ja katalüsaator võib tekitada trahvi suurus osakesed / tilgad väga lühikese aja jooksul ja suure voolukiiruse põhjal. Seda saab kasutada isegi väga viskoosne meedias.

Mass-Transfer

Kui reaktiivid reageeri faasi piiri toodete keemilise reaktsiooni koguneda kell kokkupuutepind. See blokeerib reaktiivi molekulid toimiksid selles järgus piiri. Mechanical lõikumiseks jõudude põhjustatud cavitational jet ojade ja akustilised streaming tulemusena turbulentne vool ja materjali vedu ning osakeste või tilk pinnad. Juhul tilgad, kõrge lõikumiseks võib viia Liitumine ja hiljem moodustada uus tilgad. Nagu keemilise reaktsiooni süvenedes aja jooksul korduvalt ultrahelitöötlus, nt kaheetapilise või retsirkulatsiooni võib nõuda suurendada kokkupuudet reaktiivid.

Energiat

Ultraheli kavitatsioon on ainulaadne võimalus panna energiat keemiliste reaktsioonide. Kõrged kiirus vedelike joad, kõrgsurve (> 1000atm) ja kõrge temperatuuri (> 5000K), tohutu kütmise ja jahutamise määr (> 10⁹Ks^-1) Toimuvad lokaalselt kontsentreeritud ajal implosive kokkusurumine cavitational mullid. Kenneth Suslick ütleb: "kavitatsioon on erakordne meetod keskendub hajusa energia heli keemiliselt kasutatavas vormis."

Kasv reaktsioonivõime

Cavitational erosioon osakeste pinnad tekitab unpassivated, väga reaktiivne pind. Lühiajaline kõrge temperatuuri ja surve kaasa molekulaarse lagunemise ja suurendab reaktsioonivõime paljude keemiliste ühendite kontsentratsioonid. Ultraheli kiirituse saab valmistamisel kasutatavate katalüsaatorite, näiteks toota koondnäitajate trahvi suurus osakesi. See tekitab amorfne katalüsaatorid osakeste suure eripinnaga valdkonnas. Tänu sellele kogusummale struktuur, näiteks katalüsaatorid saab eristada reaktsiooni saadused (ehk filtreerimine).

Ultraheli puhastus

Sageli katalüüsis kaasneb soovimatu-toodete saastumine või lisandeid reaktiive. See võib kaasa tuua olukorra halvenemise ja tõrje pinnalt tahke katalüsaatorid. Tõrje vähendab avatud katalüsaatori pinnale ja seega vähendab nende efektiivsust. Ei ole vaja eemaldada kas käigus või ringlussevõtu tagant, kasutades muu protsess kemikaale. Ultraheli on tõhus vahend puhas katalüsaatorid või aidata katalüsaatori ringlussevõtuprotsessi. Ultraheli puhastus on tõenäoliselt kõige levinum ja teada kohaldamise ULTRASONICS. Sisepeegeldumistest või cavitational vedelike joad ja lööklaineid kuni 10⁴atm saab luua lokaliseeritud lõikumiseks jõud, erosioon ja pinnavee pehme. Eest trahvi suurus osakesi, kiire inter-osakeste kokkupõrkeid põhjustada pinna erosiooni ja isegi lihvimine ja jahvatamine. Need kokkupõrked võivad põhjustada kohalike mööduv mõju temperatuuri ca. 3000K. Suslick näidanud, et ultraheli tõhusalt eemaldab pinnale oksiidi katted. Eemaldamisel passivating katted tõstab märgatavalt reaktsiooni määrasid erinevaid reaktsioone (Suslick 2008). Kohaldamise ULTRASONICS aitab vähendada tõrje probleemi tahke hajutatud katalüsaatorile katalüüsi ja aitab puhastamise ajal katalüsaator ringlussevõttu.

