Nt'ot'e ultrasónica catalizadores pa ar conversión dimetil éter (DME)

Éter dimetilo (DME) ge 'nar combustible alternativo favorable, nä'ä ar tsa̲ da sintetizar a partir de metanol, CO2 wa gas síntesis a través de catálisis. Pa ar conversión catalítica ma DME, ar requieren catalizadores potentes. Ya catalizadores mesoporosos tamaño nanodimensionado komongu ya zeolitas ácidas mesoporosas, ya zeolitas decoradas wa ya catalizadores metálicos tamaño nanodimensionado komongu ar aluminio wa ar cobre xi mejorar significativamente ar conversión DME. Ultrasonido mextha ar intensidad ar técnica mäs xi ngu pa jar nt'ot'e nano — catalizadores altamente reactivos. Aprenda mäs dige Honja zu̲di ar ultrasonidos pa ar producción catalizadores micro ne mesoporosos excelente ar reactividad ne ar selectividad!

Catalizadores bifuncionales pa conversión directa DME

Producción dimetil éter (DME) ge 'nar proceso industrial xi hño establecido da divide jar yoho ya pasos: jar ndu̲i lugar, hidrogenación catalítica gas síntesis jar metanol (CO yá CO)2 + 3 H2 → CH3O + H2HO) ne segundo lugar, 'nar deshidratación catalítica 'mefa ár njäts'i Tange'u ya metanol dige ar catalizadores ácidos ma producir (2CH3O → CH3OCH3 + H2(O). ár principal ja ya xí síntesis DME ar yoho ya pasos xi relacionada ko xí hñets'i'i termodinámica Nxoge ar fase síntesis metanol, nä'ä resulta ja 'nar xí hñets'i'i conversión gas ya pasada (15 — 25%). Ir ar gi 'bu̲hu̲ produciendo altos coeficientes recirculación, nja'bu ngu altos costos ya capital ne ya operación.
Pa superar nuna ja ya termodinámica, síntesis directa DME ar significativamente xí favorable: ja ar conversión directa DME, ar etapa síntesis metanol ar combina ko ar etapa deshidratación jar Honto ne reactor
(2CO YÁ CO)2 + 6 H2 → CH3OCH3 + 3 H2(O).

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Nano-catalysts such as functionalized zeolites are successfully synthezized under sonication. Functionalized nano-structured acidic zeolites - syntheiszed under sonochemical conditions - give superior rates for dimethyl ether (DME) conversion.

Ultrasonicador UIP2000hdT (2kW) ko reactor flujo pasante ge 'nar configuración comúnmente utilizada pa síntesis sonoquímica nanocatalizadores mesoporosos (nt'udi, zeolitas decoradas).

Síntesis directa DME permite aumentar ya niveles conversión ya bi thogi, asta 'nar 19%, nä'ä ir bo̲ni reducciones significativas costos ir nge ar inversión ne ar costo producción operativa ar DME. Dige ar base ya estimaciones, costo producción DME jar síntesis directa ar reduce ja 'nar 20 — 30% jar comparación ko ar proceso conversión convencional yoho ya pasos. Pa operar ar vía síntesis directa ar DME, ar mahyoni 'nar ko ya catalítico bifuncional híbrido altamente nt'ot'e xi hño. Ar catalizador ar requerido ar gi ofrecer ar funcionalidad hidrogenación CO yá CO2 ar síntesis ar metanol ne ar ya funcionalidades ácidas, da ayudan ar deshidratación ar metanol. (cf. Millán et jar ar. 2020)

Direct synthesis of dimethyl ether (DME) requires highly reactive, bifunctional catalysts. Ultrasonic catalyst synthesis allows to create highly efficient nano-structured mesoporous catalysts such as functionalized acidic zeolites for superior catalytic reaction outputs.

