सोनिकेशन फेंटन अभिक्रियाओं को बेहतर बनाता है
सोनो-फेंटन अभिक्रियाएँ फेंटन रसायन को उच्च-शक्ति अल्ट्रासाउंड के साथ जोड़ती हैं, ताकि हाइड्रॉक्सिल रेडिकल का निर्माण तीव्र हो, द्रव्यमान स्थानांतरण बेहतर हो और ऑक्सीकरण द्वारा अपघटन की प्रक्रियाएँ तेज़ हों। प्रयोगशालाओं, पायलट संयंत्रों और औद्योगिक उपयोगकर्ताओं के लिए, Hielscher अल्ट्रासोनिकेटर अपशिष्ट जल उपचार, रंजक अपघटन, मृदा उपचार, लिग्निन पूर्वोपचार और रासायनिक अपघटन जैसी उन्नत ऑक्सीकरण प्रक्रियाओं (AOPs) को बेहतर बनाने का एक नियंत्रणीय और बड़े पैमाने पर विस्तार योग्य तरीका प्रदान करते हैं।
सोनो-फेंटन अभिक्रिया क्या है?
पारंपरिक फेंटन अभिक्रिया में अत्यधिक अभिक्रियाशील हाइड्रॉक्सिल रेडिकल (•OH) उत्पन्न करने के लिए हाइड्रोजन पेरॉक्साइड (H₂O₂) और लौह उत्प्रेरकों का उपयोग किया जाता है। ये रेडिकल कार्बनिक प्रदूषकों, रंजकों, विलायकों, हाइड्रोकार्बनों, लिग्निन और अन्य कठिनाई से अपघटित होने वाले यौगिकों का ऑक्सीकरण करते हैं। जब इसमें उच्च-शक्ति अल्ट्रासाउंड जोड़ा जाता है, तो इस प्रक्रिया को सोनो-फेंटन अभिक्रिया या अल्ट्रासोनिक फेंटन अभिक्रिया कहा जाता है।
अल्ट्रासोनिकेशन दो पूरक तरीकों से फेंटन रसायन को बेहतर बनाता है:
- सोनोकेमिकल प्रभाव: ध्वनिक कैविटेशन जल के सोनोविश्लेषण और अतिरिक्त रेडिकल निर्माण को बढ़ावा देता है।
- सोनोमैकेनिकल प्रभाव: कैविटेशन के सूक्ष्म जेट और अपरूपण मिश्रण, उत्प्रेरक परिक्षेपण, अंतरापृष्ठीय क्षेत्रफल और द्रव्यमान स्थानांतरण को बेहतर बनाते हैं।
शोधकर्ताओं और प्रक्रिया इंजीनियरों के लिए व्यावहारिक लाभ एक अधिक तीव्र ऑक्सीकरण प्रक्रिया है, जो अभिक्रिया का समय कम कर सकती है, प्रदूषकों के अपघटन को बेहतर बना सकती है, उत्प्रेरक के उपयोग को बढ़ा सकती है और फेंटन-प्रकार के उपचारों का बड़े पैमाने पर विस्तार आसान बना सकती है।
क्या आप सोनो-फेंटन प्रक्रिया के लिए अल्ट्रासोनिक रिएक्टर तलाश रहे हैं?
