Hielscher 초음파 기술

Ultrasonically 강화 고정 침대 원자로

  • 초음파 혼합 및 분산은 고정층 반응기에서 촉매 반응을 활성화하고 강화시킵니다.
  • 초음파 처리는 물질 전달을 향상시키고 효율성, 전환율 및 수율을 증가시킵니다.
  • 추가적인 이점은 초음파 캐비테이션에 의한 촉매 입자로부터의 부동 태화 오염 층의 제거이다.

고정층 촉매

고정층 (때로는 충전 층이라고도 함)에는 촉매 펠릿이 일반적으로 포함되어 있으며, 촉매 펠렛은 일반적으로 직경이 1-5mm 인 과립입니다. 이들은 단일 베드 형태, 별도의 쉘 형태 또는 튜브 형태로 반응기에 적재 할 수 있습니다. 촉매는 주로 니켈, 구리, 오스뮴, 백금 및 로듐과 같은 금속을 기본으로합니다.
이질적인 화학 반응에 대한 초음파의 영향은 잘 알려져 있으며 산업용 촉매 공정에 널리 사용됩니다. 고정층 반응기에서의 촉매 반응은 초음파 처리로부터도 이익을 얻을 수있다. 고정층 촉매의 초음파 조사는 반응성이 높은 표면을 생성하고 액상 (반응물)과 촉매 사이의 물질 이동을 증가 시키며 표면으로부터 부동 태화 코팅 (예 : 산화물 층)을 제거합니다. 취성 물질의 초음파 단편화는 표면적을 증가시키고 그로 인해 증가 된 활성에 기여한다.

초음파 처리 된 입자장점

  • 효율성 향상
  • 증가 된 반응성
  • 전환율 증가
  • 높은 수율
  • 촉매 재순환
실리카의 초음파 분산

정보 요청




우리의 주의 개인 정보 정책.


촉매 반응의 초음파 강화

초음파 혼합 및 교반은 반응물과 촉매 입자 사이의 접촉을 향상시키고 반응성이 높은 표면을 생성하며 화학 반응을 시작 및 / 또는 향상시킵니다.
초음파 촉매 준비는 결정화 거동, 분산 / 응집 제거 및 표면 특성의 변화를 일으킬 수 있습니다. 또한 예비 성형 된 촉매의 특성은 부동 태화 된 표면층을 제거하고 분산력을 높이고 물질 전달을 증가시킴으로써 영향을받을 수 있습니다.
화학 반응에 대한 초음파 효과에 대해 자세히 알아 보려면 여기를 클릭하십시오 (sonochemistry)!

예제들

  • 수소화 반응을위한 Ni 촉매의 초음파 전처리
  • 타르타르산을 사용한 Sonone Raney Ni 촉매는 매우 높은 거울상 이성질체 선택성을 나타냅니다
  • 초음파 조제 피셔 - 트롭시 촉매
  • 증가 된 반응성을위한 Sonochemically 무정형 분말 촉매 처리
  • 비정질 금속 분말의 Sono 합성

초음파 촉매 재생

고정층 반응기에서의 고체 촉매는 대부분 구형 비드 또는 원통형 튜브 형태이다. 화학 반응 동안, 촉매 표면은 촉매 활성 및 / 또는 시간에 따른 선택성을 상실시키는 파울 링 층에 의해 부동화된다. 촉매 부식의 시간 척도는 상당히 다양하다. 예를 들어 분해 촉매의 촉매 사망률은 몇 초 이내에 발생할 수 있지만, 암모니아 합성에 사용되는 철 촉매는 5 ~ 10 년 동안 지속될 수 있습니다. 그러나, 모든 촉매에 대해 촉매 비활성화가 관찰 될 수있다. 촉매 비활성화의 다양한 메커니즘 (예 : 화학적, 기계적, 열적)이 관찰 될 수 있지만, 파울 링은 촉매 붕괴의 가장 빈번한 유형 중 하나입니다. 오염 (fouling)은 유동 상으로부터 촉매의 표면 및 공극에 화학 종을 물리적으로 침착시킴으로써 반응 부위를 차단하는 것을 의미한다. 코크스와 탄소로 촉매 오염은 신속하게 발생하는 과정이며, 재생 (예 : 초음파 처리)을 통해 되돌릴 수 있습니다.
초음파 캐비테이션은 촉매 표면에서 부동 태화 (passivating) 오염 층을 제거하는 성공적인 방법입니다. 초음파 촉매 회수는 전형적으로 액체 (예 : 탈 이온수)에서 입자를 초음파 처리하여 오염 잔류 물 (예 : 백금 / 실리카 섬유 pt / SF, 니켈 촉매)을 제거함으로써 수행됩니다.