Síntesis directa ar dimetil éter (DME) ar syngas jar catalizador ar bifuncional.
(© Millán et jar el. 2020)

Síntesis catalizadores altamente reactivos pa ar conversión DME usando ultrasonido nts'edi

Ar reactividad ne ar selectividad ya catalizadores pa ar conversión dimetil éter ar tsa̲ da mejorar significativamente a través de ar nt'ot'e ultrasónico. Zeolitas komongu zeolitas ácidas (nt'udi, zeolita ar aluminosilicato HZSM — 5) ne zeolitas decoradas (nt'udi, ko CuO yá ZnO yá ja ar)2Acerca ar3) ge ya ndu'mi catalizadores nä'ä mi utilizan ko éxito pa ar producción DME.

Ultrasonic co-precipitation allows for the production of highly efficient CuO-ZnO-Al2O3/HZSM-5 nano-catalysts

Síntesis híbrida co-precipitación — ultrasonido CuO — ZnO — Al2O3 yá HZSM — 5 utilizado ja ar conver — sión directa ar gas síntesis dimetil éter komongu ar combustible xí.
[Estudio ne ya tsita: Khoshbin ne Haghighi, 2013.]

Ar cloración ne ar fluoración ya zeolitas ya nt'ot'e pädi pa ajustar ar acidez catalítica. Catalizadores zeolita clorada ne fluorada ma preparados ya impregnación zeolitas (H — ZSM — 5, H-MOR wa H — ne) utilizando yoho precursores halógenos (cloruro amonio ne fluoruro amonio) jar estudio realizado ya equipo nthoni Aboul — Fotouh. Ar influencia ar irradiación ultrasónica ar evaluó pa optimizar ga̲ yoho precursores halógenos pa ar producción dimetiléter (DME) a través de ar deshidratación metanol ja 'nar reactor lecho fijo. Ensayo comparativo catálisis DME reveló ke ya catalizadores ar zeolita halogenada preparados jár irradiación ultrasónica muestran 'nar dätä rendimiento pa ar formación DME. (Aboul — Fotouh et jar el., 2016)
Jar ma'na estudio, equipo nthoni investigó ga̲tho ya variables mahyoni ar ultrasonidos encontradas Nxoge da t'ot'e ar deshidratación metanol jar catalizadores zeolita H-MOR pa producir dimetiléter. Pa yá experiencias sonicación, equipo nthoni utilizó ar Ultrasonicador ar klase sonda Hielscher UP50H. Microscopio electrónico barrido (SEM) imágenes ar zeolita H-MOR sonicada (zeolita mordenita) xi aclarado da metanol ya hä xkagentho utilizado komongu 'nar nt'uni ultrasonidos xta ya mpädi mäs xi resultados ir nge ar homogeneidad ya tamaños partícula jar ar comparación ko catalizador hingi tratado, ho aparecieron dätä ya aglomerados ne ya hmunts'i hingi homogéneos. Nuya hallazgos certificaron ne ar ultrasonidos pe̲ts'i 'nar ntsoni profundo jar resolución ar célula unitaria ne, ir jar comportamiento catalítico ar deshidratación metanol dimetil éter (DME). NH3 — TPD gi 'ñudi da irradiación ya ultrasonido xi mejorado ar acidez ar catalizador H-MOR ne, ir ar rendimiento catalítico pa ar formación DME. (Aboul — Gheit et jar el., 2014)

Ultrasonication of H-MOR (mordenite zeolite) catalyst gave highly reactive nano-catalyst for DME conversion.

SEM ultrasonidos H-MOR utilizando 'na'ño ya nt'ot'e
Estudio ne imágenes: © Aboul — Gheit et jar el., 2014

Kasu̲ nga̲tho ar DME yá 'ma da produce ya deshidratación metanol utilizando ya 'na'ño catalizadores sólido-ácidos komongu ar zeolitas, sillica — alúmina, alúmina, da ar2Acerca ar3— B2Acerca ar3, etc. Nu'bu̲ Xtí reacción:
2 YA JE̲YA3O <—> CH3OCH3 + H2Wa (— 22.6k jmol— 1)

