Hielscher Echografietechniek

Ultrasoon Intensievere vastbedreactoren

  • Ultrasone mengen en dispergeren activeert en versterkt de katalytische reactie in vaste bed reactoren.
  • De sonicatie verbetert de massaoverdracht en verhoogt daardoor de doeltreffendheid, omzettingssnelheid en de opbrengst.
  • Bijkomend voordeel is het verwijderen van de passiverende lagen vervuiling van de katalysatordeeltjes door ultrasone cavitatie.

Vast bed Katalysatoren

Vaste bedden (soms ook genoemd gepakt bed) wordt gewoonlijk beladen met katalysatorkorrels, die meestal korrels met een diameter van 1-5mm. Zij kunnen in de reactor geladen vorm van een bed als afzonderlijke houders of in buizen. De katalysatoren zijn meestal gebaseerd op metalen zoals nikkel, koper, osmium, platina en rhodium.
De effecten van ultrasoon vermogen op heterogene chemische reacties zijn algemeen bekend en op grote schaal gebruikt voor industriële katalytische processen. Katalytische reacties in een vastbedreactor kan profiteren van ultrasone behandeling, ook. Ultrasone bestraling van het vaste bed katalysator genereert zeer reactieve oppervlakken, verhoogt het massatransport tussen de vloeibare fase (reagentia) en katalysator en verwijdert passiverende coatings (bijvoorbeeld oxidelagen) vanaf het oppervlak. Ultrasone fragmentatie van brosse materialen verhoogt de oppervlakten und draagt ​​ook bij tot een verhoogde activiteit.

Ultrasoon behandelde deeltjesvoordelen

  • verbeterde efficiëntie
  • verhoogde reactiviteit
  • Verhoogde succespercentage
  • hoger rendement
  • Recycling katalysator
Ultrasone dispersie van silica

Informatieaanvraag




Let op onze Privacybeleid.


Ultrasone Intensivering van de katalytische reacties

Ultrasone mengen en roeren verbetert het contact tussen de reactant en katalysatordeeltjes creëert zeer reactieve oppervlakken en initieert en / of verbetert de chemische reactie.
Ultrasone katalysatorbereiding kan veranderingen in kristallisatiegedrag, dispersie / deagglomeratie en oppervlakte eigenschappen veroorzaken. Bovendien kunnen de eigenschappen van voorgevormde katalysatoren worden beïnvloed door het verwijderen passiveren oppervlaktelagen, betere dispersie verhogen massaoverdracht.
Klik hier voor meer informatie over de ultrasone effecten leren op chemische reacties (sonochemistry)!

Voorbeelden

  • Ultrasone voorbehandeling Ni katalysator voor hydrogeneringsreacties
  • Gesonificeerd Raney nikkel katalysator wijnsteenzuur resulteert in een zeer hoge enantioselectiviteit
  • Ultrasone bereide Fischer-Tropsch-katalysatoren
  • Sonochemically behandeld amorf poeder katalysatoren verhoogde reactiviteit
  • Sono-synthese van amorf metaalpoeders

Ultrasone Catalyst Recovery

Vaste katalysatoren in reactoren met vast bed zijn meestal in de vorm van sferische parels of cilindrische buizen. Tijdens de chemische reactie wordt het katalysatoroppervlak gepassiveerd door een vervuilingslaag die verlies van katalytische activiteit en / of selectiviteit in de loop van de tijd veroorzaakt. Tijdschalen voor katalysatorverval variëren aanzienlijk. Hoewel bijvoorbeeld katalysatorsterfte van een kraakkatalysator binnen enkele seconden kan optreden, kan een ijzerkatalysator die bij de ammoniaksynthese wordt gebruikt 5 tot 10 jaar meegaan. De deactivering van de katalysator kan echter voor alle katalysatoren worden waargenomen. Hoewel verschillende mechanismen (bijv. Chemisch, mechanisch, thermisch) van deactivering van de katalysator kunnen worden waargenomen, is vervuiling één van de meest voorkomende typen katalysatorverval. Vervuiling verwijst naar de fysieke afzetting van soorten uit de vloeibare fase op het oppervlak en in de poriën van de katalysator waardoor de reactieve plaatsen worden geblokkeerd. Katalysator vervuiling met cokes en koolstof is een snel voorkomend proces en kan worden omgekeerd door regeneratie (bijv. Ultrasone behandeling).
Ultrasone cavitatie is een succesvolle methode om vervuiling passiverende lagen van het oppervlak van de katalysator te verwijderen. De ultrasone katalysator herstel gewoonlijk niet door soniceren de deeltjes in een vloeistof (bijvoorbeeld gedeïoniseerd water) aan de vuilresten (bijvoorbeeld platina / siliciumoxidevezel pt / SF nikkelkatalysatoren) verwijderen uitgevoerd.

Ultrasone systemen

Ultrasone energie wordt toegepast op katalysatoren en katalytische reacties. (Klik om te vergroten!)Hielscher Ultrasonics biedt verschillende ultrasone verwerkers en variaties voor de integratie van ultrasone energie in vaste bed reactoren. Verschillende ultrasone systemen zijn in vast-bedreactoren worden geïnstalleerd. Voor meer complexe vormen reactor, bieden wij aangepaste ultrasone oplossingen.
Om uw chemische reactie onder ultrasone straling te testen, bent u welkom om onze ultrasone proces lab en technisch centrum in Teltow te bezoeken!
Contacteer ons vandaag nog! We zijn blij om de ultrasone intensivering van uw chemisch proces met u bespreken!
Onderstaande tabel geeft een indicatie van de geschatte verwerkingscapaciteit van onze ultrasonicators:

batch Volume Stroomsnelheid Aanbevolen apparaten
10 tot 2000 ml 20 tot 400 ml / min Uf200 ः t, UP400St
0.1 tot 20L 0.2 tot 4L / min UIP2000hdT
10 tot 100L 2 tot 10 l / min UIP4000
na 10 tot 100 l / min UIP16000
na grotere cluster van UIP16000
Inline processing met 7kW vermogen ultrasone processors (klik om te vergroten!)

Ultrasoon stroomsysteem

Ultrasoon Intensievere Reacties

  • hydrogenering
  • Alcylatie
  • cyanering
  • verethering
  • verestering
  • polymerisatie
  • (Bijvoorbeeld Ziegler-Natta-katalysatoren, metallocens)

  • allylering
  • bromering

Neem contact met ons op! / Vraag ons!

Gebruik het onderstaande formulier als u aanvullende informatie wilt over ultrasone homogenisatie. We zullen u graag een ultrasoon systeem aanbieden dat aan uw eisen voldoet.









Let op onze Privacybeleid.


Literatuur / Referenties



Feiten die de moeite waard zijn om te weten

Ultrasone cavitatie en Sonochemistry

Koppeling macht ultrasound in vloeistoffen een slurries resulteert in akoestische cavitatie. Akoestische cavitatie verwijst naar het fenomeen van de snelle vorming, groei en instorting implosief damp gevulde holtes. Dit zorgt voor zeer korte duur “hot spots” met extreme temperaturen pieken tot 5000K, zeer hoge verwarming / koeling snelheden van boven de 109ks-1En drukken van 1000atm van respectieve verschillen – allemaal binnen nanoseconde leven.
Het onderzoek gebied van sonochemistry onderzoekt het effect van ultrageluid vormen akoestische cavitatie in vloeistoffen, waarbij initieert en / of versterkt de chemische activiteit in een oplossing.

Heterogene katalytische reacties

In de chemie heterogene katalyse verwijst naar de soort katalytische reactie waarbij de fasen van de katalysator en de reagentia van elkaar verschillen. In verband met heterogene chemie wordt fase niet alleen gebruikt om onderscheid te maken tussen vaste, vloeistof en gas, maar verwijst ook naar onmengbare vloeistoffen, b.v. olie en water.
Tijdens een heterogene reactie, één of meer reactanten ondergaan een chemische verandering aan een grensvlak, b.v. op het oppervlak van een vaste katalysator.
De reactiesnelheid is afhankelijk van de concentratie van reactanten, de deeltjesgrootte, temperatuur, katalysator en andere factoren.
Reactant concentratie: In het algemeen is een toename van de concentratie van een reactant verhoogt de reactiesnelheid als gevolg van de grotere interface en aldus een betere fase transfer reagens deeltjes.
Deeltjesgrootte: Wanneer één van de reactanten een vast deeltje, dan kan niet worden weergegeven in de snelheidsvergelijking, de snelheidsvergelijking toont alleen concentraties en vaste stoffen kan geen concentratie sinds hij in een andere fase. De deeltjesgrootte van de vaste stof beïnvloedt de reactiesnelheid als gevolg van het beschikbare oppervlak voor faseoverdrachtskatalysator.
Reactietemperatuur: Temperatuur is gerelateerd aan de snelheidsconstante via de Arrhenius-vergelijking: k = Ae-ze / RT
Waarbij Ea is de activeringsenergie is, R de universele gasconstante en T de absolute temperatuur in Kelvin. A de Arrhenius (frequentie) factor. e-ze / RT geeft het aantal deeltjes onder de kromme die energie groter dan de activeringsenergie Ea heeft.
Katalysator: In de meeste gevallen reacties sneller met een katalysator optreden omdat ze minder activering energie nodig. Heterogene katalysatoren een matrijs oppervlak waarbij reactie optreedt, terwijl homogene katalysators tussenproducten dat de katalysator tijdens een volgende stap van het ontgrendelen.
Andere factoren: Andere factoren zoals licht kunnen bepaalde reacties (fotochemie) beïnvloeden.

nucleofiele Substitutie

Nucleofiele substitutie een fundamenteel klasse van reacties in organische (en anorganische) chemie, waarbij een nucleofiel selectief bindingen in de vorm van een Lewisbase (zoals elektronenpaar gever) met een organisch complex of valt de positieve of gedeeltelijk positieve (+ ve) lading van een atoom of groep van atomen om een ​​vertrekkende groep te vervangen. De positieve of gedeeltelijk positieve voorstelt, die het elektronenpaar acceptor, wordt een elektrofiel. Het gehele moleculaire eenheid van het elektrofiel en de vertrekkende groep wordt gewoonlijk de ondergrond.
De nucleofiele substitutie kan worden gezien als twee verschillende wegen – Sn1 en Sn2 reactie. Welke vorm van reactiemechanisme – Sn1 of Sn2 – plaatsvindt, is afhankelijk van de structuur van de chemische verbindingen, het type nucleofiel en oplosmiddel.

Soorten katalysatordeactivering

  • Katalysator vergiftiging is de term voor de sterke chemisorptie van soorten op katalytische plaatsen waarop vak plaatsen voor katalytische reactie. Vergiftiging kan omkeerbaar of onomkeerbaar zijn.
  • Aangroei betrekking op een mechanische afbraak van de katalysator, waarbij soorten van vloeistoffase deposite op het katalytische oppervlak en katalysatorporiën.
  • Thermische afbraak en sinteren leidt tot het verlies van katalytische oppervlak aanligvlak en actieve fase-steunpuntreacties.
  • Dampvorming: een chemische afbraak vorm, waarbij de gasfase reageert met de katalysatorfase om vluchtige verbindingen.
  • Damp-vast en vast-vast reacties leiden tot chemische desactivering van de katalysator. Damp ondersteuning of promoter reageert met de katalysator zodat een inactieve fase ontstaat.
  • Attritie of breken van de katalysatordeeltjes resulteert in het verlies van katalytisch materiaal door mechanische slijtage. Het inwendig oppervlak van de katalysator verloren gaat door mechanisch-geïnduceerde verbrijzeling van het katalysatordeeltje.