Hielscher 초음파 기술

초음파 처리로 개선된 피셔-트롭쉬 촉매

초음파와 피셔 - 트롭쉬 촉매의 개선 된 합성 : 촉매 입자의 초음파 처리는 여러 가지 목적으로 사용됩니다. 초음파 합성은 높은 촉매 활성을 가진 변형 또는 기능화 된 나노 입자를 만드는 데 도움이됩니다. 사용 및 중독 된 촉매는 촉매에서 불활성화 파울을 제거하는 초음파 표면 처리에 의해 쉽고 빠르게 회수 할 수 있습니다. 마지막으로, 초음파 대강 및 분산은 촉매 입자의 균일하고 모노 분산 분포를 초래하여 최적의 촉매 변환을 위해 높은 활성 입자 표면 및 질량 전달을 보장합니다.

촉매에 대한 초음파 효과

고출력 초음파는 화학 반응에 긍정적 인 영향으로 잘 알려져 있습니다. 강렬한 초음파가 액체 매체 음향 캐비테이션으로 유입되면 발생합니다. 초음파 캐비테이션은 최대 5,000K의 매우 높은 온도, 약 2,000atm의 압력 및 최대 280m / s의 액체 제트로 국부적으로 극한 조건을 생성합니다. 음향 캐비테이션의 현상과 화학 공정에 미치는 영향은 sonochemistry라는 용어로 알려져 있습니다.
초음파의 일반적인 응용 프로그램은 이기종 촉매의 준비입니다 : 캐비테이션 침식이 통과되지 않고 반응성이 높은 표면을 생성함에 따라 초음파 캐비테이션 힘이 촉매의 표면적을 활성화합니다. 또한 난류 액체 스트리밍에 의해 질량 전달이 크게 향상됩니다. 음향 캐비테이션으로 인한 높은 입자 충돌은 분말 입자의 표면 산화물 코팅을 제거하여 촉매 표면을 재활성화시다.

피셔 - 트롭쉬 촉매의 초음파 준비

Fischer-Tropsch 공정에는 일산화탄소와 수소의 혼합물을 액체 탄화수소로 변환하는 몇 가지 화학 반응이 포함되어 있습니다. Fischer-Tropsch 합성의 경우 다양한 촉매를 사용할 수 있지만 가장 자주 사용되는 것은 전이 금속 코발트, 철 및 루테늄입니다. 고온 피셔-트롭쉬 합성은 철 촉매로 작동한다.
Fischer-Tropsch 촉매는 황 함유 화합물에 의한 촉매 중독에 취약하기 때문에 초음파 재활성화는 완전한 촉매 활성 및 선택성을 유지하는 데 매우 중요합니다.

초음파 촉매 합성의 장점

  • 침전 또는 결정화
  • (나노-) 잘 제어된 크기와 모양의 입자
  • 수정 및 기능화된 표면 특성
  • 도핑 또는 코어 쉘 입자의 합성
  • 메소다공성 구조화

코어 쉘 촉매의 초음파 합성

코어 쉘 나노 구조는 나노 입자를 분리하고 촉매 반응 중에 이동 및 유착을 방지하는 외부 쉘에 의해 캡슐화되고 보호되는 나노 입자입니다.

Pirola 외.(2010)는 활성 금속의 높은 하중을 가진 실리카 지원 철 계 Fischer-Tropsch 촉매를 제조했습니다. 그들의 연구에서 실리카 지지체의 초음파 보조 함침은 금속 증착을 개선하고 촉매 활성을 증가시킨다는 것을 보여준다. 피셔 -Tropsch 합성의 결과는 특히 초음파 함침이 아르곤 대기에서 수행 될 때 초음파에 의해 제조 된 촉매를 가장 효율적으로 표시했습니다.

UIP2000hdT - 액체 고체 공정을위한 2kW 초음파.

UIP2000hdT – 나노 입자를 치료하는 2kW 강력한 초음파.

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우리의 주의 개인 정보 정책.


