Դիմեթիլ եթերի (DME) փոխակերպման համար կատալիզատորների ուլտրաձայնային պատրաստում

Դիմեթիլ եթերը (DME) բարենպաստ այլընտրանքային վառելիք է, որը կարող է սինթեզվել մեթանոլից, CO2 կամ սինգազ `կատալիզացիայի միջոցով: DME- ի կատալիտիկ փոխակերպման համար անհրաժեշտ են հզոր կատալիզատորներ: Նանո չափերի միջերկրային կատալիզատորներ, ինչպիսիք են միջերկրաթթվային թթվային զեոլիտները, զարդարված զեոլիտները կամ նանո չափի մետաղական կատալիզատորները, ինչպիսիք են ալյումինը կամ պղինձը, կարող են զգալիորեն բարելավել DME- ի փոխակերպումը: Բարձր ինտենսիվության ուլտրաձայնը բարձր ռեակտիվ նանո-կատալիզատորների պատրաստման բարձրակարգ տեխնիկա է: Իմացեք ավելին այն մասին, թե ինչպես օգտագործել ուլտրաձայնայնությունը միկրո և մեսրոպոր կատալիզատորների արտադրության համար `գերազանց ռեակտիվությամբ և ընտրողականությամբ:

Երկկողմանի DME- ի փոխակերպման կատալիզատորներ

Դիմեթիլ եթերի (DME) արտադրությունը լավ հաստատված արդյունաբերական գործընթաց է, որը բաժանված է երկու քայլի.2 + 3H2 → CH3ՕՀ + Հ2HO) և երկրորդ ՝ մեթանոլի հետագա կատալիտիկ ջրազրկումը թթվային կատալիզատորների վրա առաջացնելու համար (2CH3ՕՀ → CH3ՕՉ3 + Հ2Օ): Այս երկաստիճան DME սինթեզի հիմնական սահմանափակումը կապված է մեթանոլի սինթեզի փուլում ցածր ջերմադինամիկայի հետ, ինչը հանգեցնում է մեկ անցման գազի ցածր փոխակերպման (15-25%): Այսպիսով, տեղի են ունենում շրջանառության բարձր գործակիցներ, ինչպես նաև բարձր կապիտալ և գործառնական ծախսեր:
Այս թերմոդինամիկ սահմանափակումը հաղթահարելու համար DME- ի ուղղակի սինթեզը զգալիորեն ավելի բարենպաստ է. DME- ի ուղղակի փոխակերպման դեպքում մեթանոլի սինթեզման քայլը զուգորդվում է մեկ ռեակտորի ջրազրկման քայլի հետ:
(2CO / CO2 + 6H2 → CH3ՕՉ3 + 3H2O):

Տեղեկատվության պահանջ





Nano-catalysts such as functionalized zeolites are successfully synthezized under sonication. Functionalized nano-structured acidic zeolites - syntheiszed under sonochemical conditions - give superior rates for dimethyl ether (DME) conversion.

Ուլտրաձայնային սարք UIP2000hdT (2 կՎտ) հոսող ռեակտորով սովորաբար օգտագործվում է միջերկրածովային նանոկատալիզատորների (օրինակ `զարդարված զեոլիտների) սոնոքիմիական սինթեզի համար օգտագործվող կարգավորումը:

DME- ի անմիջական սինթեզը թույլ է տալիս բարձրացնել փոխակերպման մակարդակը մեկ քայլին ՝ մինչև 19%, ինչը նշանակում է ծախսերի զգալի նվազեցում DME- ի ներդրումային և գործառնական արտադրության արժեքի առումով: Հաշվի առնելով, որ DME- ի արտադրության արժեքը ուղղակի սինթեզման մեջ կրճատվում է 20-30% -ով `համեմատած սովորական երկաստիճան փոխակերպման գործընթացի հետ: DME սինթեզի ուղին գործարկելու համար անհրաժեշտ է բարձր արդյունավետ հիբրիդ երկաֆունկցիոնալ կատալիտիկ համակարգ: Պահանջվող կատալիզատորը պետք է առաջարկի CO / CO2 հիդրոգենացման ֆունկցիոնալությունը մեթանոլի սինթեզի և թթվային ֆունկցիոնալության համար, որոնք նպաստում են մեթանոլի ջրազրկմանը: (հմմտ. Millán et al. 2020)

