Hielscheri ultraheli tehnoloogia

Ultraheli intensiivistatud fikseeritud voodireaktorid

  • Ultraheli segamine ja dispersioon aktiveerib ja intensiivistab katalüütilist reaktsiooni fikseeritud kihiga reaktorites.
  • Ultrahelistamine parandab massiülekannet ja suurendab seeläbi efektiivsust, konversioonimäära ja saagikust.
  • Täiendav kasu on ka katalüsaatorosakeste passiivsete saasteainete kihtide eemaldamine ultraheli kavitatsiooniga.

Fikseeritud voodikatalüsaatorid

Fikseeritud voodeid (mõnikord nimetatakse ka täidetud voodiks) tavaliselt laaditakse katalüsaatorgraanulid, mis on tavaliselt graanulid läbimõõduga 1-5 mm. Neid saab laadida reaktorisse ühe voodina, eraldi kestadena või torudena. Katalüsaatorid põhinevad enamasti metallidel nagu nikkel, vask, osmium, plaatina ja roodium.
Elektrilise ultraheli mõju heterogeensetele keemilistele reaktsioonidele on hästi tuntud ja laialdaselt kasutatav tööstuslike katalüütiliste protsesside jaoks. Katalüütilised reaktsioonid fikseeritud kihiga reaktoris võivad saada ka ultraheliravi. Fikseeritud vett sisaldava katalüsaatori ultraheli kiiritamine tekitab väga reageerivaid pindu, suurendab vedelfaasi (reagentide) ja katalüsaatori vahelist massi transporti ja eemaldab pinnalt passiivkatte (nt oksiidikihi). Hapratud materjalide ultraheli killustatus suurendab pindalasid ja suurendab seega aktiivsust.

Ultraheli töödeldud osakesedEelised

  • Parem tõhusus
  • Suurenenud reaktiivsus
  • Suurenenud konversioonimäär
  • suurem saagikus
  • Katalüsaatori ringlussevõtt
Ränidioksiidi ultraheli dispersioon

Infonõue




Pange tähele, et meie Privaatsuspoliitika.


Katalüütilise reaktsiooni ultraheli intensiivistamine

Ultraheli segamine ja segamine parandab reageeriva aine ja katalüsaatorosakeste vahelist kontakti, tekitab väga reageerivaid pindu ja algatab ja / või suurendab keemilist reaktsiooni.
Ultraheli katalüsaator võib põhjustada muutusi kristallisatsiooni käitumises, dispersioon / deagglomeration ja pinna omadused. Pealegi võib eelkonditsioneeritud katalüsaatorite omadusi mõjutada passiivsete pinnakihtide eemaldamine, parem dispersioon, massiülekande suurenemine.
Klõpsake siin, et saada rohkem teavet keemiliste reaktsioonide ultraheliuuringute kohta (sonochemistry)!

Näited

  • Ni-katalüsaatori ultraheli-eelpuhastus hüdrogeenimisreaktsioonides
  • Sonicated Raney Ni katalüsaator viinhappega annab väga kõrge enantioselektiivsuse
  • Ultraheli valmistatud Fischeri-Tropschi katalüsaatorid
  • Suurenenud reaktsioonivõimega sonokheemiliselt töödeldud amorfsed pulberkatalüsaatorid
  • Amorfsete metallipulberte süntees

Ultraheli katalüsaatori taastamine

Tahked katalüsaatorid fikseeritud kihiga reaktorites on enamasti šerilist helmeste või silindriliste torude kujul. Keemilise reaktsiooni käigus katalüsaatori pind passiviseeritakse lekkekihi abil, mis põhjustab katalüütilise aktiivsuse ja / või selektiivsuse kaotuse aja jooksul. Katalüsaatori lagunemise ajakaalud on oluliselt erinevad. Kuigi näiteks krakkimise katalüsaatori katalüsaatori suremus võib tekkida mõne sekundi jooksul, võib ammoniaagi sünteesi käigus kasutatav rauakatalüsaator kesta 5-10 aastat. Kuid katalüsaatori deaktiveerimist võib täheldada kõigi katalüsaatorite puhul. Kuigi võib täheldada katalüsaatori deaktiveerimise erinevaid mehhanisme (nt kemikaalid, mehaanilised, termilised), on saastumine üks katalüsaatoritõrje kõige sagedasemaid tüüpe. Täiendamine viitab liikide füüsilisele ladestamisele vedelas faasis pinnale ja katalüsaatori pooridesse, blokeerides seeläbi reaktiivsed saidid. Koksi ja süsinikuga katalüsaatori saastumine on kiirelt levinud protsess ja seda saab regenereerida (nt ultraheli töötlemine).
Ultraheli kavitatsioon on edukaks meetodiks, et eemaldada katalüsaatori pinnalt passiivsed lekke kihid. Ultraheli katalüsaatori regenereerimine toimub tüüpiliselt vedelate (nt deioniseeritud veega) osakeste sonicatsioonil, et eemaldada saastejäägid (nt plaatina / ränidioksiidi kiud pt / SF, nikkelkatalüsaatorid).

