Ծծմբային պարունակող միացություններ ի հում նավթի, բենզինի, դիզելային վառելիքի եւ այլ վառելիքի յուղերի ներառում է sulfides, thiols, thiophenes, փոխարինվել benzo- եւ dibenzothiophenes (BTS եւ DBTs), Benzonaphthothiophene (BNT), եւ շատ ավելի բարդ մոլեկուլները, որի խտացրած thiophenes են ամենատարածված ձեւերը: Hielscher ուլտրաձայնային ռեակտորներ աջակցել oxidative խորը desulfurization գործընթացը պահանջվում է բավարարել այսօրվա խիստ բնապահպանական կանոնակարգերի եւ ուլտրա-ցածր ծծմբի դիզելային (ulsd, 10ppm ծծումբ) Տեխնիկական:

Օքսիդացնող աղտոտման (ODS)

Oxidative desulfurization hydrogen մասին պերօքսիդ եւ հետագա վճարունակ արդյունահանման ը երկփուլ խորը desulfurization տեխնոլոգիան է նվազեցնել գումարը organosulfur միացությունների վառելիքի յուղերի. Hielscher ուլտրաձայնային ռեակտորներ օգտագործվում են երկու փուլերում է բարելավել փուլ փոխանցման արձագանքման կինետիկայի եւ լուծարման տոկոսադրույքները հեղուկ-հեղուկ փուլ համակարգերի.

Բլոկ - սխեմա է Ultrasonically Աջակցել օքսիդային Desulfurization – 2 փուլերը

Առաջին իսկ փուլում Ultrasonically օժանդակվող օքսիդատիվ desulfurization, ջրածնի պերօքսիդ, որը օգտագործվում է որպես oxidant է ընտրողաբար օքսիդացնել ծծմբի պարունակող մոլեկուլներ, որոնք առկա են վառելիքի յուղերի իրենց համապատասխան sulfoxides կամ sulfones տակ մեղմ պայմաններում մեծացնել իրենց լուծելիություն Բեւեռային լուծիչների հետ աճով իրենց բեւեռականություն. Այս փուլում, ապա insolubility է բեւեռային նստվածքային փուլում եւ nonpolar օրգանական փուլում մի զգալի խնդիր է գործընթացում օքսիդատիվ desulfurization քանի որ երկու փուլերը արձագանքել միմյանց հետ միայն interphase: Առանց ultrasonics, դա հանգեցնում է ցածր արձագանքման փոխարժեքով, եւ դանդաղ փոխակերպման organosulfur այս երկու փուլային համակարգի.

Ուլտրաձայնային emulsification

Որ նավթի փուլը եւ նստվածքային փուլն են խառը մղվում մեջ ստատիկ mixer է արտադրել հիմնական էմուլսիա է մշտական ​​ծավալային հարաբերությամբ, որը, ապա սնվում է ուլտրաձայնային mixing ռեակտորի. Այնտեղ, ուլտրաձայնային cavitation արտադրում է բարձր հիդրավլիկ ճղել եւ խախտում է նստվածքային փուլը մեջ ենթաօրենսդրական micron եւ nanosize կաթիլներից. Քանի որ կոնկրետ մակերեսով փուլային սահմանի ազդեցիկ է քիմիական փոխարժեքով արձագանքը սա էական կրճատում է օդակաթիլային տրամագծով բարելավում արձագանքման կինետիկայի եւ նվազեցնում կամ վերացնում անհրաժեշտությունը փուլը փոխանցման գործակալների. Օգտագործելով ultrasonics, ծավալը տոկոսն է պերօքսիդ, կարող է իջեցվել, քանի որ finer էմուլսիաներ պետք է ավելի քիչ ծավալ է տրամադրել նույն կոնտակտային մակերեսին նավթային փուլում:

Ultrasonically օժանդակությամբ օքսիդացում

Ուլտրաձայնային cavitation արտադրում ինտենսիվ լոկալ ջեռուցման (~ 5000K), բարձր ճնշումները (~ 1000atm), ահռելի ջեռուցման եւ հովացման դրույքաչափերը (>10⁹ K / sec) եւ հեղուկ ռեակտիվ հոսքեր (~ 1000 կմ / ժ): Այս խիստ ռեակտիվ միջավայրը oxidizes tiophenes նավթի փուլում ավելի արագ եւ ավելի ամբողջովին ավելի մեծ բեւեռային sulfoxide եւ sulfones. Կատալիզատորը կարող է օժանդակել օքսիդացման գործընթացին, սակայն դրանք կարեւոր չեն: Amphiphilic emulsion Կատալիզատորներ կամ փուլափոխանցման կատալիզատորներ (PTC), ինչպիսիք են քառատերնային ամոնիումի աղերը, իրենց ջերմային եւ օրգանական հեղուկների լուծարման յուրահատուկ ունակությամբ, ցույց են տրված, որ օքսիդանտը ներգրավվի եւ փոխադրի այն ինտերֆեյսի փուլից մինչեւ ռեակցիայի փուլը, դրանով իսկ բարձրացնել ռեակցիաների դրույքաչափը: Fenton- ի ռեակտիվը կարող է ավելացվել դիզելային վառելիքի համար օքսիդացնելով ծծմբազարդման արդյունավետությունը բարձրացնելու համար եւ այն լավ սիներգետիկ ազդեցություն է ցուցաբերում sono- օքսիդացման պրոցեսում:

Ընդլայնված զանգվածային փոխանցում

Երբ organosulfur միացություններ արձագանքել է փուլային սահմանի, որ sulfoxides եւ sulfones կուտակվում է նստվածքային կաթիլ մակերեսի եւ արգելափակել այլ ծծմբի միացությունների ից շփվել է նստվածքային փուլում: The հիդրավլիկ ճղել առաջացրել է cavitational օգնելու հոսքերի եւ ձայնի հոսքային արդյունքում անհանգիստ հոսքի եւ նյութական տրանսպորտի ից եւ փոքրիկ կաթիլ մակերեսները եւ հանգեցնում է կրկնվող սերտաճման եւ հետագա ձեւավորման նոր կաթիլներից. Քանի որ օքսիդացում յառաջանայ ժամանակի ընթացքում, sonication maximizes ծանոթացնում ու փոխգործակցությունը ռեակտիվների:

Փուլը արտագրում Արդյունահանման Sulfones

Հետո օքսիդացում եւ բաժանման է նստվածքային փուլում (H₂The₂), Ապա sulfones կարող է արդյունահանվող օգտագործելով բեւեռային վճարունակ, ինչպես, օրինակ, ացետոնիտրիլ երկրորդ փուլում: Այն sulfones կփոխանցեն փուլում սահմանի միջեւ երկու փուլերի, ինչպես նաեւ վճարունակ փուլում իրենց բարձր բեւեռականություն. Շատ նման է առաջին փուլում, Hielscher ուլտրաձայնային ռեակտորներ խթանելու հեղուկ-հեղուկ արդյունահանման կատարելով տուգանք չափ տուրբուլենտ էմուլսիա է վճարունակ փուլ նավթային փուլում: Սա մեծացնում է փուլ Կապ մակերեսի եւ արդյունքների արդյունահանման եւ կրճատվել վճարունակ օգտագործման.

From Lab Testing է փորձնական եւ արհեստ

Hielscher Ultrasonics առաջարկում սարքավորումներ փորձարկել, ստուգելու եւ օգտագործել այս տեխնոլոգիան է ցանկացած մասշտաբի: Հիմնականում դա արվում է 4 քայլերի, միայն.

1. Խառնել նավթի հետ H₂The₂ եւ sonicate է օքսիդացնել է ծծմբի միացությունների
2. Ցենտրիֆուգ է առանձնացնել նստվածքային փուլը
3. Խառնել նավթի փուլ վճարունակ եւ sonicate հանել sulfones
4. Ցենտրիֆուգ է առանձնացնել վճարունակ փուլ sulfones