Hielscher बैच और इनलाइन सोनो-फेंटन अनुप्रयोगों के लिए अल्ट्रासोनिक प्रोसेसर, प्रोब, प्रवाह सेल और दबावयुक्त किए जा सकने वाले रिएक्टर प्रदान करता है। हमारी टीम प्रयोगशाला व्यवहार्यता परीक्षणों, पायलट परीक्षणों या पूर्ण पैमाने पर उत्पादन के लिए सही आयाम, सोनोट्रोड, रिएक्टर ज्यामिति और शक्ति श्रेणी चुनने में आपकी सहायता कर सकती है।
सामान्य अनुप्रयोग
- औद्योगिक अपशिष्ट जल उपचार
- रंजकों और वस्त्र उद्योग के बहिःस्राव का अपघटन
- पेट्रोकेमिकल अपशिष्ट जल उपचार
- मृदा और तलछट का उपचार
- लिग्निन और बायोमास का पूर्वोपचार
- खतरनाक यौगिकों का ऑक्सीकरण द्वारा अपघटन
- उन्नत ऑक्सीकरण प्रक्रिया का विकास
उच्च-शक्ति अल्ट्रासाउंड फेंटन अभिक्रियाओं को कैसे बेहतर बनाता है
जब उच्च-शक्ति अल्ट्रासाउंड की ऊर्जा किसी द्रव में संचारित की जाती है, तो ध्वनिक कैविटेशन होता है। बारी-बारी से बदलते दाब चक्रों के दौरान सूक्ष्म वाष्प गुहाएँ बढ़ती हैं और संपीड़न के दौरान प्रचंड रूप से ढह जाती हैं। इनके ढहने से स्थानीय गर्म बिंदु बनते हैं, जहाँ क्षणिक तापमान और दाब बहुत अधिक होते हैं। जलीय प्रणालियों में, कैविटेशन हाइड्रॉक्सिल रेडिकल और हाइड्रोजन पेरॉक्साइड जैसी अभिक्रियाशील प्रजातियों के निर्माण को बढ़ावा दे सकता है।
फेंटन या फेंटन-जैसी प्रक्रिया में, कैविटेशन द्वारा संचालित यह रसायन लौह-उत्प्रेरित H₂O₂ अपघटन के साथ मिलकर काम करता है। साथ ही, अल्ट्रासोनिक अपरूपण ऑक्सीकारकों, उत्प्रेरकों, निलंबित ठोस पदार्थों और घुले हुए संदूषकों के बीच संपर्क को बेहतर बनाता है। इससे अल्ट्रासाउंड विशेष रूप से निम्नलिखित के लिए उपयोगी बनता है:
- ऐसी अपशिष्ट जल धाराएँ जिनमें कम जैवअपघटनीय कार्बनिक संदूषक हों;
- मैग्नेटाइट, गोएथाइट, TiO₂ या लौह ऑक्साइड जैसे विषमांगी उत्प्रेरक;
- स्लरी, मृदा निलंबन, बायोमास निलंबन और उत्प्रेरक-युक्त द्रव;
- बैच और इनलाइन उन्नत ऑक्सीकरण प्रक्रियाएँ जिनके लिए विश्वसनीय रूप से बड़े पैमाने पर विस्तार आवश्यक हो।
अल्ट्रासोनिक सोनो-फेंटन रिएक्टरों के लाभ
- अधिक ऑक्सीकरण तीव्रता: अल्ट्रासाउंड रेडिकल निर्माण बढ़ाता है और ऑक्सीकरण द्वारा अपघटन की अभिक्रिया गतिकी को बेहतर बनाता है।
- उत्प्रेरक का बेहतर उपयोग: कैविटेशन उत्प्रेरकों को परिक्षेपित करता है और द्रव-ठोस संपर्क को बेहतर बनाता है।
- अभिक्रिया में कम समय: तीव्र रेडिकल उत्पादन और मिश्रण उपचार का समय कम कर सकते हैं।
- बड़े पैमाने पर विस्तार योग्य रिएक्टर डिज़ाइन: Hielscher सुसंगत आयाम नियंत्रण वाले प्रयोगशाला, पायलट और औद्योगिक अल्ट्रासोनिक रिएक्टर प्रदान करता है।
- बैच या इनलाइन संचालन: प्रक्रियाओं को बीकरों या बैच टैंकों में विकसित किया जा सकता है और सतत प्रवाह रिएक्टरों में स्थानांतरित किया जा सकता है।
- प्रक्रिया की निगरानी: डिजिटल Hielscher अल्ट्रासोनिकेटर आयाम, शक्ति निवेश, तापमान, दाब और प्रसंस्करण समय पर नियंत्रण प्रदान करते हैं।
- 24/7 औद्योगिक संचालन: अत्यधिक कार्यभार के लिए निर्मित अल्ट्रासोनिक प्रोसेसर निरंतर पूर्ण भार पर संचालन के लिए डिज़ाइन किए गए हैं।
आपको सोनो-फेंटन उपचार पर कब विचार करना चाहिए?
