ऊर्जा उत्पादन के लिए अल्ट्रासोनिक कोयला उपचार

अल्ट्रासोनिक उत्प्रेरक सक्रियण

अल्ट्रासोनिक उपचार द्वारा, कण हो सकते हैं छितरी, डीग्लोमेरेटेड और खंडित – resulting in a higher particle surface. For catalysts, this means higher active surface, which increases the particles’ catalytic reactivity.
उदाहरण: नैनो-स्केल Fe उत्प्रेरक
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). CO और H के रूपांतरण की दरें₂ कम आणविक भार के लिए, अल्केन्स ठीक कण (5 माइक्रोन व्यास) वाणिज्यिक लोहे के पाउडर की तुलना में लगभग 20 गुना अधिक थे, 250 डिग्री सेल्सियस पर और 200 डिग्री सेल्सियस पर 100 गुना अधिक सक्रिय थे।

अल्ट्रासोनिक रूप से तैयार उत्प्रेरक के लिए उदाहरण:
जैसे एम.ओ.एस.₂, नैनो-फे

उत्प्रेरक पुनर्ग्रहण

भले ही रासायनिक प्रतिक्रियाओं के दौरान उत्प्रेरक का सेवन नहीं किया जाता है, लेकिन ढेर और दूषण के कारण उनकी गतिविधि और दक्षता कम हो सकती है। इसलिए, यह देखा जा सकता है कि उत्प्रेरक शुरू में एक उच्च उत्प्रेरक गतिविधि और ऑक्सीजन चयनात्मकता दिखाते हैं। हालांकि, प्रतिक्रिया के दौरान उत्प्रेरक का क्षरण एकत्रीकरण के कारण हो सकता है। अल्ट्रासोनिक विकिरण उत्प्रेरक द्वारा पुनर्जीवित किया जा सकता है गुहिकायन बलों छितरा कण और सतह से जमाव को हटा दें।

कोल वॉश: अल्ट्रासोनिक डी-एशिंग और डिसल्फराइजेशन

अल्ट्रासोनिक कंडीशनिंग कोयला प्लवनशीलता विधियों के प्रदर्शन को बढ़ा सकती है, जिनका उपयोग डिसल्फराइजेशन और डीशिंग के लिए किया जाता है। अल्ट्रासोनिक विधि का सबसे बड़ा लाभ राख और सल्फर का एक साथ हटाने है। [1] अल्ट्रासाउंड और इसकी ध्वनिक स्ट्रीमिंग कणों पर उनके प्रभाव के लिए प्रसिद्ध हैं। पावर अल्ट्रासाउंड कोयले के कणों को डीग्लोमरेट और फैलाता है और उनकी सतह को पॉलिश करता है। इसके अलावा, अल्ट्रासाउंड सल्फर और राख को हटाते हुए कोयला मैट्रिक्स को साफ करता है।
लुगदी धारा कंडीशनिंग द्वारा, उच्च शक्ति अल्ट्रासाउंड लुगदी के de-ashing और desulfurization में सुधार करने के लिए लागू किया जाता है. सोनिकेशन ऑक्सीजन सामग्री और इंटरफेसियल तनाव को कम करके लुगदी प्रकृति को प्रभावित करता है, जबकि पीएच मान और तापमान में वृद्धि करता है। इस प्रकार, उच्च सल्फर कोयले का अल्ट्रासोनिक उपचार डिसल्फराइजेशन में सुधार करता है।

Ultrasonically-Assisted Reduction of Hydrophobicity of Pyrite (पाइराइट की hydrophobicity) की कमी

अल्ट्रासोनिक रूप से उत्पन्न ऑक्सीजन रेडिकल पाइराइट सतह को अधिक ऑक्सीकरण करते हैं और लुगदी में मौजूद सल्फर को सल्फ़ोक्साइड इकाइयों के रूप में दिखाई देते हैं। इससे पाइराइट की हाइड्रोफोबिसिटी कम हो गई।

अल्ट्रासोनिक रूप से उत्पन्न के पतन के दौरान तीव्र स्थिति गुहिकायन तरल पदार्थों में बुलबुले मुक्त कण बनाने में सक्षम हैं। इसका अर्थ यह है कि अर्थात् जल का सोनिकेशन अणु बंधों को तोड़ता है जो •OH और •OH के मुक्त कणों का उत्पादन करते हैं।

H₂ओ → • एच + • ओह
उत्पन्न •OH और •H मुक्त कण माध्यमिक प्रतिक्रियाओं से गुजर सकते हैं, जो निम्नानुसार हैं:
•एच + ओ₂ → • एचओ₂
• ओह + • ओह → एच₂O₂
•एच.ओ.₂ + • एचओ₂ → एच 2 ओ₂ + ओ₂
उत्पादित H2O2 अस्थिर है और नवजात ऑक्सीजन को जल्दी से डिस्चार्ज करता है। तो अल्ट्रासोनिक कंडीशनिंग के बाद पानी में ऑक्सीजन की मात्रा बढ़ जाती है। नवजात ऑक्सीजन, अत्यधिक सक्रिय होने के कारण, लुगदी में मौजूद खनिज कणों के साथ प्रतिक्रिया कर सकती है और लुगदी की ऑक्सीजन सामग्री को कम कर सकती है।
पाइराइट का ऑक्सीकरण (FeS₂) ओ की प्रतिक्रिया के कारण होता है₂ FeS के साथ₂.
2एफईएस + 3हे₂ + 4एच₂ओ = 2Fe (OH)₂ + 2एच₂इसलिए₃
एफईएस + 2हे₂ + 2एच₂ओ = Fe (OH)₂ + एच₂इसलिए₄
2एफईएस + 2हे₂ + 2एच+ = 2फे²⁺ + एस₂O^2- + एच₂O

कोयला निष्कर्षण

कोयला निष्कर्षण के लिए सॉल्वैंट्स का उपयोग किया जाता है जो कोयले के हाइड्रोजनीकरण के लिए चुने हुए निष्कर्षण शर्तों के तहत हाइड्रोजन जारी कर सकते हैं। टेट्रालिन एक सिद्ध विलायक है, जो निष्कर्षण के दौरान नेफ़थलीन में ऑक्सीकरण होता है। नेफ़थलीन को अलग किया जा सकता है और टेट्रालिन में फिर से हाइड्रोजनीकरण द्वारा परिवर्तित किया जा सकता है। प्रक्रिया को कोयले के प्रकार और लगभग तीन घंटे के निवास समय के आधार पर विशिष्ट तापमान पर दबाव में किया जाता है।

ऑक्सीकृत कोयला कणों का अल्ट्रासोनिक पुनर्सक्रियन

झाग फ्लोटेशन एक पृथक्करण प्रक्रिया है जिसका उपयोग कोयले को शुद्ध करने और लाभकारी बनाने के लिए उनकी हाइड्रोफोबिसिटी में अंतर का लाभ उठाकर किया जाता है।
ऑक्सीकृत कोयले को तैरना मुश्किल होता है, क्योंकि कोयले की सतह की हाइड्रोफिलिसिटी बढ़ जाती है। कोयले की सतह पर संलग्न ऑक्सीजन ध्रुवीय फिनोल (-OH), कार्बोनिल (-C = O), और कार्बोक्सिल (-COOH) समूह बनाती है, जो कोयले की सतह के जलयोजन को बढ़ाती है और इस प्रकार, इसकी हाइड्रोफिलिसिटी को बढ़ाती है, जिससे प्लवनशीलता अभिकर्मकों को सोखने से रोका जा सकता है।
एक अल्ट्रासोनिक कण उपचार कोयले के कणों से ऑक्सीकरण परतों को हटाने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है ताकि ऑक्सीकृत कोयला कणों की सतह फिर से सक्रिय हो।

कोयला-जल-तेल और कोयला-जल ईंधन

पराध्वनिक पिसाई और फैलाना पानी या तेल में कोयले के कणों के बारीक आकार के घोल को उत्पन्न करने के लिए उपयोग किया जाता है। अल्ट्रासोनिकेशन द्वारा, एक ठीक आकार का कण फैलाव और इस तरह एक स्थिर निलंबन उत्पन्न होता है। (लंबे समय तक स्थिरता के लिए, स्टेबलाइजर के अतिरिक्त की आवश्यकता हो सकती है। इन कोयला-पानी और कोयला-पानी-तेल ईंधन में पानी की उपस्थिति के परिणामस्वरूप अधिक पूर्ण दहन होता है और हानिकारक उत्सर्जन कम हो जाता है। इसके अलावा, पानी में बिखरा हुआ कोयला विस्फोट प्रूफ बन जाता है जो हैंडलिंग की सुविधा प्रदान करता है।

संदर्भ/साहित्य

1. अम्बेडकर, बी. (2012): डी-एशिंग और डी-सल्फराइजेशन के लिए अल्ट्रासोनिक कोल-वॉश: प्रायोगिक जांच और यंत्रवत मॉडलिंग। स्प्रिंगर, 2012।
2. कांग, डब्ल्यू।; ज़ून, एच।; कोंग, एक्स।; ली, एम (2009): उच्च सल्फर कोयला फ्लोटेशन पर अल्ट्रासोनिक कंडीशनिंग के बाद लुगदी प्रकृति में परिवर्तन से प्रभाव। खनन विज्ञान और प्रौद्योगिकी 19, 2009। 498-502.