હિલ્સચર અલ્ટ્રાસાઉન્ડ ટેકનોલોજી

સોનોકાટાસીસ – Ultrasonically આસિસ્ટેડ ઉદ્દીપન

અલ્ટ્રાસાઉન્ડ વધારેલ સામૂહિક ટ્રાન્સફર અને ઊર્જા ઇનપુટ દ્વારા ઉદ્દીપન દરમિયાન ઉદ્દીપક પ્રતિક્રિયા અસર કરે છે. વિષમાંગ ઉદ્દીપન, જ્યાં ઉત્પ્રેરક રિએક્ટન્ટ્સને માટે એક અલગ તબક્કામાં છે, અવાજ વિક્ષેપ સપાટી વિસ્તાર રિએક્ટન્ટ્સને માટે ઉપલબ્ધ વધે છે.

સોનોકેટાલિસિસની પૃષ્ઠભૂમિ

ઉદ્દીપન જેમાં પ્રક્રિયા છે દર રાસાયણિક પ્રતિક્રિયા વધે છે (અથવા ઘટાડો) એક ઉત્પ્રેરક માધ્યમ દ્વારા. ઘણા રસાયણો ઉત્પાદન ઉદ્દીપન સમાવેશ થાય છે. પ્રતિક્રિયા દર પર અસર દર નક્કી પગલામાં રિએક્ટન્ટ્સને સંપર્ક આવર્તન પર આધાર રાખે છે. સામાન્ય રીતે, ઉત્પ્રેરક પ્રતિક્રિયા દર વધારો અને પ્રતિક્રિયા ઉત્પાદન વૈકલ્પિક પ્રતિક્રિયા માર્ગ આપીને સક્રિયકરણ ઊર્જા ઘટે. આ માટે ઉત્પ્રેરક ઇન્ટરમિડીયેટ કે ત્યારબાદ અંતિમ ઉત્પાદન આપવા રચના એક અથવા વધુ રિએક્ટન્ટ્સને સાથે પ્રતિક્રિયા. પછીનું પગથિયું ઉત્પ્રેરક પુનર્જીવન. દ્વારા સક્રિયકરણ ઊર્જા ઘટાડીનેવધુ પરમાણુ અથડામણમાં ઊર્જા સંક્રમણ રાજ્ય પહાચવા માટે જરી છે. કેટલાક કિસ્સાઓમાં ઉત્પ્રેરક ફેરફાર રાસાયણિક પ્રતિક્રિયા પસંદગી કરવામાં આવે છે.

Sonocatalysis: Diagram illustrates the effect of a catalyst in a chemical reaction X+Y to produce Zરેખાકૃતિ જમણી બાજુએ એક રાસાયણિક પ્રતિક્રિયા એક્સ + Y ઝેડ પેદા કરવા ઉત્પ્રેરક નીચા સક્રિયકરણ ઊર્જા Ea સાથે વૈકલ્પિક માર્ગ (લીલા) પૂરી પાડે છે એક ઉત્પ્રેરક અસર સમજાવે.

અલ્ટ્રાસાઉન્ડ અસરો

પ્રવાહીમાં એકોસ્ટિક તરંગલંબાઇ આશરે છે. 18 કેહર્ટઝ અને 10 મેગાહર્ટઝ વચ્ચેની આવર્તન માટે 110 થી 0.15 મીમી. આ પરમાણુ પરિમાણોથી નોંધપાત્ર રીતે ઉપર છે. આ કારણોસર, રાસાયણિક જાતિના પરમાણુઓ સાથે ધ્વનિ ક્ષેત્રનું સીધું જોડાણ નથી. અલ્ટ્રાસોનિકેશનની અસરો મોટા પ્રમાણમાં એક પરિણામ છે અવાજ પોલાણ પ્રવાહી છે. તેથી, ultrasonically મદદ ઉદ્દીપન પ્રવાહી તબક્કાના હોઈ માટે ઓછામાં ઓછી એક રીએજન્ટ જરૂરી છે. અલ્ટ્રાસાઉન્ડ વૈવિધ્યપુર્ણ અને સજાતીય ઉદ્દીપન ફાળો ઘણી રીતે. વ્યક્તિગત અસરો અથવા પ્રમોટ કરી શકાય અવાજ કંપનવિસ્તાર અને પ્રવાહી દબાણ સ્વીકારતા ઘટાડો કર્યો હતો.

