Sonication ilə təkmilləşdirilmiş Fischer-Tropsch katalizatorları
Fişer-Tropş katalizatorlarının ultrasəs ilə təkmilləşdirilmiş sintezi: Katalizator hissəciklərinin ultrasəs müalicəsi bir neçə məqsəd üçün istifadə olunur. Ultrasəs sintezi yüksək katalitik aktivliyə malik olan dəyişdirilmiş və ya funksionallaşdırılmış nanohissəciklərin yaradılmasına kömək edir. İstifadə olunmuş və zəhərlənmiş katalizatorlar, katalizatordan təsirsiz hala gələn çirklənməni aradan qaldıran ultrasəs səthi müalicəsi ilə asanlıqla və tez bərpa oluna bilər. Nəhayət, ultrasəs deagglomeration və dispersiya optimal katalitik çevrilmə üçün yüksək aktiv hissəcik səthi və kütləvi transfer təmin etmək üçün katalizator hissəciklərinin vahid, mono-dispers paylanması ilə nəticələnir.
Katalizatora ultrasəs effektləri
Yüksək güclü ultrasəs kimyəvi reaksiyalara müsbət təsiri ilə məşhurdur. Güclü ultrasəs dalğaları maye mühitə daxil edildikdə akustik kavitasiya yaranır. Ultrasonik kavitasiya 5000K-a qədər çox yüksək temperatur, təqribən təzyiqlərlə yerli ekstremal şərait yaradır. 2000atm və 280m/s sürətə qədər maye reaktivləri. Akustik kavitasiya fenomeni və onun kimyəvi proseslərə təsiri sonokimya termini ilə tanınır.
Ultrasəsin ümumi tətbiqi heterojen katalizatorların hazırlanmasıdır: ultrasəs kavitasiya qüvvələri katalizatorun səthini aktivləşdirir, çünki kavitasiya eroziyası passivləşdirilməmiş, yüksək reaktiv səthlər yaradır. Bundan əlavə, turbulent maye axını ilə kütlə ötürülməsi əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşdırılır. Akustik kavitasiya nəticəsində yaranan yüksək hissəciklərin toqquşması katalizator səthinin yenidən aktivləşməsi ilə nəticələnən toz hissəciklərinin səthi oksid örtüklərini aradan qaldırır.
Fişer-Tropş katalizatorlarının ultrasəs hazırlanması
Fişer-Tropş prosesi karbon monoksit və hidrogen qarışığını maye karbohidrogenlərə çevirən bir neçə kimyəvi reaksiyadan ibarətdir. Fişer-Tropş sintezi üçün müxtəlif katalizatorlardan istifadə edilə bilər, lakin ən çox istifadə olunan keçid metalları kobalt, dəmir və ruteniumdur. Yüksək temperaturlu Fischer-Tropsch sintezi dəmir katalizatoru ilə idarə olunur.
Fişer-Tropş katalizatorları kükürd tərkibli birləşmələrlə katalizator zəhərlənməsinə həssas olduğundan, tam katalitik aktivliyi və seçiciliyi qorumaq üçün ultrasəs reaktivasiyası böyük əhəmiyyət kəsb edir.
- Yağıntı və ya kristallaşma
- (Nano-) Yaxşı idarə olunan ölçü və forma malik hissəciklər
- Modifikasiya edilmiş və funksionallaşdırılmış səth xüsusiyyətləri
- Tərkibli və ya nüvəli hissəciklərin sintezi
- Mezoporoz strukturlaşma
Core-Shell katalizatorlarının ultrasəs sintezi
Əsas qabıqlı nanostrukturlar nanohissəcikləri təcrid edən və katalitik reaksiyalar zamanı onların miqrasiyasının və birləşməsinin qarşısını alan xarici qabıqla əhatə olunmuş və qorunan nanohissəciklərdir.
Pirola və başqaları. (2010) aktiv metalın yüksək yüklənməsi ilə silisiumlu dəmir əsaslı Fischer-Tropsch katalizatorları hazırlamışlar. Onların tədqiqatında göstərilir ki, silisium dəstəyinin ultrasəs köməyi ilə hopdurulması metal çöküntüsünü yaxşılaşdırır və katalizatorun aktivliyini artırır. Fişer-Tropş sintezinin nəticələri ultrasəs üsulu ilə hazırlanmış katalizatorların, xüsusən də arqon atmosferində ultrasəs hopdurulması zamanı ən səmərəli olduğunu göstərmişdir.
UIP2000hdT – Nanohissəcikləri müalicə etmək üçün 2 kVt güclü ultrasəs cihazı.
Ultrasonik katalizatorun yenidən aktivləşdirilməsi
Ultrasonik hissəciklərin səthinin müalicəsi sərf edilmiş və zəhərlənmiş katalizatorları bərpa etmək və yenidən aktivləşdirmək üçün sürətli və asan bir üsuldur. Katalizatorun regenerativliyi onun yenidən aktivləşdirilməsinə və təkrar istifadəsinə imkan verir və bununla da iqtisadi və ətraf mühitə uyğun bir proses mərhələsidir.
Ultrasonik hissəciklərin müalicəsi katalitik reaksiya üçün saytları bloklayan katalizator hissəciklərindən təsirsiz hala gələn çirkləri və çirkləri təmizləyir. Ultrasonik müalicə katalizator hissəciyinə səthi reaktiv yuyulma verir və bununla da katalitik aktiv sahədən çökmələri aradan qaldırır. Ultrasonikasiyadan sonra katalizatorun fəaliyyəti təzə katalizatorla eyni effektivliyə qaytarılır. Bundan əlavə, sonikasiya aglomeratları pozur və mono-dispers hissəciklərin homojen, vahid paylanmasını təmin edir, bu da hissəciklərin səthinin sahəsini və bununla da aktiv katalitik sahəni artırır. Beləliklə, təkmilləşdirilmiş kütləvi transfer üçün yüksək aktiv səth sahəsi olan regenerasiya edilmiş katalizatorlarda ultrasəs katalizatorunun bərpası təmin edilir.
Ultrasonik katalizator regenerasiyası mineral və metal hissəciklər, (mezo-)məsaməli hissəciklər və nanokompozitlər üçün işləyir.
Sonokimya üçün Yüksək Performanslı Ultrasəs Sistemləri
Hielscher Ultrasonics’ sənaye ultrasəs prosessorları çox yüksək amplitüdlər verə bilər. 200µm-ə qədər olan amplitüdlər 24/7 əməliyyatda asanlıqla davamlı olaraq işlədilə bilər. Daha yüksək amplitüdlər üçün xüsusi ultrasəs sonotrodları mövcuddur. Hielscher-in ultrasəs avadanlığının möhkəmliyi ağır iş şəraitində və tələbkar mühitlərdə 24/7 işləməyə imkan verir.
Müştərilərimiz Hielscher Ultrasonic sistemlərinin üstün möhkəmliyi və etibarlılığından məmnundurlar. Ağır yük tətbiqi sahələrində quraşdırma, tələbkar mühit və 24/7 əməliyyat səmərəli və qənaətcil emal təmin edir. Ultrasəs prosesinin intensivləşdirilməsi emal müddətini azaldır və daha yaxşı nəticələrə, yəni daha keyfiyyətli, daha yüksək məhsuldarlığa, innovativ məhsullara nail olur.
Aşağıdakı cədvəl ultrasəs cihazlarımızın təxmini emal qabiliyyətinin göstəricisini verir:
| Partiya Həcmi | Axın | Tövsiyə olunan Cihazlar |
|---|---|---|
| 0,5 - 1,5 ml | na | VialTweeter |
| 1 ilə 500 ml | 10-200 ml/dəq | UP100H |
| 10 ilə 2000 ml | 20 - 400 ml/dəq | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 - 20L | 0.2 ilə 4L/dəq | UIP2000hdT |
| 10-100 l | 2 ilə 10 L / dəq | UIP4000hdT |
| na | 10-100 l/dəq | UIP16000 |
| na | daha böyük | klaster UIP16000 |
Bizimlə əlaqə saxlayın! / Bizdən soruşun!
Ədəbiyyat / İstinadlar
- Hajdu Viktória; Prekob Ádám; Muránszky Gábor; Kocserha István; Kónya Zoltán; Fiser Béla; Viskolcz Béla; Vanyorek László (2020): Catalytic activity of maghemite supported palladium catalyst in nitrobenzene hydrogenation. Reaction Kinetics, Mechanisms and Catalysis 2020.
- Pirola, C.; Bianchi, C.L.; Di Michele, A.; Diodati, P.; Boffito, D.; Ragaini, V. (2010): Ultrasound and microwave assisted synthesis of high loading Fe-supported Fischer–Tropsch catalysts. Ultrasonics Sonochemistry, Vol.17/3, 2010, 610-616.
- Suslick, K. S.; Skrabalak, S. E. (2008): Sonocatalysis. In: Handbook of Heterogeneous Catalysis. 8, 2008, 2007–2017.
- Suslick, K.S. (1998): Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology; 4th Ed. J. Wiley & Sons: New York, Vol. 26, 1998, 517-541.
- Suslick, K.S.; Hyeon, T.; Fang, M.; Cichowlas, A. A. (1995): Sonochemical synthesis of nanostructured catalysts. Materials Science and Engineering A204, 1995, 186-192.
Bilməyə Dəyər Faktlar
Fişer-Tropş katalizatorlarının tətbiqi
Fişer-Tropş sintezi, sintez qazından (CO və H qarışığı) yanacaq və kimyəvi maddələrin istehsalında tətbiq olunan katalitik proseslər kateqoriyasıdır.2), ola bilər
təbii qazdan, kömürdən və ya biokütlədən əldə edilən Fişer-Tropş prosesi, kömür kimi müxtəlif karbon tərkibli ehtiyatlardan əldə edilə bilən ən əsas başlanğıc materiallardan hidrogen və karbon monoksitdən karbohidrogenlər istehsal etmək üçün keçid metal tərkibli katalizatordan istifadə edilir. , təbii qaz, biokütlə və hətta tullantılar.