초음파 시스템

전력 초음파는 촉매 및 촉매 반응에 적용됩니다. (확대하려면 클릭!)Hielscher Ultrasonics는 초음파를 고정층 원자로에 통합하기위한 다양한 초음파 프로세서와 변형을 제공합니다. 다양한 초음파 시스템이 고정층 원자로에 설치 될 수 있습니다. 보다 복잡한 원자로 유형의 경우, 우리는 맞춤형 초음파 솔루션.
초음파 방사 하에서 화학 반응을 테스트하기 위해 Teltow의 초음파 공정 연구소 및 기술 센터를 방문하실 수 있습니다!
오늘 저희에게 연락하십시오! 우리는 여러분과 화학 공정의 초음파 강화에 대해 토론하게되어 기쁩니다!
아래 표는 초음파 장비의 대략적인 처리 용량을 보여줍니다.

일괄 볼륨 유량 권장 장치
10 ~ 2000mL 20 ~ 400 mL / min UP200Ht, UP400St
0.1 ~ 20L 0.2 ~ 4L / min UIP2000hdT
10 ~ 100L 2 ~ 10L / min UIP4000
N.A. 10 ~ 100L / min UIP16000
N.A. 더 큰 의 클러스터 UIP16000
7kW 파워 초음파 프로세서를 사용한 인라인 프로세싱 (클릭하여 확대!)

초음파 유량계

초음파 강화 반응

  • 수소화
  • Alcylation
  • 시안화
  • 에테르 화
  • 에스테르 화
  • 중합
  • (예 : Ziegler-Natta 촉매, 메탈로 센)

  • Allylation
  • 브롬화

연락주세요! / 저희에게 물어보세요!

초음파 균질화에 대한 추가 정보를 요청하려면 아래 양식을 사용하십시오. 우리는 귀하의 요구 사항을 충족시키는 초음파 시스템을 제공하게 된 것을 기쁘게 생각합니다.









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문학 / 참고 문헌



알만한 가치가있는 사실

초음파 캐비테이션 및 초음파 화학

초음파를 액체에 결합시켜 슬러리가 생성됨 음향 캐비테이션. 음향 캐비테이션은 증기가 채워진 공극이 급속하게 형성되고, 성장하고, 파괴되는 현상을 의미합니다. 이것은 극단적 인 온도 피크가 5000K에 이르는 매우 수명이 짧은 "핫 스폿"을 생성하고, 매우 높은 가열 / 냉각 속도가 10을 초과합니다9Ks-1, 그리고 각각의 미분과 함께 1000atm의 압력 – 모든 나노초 수명.
연구 분야 sonochemistry 는 액체에서 음향 공동 형성을 형성하는 초음파의 효과를 연구합니다.이 효과는 용액에서 화학적 활성을 시작 및 / 또는 향상시킵니다.