Direct synthesis of dimethyl ether (DME) requires highly reactive, bifunctional catalysts. Ultrasonic catalyst synthesis allows to create highly efficient nano-structured mesoporous catalysts such as functionalized acidic zeolites for superior catalytic reaction outputs.

Դիմեթիլ էթերի (DME) անմիջական սինթեզ սինգազից երկկողմանի կատալիզատորի վրա:
(© Millán et al. 2020)

Բարձր ռեակտիվ կատալիզատորների սինթեզ DME փոխակերպման համար `Power-Ultrasound- ի միջոցով

Դիմեթիլ էթերի փոխակերպման համար կատալիզատորների ռեակտիվությունն ու ընտրողականությունը կարող են զգալիորեն բարելավվել ուլտրաձայնային բուժման միջոցով: Zeեոլիտներ, ինչպիսիք են թթվային զեոլիտները (օրինակ ՝ ալյումինոսիլիկատային ցեոլիտ HZSM-5) և զարդարված զեոլիտները (օրինակ ՝ CuO/ZnO/Al- ով2The3) հիմնական կատալիզատորներն են, որոնք հաջողությամբ օգտագործվում են DME արտադրության համար:

Ultrasonic co-precipitation allows for the production of highly efficient CuO-ZnO-Al2O3/HZSM-5 nano-catalysts

CuO-ZnO-Al2O3/HZSM-5- ի հիբրիդային տեղումներ-ուլտրաձայնային սինթեզ, որն օգտագործվում է սինգազի ուղիղ փոխակերպման մեջ դիմեթիլ էթերին որպես կանաչ վառելիք:
Ուսումնասիրություն և նկար ՝ Խոշբին և Հաղիղի, 2013 թ .:]

Zeեոլիտների քլորացումը և ֆտորացումը կատալիտիկ թթվայնությունը կարգավորելու արդյունավետ մեթոդներ են: Քլորացված և ֆտորացված ցեոլիտի կատալիզատորները պատրաստվել են ցեոլիտների (H-ZSM-5, H-MOR կամ HY) ներծծմամբ `օգտագործելով երկու հալոգենային պրեկուրսորներ (ամոնիումի քլորիդ և ամոնիումի ֆտորիդ)` Աբուլ-Ֆոտուհ հետազոտական խմբի հետազոտության ընթացքում: Ուլտրաձայնային ճառագայթման ազդեցությունը գնահատվել է ֆիքսված անկողնային ռեակտորում մեթանոլի ջրազրկման միջոցով դիմեթիլեթերի (DME) արտադրության համար հալոգենային պրեկուրսորների օպտիմալացման համար: DME կատալիզի համեմատական փորձարկումը պարզեց, որ ուլտրաձայնային ճառագայթման տակ պատրաստված հալոգենացված ցեոլիտի կատալիզատորները ցույց են տալիս DME ձևավորման ավելի բարձր կատարողականություն: (Aboul-Fotouh et al., 2016)
Մեկ այլ ուսումնասիրության ընթացքում հետազոտական խումբը ուսումնասիրեց ուլտրաձայնայնացման բոլոր կարևոր փոփոխականները, որոնք հանդիպել են H-MOR ցեոլիտի կատալիզատորների վրա մեթանոլի ջրազրկման ժամանակ `դիմեթելեթեր արտադրելու համար: Իր Sonication փորձերի համար հետազոտական խումբը օգտագործեց Hielscher UP50H զոնդի տիպի ուլտրաձայնային սարք. Սկանավորվող էլեկտրոնային մանրադիտակի (SEM) պատկերված sonicized H-MOR ցեոլիտի (մորդենիտե ցեոլիտ) պարզաբանել են, որ մեթանոլն ինքնին որպես ուլտրաձայնային միջավայր լավագույն արդյունքն է տալիս չմշակված կատալիզատորի համեմատ մասնիկների չափերի համասեռության վերաբերյալ: -հայտնվել են միատարր կլաստերներ: Այս գտածոները հաստատեցին, որ ուլտրաձայնային հետազոտությունը խոր ազդեցություն ունի բջիջների բջիջների որոշման և, հետևաբար, մեթանոլի ջրազրկման կատալիզացնող վարքագծի վրա (DME): NH3-TPD- ն ցույց է տալիս, որ ուլտրաձայնային ճառագայթումը բարձրացրել է H-MOR կատալիզատորի թթվայնությունը և, հետևաբար, դա կատալիզացնող ազդեցություն ունի DME ձևավորման համար: (Աբուլ-heեյթ և այլոք, 2014 թ.)