सोनो-फेंटन उपचार सबसे अधिक प्रासंगिक तब होता है जब पारंपरिक फेंटन प्रक्रिया बहुत धीमी हो, उत्प्रेरक का संपर्क सीमित हो, संदूषकों का ऑक्सीकरण कठिन हो, या निलंबित ठोस पदार्थ प्रक्रिया की दक्षता कम करते हों। यह तब भी उपयोगी होता है जब मूल ऑक्सीकरण रसायन को बदले बिना किसी प्रक्रिया को प्रयोगशाला में व्यवहार्यता परीक्षण से औद्योगिक प्रसंस्करण क्षमता तक विकसित करना हो।
| प्रक्रिया की चुनौती | अल्ट्रासाउंड कैसे मदद करता है | खरीदार की सामान्य आवश्यकता |
|---|---|---|
| प्रदूषकों का धीमा विघटन | अतिरिक्त रेडिकल निर्माण और बेहतर द्रव्यमान स्थानांतरण | कम अभिक्रिया समय और अधिक रूपांतरण |
| उत्प्रेरक और द्रव के बीच अपर्याप्त संपर्क | कैविटेशन कणों को परिक्षेपित करता है और उत्प्रेरक की सतहों को नवीकृत करता है | स्लरी या विषमांगी प्रणालियों में उत्प्रेरक का विश्वसनीय प्रदर्शन |
| प्रयोगशाला से पायलट स्तर तक पैमाना बढ़ाना | आयाम नियंत्रित अल्ट्रासोनिक प्रोसेसर पुनरुत्पादनीय संचालन स्थितियाँ प्रदान करते हैं | बड़े रिएक्टरों में स्थानांतरित किए जा सकने वाले प्रक्रिया डेटा |
| उच्च प्रदूषण भार वाला औद्योगिक बहिःस्राव | उच्च शक्ति वाला अल्ट्रासाउंड तीव्र AOP स्थितियों में सहायक होता है | निरंतर उपचार के लिए मज़बूत उपकरण |
सोनो-फेंटन अनुकूलन के लिए महत्वपूर्ण प्रक्रिया प्राचल
सोनो-फेंटन अभिक्रिया की दक्षता रासायनिक और अल्ट्रासोनिक, दोनों प्रकार के प्राचलों पर निर्भर करती है। व्यवहार्यता परीक्षण के दौरान, Hielscher ग्राहकों को विशिष्ट अपशिष्ट जल, स्लरी या अभिक्रिया मिश्रण के लिए प्रासंगिक संचालन सीमा का मूल्यांकन करने में मदद करता है।
- अल्ट्रासोनिक आयाम: सोनोट्रोड पर कैविटेशन की तीव्रता नियंत्रित करने वाला मुख्य प्राचल है।
- शक्ति घनत्व और ऊर्जा निवेश: उपचारित आयतन की प्रति इकाई पर सोनोकेमिकल तीव्रता निर्धारित करते हैं।
- H₂O₂ सांद्रता: रेडिकल उत्पादन और ऑक्सीकारक की शेष माँग को प्रभावित करती है।
- लौह उत्प्रेरक का प्रकार और मात्रा: इनमें Fe2+, Fe3+, मैग्नेटाइट, गोएथाइट, TiO₂-सहायित प्रणालियाँ या स्थिरीकृत उत्प्रेरक शामिल हैं।
- pH और तापमान: फेंटन अभिक्रिया की गतिकी, उत्प्रेरक की विलेयता और रेडिकल अभिक्रिया मार्गों को प्रभावित करते हैं।
- निवास समय: बैच टैंकों या इनलाइन प्रवाह रिएक्टरों में रूपांतरण निर्धारित करता है।
- दाब: दाबयुक्त किए जा सकने वाले अल्ट्रासोनिक रिएक्टर निरंतर संचालन में कैविटेशन स्थितियों को तीव्र कर सकते हैं।
केस अध्ययन: अल्ट्रासोनिक रूप से संवर्धित फेंटन अभिक्रियाएँ
रासायनिक विघटन, विसंदूषण, बायोमास पूर्वोपचार और औद्योगिक अपशिष्ट जल उपचार के लिए फेंटन और फेंटन जैसी अभिक्रियाओं पर उच्च शक्ति वाले अल्ट्रासाउंड के सकारात्मक प्रभावों का अध्ययन किया गया है। नीचे दिए गए उदाहरण दिखाते हैं कि अल्ट्रासाउंड विभिन्न प्रणालियों में रेडिकल निर्माण, विघटन दर और प्रक्रिया दक्षता कैसे बेहतर कर सकता है।