Ultraheli süsteemid

Katalüsaatorite ja katalüütiliste reaktsioonide suhtes rakendatakse võimsus ultraheli. (Klõpsa suurendamiseks!)Hielscher Ultrasonics pakub erinevaid ultraheli protsesse ja variatsioone võimsuse ultraheli integreerimiseks fikseeritud kihiga reaktoritesse. Võimalik on paigaldada mitmesugused ultraheli süsteemid fikseeritud kihiga reaktoridesse. Pakume keerukamate reaktoritüüpide jaoks kohandatud ultraheli lahendused.
Et testida oma keemilist reaktsiooni ultraheli kiirguse all, võite külastada Teltowi meie ultraheli protsessi laboratooriumit ja tehnilist keskust!
Võtke meiega ühendust täna! Meil on hea meel arutada oma keemilise protsessi ultraheli intensiivistamist teiega!
Alljärgnev tabel annab teile ülevaate meie ultrahelihitiste ligikaudse töötlemisvõimsusest:

partii Köide flow Rate Soovitatavad seadmed
10 kuni 2000 ml 20 kuni 400 ml / min Uf200 ः t, UP400St
0.1 kuni 20 l 0.2 kuni 4 l / min UIP2000hdT
10 kuni 100 l 2 kuni 10 l / min UIP4000
e.k. 10 kuni 100 l / min UIP16000
e.k. suurem klastri UIP16000
7kW võimsusega ultraheli protsessoriga sisseehitatud töötlemine (Klõpsa suurendamiseks!)

Ultraheli voolusüsteem

Ultraheli intensiivistatud reaktsioonid

  • Hüdrogeenimine
  • Altsülaat
  • Cyanatsioon
  • Eetrimine
  • Esterifitseerimine
  • Polümerisatsioon
  • (nt. Ziegler-Natta katalüsaatorid, metallotsenid)

  • Allüülimine
  • Broomimine

Võta meiega ühendust! / Küsi meiega!

Palun kasutage allpool olevat vormi, kui soovite taotleda täiendavat teavet ultraheli homogeniseerimine. Meil on hea meel pakkuda teile ultraheli süsteemi istungil oma nõudeid.









Palun pange tähele, et meie Privaatsuspoliitika.


Kirjandus / viited



Faktid Tasub teada

Ultraheli kavitatsioon ja sonokheemia

Voolu ultraheli ühendamine vedelikega, mille tulemuseks on läga akustilise kavitatsioon. Akustiline kavitatsioon viitab auru täidetavate tühimike kiirele moodustamisele, kasvule ja implosiveva kokkuvarisemise nähtusele. See loob väga lühiajalised "kuumad kohad", mille äärmuslikud temperatuuripiigid on kuni 5000 K, väga kõrge kütte / jahutuse määr üle 109Ks-1ja 1000atm rõhk koos vastavate erinevustega – kõik nanosekundi jooksul.
Uurimisvaldkond Sonokheemia uurib ultraheli mõju akustilise kavitatsiooni moodustamisel vedelikes, mis algatab ja / või suurendab lahuses toimuvat keemilist aktiivsust.