Ժամը լաբորատոր մասշտաբով, դուք կարող եք օգտագործել UP200Ht է ցույց տալ հայեցակարգը եւ հարմարեցնել հիմնական պարամետրերի, ինչպիսիք են պերօքսիդ համակենտրոնացման, գործընթացի ջերմաստիճանի, sonication ժամանակի եւ ինտենսիվացմամբ, ինչպես նաեւ կատալիզատոր կամ վճարունակ օգտագործման.
Ժամը bench-top level a UIP1000hd, թույլ է տալիս կեղծել երկու փուլով ինքնուրույն տեմպերով հոսքի ից 100 - ից 1000 / ժ (25 250 աղջիկ / hr) եւ օպտիմալացնել գործընթացի եւ sonication պարամետրերը: Hielscher ուլտրաձայնային համար նախատեսված սարքավորում է գծային սանդղակի-ից մինչեւ խոշոր վերամշակող ծավալների փորձնական կամ արտադրության սանդղակի. Hielscher տեղադրում ապացուցված է աշխատել հուսալիորեն համար բարձր ծավալը գործընթացներին, այդ թվում, վառելիքի վերամշակումը: Hielscher արտադրում կոնտեյներային համակարգեր, համատեղելով մի քանի մեր բարձր էներգիայի 10kW կամ 16kW սարքերի կլաստերների համար հեշտ ինտեգրվելու: Նմուշները կհանդիպի վտանգավոր միջավայր պահանջները մատչելի են, էլ. Ստորեւ բերված աղյուսակում ցուցակների մշակման ծավալները եւ առաջարկվող սարքավորումների չափերի.

Ուլտրաձայնային Mixing համակարգ – 2 տարր 6x10kW (2x120m³/ Ժ)

Առավելությունները Օգտագործելով ultrasonication

UAODS առաջարկում է զգալի առավելություններ համեմատ HDS: Thiophenes, փոխարինվել benzo- եւ dibenzothiophenes են օքսիդանում ցածր ջերմաստիճանի եւ ճնշման պայմաններում: Հետեւաբար, թանկ ջրածնի չի պահանջվում կատարել այս գործընթացը ավելի հարմար է փոքր եւ միջին չափի refineries, թե մեկուսացված նավթավերամշակման չի գտնվում մոտ մի ջրածնի խողովակաշարով: The ավելացել արձագանքը մակարդակը եւ մեղմ արձագանքը ջերմաստիճանի եւ ճնշման խուսափել զբաղվածության թանկարժեք անջուր կամ aprotic լուծիչներ:
Ինտեգրվելու է Ultrasonically օժանդակությամբ oxidative desulfurization (UAODS) միավոր է պայմանական hydrotreating միավորի կարող է բարելավել արդյունավետության արտադրող ցածր եւ / կամ ծայրահեղ ցածր ծծմբի դիզելային վառելիքի. Այս տեխնոլոգիան կարող է օգտագործվել առաջ կամ հետո պայմանական hydrotreatement իջեցնել ծծմբի մակարդակը:
The UAODS գործընթացը կարող է իջեցնել նախահաշիվը կապիտալ ծախսերը կեսից ավելին, երբ համեմատ արժեքի նոր բարձր ճնշման hydrotreater.

Թերությունները Hydrodesulfurization (HDS)

Թեեւ hydrolyculfurization (HDS) բարձր արդյունավետ գործընթաց է թիոլների, սուլֆիդների եւ disulfides հեռացնելու համար, դժվար է հանել հրակայուն ծծմբ պարունակող միացություններ, ինչպիսիք են dibenzothiophene եւ նրա ածանցյալները (օրինակ, 4,6-dimethydibenzothiophene 4,6-DMDBT) դեպի ծայրահեղ ցածր մակարդակ: Բարձր ջերմաստիճանները, բարձր ճնշումները եւ բարձր ջրածնի օգտագործումը հանգեցնում են HDS- ի կապիտալի եւ գործառնական ծախսերի ծայրահեղ խորքային աղտոտման համար: Բարձր կապիտալը եւ գործառնական ծախսերը անխուսափելի են: Կուլտուրայի մնացորդի հետքերը կարող են թունավորել վերակազմակերպման եւ փոխակերպման գործընթացում օգտագործվող ազնիվ մետաղական կատալիզատորները կամ վառելիքի բջիջներում օգտագործվող էլեկտրոդների կատալիզատորները: