Ultrahangos szénkezelés az energiatermeléshez

A szénszuszpenziók szonikálása számos folyamatot eredményez a széntermelés során. Az ultrahang elősegíti a katalitikus hidrogénezést a szén cseppfolyósítása során. Ráadásul az ultrahangos kezelés javíthatja a felület felületét és a kivonhatóságot. Elkerülhetők a nemkívánatos kémiai mellékreakciók a darálás és a kéntelenítés során – a folyamat sokkal kevesebb idő alatt valósul meg. Még a szétválasztás során a habosított flotáció során a részecskék finom méretű diszperziója jelentősen növelhető ultrahangos kezeléssel.

Szén-cseppfolyósítás / Szén-folyadék folyamat

Ultrasonication promotes the coal wash, desulfurization, dishing and coal conditioning. (Click to enlarge!)A folyékony tüzelőanyagok iparilag előállíthatók a szénből a “Szén-cseppfolyósítás”. A szén-cseppfolyósítás két úton érhető el – a közvetlen (DCL) és a közvetett cseppfolyósítás (ICL).
Miközben a közvetett cseppfolyósítás általában a szén gázosítását foglalja magában, a közvetlen cseppfolyósítási folyamat közvetlenül a folyadékká alakítja a szenet. Ezért oldószerek (pl. Tetralin) vagy katalizátorok (pl. MoS2) emelkedett nyomással és hőmérsékletekkel kombinálva a szén szerves szerkezetének feldarabolásához használják. Mivel a folyékony szénhidrogének általában magasabb hidrogén-szén mólarányt képviselnek, mint a szén, mind az ICL, mind pedig a DCL technológiáknál hidrogénezést vagy szén-visszahúzási folyamatot kell megkövetelni.

Közvetlen széntartalmú cseppfolyósítás

Tanulmányok kimutatták, hogy az ultrahanggal előkezelt szenesek közvetlen szénnel történő cseppfolyósítása jelentősen javítható. Három különböző típusú alsóbb osztályú bitumenes szenet ultrahangosították az oldószerben. Az ultrahang okozta duzzanat és diszpergáló jelentősen magasabb cseppfolyósítási hozamokhoz vezetett.

Közvetett széntartalmú cseppfolyósítás

A szén a folyékony tüzelőanyagokból közvetett cseppfolyósító (ICL) folyamatokká alakítható gázosítással, majd a széntartalmú gázok tiszta szénhidrogénekkel és oxigéntartalmú közlekedési üzemanyagokkal, például metanollal, dimetil-éterrel, Fischer-Tropsch-dízel- vagy benzinszerű üzemanyagokkal történő katalitikus átalakítása révén. A Fischer-Tropsch-szintézishez katalizátorok, például vasalapú katalizátorok alkalmazása szükséges. Ultrahangos úton részecske-fragmentáció, a katalizátorok hatékonysága jelentősen javítható.

Erős ipari ultrahangos processzor UIP16000 igényes folyamatokhoz (Kattintson a nagyításhoz!)

UIP16000 – Legerősebb ultrahangos nagy teljesítményű ultrasonicator UIP16000 (16kW)

Kérjen bővebb információt

Beszélj nekünk a feldolgozási követelményeket. Mi ajánljuk a legmegfelelőbb a telepítést és a feldolgozási paraméterek a projekt.





Kérjük, vegye figyelembe Adatvédelmi irányelvek.


Ultrahangos katalizátor aktiválás

Ultrahangos kezeléssel részecskék lehetnek szétszórt, dezagglomerált és darabokra tört - nagyobb részecskék felületét eredményezi. Katalizátorként ez azt jelenti, hogy nagyobb aktív felület van, ami növeli a részecskék katalitikus reaktivitását.
Példa: Nano léptékű Fe-katalizátor
A sonokémiailag előkészített nanofázis vas aktív katalizátora a CO Fischer-Tropsch hidrogénezéséhez és az alkánok hidrogenolíziséhez és dehidrogénezéséhez, főleg nagy felülete (> 120 mg-1). A CO és H konverziójának alakulása2 az alacsony molekulasúlyú alkánok körülbelül 20-szor nagyobbak gramm Fe-nál, mint a fi részecske (5 um átmérőjű) kereskedelmi vaspor 250 ° C-on, és több mint 100-szor aktívabbak 200 ° C-on.

Példák ultrahanggal előállított katalizátorokra:
pl. MoS2, Nano-Fe

Katalizátor visszanyerése

Annak ellenére, hogy a kémiai reakciók során a katalizátorokat nem fogyasztják, aktivitásuk és hatékonyságuk agglomeráció és szennyeződés következtében csökkenhet. Ezért megfigyelhető, hogy a katalizátorok kezdetben magas katalitikus aktivitást és oxigéntartalmú szelektivitást mutatnak. A reakció során azonban a katalizátorok lebomlása az aggregáció következtében alakulhat ki. Ultrahangos besugárzó katalizátorok regenerálhatók, mint a kavitációs erők eloszlassa a részecskéket és távolítsa el a lerakódásokat a felületről.

Konténerizált nagy teljesítményű ultrahangos rendszer nehéz alkalmazásokhoz, mint például a szén cseppfolyósítása, extrakció és kiszáradás. (Kattints a kinagyításhoz!)