Ultrasonication of H-MOR (mordenite zeolite) catalyst gave highly reactive nano-catalyst for DME conversion.

Ուլտրաձայնային H-MOR- ի SEM `օգտագործելով տարբեր լրատվամիջոցներ
Ուսումնասիրություն և նկարներ. © Aboul-Gheit et al., 2014

Գրեթե բոլոր առևտրային DME- ն արտադրվում է մեթանոլի ջրազրկումից `օգտագործելով տարբեր պինդ-թթու կատալիզատորներ, ինչպիսիք են` զեոլիտները, սիլիկա-կավահողը, կավահողը, Ալ2The3- Բ2The3և այլն ՝ հետևյալ արձագանքով.
2CH3ՕՀ <—> CH3ՕՉ32Օ (-22.6k jmol)-1)

Կոշբինը և Հաղիղին (2013) պատրաստել են CuO – ZnO – Al2The3/HZSM-5 նանոկատալիզատորներ համակցված տեղումներ-ուլտրաձայնային մեթոդի միջոցով: Հետազոտական խումբը պարզել է, որ «ուլտրաձայնային էներգիայի օգտագործումը մեծ ազդեցություն ունի CO- ի հիդրոգենացման գործառույթի ցրման և, հետևաբար, DME սինթեզի աշխատանքի վրա: Ուլտրաձայնային օժանդակությամբ սինթեզված նանոկատալիզատորի ամրությունը հետազոտվել է DME ռեակցիայի սինգազի ժամանակ: Նանոկատալիզատորը կորցնում է աննշան ակտիվությունը ռեակցիայի ընթացքում ՝ պղնձի տեսակների վրա կոկերի ձևավորման պատճառով »: [Խոշբին և Հաղիղի, 2013 թ.]

Ultrasonically precipitated gamma-Al2O3 nano-catalyst, which shows high efficiency in DME conversion.Այլընտրանքային ոչ-ցեոլիտային նանոկալիզատորը, որը նույնպես շատ արդյունավետ է DME- ի փոխակերպումը խթանելու համար, նանո չափի ծակոտկեն γ-ալյումինային կատալիզատոր է: Նանո չափի ծակոտկեն γ- ալյումինը հաջողությամբ սինթեզվել է տեղումների միջոցով ուլտրաձայնային խառնուրդի ներքո: Սոնոքիմիական բուժումը նպաստում է նանո մասնիկների սինթեզին: (հմմտ. Ռահմանփուր և այլոք, 2012 թ.)

Ինչու են ուլտրաձայնային պատրաստված նանոկատալիզատորները գերազանցում:

Տարբեր կատալիզատորների արտադրության համար հաճախ պահանջվում է բարձր հավելյալ արժեք ունեցող նյութեր, ինչպիսիք են թանկարժեք մետաղները: Սա թանկարժեք է դարձնում կատալիզատորները և, հետևաբար, արդյունավետության բարձրացումը, ինչպես նաև կատալիզատորների կյանքի ցիկլի երկարացումը կարևոր տնտեսական գործոններ են: Նանոկատալիզատորների պատրաստման մեթոդներից սոնոքիմիական տեխնիկան համարվում է բարձր արդյունավետ մեթոդ: Ուլտրաձայնային ունակությունը բարձր ռեակտիվ մակերեսներ ստեղծելու, խառնուրդը բարելավելու և զանգվածային փոխադրումը մեծացնելու համար այն դարձնում է հատկապես խոստումնալից տեխնիկա `կատալիզատորի պատրաստման և ակտիվացման համար: Այն կարող է արտադրել միատարր և ցրված նանոմասնիկներ ՝ առանց թանկարժեք գործիքների և ծայրահեղ պայմանների անհրաժեշտության:
Մի քանի հետազոտական հետազոտությունների արդյունքում գիտնականները գալիս են այն եզրակացության, որ ուլտրաձայնային կատալիզատորի պատրաստումը համասեռ նանոկատալիզատորների արտադրության առավել շահավետ մեթոդն է: Նանոկատալիզատորների պատրաստման մեթոդներից սոնոքիմիական տեխնիկան համարվում է բարձր արդյունավետ մեթոդ: Բարձր ռեակտիվ մակերեսներ ստեղծելու, խառնուրդը բարելավելու և զանգվածային փոխադրումը բարձրացնելու ինտենսիվ ձայնայնացման ունակությունը այն դարձնում է հատկապես խոստումնալից տեխնիկա կատալիզատորի պատրաստման և ակտիվացման համար: Այն կարող է արտադրել միատարր և ցրված նանոմասնիկներ ՝ առանց թանկարժեք գործիքների և ծայրահեղ պայմանների անհրաժեշտության: (տես Կոշբին և Հաղիղի, 2014)

Ultrasonic catalyst preparation results in superior mesoporous nanocatalysts for dimethyl ether (DME) conversion

Սոնոքիմիական սինթեզը հանգեցնում է բարձր ակտիվ նանոկառուցված CuO – ZnO – Al2O3/HZSM-5 կատալիզատորի:
Ուսումնասիրություն և նկար ՝ Խոշբին և Հաղիղի, 2013:

High-power ultrasonicators such as the UIP1000hdT are used for the nanostructuring of highly porous metals and mesoporous nano-catalysts. (Click to enlarge!)

Ակուստիկ կավիտացիայի ազդեցությունների սխեմատիկ ներկայացում մետաղի մասնիկների փոփոխման վրա: Melինկի (Zn) ցածր հալման կետով (ՄՊ) մետաղներն ամբողջությամբ օքսիդացված են. նիկելի (Ni) և տիտանի (Ti) նման հալման բարձր կետ ունեցող մետաղները ցուցադրում են մակերևույթի փոփոխություն ձայնամեկուսացման ընթացքում: Ալյումինը (Al) և մագնեզիումը (Mg) կազմում են միջերկրածովային կառուցվածքներ: Նոբելյան մետաղները դիմացկուն են ուլտրաձայնային ճառագայթման `օքսիդացման դեմ կայունության պատճառով: Մետաղների հալման կետերը նշված են Կելվինի (K) աստիճաններով:

Տեղեկատվության պահանջ





High Performance Ultrasonicators for the Synthesis of Mesoporous Catalysts

Բարձրորակ նանո-կատալիզատորների սինթեզման սոնոքիմիական սարքավորումները մատչելի են ցանկացած չափի – կոմպակտ լաբորատոր ուլտրաձայնային սարքերից մինչև լիովին արդյունաբերական ուլտրաձայնային ռեակտորներ: Hielscher Ultrasonics- ը նախագծում, արտադրում և տարածում է բարձր հզորության ուլտրաձայնային սարքավորումներ: Բոլոր ուլտրաձայնային համակարգերը պատրաստվում են Գերմանիայի Տելտոու քաղաքում գտնվող շտաբ -բնակարանում և այնտեղից բաշխվում են ամբողջ աշխարհում:
Hielscher ultrasonicators can be remotely controlled via browser control. Sonication parameters can be monitored and adjusted precisely to the process requirements.Hielscher ուլտրաձայնային սարքերի բարդ ապարատային և խելացի ծրագրակազմը նախատեսված է երաշխավորելու հուսալի շահագործում, վերարտադրելի արդյունքներ, ինչպես նաև օգտագործողի բարեկամականություն: Hielscher ուլտրաձայնային սարքերը ամուր և հուսալի են, ինչը թույլ է տալիս տեղադրվել և գործել ծանր աշխատանքի պայմաններում: Գործառնական կարգավորումները կարելի է հեշտությամբ մուտք գործել և հավաքել ինտուիտիվ ընտրացանկի միջոցով, որին կարելի է մուտք գործել թվային գունավոր հպման էկրանով և զննարկչի հեռակառավարմամբ: Հետևաբար, մշակման բոլոր պայմանները, ինչպիսիք են զուտ էներգիան, ընդհանուր էներգիան, ամպլիտուդը, ժամանակը, ճնշումը և ջերմաստիճանը, ինքնաբերաբար գրանցվում են ներկառուցված SD քարտի վրա: Սա թույլ է տալիս վերանայել և համեմատել սոնիկացիայի նախորդ գործողությունները և օպտիմալացնել նանո-կատալիզատորների սինթեզն ու ֆունկցիոնալացումը `առավելագույն արդյունավետության:
Hielscher Ultrasonics համակարգերն ամբողջ աշխարհում օգտագործվում են սոնոքիմիական սինթեզի գործընթացների համար և ապացուցված են, որ հուսալի են բարձրորակ զեոլիտի նանոկատալիզատորի, ինչպես նաև ցեոլիտի ածանցյալների սինթեզի համար: Hielscher արդյունաբերական ուլտրաձայնային սարքերը կարող են անընդհատ աշխատել բարձր ամպլիտուդներով (24/7/365): Մինչև 200 մկմ լայնություններ կարելի է հեշտությամբ շարունակաբար ստեղծել ստանդարտ սոնոտրոդներով (ուլտրաձայնային զոնդեր / եղջյուրներ): Նույնիսկ ավելի բարձր ամպլիտուդիաների համար մատչելի են հարմարեցված ուլտրաձայնային սոնոտրոդներ: Շնորհիվ իրենց ամրության և ցածր սպասարկման, մեր ուլտրաձայնային սարքերը սովորաբար տեղադրվում են ծանր աշխատանքների և պահանջվող միջավայրերում:
Hielscher ուլտրաձայնային պրոցեսորները սոնոքիմիական սինթեզների, ֆունկցիոնալացման, նանոկառուցվածքավորման և դեագլոմերացիայի համար արդեն տեղադրված են աշխարհում առևտրային մասշտաբով: Կապվեք մեզ հետ ՝ ձեր նանոկալիզատորների արտադրության գործընթացը քննարկելու համար: Մեր լավ փորձառու անձնակազմը ուրախ կլինի կիսվել լրացուցիչ տեղեկություններով սոնոքիմիական սինթեզի ուղու, ուլտրաձայնային համակարգերի և գնագոյացման վերաբերյալ:
Ուլտրաձայնային սինթեզի մեթոդի առավելությամբ `ձեր միջերկրածովյան նանոկալիզատորների արտադրությունը կգերազանցի արդյունավետությունը, պարզությունը և ցածր արժեքը` համեմատած կատալիզատորի սինթեզի այլ գործընթացների հետ:

Ստորեւ ներկայացված աղյուսակը ձեզ ցույց է տալիս մեր ultrasonicators- ի մոտավոր մշակման հզորությունը:

խմբաքանակի Volume Ծախսի Rate Առաջարկվող սարքեր
1-ից 500 մլ 10-ից մինչեւ 200 մլ / վրկ UP100H
10-ից մինչեւ 2000 մլ 20-ից 400 մլ / վրկ Uf200 ः տ,, UP400St
01-ից մինչեւ 20 լ 02-ից 4 լ / րոպե UIP2000hdT
10-ից 100 լ 2-ից 10 լ / րոպե UIP4000hdT
na 10-ից 100 լ / րոպե UIP16000
na ավելի մեծ Կլաստերի UIP16000

Կապ մեզ հետ | / Հարցրեք մեզ!

Հարցրեք ավելին

Խնդրում ենք օգտագործել ստորև բերված ձևը `ուլտրաձայնային պրոցեսորների, ծրագրերի և գնի վերաբերյալ լրացուցիչ տեղեկություններ ստանալու համար: Մենք ուրախ կլինենք ձեզ հետ քննարկել ձեր գործընթացը և առաջարկել ձեզ ուլտրաձայնային համակարգ, որը բավարարում է ձեր պահանջները:









Խնդրում ենք նկատի ունենալ մեր Գաղտնիության քաղաքականություն,


Ultrasonic nano-structuring of metals and zeolites is a highly effective technique to produce high-performance catalysts.

Դոկտոր Անդրեևա-Բումլերը, Բայրոյթի համալսարանը, աշխատում է համալսարանի հետ ուլտրաձայնային սարք UIP1000hdT մետաղների նանոկառուցվածքավորման վերաբերյալ `բարձրակարգ կատալիզատորներ ստանալու համար:


Ultrasonic high-shear homogenizers are used in lab, bench-top, pilot and industrial processing.

Hielscher Ultrasonics- ը արտադրում է բարձրորակ ուլտրաձայնային համասեռացուցիչներ `լաբորատոր, պիլոտային և արդյունաբերական մասշտաբով ծրագրերը խառնելու, ցրելու, էմուլգացման և արդյունահանման համար:



Գրականություն / Հղումներ


Փաստեր Worth Իմանալով

Դիմեթիլ Եթեր (DME) որպես վառելիք

Դիմեթիլ եթերի նախատեսվող հիմնական կիրառումներից է դրա կիրառումը որպես պրոպանին փոխարինող LPG- ում (հեղուկ պրոպանի գազ), որն օգտագործվում է որպես վառելիք տրանսպորտային միջոցների, տնային տնտեսությունների և արդյունաբերության մեջ: Պրոպանի ավտոգազում դիմեթիլ եթերը կարող է օգտագործվել նաև որպես խառնուրդ:
Բացի այդ, DME- ն նաև խոստումնալից վառելիք է դիզելային շարժիչների և գազային տուրբինների համար: Դիզելային շարժիչների համար 55 -ից բարձր ցետանային համարը, նավթից դիզելային վառելիքի 40-53 համարներով, շատ ձեռնտու է: Միայն չափավոր փոփոխություններ են անհրաժեշտ `դիզելային շարժիչին դիմեթիլ եթեր այրելու համար: Այս կարճ ածխածնային շղթայի միացության պարզությունը այրման ընթացքում հանգեցնում է մասնիկների շատ ցածր արտանետումների: Այս պատճառներով, ինչպես նաև առանց ծծմբի, դիմեթիլ էթերը բավարարում է նույնիսկ Եվրոպայում (EURO5), ԱՄՆ-ում (ԱՄՆ 2010 թ.) Եվ Japanապոնիայում (2009 թ. Japanապոնիա) արտանետումների ամենախիստ կանոնակարգերը:


High performance ultrasonics! Hielscher's product range covers the full spectrum from the compact lab ultrasonicator over bench-top units to full-industrial ultrasonic systems.

Hielscher Ultrasonics- ը արտադրում է բարձրորակ ուլտրաձայնային հոմոգենացնողներից ` Լաբորատորիա դեպի արդյունաբերական չափը