हाइड्रॉक्सिल रेडिकल उत्पादन बढ़ाने के लिए सोनोउत्प्रेरकीय–फेंटन अभिक्रिया
Ninomiya और सहकर्मियों (2013) ने प्रदर्शित किया कि अल्ट्रासोनिकेशन, TiO₂, H₂O₂ और लौह उत्प्रेरक को संयोजित करने से हाइड्रॉक्सिल रेडिकल उत्पादन में उल्लेखनीय वृद्धि हुई। इस प्रक्रिया को लिग्नोसेल्युलोसिक बायोमास के पूर्वोपचार चरण के रूप में लिग्निन विघटन के लिए लागू किया गया, जिससे बाद में होने वाले एंज़ाइमी जलअपघटन में सहायता मिली।
प्रायोगिक व्यवस्था: नमूने के निलंबन में TiO₂ कण (2 g/L), H₂O₂ (100 mM) और FeSO4·7H₂O (1 mM) मिलाए गए। निलंबन का सोनिकेशन 180 min तक Hielscher UP200S / UP200St श्रेणी के अल्ट्रासोनिक प्रोसेसर से, 35 W अल्ट्रासोनिक शक्ति पर प्रोब सोनोट्रोड का उपयोग करके किया गया। पात्र का तापमान 25 °C पर नियंत्रित रखा गया।
परिणाम: सोनोउत्प्रेरकीय–फेंटन अभिक्रिया में DHBA की सांद्रता 378 μM तक पहुँची, जबकि अल्ट्रासाउंड और TiO₂ के बिना फेंटन अभिक्रिया में यह 115 μM थी। सोनोउत्प्रेरकीय–फेंटन उपचार में लिग्निन विघटन अधिक तेज़ी से बढ़ा, जो अल्ट्रासाउंड, उत्प्रेरक और फेंटन रसायन के बीच प्रबल सहक्रिया का संकेत देता है।
व्यवहार्यता से उत्पादन तक
उपचार की उपयुक्त संचालन सीमा निर्धारित करने के लिए प्रयोगशाला सोनिकेटर से शुरुआत करें। फिर नियंत्रित आयाम, प्रवाह दर, दाब और तापमान का उपयोग करके पायलट और औद्योगिक अल्ट्रासोनिक प्रवाह रिएक्टरों तक पैमाना बढ़ाएँ।
सोनो-फेंटन जैसे मृदा उपचार द्वारा नैफ्थलीन का विघटन
Virkutyte et al. (2009) ने अल्ट्रासाउंड और हाइड्रोजन पेरॉक्साइड को संयोजित करके मिट्टी में नैफ़्थलीन के अपघटन की जाँच की। उच्च हाइड्रोजन पेरॉक्साइड सांद्रता और कम प्रारंभिक नैफ़्थलीन सांद्रता पर उच्चतम अपघटन दक्षता प्राप्त हुई। 100, 200 और 400 W पर अल्ट्रासोनिक विकिरण से क्रमशः 78%, 94% और 97% की अपघटन दक्षताएँ दर्ज की गईं।
अध्ययन में प्रयुक्त Hielscher अल्ट्रासोनिकेटर थे UP100H, UP200St, और UP400St। बेहतर अपघटन का श्रेय अल्ट्रासाउंड और हाइड्रोजन पेरॉक्साइड के सहक्रियात्मक प्रभाव को दिया गया, जिसमें रेडिकल निर्माण और मृदा मैट्रिक्स में आयरन ऑक्साइडों के साथ बेहतर अंतःक्रिया शामिल हैं।
अल्ट्रासाउंड विकिरण उपचार से पहले और बाद में मिट्टी का SEM–EDS सूक्ष्मचित्र।
(चित्र और अध्ययन: ©Virkutyte et al., 2009)
कार्बन डाइसल्फाइड का सोनोकेमिकल ऑक्सीकरण
Adewuyi और Appaw ने 20 kHz और 20°C पर जलीय विलयन में कार्बन डाइसल्फाइड (CS₂) का सोनोकेमिकल ऑक्सीकरण प्रदर्शित किया। अल्ट्रासाउंड की तीव्रता बढ़ने के साथ CS₂ का निष्कासन बढ़ा, जिसे अधिक प्रबल कैविटेशन और बढ़े हुए रेडिकल निर्माण से जोड़ा गया। अध्ययन से संकेत मिलता है कि जलीय धाराओं से कार्बन डाइसल्फाइड हटाने के लिए सोनोकेमिकल ऑक्सीकरण एक प्रभावी विधि हो सकती है।
