Hielscher Ultrasonics
נשמח לדון בתהליך שלכם.
התקשרו אלינו: +49 3328 437-420
שלחו לנו מייל: info@hielscher.com

טיפולי פחם אולטראסוניים לייצור אנרגיה

הסוניקציה של תרחיצי פחם תורמת לתהליכים שונים במהלך ייצור האנרגיה מפחם. אולטרסאונד מקדם את הידרוגנציה קטליטית במהלך הנזלת פחם. יתר על כן, סוניקציה יכולה לשפר את שטח הפנים ואת יכולת המיצוי של פחם. ניתן להימנע מתגובות לוואי כימיות בלתי רצויות במהלך דה-אפר ודה-גופרית – השלמת התהליך בהרבה פחות זמן. אפילו במהלך תהליך ההפרדה באמצעות הקצפה, הפיזור העדין של חלקיקים יכול להיות משופר באופן משמעותי על ידי סוניקציה.

הנזלת פחם/ תהליך פחם לנוזל

Ultrasonication מקדם את שטיפת פחם, desulfurization, צלחת ומיזוג פחם. (לחצו להגדלה!)דלקים נוזליים יכולים להיות מיוצרים באופן תעשייתי מפחם בתהליך של “הנזלת פחם”. הנזלת פחם יכולה להיות מושגת באמצעות שני מסלולים – ההנזלה הישירה (DCL) והעקיפה (ICL).
בעוד שהנזלה עקיפה כרוכה בדרך כלל בגזיפיקציה של פחם, תהליך ההנזלה הישירה ממיר פחם ישירות לנוזל. לכן, ממסים (למשל טטרלין) או זרזים (למשל MoS2) משמשים בשילוב עם לחצים גבוהים וטמפרטורות כדי לפרק את המבנה האורגני של הפחם. מכיוון שלפחמימנים נוזליים יש בדרך כלל יחס מולארי מימן-פחמן גבוה יותר מאשר פחם, נדרש תהליך הידרוגנציה או דחיית פחמן הן בטכנולוגיות כיל והן בטכנולוגיות DCL.

הנזלת פחם ישירה

מחקרים הראו כי ניתן לשפר במידה ניכרת את הנזלת הפחם הישירה של גחלים שטופלו באולטרסאונד. שלושה סוגים שונים של פחם ביטומני בדרגה נמוכה יותר עברו סוניקציה בממס. האולטרסאונד גרם לנפיחות ו פיזור הביא לתשואות הנזלה גבוהות להפליא.

הנזלת פחם עקיפה

פחם יכול להיות מומר לדלקים נוזליים על ידי תהליכי הנזלת פחם עקיפים (ICL) באמצעות גזיפיקציה ואחריה המרה קטליטית של סינגז לפחמימנים נקיים ודלקי תחבורה מחומצנים כגון מתנול, אתר דימתיל, דיזל פישר-טרופש או דלקים דמויי בנזין. סינתזת פישר-טרופש דורשת שימוש בזרזים כגון זרזים מבוססי ברזל. באמצעות אולטרסאונד פיצול חלקיקיםניתן לשפר באופן משמעותי את יעילות הזרזים.,

מעבד אולטראסוני תעשייתי רב עוצמה UIP16000 לתהליכים תובעניים (לחצו להגדלה!)

UIP16000 - UIP16000 Ultrasonicator כבד Ultrasonic החזק ביותר (16kW)

בקש מידע נוסף

שוחח איתנו על דרישות העיבוד שלך. אנו נמליץ על פרמטרי ההגדרה והעיבוד המתאימים ביותר לפרויקט שלך.





אנא שימו לב מדיניות פרטיות.