Heterogeensed katalüütilised reaktsioonid

Keemias viitab heterogeenne katalüüs katalüütilise reaktsiooni tüübile, kus katalüsaatori ja reagentide faasid erinevad üksteisest. Heterogeense keemia kontekstis ei kasutata faasi mitte ainult tahke, vedeliku ja gaasi eristamiseks, vaid see hõlmab ka segunematuid vedelikke, nt õli ja vesi.
Heterogeense reaktsiooni ajal läbib ühe või mitu reagenti keemilise muutuse liideses, näiteks tahke katalüsaatori pinnal.
Reaktsiooni kiirus sõltub reagentide kontsentratsioonist, osakeste suurusest, temperatuurist, katalüsaatorist ja muudest teguritest.
Reaktsiooni kontsentratsioon: Reaktsioonikontsentratsiooni suurenemine suurendab üldiselt reaktsioonikiirust suurema liidese tõttu ja seeläbi reageerivate osakeste vahelise faasi ülekande kaudu.
Osakese suurus: Kui üks reagentidest on tahke osakese, siis seda ei saa näidata kiiruse võrrandis, kuna kiiruse võrrand näitab ainult kontsentratsioone ja tahketel ainetel ei saa olla kontsentratsiooni, sest nad on erineval faasis. Kuid tahkete osakeste suurus mõjutab reaktsioonikiirust, mis on tingitud olemasoleva pinna pindalast faasi ülekandmiseks.
Reaktsioonitemperatuur: Temperatuur on Arrheniuse võrrandiga seotud kiiruskonstandiga: k = Ae-Ea / RT
Kui Ea on aktiveerimisenergia, siis R on universaalne gaasikonstant ja T on absoluutne temperatuur Kelvinis. A on Arrhenius (sagedus) tegur. e-Ea / RT annab kõvera all olevate osakeste arvu, mille energia on suurem kui aktiveerimisenergia Ea.
Katalüsaator: Enamikul juhtudest esinevad reaktsioonid katalüsaatoriga kiiremini, kuna need nõuavad vähem aktiveerimisenergiat. Heterogeensed katalüsaatorid pakuvad matriitspinda, kus reaktsioon toimub, samas kui homogeensed katalüsaatorid moodustavad vaheprodukte, mis vabastavad katalüsaatorit mehhanismi järgneval etapil.
Muud tegurid: Teised tegurid nagu valgus võib mõjutada teatud reaktsioone (fotokeemia).

Nucleophilic Substitution

Nukleofiilne asendus on orgaanilise (ja anorgaanilise) keemia reaktsioonide põhiklass, milles nukleofiil selektiivselt seob Lewise alust (elektronpalli annetaja) koos orgaanilise kompleksiga, millel on positiivne või osaliselt positiivne (+ ve) lahkuva rühma asendamiseks aatomi või aatomirühma laeng. Positiivset või osaliselt positiivset aatomit, mis on elektronipaari aktseptor, nimetatakse elektrofiiliks. Elektrofiilide ja lahkuvate rühmade kogu molekulaarset üksust nimetatakse tavaliselt substraadiks.
Nukleofiilset asendust võib vaadelda kahe erineva rajaga – Sn1 ja Sn2 reaktsioon. Milline reaktsioonimehhanism – sn1 või Sn2 – toimub sõltuvalt keemiliste ühendite struktuurist, nukleofiili tüübist ja lahustist.

Katalüsaatori deaktiveerimise tüübid

  • Katalüsaatorimürgitus on katalüütilistes kohtades liikide tugev kemosorgeldumine, mis blokeerib katalüütilise reaktsiooni kohti. Mürgistus võib olla pöörduv või pöördumatu.
  • Täppimine tähendab katalüsaatori mehaanilist lagunemist, kus vedelate faaside liik kantakse katalüütilisele pinnale ja katalüsaatori pooridesse.
  • Termiline lagunemine ja paagutamine põhjustavad katalüütilise pinna, tugipiirkonna ja aktiivse faasitoe reaktsiooni kadu.
  • Aurude moodustumine tähendab keemilist lagunemist, kus gaasifaas reageerib lenduvate ühendite saamiseks katalüsaatorifaasis.
  • Tahkete ja tahkete tahkete reaktsioonide tulemuseks on katalüsaatori keemiline deaktiveerimine. Aur, tugi või promootor reageerib katalüsaatoriga, nii et tekib inaktiivne faas.
  • Katalüsaatori osakeste eemaldamine või purustamine põhjustab mehaanilise kulumise tõttu katalüütilise materjali kadu. Katalüsaatori sisepind on kaotatud katalüsaatori osakese mehaanilise indutseeritud purustamise tõttu.