रंजक और वस्त्र उद्योग के अपशिष्ट जल के लिए सोनो-फेंटन उपचार
वस्त्र और संबंधित उद्योगों के रंजक युक्त बहिःस्रावों का उपचार कठिन हो सकता है, क्योंकि अनेक रंजक और रंजकों के उपोत्पाद अपघटन-प्रतिरोधी, रंगीन और कम जैवअपघटनीय होते हैं। रंजक अपघटन के लिए फेंटन और फेंटन-सदृश उन्नत ऑक्सीकरण प्रक्रियाओं का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। अल्ट्रासाउंड रेडिकल उत्पादन, उत्प्रेरक परिक्षेपण और द्रव्यमान स्थानांतरण को बढ़ाकर इन प्रक्रियाओं में सुधार कर सकता है।
Reactive Red 120 रंजक का अपघटन
Garófalo-Villalta et al. (2020) ने कृत्रिम रूप से तैयार पानी में Reactive Red 120 रंजक (RR-120) के अपघटन का अध्ययन किया। आयरन(II) सल्फेट के साथ समांगी सोनो-फेंटन उपचार और गोएथाइट-आधारित उत्प्रेरकों के साथ विषमांगी सोनो-फेंटन उपचार की तुलना की गई। 60 min में समांगी प्रक्रिया से 98.10% रंजक अपघटन प्राप्त हुआ, जबकि गोएथाइट वाली विषमांगी प्रक्रिया से pH 3.0 पर 96.07% अपघटन प्राप्त हुआ।
अध्ययन में यह भी पाया गया कि असंशोधित गोएथाइट की तुलना में संशोधित उत्प्रेरकों ने अपघटन के प्रदर्शन में सुधार किया। COD, TOC और BOD/COD मापों ने दिखाया कि सोनो-फेंटन उपचार ने न केवल विलयन को रंगहीन किया, बल्कि अवशिष्ट कार्बनिक यौगिकों की जैवअपघटनीयता में भी सुधार किया। चित्र में प्रयोगों में उपयोग किया गया Hielscher UP100H दिखाया गया है।
एज़ो रंजक RO107 का विषमांगी सोनो-फेंटन अपघटन
Jaafarzadeh et al. (2018) ने सोनो-फेंटन-सदृश प्रक्रिया का उपयोग करके एज़ो रंजक Reactive Orange 107 (RO107) का निष्कासन प्रदर्शित किया, जिसमें उत्प्रेरक के रूप में मैग्नेटाइट (Fe₃O4) नैनोकणों का उपयोग किया गया। ध्वनिक कैविटेशन उत्पन्न करने के लिए Hielscher UP400S / UP400St श्रेणी के अल्ट्रासोनिकेटर का उपयोग किया गया, जो 7 mm सोनोट्रोड से सुसज्जित था।
परिणाम: 0.8 g/L मैग्नेटाइट नैनोकण, pH 5, 10 mM H₂O₂, 300 W/L अल्ट्रासोनिक शक्ति और 25 min अभिक्रिया समय पर एज़ो रंजक का पूर्ण निष्कासन प्राप्त हुआ। वास्तविक वस्त्र उद्योग के अपशिष्ट जल में COD को 180 min में 2360 mg/L से घटाकर 489.5 mg/L कर दिया गया। लेखकों ने अल्ट्रासोनिक शक्ति को विषमांगी फेंटन-सदृश तंत्र में RO107 की अपघटन दर को प्रभावित करने वाले आवश्यक कारकों में से एक के रूप में पहचाना।
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pH 5, 0.8 g/L MNPs, 10 mM H₂O₂, 50 mg/L RO107, 300 W अल्ट्रासोनिक शक्ति और 30 min अभिक्रिया समय पर RO107 का अपघटन।
अध्ययन और चित्र: ©Jaafarzadeh et al., 2018.