અલ્ટ્રાસોનિક Dispersing અને સ્નિગ્ધ પદાર્થોનું મિશ્રણ

રીએજન્ટ્સ અને એક કરતા વધુ તબક્કાના ઉત્પ્રેરક (વિજાતીય ઉત્પ્રેરક) ને સમાવિષ્ટ રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓ તબક્કાની સીમા સુધી મર્યાદિત છે કારણ કે આ એકમાત્ર જગ્યા છે, જ્યાં રીએજન્ટ તેમજ ઉત્પ્રેરક હાજર છે. રીએજન્ટ્સ અને એકબીજા સાથે ઉત્પ્રેરકનું એક્સપોઝર એ ઘણા બહુ-તબક્કા રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓ માટે કી પરિબળ. આ કારણોસર, તબક્કો સરહદ ચોક્કસ સપાટી વિસ્તાર પ્રતિક્રિયા રાસાયણિક દર પ્રભાવશાળી બને છે.

ગ્રાફિક કણોનું કદ અને સપાટી વિસ્તાર વચ્ચે સહસંબંધ દર્શાવે છેઅલ્ટ્રાસાઉન્ડ માટે ખૂબ જ અસરકારક સાધન છે ઘનતાના ફેલાવો અને પ્રવાહીને પ્રવાહી મિશ્રણ. કણો / ટપકું કદ ઘટાડીને, તે જ સમયે તબક્કાની સીમાનું કુલ સપાટી ક્ષેત્ર વધે છે. ડાબી બાજુનો ગ્રાફિક ગોળાકાર કણો અથવા ટીપાંના કિસ્સામાં કણોના કદ અને સપાટીના ક્ષેત્ર વચ્ચેનો સંબંધ દર્શાવે છે (મોટા દ્રશ્ય માટે ક્લિક કરો!). જેમ જેમ તબક્કાની સીમા સપાટી વધે છે તેમ રાસાયણિક પ્રતિક્રિયા દર પણ વધે છે. ઘણી સામગ્રી માટે અલ્ટ્રાસોનિક પોલાણ કણો અને ટીપું બનાવી શકે છે ખૂબ જ બારીક કદ – 100 વાર નોંધપાત્ર નીચે નેનોમીટર. વિક્ષેપ અથવા પ્રવાહી મિશ્રણ ઓછામાં ઓછા અસ્થાયી રૂપે સ્થિર થાય તો, એપ્લિકેશન Ultrasonics એક પ્રારંભિક તબક્કામાં જ જરૂરી હોઇ શકે છે રાસાયણિક પ્રતિક્રિયા. reagents ઓફ પ્રારંભિક મિશ્રણ અને ઉત્પ્રેરક માટે ઇનલાઇન અવાજ રિએક્ટર દંડ કદ કણો / ખૂબ ટૂંકા સમયમાં અને ઉચ્ચ પ્રવાહ દરે ટીપું પેદા કરી શકે છે. તે પણ ખૂબ ઘટ્ટ, ચીકણો એવો મીડિયા પર લાગુ કરી શકાય છે.

સામૂહિક ટ્રાન્સફર

ઇમલશનજ્યારે રીએજન્ટ્સ એક તબક્કાની સીમા પર પ્રતિક્રિયા આપે છે, ત્યારે રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાનાં ઉત્પાદનો સંપર્ક સપાટી પર એકઠા થાય છે. આ અન્ય તબિયત પરમાણુઓને આ તબક્કાની સીમા પર ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરવાથી અવરોધે છે. ગુણાત્મક જેટ પ્રવાહો અને ધ્વનિ પ્રવાહના કારણે થતાં યાંત્રિક શીયર દળો, સૂક્ષ્મ પ્રવાહ અને કણો અથવા ટપકું સપાટીઓમાંથી અને ત્યાં ભૌતિક પરિવહનના પરિણામે પરિણમે છે. ટીપાંના કિસ્સામાં, highંચી શીઅર સહજતા અને ત્યારબાદ નવા ટીપાંની રચના તરફ દોરી શકે છે. જેમ જેમ રાસાયણિક પ્રતિક્રિયા સમય જતાં પ્રગતિ કરે છે, તેમ પુનરાવર્તિત સોનિકેક્શન, દા.ત. બે-તબક્કા અથવા પુનર્જ્યુલેશન, માટે જરૂરી હોઈ શકે છે reagents ઓફ સંપર્કમાં મહત્તમ.