Nagy teljesítményű ultrahang rendszer 2x60kW nagy teherbírású alkalmazásokhoz

Szén mosás: Ultrahangos hántolás és kéntelenítés

Az ultrahangos kondicionálás növelheti a szén flotációs eljárások teljesítményét, amelyeket a kéntelenítéshez és a kipufogógázozáshoz használnak. Az ultrahangos módszer legnagyobb előnye a hamu és kén egyidejű eltávolítása [1] Az ultrahang és az akusztikus áramlás jól ismertek a részecskékre gyakorolt ​​hatásuk miatt. A teljesítmény ultrahangos deagglomerálja és diszpergálja a szénrészecskéket, és polírozza a felületüket. Ezen túlmenően az ultrahang tisztítja a ként és a hamut eltávolító szénmátrixot.
A pépáram kondicionálásával nagy teljesítményű ultrahangot alkalmazunk a pép visszaszorítására és kénmentesítésére. Az ultrahangos kezelés hatással van a pép jellegére, csökkentve az oxigéntartalmat és a határfelületi feszültséget, miközben növeli a pH-értéket és a hőmérsékletet. Ezáltal a magas kéntartalmú szén ultrahangos kezelése javítja a kéntelenítést.

A pirit hidrofobicitásának ultrahangos csökkentése

Az ultrahanggal generált oxigéngyökök túlságosan oxidálják a pirite felületet, és a kénben lévő kén jelenik meg szulfoxidegységek formájában. Ez csökkentette a pirite hidrofobitását.

Az intenzív körülmények az ultrahanggal generált összeomlás során kavitációs A folyadékokban lévő buborékok képesek szabad gyököket létrehozni. Ez azt jelenti, hogy a víz szonikálása megszünteti az OH és OH OH szabad gyököket termelő molekulakötvényeket.

H2O → • H + • OH

A keletkező • OH és • H szabad gyökök másodlagos reakciókat hajthatnak végre, az alábbiak szerint:
• H + O2 → • HO2
• Ó + • OH → H2O2
• HO2 + • HO2 → H2O2 + O2

Az előállított H2O2 instabil, és gyorsan felszívódik a keletkező oxigén. Tehát az oxigén tartalom a vízben nő az ultrahangos kondicionálás után. A magas aktivitású keletkező oxigén reagálhat a cellulózban lévő ásványi részecskékkel és csökkentheti a cellulóz oxigéntartalmát.
A pirite oxidációja (FeS2) O-reakció következménye2 a FeS-szel2.
2FeS + 3O2 + 4 óra2O = 2Fe (OH)2 + 2H2ÍGY3
FeS + 2O2 + 2H2O = Fe (OH)2 + H2ÍGY4
2FeS + 2O2 + 2H + = 2Fe2 + + S betű2O2- + H2O

Szénkivonat

Kőszén-extrakciós oldószereket alkalmaznak, amelyek a választott kivonási körülmények között hidrogént szabadíthatnak fel a szén hidrogénezésére. A tetralin egy bizonyított oldószer, amelyet a kivonás során naftalinra oxidálnak. A naftalin elválasztható és konvertálható, tetra-ninnal történő hidrogénezéssel. Az eljárást nyomás alatt végezzük bizonyos hőmérsékleteken, a szenetípustól és a tartózkodási időtől függően körülbelül 3 óra alatt.

Az oxidált szén részecskék ultrahangos újraaktiválása

A habosodás egy olyan elválasztási folyamat, amelyet a szén tisztítására és hasznosítására használnak kihasználva a hidrofobicitás különbségeit.
Az oxidált szén nem könnyű lebegni, mivel a szénfelület hidrofil jellege nő. A szén felületén a mellékelt oxigén poláris fenol (-OH), karbonil (-C = O) és karboxilcsoport (-COOH) csoportokat képez, amelyek fokozzák a szén felületének hidratálását és ezáltal növelik annak hidrofilitását, megakadályozva a flotációs reagenseket adszorbeáltatva.
Ultrahangos részecske kezelés felhasználható oxidációs rétegek eltávolítására a szénrészecskékből úgy, hogy az oxidált szénrészecskék felületét újra aktiválják.

Szén-víz-olaj és szén-víz üzemanyagok

Ultrahangos őrlés és diszpergáló a szénrészecskék finom méretű szuszpenzióját vízben vagy olajban használják. Ultrahangosítással finom méretű részecske-diszperziót és ezáltal stabil szuszpenziót generálunk. (Hosszú stabilitás esetén szükség lehet stabilizátor hozzáadására.) A víz jelenléte ezeken a széntartalmú és szénvíz-olajtartalmú üzemanyagokban komplett égést eredményez, és csökkenti a káros kibocsátást. Ezenkívül a vízben diszpergált szén lesz a robbanásbiztos, ami megkönnyíti a kezelést.

Referencia / irodalom

  1. Ámbédkar, B. (2012): Ultrahangos Szén-Wash De-Hamvasztás és a De-szulfurizációval: kísérleti vizsgálata és mechanisztikus modellezés. Springer, 2012-ben.
  2. Kang, W .; Xun, H .; Kong, X .; Li, M. (2009): Az ultrahangos kondicionálás után a cellulóz természetének változásai a nagy kéntartalmú szenet lebegtetve. Bányászati ​​Tudomány és Technológia 19, 2009. 498-502.

Kapcsolat / Ajánlatkérés További információk

Beszélj nekünk a feldolgozási követelményeket. Mi ajánljuk a legmegfelelőbb a telepítést és a feldolgozási paraméterek a projekt.





Kérjük, vegye figyelembe Adatvédelmi irányelvek.




Tudni érdemes

Az ultrahangos szövethomogenizátorokat gyakran mint szonda-ultrahangos, ultrahangos csiszológép, szamár-ruptor, sonifier, sonic dismembrator, cell disrupter, ultrahang diszpergáló vagy oldószerként használják. A különböző kifejezések az egyes alkalmazásokból származnak, amelyeket az ultrahangos kezeléssel lehet teljesíteni.