Ar ultraskaņu uzlabotas minerālvielu karbonizācijas

Minerālkarbonēšana ir oglekļa dioksīda ar sārmainiem minerāliem, piemēram, kalcija vai magnija oksīda, reakcija. Minerālkarbonizāciju izmanto cietu daļiņu rūpnieciskai ražošanai farmaceitisko, polimēru un mēslojuma rūpniecībā, kā arī oglekļa dioksīda sekvestrācijai sārmainā materiālos. Daļiņu apstrāde ar jaudu ultraskaņu ir atrasts veiksmīgs līdzeklis procesa intensifikāciju, kas rada augstāku karbonizācijas konversijas un ātrāku reakcijas ātrumu.

Minerālkarbonācija: process un ierobežojumi

Karbonizācijas gadījumā dabiskie un atkritummateriāli tiek gāzēti sārmainu oksīdu, hidroksīdu vai silikātu klātbūtnes dēļ to sastāvā. Karbonizācijas process sastāv no šādiem reakcijas soļiem:

Par karbonizācijas minerālu ietver 5 soļi: solation-reakcija-hidratācija-Jonizācija-nokrišņi

Pasākumi minerālu karbonizācijas

Karbonizācijas reakcijā daļiņām jābūt pieejamām reaģentiem. Tas nozīmē, ka, lai uzlabotu karbonizācijas procesu, ir vajadzīga liela daļiņu virsma bez pasivētiem slāņiem.
Arvien biezāka un blīva karbonāta slāņa veidošanās ap sarūkošo nereaģējušo cieto daļiņu kodolu rada trīs likmju ierobežošanas soļus:

  • oksīdu/silikātu hidratācija;
  • noplūde no katjonam; Un
  • izplatīšanās uz reakcijas zonu.

Lai uzlabotu karbonizācijas procesu, šiem ierobežojumiem ir jāpārvar process, kas palīdz tehnoloģijai. Lieljaudas Ultraskaņa ir veiksmīgi izmantota kā procesa intensifikācijas tehnoloģija, kas uzlabo karbonizācijas ātrumu un reakcijas ātrumu.

Risinājums: ultraskaņas karbonizācijas

Ar pētniecības grupu no Katholieke Universiteit Leuven Beļģijā, “pierādīts, ka Ultraskaņa ir potenciāli noderīgs instruments, lai pastiprinātu minerālu karbonizācijas procesus. Pateicoties pastiprinātai sajaukšanai, daļiņu salaušanai un kalcija karbonāta pasivētisko slāņu izņemšanai bija iespējams paātrināt reakcijas kinētiku un panākt lielāku karbonizācijas apjomu īsākā laikā. Turklāt, kombinācijā ar magnija jonu šķīdumā, ultraskaņa ievērojami uzlabo sintēzi aragonite kristāli, gan samazinot nepieciešamo koncentrāciju magnija un samazinot reakcijas temperatūru tuvu apkārtējiem apstākļiem.”
[Santos et al. 2011, p. 114]

Ieguvumi īsumā:

  • smalkas daļiņu izmēra sadalījums ar ultraskaņas sajaukšanu, Deagglomeration & frēzēšana
  • Ultraskaņa noņem pasivējošiem slāņus
  • Ultraskaņa uzlabo reakcijas kinētiku
  • Ultraskaņas samazina basicity
  • Ultraskaņas procesa intensifikācija: lielāka atdeve, ātrāka reakcija
Santos et al. 2013-ultraskaņas-intensīvāks minerālu karbonizācijas

Ultraskaņas ietekme uz minerālkarbonizāciju. [Santos et al. 2013]

Ultraskaņas daļiņu izkliešanas un salaušana uz lab un rūpnieciska mēroga

Ultraskaņotājs UP200S par
Ultraskaņas daļiņu apstrāde

Sazinieties ar mums / lūdzam papildu informāciju

Runājiet ar mums par savām apstrādes prasībām. Mēs iesakām vispiemērotākās uzstādīšanas un apstrādes parametrus savam projektam.





Lūdzu, ņemiet vērā mūsu Privātuma politika.


Ultraskaņas daļiņu apstrāde

Sonication ir spēcīgs instruments, lai ārstētu daļiņu slurries. Intensīvi ultraskaņas spēki rada mehānisku vibrāciju un stipru kavitāciju šķidrumos. Šie augstie stresa spēki var salauzt aglomerātus un pat primārās daļiņas, lai augstas jaudas/zemas frekvences Ultraskaņa ir uzticama metode frēzēšana, Deagglomeration un Izkliedēšana Lietojumprogrammas.

Santos et al. 2012 tīrā aragonīta sintēze ar SONOCHEMICAL minerālkarbonizāciju

Kalcija oksīds, sākotnēji (a) un pēc 10 minūtēm ultraskaņu (b). [Santos et al. 2012]

Ultraskaņas frēzēšana karbonizācijas procesā vircas rada nelielas daļiņas ar lielām virsmas zonām. Bez daļiņu fragmentācijas, ultraskaņas apstrāde noņem arī nogulsnējumu no daļiņu virsmas, piemēram, gāzēto čaumalas vai noplidējušos matricas slāņus, kas aptver nereaģētu daļiņu kodolu. Noņemot pasivējot slāņus, difūzijas ierobežojumi tiek samazināti un nereaģējošs materiāls tiek pakļauts ūdens fāzei. Tādējādi ultraskaņas apstrāde var palielināt karbonizācijas pārveidi un procesa kinētiku, izraisot augstāku ražu un ātrāku reakciju.

Santos et al. 2011. intensifikācijas maršruti minerālu karbonizācijas

Ultraskaņas ietekme uz daļiņām [Santos et al. 2011]

Jaudīgi Industrial ultraskaņas procesors UIP16000 prasīgiem procesiem (noklikšķiniet, lai palielinātu!)

UIP16000-visspēcīgākais ultraskaņas Lieljaudas Ultrasonicator UIP16000 16KW

Literatūra / Literatūras saraksts

  1. Un, Francois, Davy; Mertens, Gilles; Elsens, Jans; Van Gerven, Toms (2013): ultraskaņa – pastiprināta minerālkarbonācija. Lietišķās siltumtehniskā Vol. 57, Issues 1 – 2, 2013. 154 – 163.
  2. Un, Ceulemans, Pieter; Van Gerven, Toms (2012): tīra aragonīta sintēze ar SONOCHEMICAL minerālkarbonizāciju. Ķīmiskās inženierijas pētījumi & Dizains, 90/6, 2012. 715-725.
  3. Un, Ceulemans, Pieter; Francois, Davy; Van Gerven, Tom (2011): ultraskaņas pastiprināta minerālu Karbonēšana. IChemE 2011.

Sazinieties ar mums / lūdzam papildu informāciju

Runājiet ar mums par savām apstrādes prasībām. Mēs iesakām vispiemērotākās uzstādīšanas un apstrādes parametrus savam projektam.





Lūdzu, ņemiet vērā mūsu Privātuma politika.




Karbonizācijas izejvielas

Izejvielas karbonācijai var būt vai nu neapstrādāta vai Atkritumu Materiāli. Tipiska neapstrādāta izejmateriāls, ko izmanto oglekļa sekvestrācijas materiāliem, ietver tādas minerālvielas kā olivīns (mg, Fe)2SiO4, serpentīns (mg, Fe) 3Si2O5Ak4, un wollastonite CaSiO3.
Atkritumi ietver tērauda sārņi, sarkanā ģipsis, atkritumu pelni, papīra Dzirnavu atkritumi, cementa krāsns putekļi un kalnrūpniecības atkritumiem. Šos rūpnieciskos blakusproduktus un atkritumus var izmantot karbonizācijai, jo to sastāvā ir sārmainu oksīdu, hidroksilīdu vai silikātu klātbūtne.