Hielscher Ultrasonics
Meil on hea meel teie protsessi arutada.
Helistage meile: +49 3328 437-420
Saatke meile kiri: info@hielscher.com

Ultraheli intensiivistatud fikseeritud voodiga reaktorid

  • Ultraheli segamine ja dispersioon aktiveerib ja intensiivistab katalüütilist reaktsiooni fikseeritud voodireaktorites.
  • Ultrahelitöötlus parandab massiülekannet ja suurendab seeläbi tõhusust, konversioonimäära ja saagikust.
  • Täiendav eelis on passiivsete saastavate kihtide eemaldamine katalüsaatoriosakestest ultraheli kavitatsiooni teel.

Fikseeritud voodi katalüsaatorid

Fikseeritud voodid (mõnikord nimetatakse ka pakitud voodiks) on tavaliselt koormatud katalüsaatorgraanulitega, mis on tavaliselt graanulid läbimõõduga 1-5 mm. Neid saab reaktorisse laadida üheinimesevoodina, eraldi kestadena või torudena. Katalüsaatorid põhinevad enamasti metallidel nagu nikkel, vask, osmium, plaatina ja roodium.
Võimsuse ultraheli mõju heterogeensetele keemilistele reaktsioonidele on hästi teada ja seda kasutatakse laialdaselt tööstuslikes katalüütilistes protsessides. Katalüütilised reaktsioonid fikseeritud voodiga reaktoris võivad kasu saada ka ultraheliravist. Fikseeritud voodikatalüsaatori ultraheli kiiritamine tekitab väga reaktiivseid pindu, suurendab massitransporti vedela faasi (reaktiivide) ja katalüsaatori vahel ning eemaldab pinnalt passiivsed katted (nt oksiidikihid). Rabedate materjalide ultraheli killustumine suurendab pindalasid und aitab seeläbi suurendada aktiivsust.

Ultraheliga töödeldud osakesedEelised

  • Parem tõhusus
  • Suurenenud reaktsioonivõime
  • Suurenenud konversioonimäär
  • Suurem saagikus
  • Katalüsaatori ringlussevõtt
Ränidioksiidi ultraheli dispersioon

Teabe nõudmine




Pange tähele meie Privaatsuspoliitika.




Katalüütiliste reaktsioonide ultraheli intensiivistamine

Ultraheli segamine ja segamine parandab reagendi ja katalüsaatori osakeste vahelist kontakti, loob väga reaktiivsed pinnad ja algatab ja / või suurendab keemilist reaktsiooni.
Ultraheli katalüsaatori ettevalmistamine võib põhjustada muutusi kristalliseerumiskäitumises, dispersioonis / deagglomeratsioonis ja pinna omadustes. Lisaks saab eelnevalt moodustatud katalüsaatorite omadusi mõjutada passiivsete pinnakihtide eemaldamine, parem dispersioon, massiülekande suurendamine.
Klõpsake siin, et saada lisateavet ultraheli mõju kohta keemilistele reaktsioonidele (sonochemistry)!

Näited

  • Ni katalüsaatori ultraheli eeltöötlus hüdrogeenimisreaktsioonide jaoks
  • Sonikeeritud Raney Ni katalüsaator viinhappega annab tulemuseks väga kõrge enantioselektiivsuse
  • Ultraheli ettevalmistatud Fischer-Tropschi katalüsaatorid
  • Sonokeemiliselt töödeldud amorfsed pulberkatalüsaatorid reaktiivsuse suurendamiseks
  • Amorfsete metallipulbrite sono-süntees

