Ultraschallentschwiefelung vu Schëffsbrennstoffer

Fuerschungsresultater iwwer d’ultraschallënnerstëtzt oxidativ Entschwiefelung (UAOD)

Prajapati et al. (2018): Entschwiefelung vu Réiueleg duerch oxidativ Technologie mat integréiertem Ultraschall. IJSRD – International Journal for Scientific Research & Development Vol. 6, Issue 02, 2018.
Prajapati et al. (2018) beschreiwen d’Virdeeler vun engem Hielscher Ultraschallreakter fir d’ultraschallënnerstëtzt oxidativ Entschwiefelung (UAOD). UAOD ass zu enger praktikabeler Alternativtechnologie zur traditioneller Hydrobehandlung ginn, déi duerch héich Investitiouns- a Betribskäschte fir Hydroentschwiefelungsanlagen ënner héijem Drock a bei héijen Temperaturen, Kesselen, Waasserstoffanlagen a Schwiefelréckgewënnungsanlagen beanträchtegt gëtt. Déi ultraschallënnerstëtzt oxidativ Entschwiefelung erméiglecht et, de Prozess fir eng déifgräifend Schwiefelentfernung ënner vill méi mëlle Bedéngungen, méi séier, méi sécher a vill méi wirtschaftlech duerchzeféieren.
Den ultraschallënnerstëtzten oxidativen Entschwiefelungsprozess (UAOD) gouf op Dieselueleg an Ausgangsmaterial fir Pëtrolsprodukter applizéiert, dat Modellschwiefelverbindungen (Benzothiophen, Dibenzothiophen an Dimethyldibenzothiophen) enthält. Den Afloss vun der Quantitéit un Oxidatiounsmëttel, dem Volume vum Léisungsmëttel fir den Extraktiounsschrëtt, der Dauer an der Temperatur vun der Ultraschallbehandlung (UIP1000hdT, 20 kHz, 750 W, bei 40% bedriwwen) gouf ënnersicht. Mat den optiméierte Bedéngunge fir UAOD gouf fir Modellverbindungen am Ausgangsmaterial fir Pëtrolsprodukter eng Schwiefelentfernung vu bis zu 99% erreecht, mat engem molare Verhältnis fir H₂O₂:Essigsäure:Schwiefel vu 64:300:1, no 9min Ultraschallbehandlung bei 90ºC, gefollegt vun enger Extraktioun mat Methanol (optiméiert Verhältnis vu Léisungsmëttel zu Ueleg vun 0,36). Mat der selwechter Quantitéit u Reagens an 9 min Ultraschall louch d’Schwiefelentfernung bei Dieseluelegprouwe bei méi wéi 75%.
D’Wichtegkeet vun héijen Ultraschallamplituden
D’Intensivéierung vun der oxidativer Entschwiefelung vu Réiueleg duerch Ultraschall am kommerzielle Moossstaf erfuerdert den Asaz vun engem industriellen Ultraschallprozessor am Duerchflossbetrib, deen héich Schwéngungsamplitude vun ongeféier 80 – 100 Mikrometer. D’Amplitude stinn an engem direkte Bezuch zu der Intensitéit vun de Schéierkräften, déi duerch Ultraschallkavitatioun entstinn, a mussen op engem genuch héijen Niveau gehale ginn, fir datt d’Vermëschung effizient ass.
D’Experimenter vu Prajapati et al. weisen, datt d’Ultraschallbehandlung d’Entschwiefelungsreaktioun verstäerkt. D’Entschwiefelungseffizienz louch bei ongeféier 93,2% wann Héichleeschtungsultraschall agesat gëtt.

Shayegan et al. (2013): Schwiefelentfernung aus Gasueleg mat engem ultraschallënnerstëtzte katalyteschen oxidative Prozess an Etüd vu sengen optimale Bedéngungen. Korean Journal of Chemical Engineering 30(9), September 2013. 1751–1759.
Den ultraschallënnerstëtzten oxidativen Entschwiefelungsprozess (UAOD) gouf agesat, fir d’Schwiefelverbindungen am Gasueleg mat verschiddenen Aarte vu Schwiefelgehalt ze reduzéieren. D’Ëmweltvirschrëft erfuerdert eng ganz déifgräifend Entschwiefelung, fir d’Schwiefelverbindungen ze eliminéieren. UAOD ass eng villverspriechend Technologie mat méi niddrege Betribskäschten a méi héijer Sécherheet a méi héijem Ëmweltschutz. Fir d’éischt gouf dat typescht Phasentransfermëttel (Tetraoctylammoniumbromid) duerch Isobutanol ersat, well den Asaz vun Isobutanol vill méi wirtschaftlech wéi TOABass, ouni eng Kontaminatioun ze verursaachen. D’Reaktioun gouf um optimale Punkt bei verschiddenen Temperaturen an een-, zwee- an dräistufege Verfaren duerchgefouert, woubäi den Afloss vun enger gradueller Erhéijung vun H₂O₂ an dovun, datt TOAB amplaz vun Isobutanol agesat gouf, ënnersicht gouf. Déi gesamt Schwiefelkonzentratioun an der Uelegphas gouf mat der ASTM-D3120-Method analyséiert. Déi héchst Entfernung vun ongeféier 90% fir Gasueleg mat engem Schwiefelgehalt vun 9.500 mg/kg gouf an dräi Stufe wärend enger Prozessdauer vu 17 Minutte bei 62±2°C erreecht, wann 180,3 mmol H₂O₂ agesat goufen an d’Extraktioun mat Methanol duerchgefouert gouf.