Näited Ultraheli katalüüsis

On mitmeid näiteid ultraheli abistab katalüüsi ja ultraheli ettevalmistamisel heterogeensed katalüsaatorid. Soovitame Sonocatalysis Artikkel Kenneth Suslick laiaulatusliku kasutuselevõtu. Hielscher tarnete ultraheli reaktori ettevalmistamise katalüsaatorid või katalüüsis, nagu katalüütilise ümberesterdamisel tootmiseks methylesters (nt rasvhapete metüülester = biodiislikütuse).

Ultraheli seadmed Sonocatalysis

Hielscher toodab ultraheli seadmete kasutamiseks tahes skaala ja erinevate protsessidega. See hõlmab Lab ultrahelitöötlus väike viaali samuti tööstuslikud reaktorid ja vool rakku. Esialgse protsessi katse laboris skaala UP400S (400 W) on väga sobivad. Seda võib kasutada partii protsessid samuti inline ultrahelitöötlus. Protsessi testimine ja optimeerimine enne skaala üles, soovitame kasutada UIP1000hd (1000 vatti), Sest see üksused on väga kohanemisvõimeline ja tulemused con, vähendatakse lineaarselt, et iga suurem võimsus. Täieliku ulatusega tootmise eesmärgil pakume ultraheli seadmeid kuni 10kW ja 16kW ultraheli võimsus. Klastrite mitmetes sellised üksused annavad väga kõrge töötlemise võimsust.

Meil on hea meel, et toetada oma protsessi testimis-, optimeerimise ja skaala üles. Räägi meiega Sobivat seadet või Külasta meie protsess labori.

Kirjandus Sonocatalysis ja ultraheli Assisted katalüüsis

Suslick, KS; Didenko, Y.; Fang, MM; Hyeon, T.; Kolbeck, KJ; McNamara, WB III Mdleleni, MM; Wong, M. (1999): Akustilised kavitatsioon ja selle keemilised tagajärgi: Phil. Trans. Roy. Soc. , 1999, 357, 335-353.

Suslick, KS; Skrabalak, SE (2008): "Sonocatalysis" In Handbook of Heterogeenne katalüüsis, vol. 4; Ertl, G.; Knzinger, H.; Schth, F.; Weitkamp, J., eds.; Wiley-VCH: Weinheim, 2008, pp. 2006-2017.

Kiire Link

Teabenõue

Seotud teadus

Viited

Hielscher ULTRASONICS GmbH

Sonocatalysis - ultraheli Assisted katalüüsis

Ultraheli mõjutab katalüsaator reaktsioonivõime ajal katalüüsis tugevdatud mass-üleandmise ja energiat. Heterogeenses katalüüsis, kui katalüsaator on eri etappi reageerivad, ultraheli hajutatus suurendab pindala kättesaadavaks reageerivad.

Taust katalüüsis

Katalüüsis on protsess, mille määr keemilise reaktsiooni on suurenenud (või vähendada) abil katalüsaatori juuresolekul. Tootmise paljude kemikaalide hõlmab katalüüsis. Mõju reaktsiooni kiirus sõltub sagedus kokkupuutel reageerivad määra määravaid samm. Üldiselt katalüsaatorid suurendavad reaktsioonikiirust ja alumine aktivatsiooni energia, pakkudes alternatiivseid reaktsioon rada reaktsiooni toode. Sel katalüsaatorid reageerivad ühele või mitmele reageerivad moodustavad vahesaaduste, et seejärel anda lõplik toode. Viimane etapp taastab katalüsaator. Juures alandav aktivatsiooni energiaRohkem molekulaarse kokkupõrkeid on energiat vaja, et saavutada üleminek riigile. Mõnel juhul katalüsaatoreid kasutatakse muuta selektiivsus keemilise reaktsiooni.

diagramm paremale näitab mõju katalüsaatoriks, mis keemilise reaktsiooni x + y toota Z. katalüsaator pakub alternatiivi rada (roheline) madalama aktiveerimise Energia Ea.