Ultraheli katalüsaatori taastamine

Tahked katalüsaatorid fikseeritud voodireaktorites on enamasti sheraalsete helmeste või silindriliste torude kujul. Keemilise reaktsiooni ajal passiveeritakse katalüsaatori pind saastava kihiga, mis põhjustab katalüütilise aktiivsuse ja/või selektiivsuse kadu aja jooksul. Katalüsaatori lagunemise ajaskaalad varieeruvad märkimisväärselt. Kui näiteks krakkimiskatalüsaatori katalüsaatori suremus võib tekkida sekunditega, siis ammoniaagi sünteesil kasutatav raudkatalüsaator võib kesta 5–10 aastat. Kuid katalüsaatorite deaktiveerimist võib täheldada kõigi katalüsaatorite puhul. Kuigi võib täheldada erinevaid katalüsaatorite deaktiveerimise mehhanisme (nt keemiline, mehaaniline, termiline), on saastumine üks kõige sagedasemaid katalüsaatori lagunemise liike. Saastumine tähendab liikide füüsilist sadestumist vedelast faasist pinnale ja katalüsaatori pooridesse, blokeerides seeläbi reaktiivsed kohad. Koksi ja süsiniku katalüsaatori saastumine on kiire protsess ja seda saab regenereerimise (nt ultraheliravi) abil tagasi pöörata.
Ultraheli kavitatsioon on edukas meetod passiivsete saastavate kihtide eemaldamiseks katalüsaatori pinnalt. Ultraheli katalüsaatori taaskasutamine toimub tavaliselt osakeste ultraheliga töötlemisel vedelikus (nt deioniseeritud vees), et eemaldada saastavad jäägid (nt plaatina / ränidioksiidi kiud pt / SF, nikkelkatalüsaatorid).

Ultraheli süsteemid

Võimsuse ultraheli rakendatakse katalüsaatoritele ja katalüütilistele reaktsioonidele. (Suurendamiseks klõpsake!)Hielscher Ultrasonics pakub erinevaid ultraheli protsessoreid ja variatsioone võimsuse ultraheli integreerimiseks fikseeritud voodiga reaktoritesse. Fikseeritud voodireaktoritesse paigaldamiseks on saadaval erinevaid ultraheli süsteeme. Keerukamate reaktoritüüpide puhul pakume kohandatud ultraheli Lahendusi.
Keemilise reaktsiooni testimiseks ultraheli kiirguse all olete teretulnud külastama meie ultraheli protsessi laborit ja tehnikakeskust Teltowis!
Võtke meiega ühendust juba täna! Meil on hea meel arutada teiega teie keemilise protsessi ultraheli intensiivistamist!
Allolev tabel annab teile ülevaate meie ultrasonikaatorite ligikaudsest töötlemisvõimsusest:

Partii maht Voolukiirus Soovitatavad seadmed
10 kuni 2000 ml 20 kuni 400 ml / min UP200Ht, UP400St
0.1 kuni 20L 0.2 kuni 4L / min UIP2000hdT
10 kuni 100L 2 kuni 10L/min UIP4000
mujal liigitamata 10 kuni 100 L / min UIP16000
mujal liigitamata Suurem klaster UIP16000
Tekstisisene töötlemine 7kW võimsusega ultraheli protsessoritega (suurendamiseks klõpsake!)

Ultraheli voolusüsteem

Ultraheli intensiivistunud reaktsioonid

  • hüdrogeenimine
  • Alcyülion
  • Tsüaneerimine
  • eeterdamine
  • esterdamine
  • polümerisatsioon
  • (nt Ziegler-Natta katalüsaatorid, metallotseenid)

  • Allüülimine
  • Broomimine

Võta meiega ühendust! / Küsi meilt!

Palun kasutage allolevat vormi, kui soovite taotleda lisateavet ultraheli homogeniseerimise kohta. Meil on hea meel pakkuda teile ultraheli süsteemi, mis vastab teie vajadustele.









Pange tähele, et meie Privaatsuspoliitika.




Kirjandus / viited



Faktid, mida tasub teada

Ultraheli kavitatsioon ja sonokeemia

Võimsuse ultraheli ühendamine vedelikega läga tulemuseks on akustiline kavitatsioon. Akustiline kavitatsioon viitab auruga täidetud tühimike kiirele moodustumisele, kasvule ja implosiivsele kokkuvarisemisele. See tekitab väga lühiajalisi "kuumi kohti", mille äärmuslikud temperatuuritipud on kuni 5000K, väga kõrged kütte- / jahutuskiirused üle 109Ks-1ja rõhud 1000atm koos vastavate diferentsiaalidega – kõik nanosekundilise eluea jooksul.
Uurimisvaldkond Sonochemistry uurib ultraheli mõju akustilise kavitatsiooni moodustamisel vedelikes, mis käivitab ja/või suurendab keemilist aktiivsust lahuses.