הפעלת זרז על-קולי

על ידי טיפול קולי, חלקיקים יכולים להיות התפזרו, deagglomerated ו מפוצלים – וכתוצאה מכך משטח חלקיקים גבוה יותר. עבור זרזים, משמעות הדבר היא משטח פעיל גבוה יותר, אשר מגביר את התגובה הקטליטית של החלקיקים.
דוגמה: זרז Fe בקנה מידה ננומטרי
Sonochemically prepared nanophase iron is an active catalyst for the Fischer—Tropsch hydrogenation of CO and for the hydrogenolysis and dehydrogenation of alkanes, mainly due to its high surface area (>120mg-1). שיעורי המרה של CO ו- H2 אלקנים בעלי משקל מולקולרי נמוך היו גבוהים בערך פי 20 לגרם Fe מאשר אבקת ברזל מסחרית של חלקיקים עדינים (קוטר 5 מיקרומטר) ב-250°C ויותר מפי 100 פעילה ב-200°C.

דוגמאות לזרזים מוכנים באולטרסאונד:
לדוגמה, MoS2ננו-פה,

טיוב זרזים

למרות שזרזים אינם נצרכים במהלך תגובות כימיות, פעילותם ויעילותם יכולות לרדת עקב הצטברות ועבירה. לכן, ניתן לראות כי זרזים בתחילה להראות פעילות קטליטית גבוהה סלקטיביות חמצן. עם זאת, במהלך השפלת התגובה של הזרזים יכולה להתרחש עקב צבירה. על ידי קרינה קולית זרזים ניתן לחדש כמו קוויטציה כוחות לפזר החלקיקים ולהסיר שיקועים מפני השטח.

מערכת אולטרסאונד בהספק גבוה במכולה ליישומים כבדים כגון הנזלת פחם, מיצוי ושטיפה. (לחצו להגדלה!)

מערכת אולטרסאונד בהספק גבוה של 2x60kW ליישומים כבדים

שטיפת פחם: דה-אפר קולי ודה-גופרית

מיזוג קולי יכול לשפר את הביצועים של שיטות הנפקה פחם, אשר משמשים desulphurization ו deashing. היתרון הגדול ביותר של השיטה קולי הוא הסרה בו זמנית של אפר וגופרית. [1] אולטרסאונד והזרימה האקוסטית שלו ידועים בהשפעתם על חלקיקים. אולטרסאונד כוח מפרק ומפזר חלקיקי פחם ומלטש את פני השטח שלהם. יתר על כן, אולטרסאונד מנקה את מטריצת הפחם ומסיר גופרית ואפר.
על ידי מיזוג זרם מוך השן, אולטרסאונד בעוצמה גבוהה מוחל כדי לשפר את de-ashing ו desulfurization של מוך השן. הסוניקציה משפיעה על אופי מוך השן על ידי הפחתת תכולת החמצן והמתח הבין-פנים, תוך העלאת ערך ה- pH והטמפרטורה. בכך, הטיפול הקולי של פחם גופרית גבוהה משפר את desulphurization.

ירידה בסיוע אולטרה-סאונד של הידרופוביות של פיריט

רדיקלים חמצן הנוצרים באולטרסאונד מחמצנים יתר על המידה את פני השטח של הפיריט וגורמים לגופרית הקיימת במוך השן להיראות בצורה של יחידות סולפוקסיד. זה הפחית את ההידרופוביות של הפיריט.

התנאים האינטנסיביים במהלך קריסת האולטרסאונד שנוצר קוויטציה בועות בנוזלים מסוגלות ליצור רדיקלים חופשיים. משמעות הדבר היא שהסוניקציה של המים שוברת את קשרי המולקולה ומייצרת רדיקלים חופשיים של •OH ו- •OH.