ઊર્જા ઇનપુટ

અલ્ટ્રાસોનિક પોલાણ એક અનન્ય માર્ગ છે રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓ માં ઊર્જા મૂકી. ઊંચી ઝડપ પ્રવાહી જેટ, ઉચ્ચ દબાણ એક સંયોજન (>1000atm) અને ઊંચા તાપમાને (>5000K), પ્રચંડ ગરમી અને ઠંડક દર (>109KS-1) સ્થાનિક cavitational પરપોટા implosive સંકોચન દરમિયાન ધ્યાન કેન્દ્રિત થાય છે. કેનેથ Suslick કહે છે: “પોલાણ એ અવાજની પ્રસરેલી energyર્જાને રાસાયણિક રૂપે ઉપયોગી સ્વરૂપમાં કેન્દ્રિત કરવાની એક અસાધારણ પદ્ધતિ છે.”

પ્રતિક્રિયા વધારો

સૂક્ષ્મ સપાટી પર Cavitational ધોવાણ પેદા unpassivated, ઉચ્ચ સક્રિય સપાટી. અલ્પજીવી ઊંચા તાપમાને અને દબાણ ફાળો પરમાણુ વિઘટન અને પ્રતિક્રિયા વધારો અનેક રાસાયણિક પ્રજાતિઓ. અલ્ટ્રાસોનિક ઇરેડિયેશન, ઉત્પ્રેરક તૈયાર ઉપયોગ કરી શકાય છે દા.ત. દંડ કદના કણોની મિશ્રણો ઉત્પન્ન કરવા માટે. આ આકારહીન ઉત્પ્રેરક પેદા ઉચ્ચ ચોક્કસ સપાટી કણો વિસ્તાર. આ એકંદર માળખું કારણે, જેમ કે ઉત્પ્રેરક પ્રતિક્રિયા ઉત્પાદનો માંથી અલગ કરી શકાય છે (એટલે ​​કે ગાળણ દ્વારા).

અલ્ટ્રાસોનિક સફાઇ

ઘણીવાર કેટેલિસિસમાં રીએજન્ટ્સમાં અનિચ્છનીય ઉત્પાદનો, દૂષણો અથવા અશુદ્ધિઓ શામેલ હોય છે. આ નક્કર ઉત્પ્રેરકોની સપાટી પર અધોગતિ અને અસ્પષ્ટતા તરફ દોરી શકે છે. ફૌલિંગ ખુલ્લી ઉત્પ્રેરક સપાટીને ઘટાડે છે અને તેથી તેની કાર્યક્ષમતા ઘટાડે છે. પ્રક્રિયા દરમિયાન અથવા અન્ય પ્રક્રિયા રસાયણોનો ઉપયોગ કરીને અંતરાલોના રિસાયક્લિંગમાં તેને દૂર કરવાની જરૂર નથી. અલ્ટ્રાસોનિકેશન એ એક અસરકારક માધ્યમ છે સ્વચ્છ ઉત્પ્રેરક અથવા ઉત્પ્રેરક રિસાયક્લિંગની પ્રક્રિયામાં સહાય. અલ્ટ્રાસોનિક સફાઈ કદાચ Ultrasonics સૌથી સામાન્ય અને જાણીતા એપ્લિકેશન છે. cavitational પ્રવાહી જેટ અને 10 ના આઘાત તરંગો ટક્કર4એટીએમ સ્થાનિક દબાણમાં દળો, ધોવાણ અને સપાટી પોતાને મુકીને બનાવી શકો છો. દંડ કદ કણો માટે, ઉચ્ચ ઝડપ આંતર સૂક્ષ્મ અથડામણમાં ધોવાણ અને તે પણ સપાટી તરફ દોરી ગ્રાઇન્ડીંગ અને પીસવાની. આ અથડામણમાં અંદાજે સ્થાનિક ક્ષણિક અસર તાપમાન થઇ શકે છે. 3000K. Suslick દર્શાવ્યું છે કે અલ્ટ્રાસાઉન્ડ અસરકારક રીતે સપાટી ઓક્સાઇડ થર દૂર. આવા passivating થર દૂર નાટકીય પ્રતિક્રિયાઓ વિશાળ વિવિધતા માટે પ્રતિક્રિયા દર (સુધારેસસ્લીક 2008). ultrasonics આ એપ્લિકેશન ઉદ્દીપન દરમિયાન ઘન અદ્રશ્ય ઉદ્દીપકની fouling સમસ્યા ઘટે સહાય કરે છે અને ઉત્પ્રેરક રિસાયક્લિંગની પ્રક્રિયામાં દરમિયાન સફાઈ ફાળો આપે છે.