Akbari et al. (2014): Ënnersichung vun de Prozessvariabelen an den Intensivéierungseffekter vum Ultraschall bei der oxidativer Entschwiefelung vu Modelldiesel mat engem MoO₃/Al₂O₃ Katalysator. Ultrasonics Sonochemistry 21(2), March 2014. 692–705.
En neit heterogeent sonokatalytescht System mat engem MoO₃/Al₂O₃ Katalysator an H₂O₂ a Kombinatioun mat Ultraschallbehandlung gouf ënnersicht, fir d’Oxidatioun vu Modell-Schwefelverbindungen am Diesel ze verbesseren an ze beschleunegen, wat zu enger däitlecher Verbesserung vun der Prozesseffizienz gefouert huet. Den Afloss vum Ultraschall op d’Eegenschaften, d’Aktivitéit an d’Stabilitéit vum Katalysator gouf mat GC-FID-, PSD-, SEM- a BET-Techniken am Detail ënnersicht. Mat der neier ultraschallënnerstëtzter Entschwiefelung gouf am Modelldiesel mat engem Schwefelgehalt vun 1000 μg/g en Ëmsaz vun DBT vun iwwer 98% bei engem molare Verhältnis vun H₂O₂zu Schwefel vun 3, enger Temperatur vun 318 K an enger Katalysatordoséierung vun 30 g/L no enger Reaktiounszäit vun 30 min erreecht, am Verglach zum Ëmsaz vu 55%, dee beim Prozess ouni Ultraschall erreecht gouf. Dës Verbesserung gouf däitlech vun de Betribsparameteren an de Katalysatoreegenschafte beaflosst. D’Auswierkunge vun den Haaptprozessvariabele goufe mat der Äntwertuewerflächemethodik beim Prozess ouni Ultraschall am Verglach zur Ultraschallbehandlung ënnersicht. Den Ultraschall huet duerch d’Opléise vu Waasserstoffbrécken an d’Desagglomeratioun vum Katalysator an dem Oxidatiounsmëttel an der Uelegphas fir eng gutt Dispersioun vun deenen zwee gesuergt. D’Oflagerung vu Veronrengegungen op der Katalysatoruewerfläch huet bei de Versich ouni Ultraschall eng séier Desaktivéierung verursaacht, soudatt no 6 Reaktiounszyklen ouni Ultraschall mam recycléierte Katalysator nëmme 5% vum DBT oxidéiert goufen. No 6 ultraschallënnerstëtzten Zykle goufen iwwer 95% vum DBT oxidéiert, wat eng staark Verbesserung vun der Stabilitéit duerch d’Botze vun der Uewerfläch wärend der Ultraschallbehandlung weist. No 3h Ultraschallbehandlung gouf och eng däitlech Reduktioun vun der Partikelgréisst observéiert, déi eng besser Dispersioun vum Katalysator am Modellbrennstoff erméigleche kéint.

Afzalinia et al. (2016): Ultraschallënnerstëtzten oxidative Prozess fir d’Entschwiefelung vu flëssegem Brennstoff mat Phosphorwolframsaier, déi an engem interpenetréierenden, aminfunktionaliséierte MOF op Zn(II)-Basis agekapselt ass, als Katalysator. Ultrasonics Sonochemistry 2016
An dëser Aarbecht gouf d’ultraschallënnerstëtzten oxidativ Entschwiefelung (UAOD) vu flëssege Brennstoffer mat engem neien heterogenen, héich dispergéierte Phosphorwolframsaier-Katalysator vum Keggin-Typ (H₃PW₁₂O₄₀, PTA) duerchgefouert, deen an engem aminofunktionaliséierte MOF (TMU-17 -NH2) agekapselt war. Dat hiergestallte Kompositmaterial weist eng héich katalytesch Aktivitéit a Wiederverwendbarkeet bei der oxidativer Entschwiefelung vu Modellbrennstoff. D’ultraschallënnerstëtzten oxidativ Entschwiefelung (UAOD) ass eng nei Méiglechkeet, d’Oxidatiounsreaktioun vu schwefelhaltege Verbindunge séier, wirtschaftlech, ëmweltfrëndlech a sécher ënner mëlle Bedéngungen duerchzeféieren. Ultraschallwelle kënnen als effizienten Outil agesat ginn, fir d’Reaktiounszäit ze verkierzen an d’Leeschtung vum System fir oxidativ Entschwiefelung ze verbesseren. Mat PTA@TMU-17-NH2 konnt de Modellueleg mat 20 mg Katalysator, engem molaren O/S-Verhältnis vun 1:1 an a Presenz vu MeCN als Extraktiounsléisungsmëttel vollstänneg entschwie felt ginn. Déi erhalen Resultater hu gewisen, datt den Ëmsaz vun DBT zu DBTO2 no 15 min bei Ëmgéigendtemperatur 98% erreecht. An dëser Aarbecht hu mir TMU-17-NH2 an d’Kompositmaterial PTA/TMU-17-NH2 fir d’éischt duerch Ultraschallbestralung hiergestallt an am UAOD-Prozess agesat. Den hiergestallte Katalysator weist eng exzellent Wiederverwendbarkeet ouni Auslauge vu PTA an ouni Aktivitéitsverloscht.