Ultraschall verstäerkt Fixed Bett Reaktoren

Ultrasonic Mëschung an Dispersioun aktivéiert a verstäerkt d'katalytesch Reaktioun an fixen Bettreaktoren.
D'Sonication verbessert de Massentransfer a erhéicht doduerch Effizienz, Konversiounsquote an Ausbezuele.
En zousätzleche Virdeel ass d'Entfernung vu passivéierende Foulingschichten aus de Katalysatorpartikelen duerch Ultraschallkavitatioun.

Fixed Bett Katalysatoren

Fixed Better (heiansdo och gepackt Bett genannt) ginn allgemeng mat Katalysatorpellets gelueden, déi normalerweis Granulat mat Duerchmiesser vu 1-5mm sinn. Si kënnen an de Reaktor a Form vun engem Eenzelbett, als getrennte Muschelen oder a Réier geluede ginn. D'Katalysatoren baséieren meeschtens op Metaller wéi Néckel, Kupfer, Osmium, Platin a Rhodium.
D'Effekter vum Kraaft-Ultraschall op heterogen chemesch Reaktiounen si bekannt a wäit benotzt fir industriell katalytesch Prozesser. Katalytesch Reaktiounen an engem fixen Bettreaktor kënnen och vun der Ultraschallbehandlung profitéieren. Ultrasonic Bestrahlung vum fixen Bett Katalysator generéiert héich reaktiv Flächen, erhéicht de Massentransport tëscht Flëssegkeetsphase (Reaktanten) a Katalysator, a läscht passivéierend Beschichtungen (zB Oxidschichten) vun der Uewerfläch. Ultraschall Fragmentatioun vu bréchege Materialien erhéicht d'Uewerflächenflächen a dréit doduerch zu enger verstäerkter Aktivitéit bäi.

Virdeeler

Verbessert Effizienz
Erhéicht Reaktiounsfäegkeet
Geklomm Konversioun Taux
Méi héich Ausbezuele
Recycling vum Katalysator

Ultraschall Intensifikatioun vu katalytesche Reaktiounen

Ultrasonic Mëschung an Agitatioun verbessert de Kontakt tëscht Reaktant a Katalysatorpartikelen, kreéiert héich reaktiv Flächen an initiéiert an / oder verbessert d'chemesch Reaktioun.
Ultrasonic Katalysator Virbereedung kann Ännerungen am Kristalliséierungsverhalen, Dispersioun / Deagglomeratioun an Uewerflächeeigenschaften verursaachen. Ausserdeem kënnen d'Charakteristike vu virgeformte Katalysatoren beaflosst ginn andeems d'passivéierend Uewerflächeschichten ewechgeholl ginn, besser Dispersioun, d'Erhéijung vun der Massentransfer.
Klickt hei fir méi iwwer d'Ultraschalleffekter op chemesch Reaktiounen (Sonochemie) ze léieren!

Beispiller

Ultraschall Virbehandlung vum Ni Katalysator fir Hydrogenéierungsreaktiounen
Sonicated Raney Ni Katalysator mat tartaric Seier Resultater zu enger ganz héich Enantioselectivity
Ultrasonic preparéiert Fischer-Tropsch Katalysatoren
Sonochemesch behandelt amorph Pulver Katalysatoren fir erhéicht Reaktivitéit
Sono-Synthese vun amorphen Metallpulver

Ultraschall Katalysator Erhuelung

Fest Katalysatoren a fixe Bettreaktoren si meeschtens a Form vu sherical Perlen oder zylindresch Réier. Wärend der chemescher Reaktioun gëtt d'Katalysatoroberfläche passivéiert duerch eng Foulingschicht, déi e Verloscht vu katalytescher Aktivitéit an/oder Selektivitéit iwwer Zäit verursaacht. Zäit Skala fir Katalysator Zerfall variéieren bedeitend. Wärend zum Beispill Katalysatorstierflechkeet vun engem Rësskatalysator bannent Sekonne ka geschéien, kann en Eisenkatalysator deen an der Ammoniaksynthese benotzt gëtt fir 5-10 Joer daueren. Wéi och ëmmer, Katalysatordeaktivéierung ka fir all Katalysator beobachtet ginn. Wärend verschidde Mechanismen (zB chemesch, mechanesch, thermesch) vun der Katalysatordeaktivéierung beobachtet kënne ginn, ass Fouling eng vun den heefegsten Aarte vu Katalysatorverfall. Fouling bezitt sech op déi kierperlech Oflagerung vun Arten aus der flësseger Phase op d'Uewerfläch an an de Pore vum Katalysator blockéieren doduerch déi reaktiv Siten. Katalysator Fouling mat Kock a Kuelestoff ass e schnelle Prozess a kann duerch Regeneratioun ëmgedréit ginn (zB Ultraschallbehandlung).
Ultraschall Kavitatioun ass eng erfollegräich Method fir passivéierend Foulingschichten aus der Uewerfläch vum Katalysator ze läschen. D'Ultraschall Katalysator Erhuelung gëtt typesch duerchgefouert andeems d'Partikelen an enger Flëssegkeet (zB deioniséiertem Waasser) sonikéiert ginn fir d'Foulingreschter ze entfernen (zB Platin / Silicafaser pt / SF, Nickel Katalysatoren).

Ultraschallsystemer

Hielscher Ultrasonics bitt verschidde Ultraschallprozessoren a Variatiounen fir d'Integratioun vu Kraaft-Ultraschall an fixe Bettreaktoren. Verschidde Ultraschallsystemer si verfügbar fir a fixe Bettreaktoren z'installéieren. Fir méi komplex Reakteren Zorte, mir bidden personaliséiert Ultraschall Léisungen.
Fir Är chemesch Reaktioun ënner Ultraschallstrahlung ze testen, sidd Dir häerzlech wëllkomm op eisem Ultraschallprozesslabo an techneschen Zentrum zu Teltow!
Kontaktéiert eis haut! Mir si frou d'Ultraschallverstäerkung vun Ärem chemesche Prozess mat Iech ze diskutéieren!
D'Tabell hei drënner gëtt Iech eng Indikatioun vun der geschätzter Veraarbechtungskapazitéit vun eisen Ultraschaller:

Batch Volume	Duerchflossrate	Recommandéiert Apparater
10 bis 2000 ml	20 bis 400 ml/min	UP200Ht, UP 400 St
0.1 bis 20L	02 bis 4 l/min	UIP2000hdT
10 bis 100 l	2 bis 10 l/min	UIP4000
na	10 bis 100 l/min	UIP16000
na	méi grouss	Stärekoup vun UIP16000

Inline Veraarbechtung mat 7kW Power Ultrasonic Prozessoren (Klickt fir ze vergréisseren!)

Ultraschall Flow System

Ultraschall verstäerkt Reaktiounen

Hydrogenatioun
Alcylatioun
Cyanatioun
etherification
esterification
Polymeriséierung

(zB Ziegler-Natta Katalysatoren, Metallocenen)

Allylatioun
Brominéierung

Kontaktéiert eis! / Frot eis!

Benotzt w.e.g. de Formulaire hei ënnen, wann Dir zousätzlech Informatioun iwwer Ultraschallhomogeniséierung wëllt ufroen. Mir freeën eis Iech en Ultraschallsystem ze bidden, deen Är Ufuerderungen entsprécht.

Numm

Firma

Email Adress (obligatoresch)

Telefonsnummer

Adress

Stad, Staat, Postleitzuel

Land

Interessi

Notéiert w.e.g. eis Privatsphär Politik.

Ech averstanen der Privatsphär Politik

Literatur / Referenzen

Argyle, MD; Bartholomew, CH (2015): Heterogene Katalysator Deaktivéierung a Regeneratioun: Eng Iwwerpréiwung. Katalysatoren 2015, 5, 145-269.
Oza, R.; Patel, S. (2012): Erhuelung vum Nickel aus Spende Ni / Al2O3 Katalysatoren mat Säure Leaching, Chelatioun an Ultraschall. Fuerschung Journal vun Rezent Sciences Vol. 1; 2012. 434-443.
Sana, S.; Rajanna, K.Ch.; Reddy, KR; Bhooshan, M.; Venkateswarlu, M.; Kumar, MS; Uppalaiah, K. (2012): Ultraschall assistéiert Regioselektiv Nitratioun vun aromatesche Verbindungen an der Präsenz vu bestëmmte Grupp V a VI Metallsalze. Gréng an nohalteg Chimie, 2012, 2, 97-111.
Suslick, KS; Skrabalak, SE (2008): “sonokatalyse” In: Handbook of Heterogeneous Catalysis, vol. 4; Ertl, G.; Knözinger, H.; Schüth, F.; Weitkamp, J., (Eds.). Wiley-VCH: Weinheim, 2008. 2006-2017.

Zesummenhang Themen

Fakten Worth Wëssen

Ultraschall Kavitatioun a Sonochemie

D'Kupplung vu Kraaft Ultraschall a Flëssegkeeten e Schläim resultéiert akustesch Kavitatioun. Akustesch Kavitatioun bezitt sech op de Phänomen vun der séierer Bildung, Wuesstem an implosive Zesummebroch vun Damp gefëllte Void. Dëst generéiert ganz kuerzlieweg "Hot Spots" mat extremen Temperaturspitzen vu bis zu 5000K, ganz héich Heiz- / Ofkillraten vun iwwer 10⁹Ks^-1, an Drock vun 1000atm mat jeweilegen Differenzen – alles bannent Nanosekonnen Liewensdauer.
Der Fuerschung Beräich vun Sonochemie ënnersicht den Effekt vum Ultraschall bei der Bildung vun akustescher Kavitatioun a Flëssegkeeten, wat d'chemesch Aktivitéit an enger Léisung initiéiert an / oder verbessert.