이질 촉매 반응

화학에서 이질 촉매 반응은 촉매와 반응물의 상이 서로 다른 촉매 반응의 유형을 의미합니다. 이질 화학의 맥락에서상은 고체, 액체 및 기체를 구별하는 데 사용될뿐만 아니라 기름 및 물과 같은 비 혼화 성 액체를 나타냅니다.
불 균질 반응 동안, 하나 이상의 반응물은 계면, 예를 들어 고체 촉매의 표면에서 화학적 변화를 겪는다.
반응 속도는 반응물의 농도, 입자 크기, 온도, 촉매 및 기타 요소에 따라 다릅니다.
반응물 농도 : 일반적으로, 반응물의 농도를 증가 시키면 계면이 커짐에 따라 반응 속도가 증가하고 반응물 입자 사이의 상 이동이 증가한다.
입자 크기 : 반응물 중 하나가 고체 입자 인 경우, 속도 방정식은 농도만을 나타내고 고체는 다른 단계에 있기 때문에 농도를 가질 수 없기 때문에 속도 방정식에 표시 할 수 없습니다. 그러나, 고체의 입자 크기는 상 이동을 위해 이용 가능한 표면적으로 인해 반응 속도에 영향을 미친다.
반응 온도 : 온도는 Arrhenius 방정식을 통해 속도 상수와 관련이 있습니다. k = Ae-Ea / RT
Ea는 활성화 에너지, R은 우주의 기체 상수, T는 켈빈 단위의 절대 온도이다. A는 Arrhenius (주파수) 요소입니다. 이자형-Ea / RT 커브 아래에있는 활성화 에너지보다 큰 에너지를 가진 파티클의 수를 나타냅니다.
촉매: 대부분의 경우 반응은 활성화 에너지가 적기 때문에 촉매로 빠르게 반응합니다. 불 균질 촉매는 반응이 일어나는 템플리트 표면을 제공하는 반면 균질 촉매는 그 메카니즘의 후속 단계 동안 촉매를 방출하는 중간 생성물을 형성한다.
기타 요인 : 빛과 같은 다른 요소는 특정 반응 (광화학)에 영향을 줄 수 있습니다.

친 핵성 치환

친 핵성 치환은 유기 (및 무기) 화학에서 반응의 근본적인 부류이며, 친핵체는 루이스 염기 (전자쌍 공여자로서)의 형태로 유기 착물과 선택적으로 결합하거나 양성 또는 부분 양성 (+ ve) 이탈 그룹을 대체하기 위해 원자 또는 원자 그룹의 전하. 전자쌍 수용체 인 양성 또는 부분 양성 원자는 친전 자체라고 부른다. 친전 자체 및 이탈 그룹의 전체적인 분자 실체는 일반적으로 기질이라고 불린다.
친 핵성 치환은 두 개의 상이한 경로로서 관측 될 수있다 – S1과 S2 반응. 어떤 형태의 반응 메커니즘 – 에스1 또는 S2 – 화학 화합물의 구조, 친핵체의 유형 및 용매에 의존한다.

촉매 비활성화 유형

  • 촉매 중독은 촉매 반응 부위를 차단하는 촉매 부위에 화학 종의 화학적 화학 흡착이 강하게 나타나는 용어입니다. 중독은 되돌릴 수 있거나 돌이킬 수 없습니다.
  • 오염 (fouling)은 유체 상 침착 물로부터 촉매 표면 및 촉매 공극으로의 종의 촉매의 기계적 분해를 말한다.
  • 열 분해 및 소결은 촉매 표면적,지지 영역 및 활성 상 지지체 반응을 상실시킨다.
  • 증기 형성은 화학적 분해 형태를 의미하며, 여기서 기체상은 촉매 상과 반응하여 휘발성 화합물을 생성한다.
  • 증기 - 고체 및 고체 - 고체 반응은 촉매의 화학적 비활성화를 초래합니다. 증기, 지지체 또는 촉진제는 촉매와 반응하여 비활성 상을 생성한다.
  • 촉매 입자의 손상 또는 분쇄는 기계적 마모로 인한 촉매 물질의 손실을 초래한다. 촉매의 내부 표면적은 촉매 입자의 기계적 파쇄로 인해 상실된다.