Mõju ultraheli

Akustilised lainepikkus vedelike ulatuvad umbes. 110 0.15mm sageduste vahel 18kHz ja 10MHz. See on oluliselt suurem molekuli mõõtmed. Sel põhjusel ei ole otsest ühendada akustiline väljale molekulide keemiliste ühendite kontsentratsioonid. Mõju ultraheli on suurel määral tingitud ultraheli kavitatsioon vedelikes. Seetõttu ultraheli abistab katalüüsis nõuab vähemalt üks reaktiiv olla vedelas olekus. Ultraheli aitab heterogeensed ja homogeensed katalüüsis mitmeti. Individuaalne mõju võib soodustada või vähendada kohandamise ultraheli amplituudi ja vedeliku rõhk.

Ultraheli pritsimiseks ja Emulgeeriv

Keemilised reaktsioonid seotud reagendid ja katalüsaator on rohkem kui üks etapp (heterogeense katalüüsis) on piiratud faasi piiri, kuna see on ainus koht, kus reaktiivi samuti katalüsaatori on kohal. Kokkupuude reagendid ja katalüsaator teineteisega võtmeteguriks palju mitmeetapilistes keemilise reaktsiooni. Sel põhjusel eripinnaga faasi piiri muutub mõjukaks keemia määr reaktsioon.

Ultraheli on väga tõhus vahend dispersioon tahked ja Emulgeerimine vedelike. Vähendades osakese / piisake suurus, kogupindala faasi piiri suurendab samal ajal. Graafiline vasakule näitab korrelatsiooni osakeste suurus ja pindala puhul sfäärilise osakesi või tilkasid (Click for larger view!). Selle faasi piiri pind suurendab nii ei keemilise reaktsiooni kiirust. Paljude materjalide ultraheli kavitatsioon saavad osakesed ja tilgad väga hea suurus - sageli oluliselt alla 100 nanomeetri. Kui hajutamist või emulsioon muutub vähemalt ajutiselt stabiilne, kohaldamise ULTRASONICS võib nõuda alles algfaasis keemilise reaktsiooni. Inline ultraheli reaktori esialgse segamine reagendid ja katalüsaator võib tekitada trahvi suurus osakesed / tilgad väga lühikese aja jooksul ja suure voolukiiruse põhjal. Seda saab kasutada isegi väga viskoosne meedias.

Mass-Transfer

Kui reaktiivid reageeri faasi piiri toodete keemilise reaktsiooni koguneda kell kokkupuutepind. See blokeerib reaktiivi molekulid toimiksid selles järgus piiri. Mechanical lõikumiseks jõudude põhjustatud cavitational jet ojade ja akustilised streaming tulemusena turbulentne vool ja materjali vedu ning osakeste või tilk pinnad. Juhul tilgad, kõrge lõikumiseks võib viia Liitumine ja hiljem moodustada uus tilgad. Nagu keemilise reaktsiooni süvenedes aja jooksul korduvalt ultrahelitöötlus, nt kaheetapilise või retsirkulatsiooni võib nõuda suurendada kokkupuudet reaktiivid.

Energiat

Ultraheli kavitatsioon on ainulaadne võimalus panna energiat keemiliste reaktsioonide. Kõrged kiirus vedelike joad, kõrgsurve (> 1000atm) ja kõrge temperatuuri (> 5000K), tohutu kütmise ja jahutamise määr (> 10⁹Ks^-1) Toimuvad lokaalselt kontsentreeritud ajal implosive kokkusurumine cavitational mullid. Kenneth Suslick ütleb: "kavitatsioon on erakordne meetod keskendub hajusa energia heli keemiliselt kasutatavas vormis."

Kasv reaktsioonivõime

Cavitational erosioon osakeste pinnad tekitab unpassivated, väga reaktiivne pind. Lühiajaline kõrge temperatuuri ja surve kaasa molekulaarse lagunemise ja suurendab reaktsioonivõime paljude keemiliste ühendite kontsentratsioonid. Ultraheli kiirituse saab valmistamisel kasutatavate katalüsaatorite, näiteks toota koondnäitajate trahvi suurus osakesi. See tekitab amorfne katalüsaatorid osakeste suure eripinnaga valdkonnas. Tänu sellele kogusummale struktuur, näiteks katalüsaatorid saab eristada reaktsiooni saadused (ehk filtreerimine).