Koshbin ne Haghighi (2013) prepararon CuO — ZnO — bí ar2Acerca ar3Yá HZSM — 5 nanocatalizadores a través de 'nar nt'ot'e combinado co-precipitación — ultrasonido. Equipo nthoni bí nthe̲hu̲ "ne ar mfats'i energía ultrasonido pe̲ts'i 'nar Nar dätä hño influencia jar dispersión ar función hidrogenación CO ne, consecuencia, ja ya rendimiento ar síntesis ar DME. Ar durabilidad ar nanocatalizador sintetizado asistido ultrasonido ar investigó Nxoge ar gas síntesis ar reacción DME. Ar nanocatalizador pierde 'nar nt'ot'e insignificante transcurso reacción nu'bya formación coque jar especies cobre jar hmä". [Khoshbin ne Haghighi, 2013.]

Ultrasonically precipitated gamma-Al2O3 nano-catalyst, which shows high efficiency in DME conversion.'Nar nano — catalizador alternativo hingi zeolita, ne 'nehe ar na nt'ot'e xi hño ja ya da mats'i ar conversión DME, ge 'nar catalizador poroso γ-alúmina tamaño nanodimensional. Alúmina porosa tamaño nano-grande ne γ sintetizada ko ya éxito ya precipitación jár mezcla ultrasónica. Ar nt'ot'e sonoquímico promueve ar síntesis nanopartículas. (cf. Rahmanpour et jar el., 2012)

¿Yogo'ä ya t'uti hñe̲he̲ ya nano — catalizadores preparados ya ultrasonidos?

Pa ar producción catalizadores heterogéneos tso̲kwa menudo ar requieren materiales mar hñets'i hmädi añadido komongu ya metales xi na nza̲tho. 'Me̲hna thogi ne ya catalizadores 'bu̲hu̲ costosos ne, ir mejora ar dätä nt'ot'e, nja'bu Komo ar extensión ar ciclo ar nzaki ya catalizadores, ya factores bojä mahyoni. Ja ya nt'ot'e nt'ot'e nanocatalizadores, ar técnica sonoquímica nu'u̲ t'uni komongu 'nar nt'ot'e altamente nt'ot'e xi hño. Ar mfeni ultrasonido pa da t'ot'e ya superficies altamente reactivas, pa nda mejorar jar mezcla ne da aumentar ar transporte ar masa xí ne da técnica 'nar particularmente prometedora pa explorar pa ár mfädi ne activación ar catalizador. Pe producir nanopartículas homogéneas ne dispersas hinda 'medi da instrumentos costosos ne ya nkohi extremas.
Jar varios nsadi nthoni, ya científicos llegan ár njäts'i nu'bu nä'ä ar nt'ot'e catalizadores ultrasónicos ge ár nt'ot'e mäs ventajoso pa ar producción nano — catalizadores homogéneos. Ja ya nt'ot'e nt'ot'e nanocatalizadores, ar técnica sonoquímica nu'u̲ t'uni komongu 'nar nt'ot'e altamente nt'ot'e xi hño. Ar mfeni sonicación intensa pa da t'ot'e ya superficies altamente reactivas, pa nda mejorar jar mezcla ne da aumentar ar transporte ar masa xí ne da técnica 'nar particularmente prometedora pa explorar pa ár mfädi ne activación catalizadores. Pe producir nanopartículas homogéneas ne dispersas hinda 'medi da instrumentos costosos ne ya nkohi extremas. (cf. Koshbin ne Haghighi, 2014)

Ultrasonic catalyst preparation results in superior mesoporous nanocatalysts for dimethyl ether (DME) conversion

Ar síntesis sonoquímica xta komongu ar nt'uni 'nar catalizador CuO — ZnO — Al2O3 yá HZSM — 5 nanoestructurado altamente activo.
Estudio ne ya tsita: Khoshbin ne Haghighi, 2013.

High-power ultrasonicators such as the UIP1000hdT are used for the nanostructuring of highly porous metals and mesoporous nano-catalysts. (Click to enlarge!)