અલ્ટ્રાસોનિક ઉદ્દીપન ઉદાહરણો

ત્યાં ultrasonically આસિસ્ટેડ ઉદ્દીપન માટે અને વૈવિધ્યપુર્ણ ઉત્પ્રેરક ના અવાજ તૈયારી માટે અનેક ઉદાહરણો છે. અમે ભલામણ કરીએ છીએ સોનોકાટાસીસ કેનેથ Suslick દ્વારા લેખ વ્યાપક પરિચય છે. Hielscher ઉત્પ્રેરક અથવા ઉદ્દીપન તૈયાર કરવા માટે અવાજ રિએક્ટરમાં પુરવઠો, બાયોડિઝલ પમ્પજેમ કે methylesters ઉત્પાદન માટે ઉદ્દીપક ટ્રાન્સએસ્ટરિફિકેશન (એટલે ​​કે ફેટી methylester = બાયોડિઝલનો).

Sonocatalysis માટે અવાજ સાધનો

7 x 1kW અવાજ પ્રોસેસરો સાથે અલ્ટ્રાસોનિક રિએક્ટર UIP1000hdHielscher અંતે ઉપયોગ માટે અવાજ ઉપકરણો ઉત્પાદન કોઈપણ સ્કેલ અને માટે પ્રક્રિયાઓ વિવિધ. આ સમાવેશ થાય છે લેબ sonication નાના શીશીઓ તેમજ ઔદ્યોગિક રિએક્ટર અને ફ્લો કોષો. લેબ પાયે પ્રારંભિક પ્રક્રિયા પરીક્ષણ માટે UP400S (400 વોટ) ખૂબ યોગ્ય છે. તે બેચ પ્રક્રિયાઓ માટે તેમજ ઇનલાઇન sonication માટે વાપરી શકાય છે. પ્રક્રિયા પરીક્ષણ અને સ્કેલ અપ પહેલાં ઓપ્ટિમાઇઝેશન માટે, અમે ઉપયોગ કરવાની ભલામણ કરીએ UIP1000hd (1000 વોટ), કારણ કે આ એકમો ખૂબ સ્વીકાર્ય છે અને પરિણામો કોન કોઇ મોટી ક્ષમતા રેખીય સ્કેલ કરેલું શકાય છે. સંપૂર્ણ પાયે ઉત્પાદન માટે આપણે ના અવાજ ઉપકરણો આપે છે 10 કિ.વી. અને 16 કિ.વી. અવાજ શક્તિ છે. ઘણા એકમો ઝુમખા ખૂબ જ ઊંચી પ્રક્રિયા ક્ષમતા પૂરી પાડે છે.

અમે તમારા પ્રક્રિયા પરીક્ષણ, ઓપ્ટિમાઇઝેશન આધાર અને આરોહણ કરવા પ્રસન્ન રહેશે. અમને વાત વિશે યોગ્ય સાધનો અથવા અમારા પ્રયોગશાળા પ્રક્રિયા મુલાકાત લો.

વધુ માહિતી માટે વિનંતી!

સોનોકેટાલિસિસ અને અલ્ટ્રાસોનિકલી આસિસ્ટેડ કેટેલિસિસ વિશે વધુ માહિતીની વિનંતી કરવા માટે કૃપા કરીને આ ફોર્મ ભરો.









મહેરબાની કરીને નોંધ કરો ગોપનીયતા નીતિ.


Sonocatalysis અને ultrasonically આસિસ્ટેડ ઉદ્દીપન સાહિત્ય

સસ્લિક, કે એસ; ડીડેકો, વાય .; ફેંગ, એમએમ; હ્યુઓન, ટી .; કોલબેક, કેજે; મેકનામારા, ડબલ્યુ. બી. III; મડેલેલીની, એમએમ; વોંગ, એમ. (1999): એકોસ્ટિક પોલાણ અને તેના કેમિકલ પરિણામો, માં: ફિલ. ટ્રાન્સ રોય સોક. એ, 1999, 357, 335-353

Suslick, કે એસ. Skrabalak, એસ ઇ (2008): “સોનોકાટાસીસ” વિષમાંગ ઉદ્દીપન, વોલ્યુમ હેન્ડબુક. 4; ERTL, જી .; Knzinger, એચ .; Schth, એફ .; Weitkamp, ​​જે, ઇડીએસ .; વિલે-વીસીએચ: Weinheim, 2008, પૃષ્ઠથી પૃષ્ઠ 2006-2017..