Ultraheli puhastus

Sageli katalüüsis kaasneb soovimatu-toodete saastumine või lisandeid reaktiive. See võib kaasa tuua olukorra halvenemise ja tõrje pinnalt tahke katalüsaatorid. Tõrje vähendab avatud katalüsaatori pinnale ja seega vähendab nende efektiivsust. Ei ole vaja eemaldada kas käigus või ringlussevõtu tagant, kasutades muu protsess kemikaale. Ultraheli on tõhus vahend puhas katalüsaatorid või aidata katalüsaatori ringlussevõtuprotsessi. Ultraheli puhastus on tõenäoliselt kõige levinum ja teada kohaldamise ULTRASONICS. Sisepeegeldumistest või cavitational vedelike joad ja lööklaineid kuni 10⁴atm saab luua lokaliseeritud lõikumiseks jõud, erosioon ja pinnavee pehme. Eest trahvi suurus osakesi, kiire inter-osakeste kokkupõrkeid põhjustada pinna erosiooni ja isegi lihvimine ja jahvatamine. Need kokkupõrked võivad põhjustada kohalike mööduv mõju temperatuuri ca. 3000K. Suslick näidanud, et ultraheli tõhusalt eemaldab pinnale oksiidi katted. Eemaldamisel passivating katted tõstab märgatavalt reaktsiooni määrasid erinevaid reaktsioone (Suslick 2008). Kohaldamise ULTRASONICS aitab vähendada tõrje probleemi tahke hajutatud katalüsaatorile katalüüsi ja aitab puhastamise ajal katalüsaator ringlussevõttu.

Näited Ultraheli katalüüsis

On mitmeid näiteid ultraheli abistab katalüüsi ja ultraheli ettevalmistamisel heterogeensed katalüsaatorid. Soovitame Sonocatalysis Artikkel Kenneth Suslick laiaulatusliku kasutuselevõtu. Hielscher tarnete ultraheli reaktori ettevalmistamise katalüsaatorid või katalüüsis, nagu katalüütilise ümberesterdamisel tootmiseks methylesters (nt rasvhapete metüülester = biodiislikütuse).

Ultraheli seadmed Sonocatalysis

Hielscher toodab ultraheli seadmete kasutamiseks tahes skaala ja erinevate protsessidega. See hõlmab Lab ultrahelitöötlus väike viaali samuti tööstuslikud reaktorid ja vool rakku. Esialgse protsessi katse laboris skaala UP400S (400 W) on väga sobivad. Seda võib kasutada partii protsessid samuti inline ultrahelitöötlus. Protsessi testimine ja optimeerimine enne skaala üles, soovitame kasutada UIP1000hd (1000 vatti), Sest see üksused on väga kohanemisvõimeline ja tulemused con, vähendatakse lineaarselt, et iga suurem võimsus. Täieliku ulatusega tootmise eesmärgil pakume ultraheli seadmeid kuni 10kW ja 16kW ultraheli võimsus. Klastrite mitmetes sellised üksused annavad väga kõrge töötlemise võimsust.

Meil on hea meel, et toetada oma protsessi testimis-, optimeerimise ja skaala üles. Räägi meiega Sobivat seadet või Külasta meie protsess labori.

Kirjandus Sonocatalysis ja ultraheli Assisted katalüüsis

Suslick, KS; Didenko, Y.; Fang, MM; Hyeon, T.; Kolbeck, KJ; McNamara, WB III Mdleleni, MM; Wong, M. (1999): Akustilised kavitatsioon ja selle keemilised tagajärgi: Phil. Trans. Roy. Soc. , 1999, 357, 335-353.

Suslick, KS; Skrabalak, SE (2008): "Sonocatalysis" In Handbook of Heterogeenne katalüüsis, vol. 4; Ertl, G.; Knzinger, H.; Schth, F.; Weitkamp, J., eds.; Wiley-VCH: Weinheim, 2008, pp. 2006-2017.

Kiire Link

Teabenõue

Seotud teadus

Viited

Hielscher ULTRASONICS GmbH