Heterogeensed katalüütilised reaktsioonid

Keemias viitab heterogeenne katalüüs katalüütilise reaktsiooni tüübile, kus katalüsaatori ja reaktiivide faasid erinevad üksteisest. Heterogeense keemia kontekstis ei kasutata faasi mitte ainult tahke, vedela ja gaasi eristamiseks, vaid see viitab ka segunematutele vedelikele, nt õlile ja veele.
Heterogeense reaktsiooni käigus toimub üks või mitu reaktiivi liideses, nt tahke katalüsaatori pinnal, keemiline muundumine.
Reaktsioonikiirus sõltub reaktiivide kontsentratsioonist, osakeste suurusest, temperatuurist, katalüsaatorist ja täiendavatest teguritest.
Reagendi kontsentratsioon: Üldiselt suurendab reagendi kontsentratsiooni suurenemine reaktsiooni kiirust suurema liidese ja seeläbi suurema faasiülekande tõttu reagendi osakeste vahel.
Osakeste suurus: Kui üks reagentidest on tahke osake, siis ei saa seda kiirusvõrrandis kuvada, kuna kiirusvõrrand näitab ainult kontsentratsioone ja tahketel ainetel ei saa olla kontsentratsiooni, kuna nad on erinevas faasis. Kuid tahke aine osakeste suurus mõjutab reaktsioonikiirust, mis on tingitud faasiülekandeks olemasolevast pindalast.
Reaktsiooni temperatuur: Temperatuur on seotud kiiruskonstandiga Arrheniuse võrrandi kaudu: k = Ae-EA/RT
Kus Ea on aktiveerimisenergia, R on universaalne gaasikonstant ja T on absoluutne temperatuur Kelvinites. A on Arrheniuse (sageduse) tegur. e-EA/RT annab kõvera all olevate osakeste arvu, mille energia on suurem kui aktiveerimisenergia Ea.
Katalüsaator: Enamikul juhtudel toimuvad reaktsioonid katalüsaatoriga kiiremini, kuna need vajavad vähem aktiveerimisenergiat. Heterogeensed katalüsaatorid moodustavad mallpinna, kus reaktsioon toimub, samas kui homogeensed katalüsaatorid moodustavad vaheprodukte, mis vabastavad katalüsaatori mehhanismi järgnevas etapis.
Muud tegurid: Muud tegurid, nagu valgus, võivad mõjutada teatud reaktsioone (fotokeemia).

Nukleofiilne asendus

Nukleofiilne asendus on orgaanilise (ja anorgaanilise) keemia reaktsioonide põhiklass, milles nukleofiil seob selektiivselt Lewise aluse kujul (elektronpaari doonorina) orgaanilise kompleksiga või ründab aatomi või aatomite rühma positiivset või osaliselt positiivset (+ve) laengut, et asendada lahkuv rühm. Positiivset või osaliselt positiivset aatomit, mis on elektronpaari aktseptor, nimetatakse elektrofiiliks. Elektrofiili ja lahkuva rühma kogu molekulaarset üksust nimetatakse tavaliselt substraadiks.
Nukleofiilset asendust võib täheldada kahe erineva rajana – SN1 ja SN2 reaktsioon. Milline reaktsioonimehhanismi vorm – sN1 või SN2 – toimub, sõltub keemiliste ühendite struktuurist, nukleofiili tüübist ja lahustist.

Katalüsaatori deaktiveerimise tüübid

  • Katalüsaatorimürgitus on termin liikide tugeva kemisorptsiooni kohta katalüütilistel aladel, mis blokeerivad katalüütilise reaktsiooni kohad. Mürgistus võib olla pöörduv või pöördumatu.
  • Saastumine viitab katalüsaatori mehaanilisele lagunemisele, kus vedela faasi liigid sadestuvad katalüütilisele pinnale ja katalüsaatori pooridesse.
  • Termilise lagunemise ja paagutamise tulemuseks on katalüütilise pinna, tugiala ja aktiivsete faasi toetavate reaktsioonide kadumine.
  • Aurude moodustumine - keemiline lagunemisvorm, kus gaasifaas reageerib katalüsaatorfaasiga, tekitades lenduvaid ühendeid.
  • Auru-tahke ja tahke-tahke reaktsioonid põhjustavad katalüsaatori keemilise deaktiveerimise. Aur, tugi või promootor reageerib katalüsaatoriga nii, et tekib mitteaktiivne faas.
  • Katalüsaatoriosakeste hõõrdumine või purustamine põhjustab katalüütilise materjali kadu mehaanilise hõõrdumise tõttu. Katalüsaatori sisepindala kaob katalüsaatori osakese mehaaniliselt indutseeritud purustamise tõttu.

Meil on hea meel teie protsessi arutada.

Võtame ühendust.