H2O → •H + •OH

הרדיקלים החופשיים •OH ו- •H הנוצרים יכולים לעבור תגובות משניות, כדלקמן:
•H + O2 → •HO2
•OH + •OH → H2O2
•הו2 + •הו2 → H2O2 + O2

ה-H2O2 המיוצר אינו יציב ומשחרר חמצן מתהווה במהירות. אז תכולת החמצן במים עולה לאחר מיזוג קולי. החמצן המתהווה, בהיותו פעיל מאוד, יכול להגיב עם חלקיקים מינרליים הקיימים בעיסת השן ולהפחית את תכולת החמצן של העיסה.
חמצון הפיריט (FeS2) מתרחשת עקב התגובה של O2 עם FeS2.
2FeS + 3O2 + 4 שעות2O = 2Fe(אה)2 + 2 שעות2כל כך3
FeS + 2O2 + 2 שעות2O = Fe(OH)2 + ח2כל כך4
2FeS + 2O2 + 2H+ = 2Fe2+ + S2O2- + ח2O

הפקת פחם

עבור מיצוי פחם ממיסים משמשים, אשר יכול לשחרר בתנאי מיצוי שנבחרו מימן עבור הידרוגנציה של פחם. טטרלין הוא ממס מוכח, אשר מחומצן לנפתלן במהלך המיצוי. נפתלן ניתן להפריד ולהמיר, על ידי הידרוגנציה שוב טטרלין. התהליך מתבצע תחת לחץ בטמפרטורות ספציפיות בהתאם לסוג הפחם וזמני המגורים של כשלוש שעות.

הפעלה מחדש קולית של חלקיקי פחם מחומצנים

ציפה של קצף היא תהליך הפרדה המשמש לטיהור ותועלת פחם על ידי ניצול הבדלים בהידרופוביות שלהם.
קשה לצוף גחלים מחומצנות, ככל שההידרופיליות של פני השטח של הפחם גדלה. החמצן המחובר על פני השטח של הפחם יוצר קבוצות פנול קוטבי (-OH), קרבוניל (-C=O) וקרבוקסיל (-COOH), אשר מגבירות את ההידרציה של פני השטח של הפחם ובכך מגבירות את ההידרופיליות שלו, ומונעות ספיגה של ריאגנטים להנפקה.
אולטרסאונד טיפול בחלקיקים ניתן להשתמש בו כדי להסיר שכבות חמצון מחלקיקי פחם, כך שפני השטח של חלקיקי פחם מחומצנים יופעלו מחדש.

פחם-מים-נפט ופחם-מים דלקים

קולי שחיקה ו פיזור משמש ליצירת תרחיפים בגודל דק של חלקיקי פחם במים או בנפט. על ידי ultrasonication, פיזור חלקיקים בגודל עדין ובכך השעיה יציבה נוצר. (ליציבות לאורך זמן, ייתכן שיהיה צורך בתוספת של מייצב). נוכחות המים בדלקים אלה של פחם-מים ופחם-מים-נפט גורמת לבעירה מלאה יותר ומפחיתה פליטות מזיקות. יתר על כן, פחם המפוזר במים הופך להיות חסין פיצוץ המאפשר את הטיפול.

עיון/ ספרות

  1. אמבדקר, ב. (2012): שטיפת פחם קולית לדה-אפר ודה-גופרית: חקירה ניסויית ומידול מכניסטי. שפרינגר, 2012.
  2. קנג, ו'; שון, ח'; קונג, X.; לי, מ. (2009): השפעות משינויים בטבע העיסה לאחר מיזוג קולי על ציפה פחם גבוהה גופרית. כרייה מדע וטכנולוגיה 19, 2009. 498-502.

צור קשר / בקש מידע נוסף

שוחח איתנו על דרישות העיבוד שלך. אנו נמליץ על פרמטרי ההגדרה והעיבוד המתאימים ביותר לפרויקט שלך.





אנא שימו לב מדיניות פרטיות.




עובדות שכדאי לדעת

הומוגנייזרים של רקמות אולטראסוניות מכונים לעתים קרובות סוניק בדיקה, לייזר קולי, משבש אולטרסאונד, מטחנה קולית, קרע סונו, סוניפייר, ממבר קולי, משבש תאים, מפזר קולי או ממיס. המונחים השונים נובעים מהיישומים השונים שניתן למלא באמצעות סוניקציה.

נשמח לדון בתהליך שלכם.

Let's get in contact.