सोनो-फेंटन और उन्नत ऑक्सीकरण प्रक्रियाओं के लिए Hielscher अल्ट्रासोनिकेटर
Hielscher Ultrasonics गहन कार्यभार वाले सोनोकेमिकल अनुप्रयोगों के लिए उच्च-प्रदर्शन वाले अल्ट्रासोनिक प्रोसेसर और रिएक्टर डिज़ाइन और निर्मित करता है। इन अनुप्रयोगों में फेंटन अभिक्रियाएँ, सोनो-फेंटन अभिक्रियाएँ, सोनो-फोटोकेमिकल अभिक्रियाएँ और अन्य उन्नत ऑक्सीकरण प्रक्रियाएँ शामिल हैं। निरंतर उत्पादन और उपचार धाराओं के लिए कॉम्पैक्ट प्रयोगशाला उपकरणों से लेकर औद्योगिक अल्ट्रासोनिक रिएक्टरों तक प्रणालियाँ उपलब्ध हैं।
Hielscher सोनोकेमिकल रिएक्टरों के लाभ
- बैच और इनलाइन रिएक्टर विन्यास
- प्रयोगशाला, पायलट और औद्योगिक शक्ति श्रेणियाँ
- पूर्ण भार पर 24/7/365 संचालन
- छोटे आयतनों, उच्च प्रवाह दरों और समानांतर इकाइयाँ जोड़कर क्षमता बढ़ाने वाले संयंत्रों के लिए उपयुक्त
- दाबित किए जा सकने वाले और तापमान-नियंत्रित रिएक्टर
- रासायनिक और स्लरी अनुप्रयोगों के लिए मजबूत सोनोट्रोड
- आसान स्थापना, सफाई और प्रक्रिया एकीकरण
- डिजिटल नियंत्रण, डेटा रिकॉर्डिंग और वैकल्पिक स्वचालन
- बीकर परीक्षणों से औद्योगिक प्रवाह रिएक्टरों तक विश्वसनीय पैमाना विस्तार
सोनो-फेंटन प्रक्रियाओं के लिए अल्ट्रासोनिक उपकरण का चयन
नीचे दी गई तालिका सामान्य बैच आयतनों और प्रवाह दरों के लिए उपयुक्त Hielscher अल्ट्रासोनिकेटरों का संकेत देती है। उपकरण का अंतिम चयन प्रक्रिया के रसायन विज्ञान, लक्षित रूपांतरण, निवास समय, ठोस पदार्थ की मात्रा, तापमान, दाब और आवश्यक ऊर्जा निवेश पर निर्भर करता है।
| बैच आयतन | प्रवाह दर | अनुशंसित उपकरण | सामान्य उपयोग |
|---|---|---|---|
| 1 से 500 mL | 10 से 200 mL/min | UP100H | व्यवहार्यता परीक्षण, नमूनों की प्रारंभिक जाँच, उत्प्रेरक मूल्यांकन |
| 10 से 2000 mL | 20 से 400 mL/min | UP200Ht, UP400St | प्रयोगशाला में अनुकूलन और छोटे पायलट परीक्षण |
| 0.1 से 20 L | 0.2 से 4 L/min | UIP2000hdT | पायलट पैमाना, प्रक्रिया सत्यापन, छोटे पैमाने पर उत्पादन |
| 10 से 100 L | 2 से 10 L/min | UIP4000hdT | औद्योगिक उपचार लाइनें और उच्च प्रसंस्करण क्षमता वाली AOP |
| n.a. | 10 से 100 L/min | UIP16000 | बड़े पैमाने पर निरंतर प्रसंस्करण |
| n.a. | अधिक प्रवाह दरें | इन उपकरणों के क्लस्टर: UIP16000 | बहुत उच्च प्रसंस्करण क्षमता के लिए समानांतर इकाइयाँ जोड़कर क्षमता बढ़ाने वाले संयंत्र |