Presentación esquemática ja ya efectos cavitación acústica dige nyokwi nthoki partículas metálicas. Ya metales ko 'nar punto fusión jár (hne .M.) komongu cinc (Zn) bí oxidan totalmente; metales ko 'nar mar hñets'i punto fusión komongu ar níquel (Ni) ne titanio (nu'i) exhiben nyokwi nthoki superficie jár sonicación. Ar aluminio (ma ar) ne magnesio (Mg) o̲t'e estructuras mesoporosas. Ya metales Nobel ya resistentes da irradiación ya ultrasonido nu'bya ár nzäm'bu ja ar oxidación. Ya puntos fusión ya metales ar especifican ja ya grado ar Kelvin (ë).

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Ultrasonicadores mar hñets'i rendimiento pa ar síntesis catalizadores mesoporosos

Ya equipos sonoquímicos pa ar síntesis nano — catalizadores ar mar hñets'i rendimiento gi 'bu̲hu̲ da 'mui jar 'na tamaño – ndezu̲ ar ultrasonidos ar laboratorio compactos asta reactores ultrasónicos totalmente industriales. Hielscher Ultrasonics diseña, fabrica ne distribuye ultrasonidos mextha nts'edi. Ga̲tho ya sistemas ultrasónicos fabrican jár 'mui Teltow, nu Alemäña ne distribuyen ndezu̲ nu'bu̲ ya nga̲tho ar ximha̲i.
Hielscher ultrasonicators can be remotely controlled via browser control. Sonication parameters can be monitored and adjusted precisely to the process requirements.Sofisticado ar hardware ne ar software inteligente ya ultrasonicadores Hielscher gi 'bu̲hu̲ diseñados pa garantizar 'nar funcionamiento confiable, resultados reproducibles, nja'bu ngu facilidad njapu'befi. Ya ultrasonicadores Hielscher ya robustos ne ya confiables, nä'ä permite da instalados ne operados ja ya 'befi hñei. Ar tsa̲ da acceder ne marcar hingi hembi da ja ya ajustes operativos a través de 'nar menú intuitivo, nä'ä ar tsa̲ da acceder a través de ar pantalla táctil 'bede ya njät'i ne ar control remoto ar navegador. Ir ga̲tho ya nkohi procesamiento, komongu ar energía neta, ar energía Nxoge, ar amplitud, pa, ar presión ne ar mpat'i, bí registran automáticamente 'na jar tarheta SD incorporada. 'Me̲hna bí permite da hnu ne comparar ya ejecuciones ar sonicación bí thogi ne optimizar ar síntesis ne ar funcionalización nano — catalizadores jar ar mäs mextha dätä nt'ot'e.
Ya sistemas ultrasónicos Hielscher ar utilizan jar nga̲tho ar ximha̲i da procesos ar síntesis sonoquímica ne udi confiables pa ar síntesis nano — catalizadores ar zeolita mextha ar hño, nja'bu ngu derivados zeolita. Ya ultrasonicadores industriales Hielscher xi ejecutar hingi hembi da altas amplitudes jar funcionamiento continuo (24 yá 7 yá 365). Amplitudes ga 200 ar μm xi generar hingi hembi da ñäñho ko sonotrodos estándar (sondas ultrasónicas yá cuernos). Pa amplitudes aún mi mäs altas, ya sonotrodos ultrasónicos personalizados gi 'bu̲hu̲ da 'mui. Nu'bya ár robustez ne jár nja, HMUNTS'UJE ultrasonicadores ar instalan comúnmente pa aplicaciones hontho hñei ne entornos exigentes.
Ya procesadores ultrasónicos Hielscher pa síntesis sonoquímica, funcionalización, nanoestructuración ne desaglomeración ya gi 'bu̲hu̲ instalados jar nga̲tho ar ximha̲i da escala yá 'ma. Ga japi ar jar contacto ko ngekagihe nu'bya pa da mä ár proceso ar fabricación ar nano — catalizadores! Ma jä'i xi hño experimentado da encantado ar t'uni mäs ungumfädi dige ar vía síntesis sonoquímica, sistemas ya ultrasónicos ne ya precios!
Ko ár ventaja ar nt'ot'e síntesis ultrasónica, ár producción nano — catalizador mesoporosos sobresaldrá jar dätä nt'ot'e, simplicidad ne hñets'i'i costo jar comparación ko ya procesos síntesis catalizadores.