Heterogen Katalytesch Reaktiounen

An der Chimie bezitt heterogen Katalyse op d'Aart vu katalytescher Reaktioun wou d'Phasen vum Katalysator an de Reaktanten vuneneen ënnerscheeden. Am Kontext vun der heterogener Chimie gëtt d'Phase net nëmme benotzt fir tëscht Feststoff, Flëssegkeet a Gas z'ënnerscheeden, awer et bezitt sech och op onmëschbar Flëssegkeeten, zB Ueleg a Waasser.
Wärend enger heterogener Reaktioun ënnerleien een oder méi Reaktanten eng chemesch Ännerung op engem Interface, zB op der Uewerfläch vun engem festen Katalysator.
D'Reaktiounsquote hänkt vun der Konzentratioun vun de Reaktanten, der Partikelgréisst, der Temperatur, dem Katalysator a weidere Faktoren of.
Reaktant Konzentratioun: Am Allgemengen erhéicht eng Erhéijung vun der Konzentratioun vun engem Reaktant den Taux vun der Reaktioun wéinst der méi grousser Interface an doduerch méi grousser Phasetransfer tëscht Reaktantpartikelen.
Partikelgréisst: Wann ee vun de Reaktanten e feste Partikel ass, da kann et net an der Geschwindegkeetgleichung ugewise ginn, well d'Geschwindegkeetgleichung nëmmen Konzentratioune weist a Feststoffer kënnen net eng Konzentratioun hunn zënter datt se an enger anerer Phase sinn. Wéi och ëmmer, d'Partikelgréisst vum Feststoff beaflosst d'Reaktiounsquote wéinst der verfügbarer Uewerfläch fir Phasentransfer.
Reaktioun Temperatur: D'Temperatur ass mat der Geschwindegkeetskonstant iwwer d'Arrhenius Equatioun verbonnen: k = Ae^-Ea/RT
Wou Ea d'Aktivéierungsenergie ass, R ass d'Universal Gaskonstant an T ass déi absolut Temperatur am Kelvin. A ass den Arrhenius (Frequenz) Faktor. e^-Ea/RT gëtt d'Zuel vun de Partikelen ënner der Kurve déi Energie méi grouss hunn wéi d'Aktivéierungsenergie, Ea.
Katalysator: An deene meeschte Fäll kommen Reaktiounen méi séier mat engem Katalysator op, well se manner Aktivéierungsenergie erfuerderen. Heterogen Katalysatoren bidden eng Schablounfläch op där d'Reaktioun geschitt, wärend homogen Katalysatoren Zwëscheprodukter bilden, déi de Katalysator während engem spéidere Schrëtt vum Mechanismus befreien.
Aner Faktoren: Aner Faktore wéi Liicht kënne verschidde Reaktiounen beaflossen (Fotochemie).

Nukleophil Substitutioun

Nukleophil Substitutioun ass eng fundamental Klass vu Reaktiounen an der organescher (an anorganescher) Chimie, an där en Nukleophil selektiv a Form vun enger Lewis Base (als Elektronepaar Spender) mat engem organesche Komplex verbënnt oder de positiven oder deelweis positiven (+ve) attackéiert. Ladung vun engem Atom oder enger Grupp vun Atomer fir eng verloossende Grupp ze ersetzen. De positiven oder deelweis positiven Atom, deen den Elektronepaar Akzeptor ass, gëtt en Elektrophil genannt. Déi ganz molekulare Entitéit vum Elektrophile an der verloossende Grupp gëtt normalerweis de Substrat genannt.
Déi nukleophil Substitutioun kann als zwee verschidde Weeër observéiert ginn – den S_N1 an S_N2 reaktioun. Wéi eng Form vu Reaktiounsmechanismus – s_N1 oder S_N2 – stattfënnt, hänkt vun der Struktur vun de chemesche Verbindungen, der Aart vum Nukleophil an dem Léisungsmëttel of.

Aarte vu Katalysator Deaktivéierung

Katalysatorvergëftung ass de Begrëff fir déi staark Chemisorptioun vun Arten op katalytesche Site déi Site fir katalytesch Reaktioun blockéieren. Vergëftung kann reversibel oder irreversibel sinn.
Fouling bezitt sech op eng mechanesch Degradatioun vum Katalysator, wou Spezies aus der flësseger Phase op d'katalytesch Uewerfläch an an de Katalysatorporen deposéieren.
Thermesch Degradatioun a Sintering resultéiert am Verloscht vun der katalytescher Uewerfläch, Ënnerstëtzungsfläch an aktive Phase-Ënnerstëtzungsreaktiounen.
D'Dampbildung bedeit eng chemesch Degradatiounsform, wou d'Gasphase mat der Katalysatorphase reagéiert fir flüchteg Verbindungen ze produzéieren.
Damp-fest a fest-fest Reaktiounen féieren zu der chemescher Deaktivéierung vum Katalysator. Damp, Ënnerstëtzung oder Promoteur reagéiert mam Katalysator sou datt eng inaktiv Phase produzéiert gëtt.
Ausschnëtter oder Zerdréckung vun de Katalysatorpartikelen resultéiert am Verloscht vu katalytesche Material wéinst mechanesche Abrasiounen. D'intern Uewerfläch vum Katalysator gëtt verluer wéinst der mechanescher induzéierter Zerstéierung vum Katalysatorpartikel.