सोनो-फेंटन व्यवहार्यता परीक्षण कैसे शुरू करें
उपकरण की विश्वसनीय अनुशंसा के लिए Hielscher आम तौर पर रसायन विज्ञान, लक्षित संदूषकों, उपचार आयतन, प्रवाह दर, ऑक्सीकारक की खुराक, उत्प्रेरक के प्रकार, pH की सीमा, तापमान की सीमाओं और आवश्यक रूपांतरण की समीक्षा करता है। प्रयोगशाला परीक्षणों के लिए आवश्यक ऊर्जा निवेश और प्रक्रिया की परिचालन सीमाएँ निर्धारित करने हेतु आम तौर पर UP200Ht, UP400St या UIP1000hdT जैसे प्रयोगशाला या बेंच-टॉप प्रोब अल्ट्रासोनिकेटर का उपयोग किया जाता है।
निरंतर संचालन के लिए Hielscher नियंत्रित निवास समय, दाब, तापमान और शक्ति निवेश वाले अल्ट्रासोनिक प्रवाह सेल और इनलाइन रिएक्टर विन्यस्त कर सकता है। इससे विभिन्न आयामों और प्रवाह दरों पर उपचार के प्रदर्शन की सीधी तुलना की जा सकती है।
अपनी फेंटन अभिक्रिया को बेहतर बनाने में हमारी सहायता लें!
UIP1000hdT (1000 वाट, 20 kHz) के साथ सोनोकेमिकल बैच सेटअप सोनो-फेंटन अभिक्रियाओं के लिए।
सोनो-फेंटन अभिक्रियाओं के बारे में अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न
फेंटन और सोनो-फेंटन उपचार में क्या अंतर है?
फेंटन उपचार में हाइड्रॉक्सिल रेडिकल उत्पन्न करने के लिए हाइड्रोजन पेरॉक्साइड और लौह उत्प्रेरकों का उपयोग किया जाता है। सोनो-फेंटन उपचार में उच्च-शक्ति अल्ट्रासाउंड जोड़ा जाता है। अल्ट्रासोनिक कैविटेशन रेडिकल निर्माण बढ़ाता है और मिश्रण, उत्प्रेरक संपर्क तथा द्रव्यमान अंतरण में सुधार करता है।
क्या सोनो-फेंटन उपचार का उपयोग औद्योगिक अपशिष्ट जल के लिए किया जा सकता है?
हाँ। सोनो-फेंटन उपचार का उपयोग औद्योगिक अपशिष्ट जल, रंजकयुक्त बहिःस्रावों, पेट्रोकेमिकल अपशिष्ट जल, संदूषित स्लरी और कठिनाई से विघटित होने वाले कार्बनिक यौगिकों वाली अन्य धाराओं के लिए प्रक्रिया विकास में किया जाता है। औद्योगिक व्यवहार्यता संदूषक भार, ऑक्सीकारक की माँग, उत्प्रेरक प्रणाली, उपचार के लक्ष्य और ऊर्जा संतुलन पर निर्भर करती है।
क्या अल्ट्रासाउंड रसायनों की खपत कम कर सकता है?
अल्ट्रासाउंड रेडिकल निर्माण और द्रव्यमान अंतरण को तीव्र करके ऑक्सीकारकों और उत्प्रेरकों के उपयोग की दक्षता में सुधार कर सकता है। रसायनों की खपत कम की जा सकती है या नहीं, इसकी पुष्टि वास्तविक अपशिष्ट जल या अभिक्रिया मिश्रण का उपयोग करके किए गए परीक्षणों में की जानी चाहिए।
क्या प्रक्रिया का पैमाना बढ़ाया जा सकता है?