Xtí tabla bí xta ar 'nar indicación ya mfeni ya procesamiento aproximado HMUNTS'UJE ultrasonicators:

Volumen lote Tasa flujo Dispositivos recomendados
1 jar 500mL 10 200 mL yá min UP100H
10 da 2000mL 20 400 mL yá min. UP200Ht, UP400St
0.1 da 20L 0.2 4 L yá min UIP2000hdT
10 da 100L 2 10 L yá min UIP4000hdT
n.a. 10 100 L yá min UIP16000
n.a. mäs dätä Cluster ar UIP16000

Ja ar contacto ko ngekihe! Yá preguntar ga!

Da 'yadi mäs ungumfädi

Utilice da ku̲hu̲ formulario pa da 'yadi ungumfädi adicional dige ar procesadores ultrasónicos, ar aplicaciones ne ar precio. Estaremos encantados da mä ár proceso ko nu'i ne bí ofrecer 'nar ko ya ultrasónico da cumpla ko yá requisitos!









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Ultrasonic nano-structuring of metals and zeolites is a highly effective technique to produce high-performance catalysts.

Ar Dra. Andreeva — Bädi, ar dätä nguu ya nsa̲di Bayreuth, xí mpe̲fi xkagentho ko ar ultrasonicador UIP1000hdT dige nanoestructuración ar metales jar 'mui da catalizadores t'uti hñe̲he̲.


Ultrasonic high-shear homogenizers are used in lab, bench-top, pilot and industrial processing.

Hielscher Ultrasonidos fabrica homogeneizadores ultrasónicos mar hñets'i rendimiento pa aplicaciones ar mezcla, dispersión, emulsión ne extracción jar laboratorio, ar piloto ne ar escala industrial.



Ot'a yá Referencias


Hechos Bale ar penä ga pädi

Dimetil éter (DME) ngu combustible

'Na ya ndu'mi usos previstos ar dimetil éter ge ár nt'ot'e komongu ar sustituto ar propano ja ar GLP (gas propano líquido), nä'ä da gi japu̲'be̲fi komongu combustible pa vehículos, ja ya hogares ne ar industria. Ja ar autogas propano, dimetil éter 'nehe ar tsa̲ da utilizar komongu 'nar mezcla.
'Nehe, DME 'nehe ge 'nar combustible prometedor pa motores diesel ne turbinas gas. Pa ya motores diesel, mar hñets'i hñuts'i ya cetano 55, ja ya comparación ko ar ar combustible diesel ar petróleo ko ya numero cetano 40 — 53, ar altamente ventajoso. Ho̲ntho ya mahyoni nyokwi moderadas pa hegi nuna ar Hmunts'i da 'nar motor diesel queme dimetil éter. Ar simplicidad nuna ar compuesto cadena ar carbono corta conduce Nxoge ar combustión da emisiones xi bajas hñei particulado. Nu'bu̲ gi razones, 'nehe 'bu̲i mpe̲fi azufre, dimetil éter tso̲ni 'nehe ko ya regulaciones ar emisión xí estrictas Europa (EURO5), ir 'rangu̲di (EE. UU. 2010) ne Japón (Japón ar 2009).


High performance ultrasonics! Hielscher's product range covers the full spectrum from the compact lab ultrasonicator over bench-top units to full-industrial ultrasonic systems.

Hielscher Ultrasonics fabrica homogeneizadores ultrasónicos mar hñets'i rendimiento Laboratorio Pa tamaño industrial.