초음파 촉매 재활성화

초음파 입자 표면 처리는 소비 및 중독 된 촉매를 재생하고 재활성화하는 신속하고 허구적인 방법입니다. 촉매의 재생성성은 재활성화 및 재사용을 허용하고 이에 의해 경제적이고 환경 친화적인 공정 단계이다.
초음파 입자 처리는 촉매 반응을위한 부위를 차단하는 촉매 입자에서 불순물 및 불순물을 제거합니다. 초음파 처리는 촉매 입자에게 표면 제트 세척을 제공하여 촉매 활성 부위에서 기탁을 제거합니다. 초음파 처리 후 촉매 활성은 신선한 촉매와 동일한 효과로 복원됩니다. 또한 초음파 처리는 응집체를 끊고 모노 분산 입자의 균일하고 균일한 분포를 제공하여 입자 표면적을 증가시키고 활성 촉매 부위를 증가시킵니다. 따라서, 초음파 촉매 회수는 향상된 질량 전달을 위한 높은 활성 표면적을 가진 재생촉매에서 수율.
초음파 촉매 재생은 광물 및 금속 입자, (메소 -) 다공성 입자 및 나노 복합체에 작동합니다.

소노화학용 고성능 초음파 시스템

초음파 프로세서 UIP4000hdT, 4kW 강력한 초음파 반응기Hielscher 초음파’ 산업용 초음파 프로세서는 매우 높은 진폭을 제공 할 수 있습니다. 최대 200μm의 진폭은 24/7 작동시 쉽게 연속작동할 수 있습니다. 더 높은 진폭을 위해, 주문을 받아서 만들어진 초음파 sonotrodes를 유효합니다. Hielscher의 초음파 장비의 견고성은 중장비 및 까다로운 환경에서 24/7 작동을 허용합니다.
우리의 고객은 Hielscher 초음파 시스템의 뛰어난 견고성과 신뢰성에 만족합니다. 중부하 작업, 까다로운 환경 및 24/7 작동 분야의 설치는 효율적이고 경제적인 처리를 보장합니다. 초음파 공정 강화는 처리 시간을 줄이고 더 나은 결과, 즉 높은 품질, 높은 수율, 혁신적인 제품을 달성합니다.
아래 표는 초음파 장비의 대략적인 처리 용량을 보여줍니다.

일괄 볼륨 유량 권장 장치
0.5 ~ 1.5mL N.A. 유리 병
1 ~ 500mL 10 ~ 200mL / min UP100H
10 ~ 2000mL 20 ~ 400 mL / min UP200Ht, UP400St
0.1 ~ 20L 0.2 ~ 4L / min UIP2000hdT
10 ~ 100L 2 ~ 10L / min UIP4000hdT
N.A. 10 ~ 100L / min UIP16000
N.A. 더 큰 의 클러스터 UIP16000

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촉매의 초음파 합성 및 회수에 대한 추가 정보를 요청하려면 아래 양식을 사용하십시오. 우리는 당신과 당신의 프로세스를 토론하고 당신에게 당신의 요구 사항을 충족하는 초음파 시스템을 제공 하게되어 기쁩니다!









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문학 / 참고 문헌

  • Hajdu Viktória; Prekob Ádám; Muránszky Gábor; Kocserha István; Kónya Zoltán; Fiser Béla; Viskolcz Béla; Vanyorek László (2020): Catalytic activity of maghemite supported palladium catalyst in nitrobenzene hydrogenation. Reaction Kinetics, Mechanisms and Catalysis 2020.
  • Pirola, C.; Bianchi, C.L.; Di Michele, A.; Diodati, P.; Boffito, D.; Ragaini, V. (2010): Ultrasound and microwave assisted synthesis of high loading Fe-supported Fischer–Tropsch catalysts. Ultrasonics Sonochemistry, Vol.17/3, 2010, 610-616.
  • Suslick, K. S.; Skrabalak, S. E. (2008): Sonocatalysis. In: Handbook of Heterogeneous Catalysis. 8, 2008, 2007–2017.
  • Suslick, K.S. (1998): Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology; 4th Ed. J. Wiley & Sons: New York, Vol. 26, 1998, 517-541.
  • Suslick, K.S.; Hyeon, T.; Fang, M.; Cichowlas, A. A. (1995): Sonochemical synthesis of nanostructured catalysts. Materials Science and Engineering A204, 1995, 186-192.



알만한 가치가있는 사실

피셔-트로쉬 촉매의 응용 프로그램

피셔 -Tropsch 합성은 합성 가스 (CO와 H의 혼합물)에서 연료 및 화학 물질의 생산에 적용되는 촉매 공정의 범주입니다2)을 할 수 있습니다.
천연 가스, 석탄, 또는 바이오 매스 피셔 -Tropsch 공정에서 파생, 전이 금속 함유 촉매는 다양한에서 파생 될 수있는 매우 기본적인 시작 재료 수소와 일산화탄소에서 탄화수화를 생산하는 데 사용됩니다 석탄, 천연 가스, 바이오 매스, 심지어 폐기물과 같은 탄소 함유 자원.