हाँ। Hielscher अल्ट्रासोनिकेटर ऐसी प्रक्रियाओं के विकास के लिए डिज़ाइन किए गए हैं जिनका पैमाना बढ़ाया जा सकता है। आयाम, ऊर्जा निवेश, निवास समय, तापमान, दाब और रिएक्टर की ज्यामिति को नियंत्रित करके प्रयोगशाला परीक्षणों के परिणामों को पायलट और औद्योगिक प्रणालियों में लागू किया जा सकता है।
मेरी प्रक्रिया के लिए कौन-सा अल्ट्रासोनिक प्रोसेसर उपयुक्त है?
सही प्रोसेसर नमूने के आयतन, प्रवाह दर, लक्षित रूपांतरण, ठोस पदार्थ की मात्रा, श्यानता, परिचालन तापमान और दाब पर निर्भर करता है। Hielscher निरंतर प्रसंस्करण के लिए प्रयोगशाला अल्ट्रासोनिकेटर, पायलट प्रणालियाँ और औद्योगिक अल्ट्रासोनिक रिएक्टर उपलब्ध कराता है।
सोनो-ओज़ोनेशन प्रक्रिया क्या है?
सोनो-ओज़ोनेशन एक उन्नत ऑक्सीकरण प्रक्रिया है, जो अधिक अभिक्रियाशील रेडिकल उत्पन्न करने और तरल पदार्थों में द्रव्यमान अंतरण सुधारने के लिए ओज़ोन उपचार को उच्च शक्ति वाले अल्ट्रासाउंड के साथ जोड़ती है। यह सहक्रिया केवल ओज़ोनेशन की तुलना में पानी या अपशिष्ट जल में कार्बनिक प्रदूषकों, रंगों, सूक्ष्मजीवों और कठिनाई से विघटित होने वाले यौगिकों के विघटन को तेज़ करती है।
साहित्य / संदर्भ
- Kazuaki Ninomiya, Hiromi Takamatsu, Ayaka Onishi, Kenji Takahashi, Nobuaki Shimizu (2013): Sonocatalytic–Fenton reaction for enhanced OH radical generation and its application to lignin degradation. Ultrasonics Sonochemistry, Volume 20, Issue 4, 2013. 1092-1097.
- Nematollah Jaafarzadeh, Afshin Takdastan, Sahand Jorfi, Farshid Ghanbari, Mehdi Ahmadi, Gelavizh Barzegar (2018): The performance study on ultrasonic/Fe₃O4/H₂O₂ for degradation of azo dye and real textile wastewater treatment. Journal of Molecular Liquids Vol. 256, 2018. 462–470.
- Virkutyte, Jurate; Vickackaite, Vida; Padarauskas, Audrius (2009): Sono-oxidation of soils: Degradation of naphthalene by sono-Fenton-like process. Journal of Soils and Sediments 10, 2009. 526-536.
- Garófalo-Villalta, Soraya; Medina Espinosa, Tanya; Sandoval Pauker, Christian; Villacis, William; Ciobotă, Valerian; Muñoz, Florinella; Vargas Jentzsch, Paul (2020): Degradation of Reactive Red 120 dye by a heterogeneous Sono-Fenton process with goethite deposited onto silica and calcite sand. Journal of the Serbian Chemical Society 85, 2020. 125-140.
- Ahmadi, Mehdi; Haghighifard, Nematollah; Soltani, Reza; Tobeishi, Masumeh; Jorfi, Sahand (2019): Treatment of a saline petrochemical wastewater containing recalcitrant organics using electro-Fenton process: persulfate and ultrasonic intensification. Desalination and Water Treatment 169, 2019. 241-250.
- Adewuyi, Yusuf G.; Appaw, Collins (2002): Sonochemical Oxidation of Carbon Disulfide in Aqueous Solutions: Reaction Kinetics and Pathways. Industrial & Engineering Chemistry Research 41 (20), 2002. 4957–4964.
UIP1000hdT मॉडल के औद्योगिक सोनिकेटर सोनोकेमिकल अभिक्रियाओं के लिए प्रवाह-युक्त क्लस्टर सेटअप में
Hielscher Ultrasonics उच्च प्रदर्शन वाले अल्ट्रासोनिक प्रोसेसर प्रयोगशाला आकार से लेकर औद्योगिक आकार तक में बनाती है.




