Ultrazvuk-Enhanced minerálne karbonácie

Minerálne karbonácie je reakcia oxidu uhličitého s alkalickými minerálmi, ako je vápnik alebo oxid horečnatý. Minerálna karbonácia sa používa na priemyselnú výrobu tuhých častíc vo farmaceutickom, polymérom a hnojivom priemysle, ako aj pri sekvestrácii oxidu uhličitého v alkalických materiáloch. Časticová liečba posilňovaním ultrazvuku sa zistila ako úspešný prostriedok intenzifikácie procesov, čo vedie k vyššej konverzii karbonácie a rýchlejšej reakčnej rýchlosti.

Minerálne Karbonation: proces a obmedzenia

Pre karbonáciu sú prírodné a odpadové materiály sýtené v dôsledku prítomnosti alkalických oxidov, hydroxidov alebo silikátov v ich zložení. Proces karbonácie pozostáva z nasledujúcich reakčných krokov:

Karbonizácia minerálov zahŕňa 5 krokov: Riešiteľnosť-reakcia-hydratácia-ionizácia-zrážky

Kroky minerálneho karbonácie

Pre reakciu na karbonizáciu musia byť častice k dispozícii pre reagenty. To znamená, že vysoký povrch častíc bez pasivating vrstiev je potrebné na zlepšenie procesu karbonácie.
Vytvorenie stále hustej a hustej uhličitanovej vrstvy obklopujúcej klesajúce neredigované jadro pevnej častice vytvára tri stupne obmedzenia rýchlosti:

  • Hydratácia oxidov/silikátov;
  • lúhovanie kation; A
  • Difúzia do reakčnej zóny.

Na zlepšenie procesu karbonácie sa tieto obmedzenia musia prekonať procesom asistenčných technológií. Vysoký výkon ultrazvuk bol úspešne aplikovaný ako proces intenzifikácia technológie zvýšenie miery karbonácie a reakčná rýchlosť.

Roztok: Ultrazvukový Karbonation

Výskumná skupina Katholieke Universiteit Leuven v Belgicku, “Ultrazvuk bolo preukázané, že je potenciálne užitočným nástrojom pre intenzifikáciu procesov minerálneho karbonácie. Vzhľadom na zvýšenú miešanie, zlomenie častíc a odstránenie pasivujúcich vrstiev uhličitanu vápenatého bolo možné urýchliť reakčnú kinetiku a dosiahnuť väčší rozsah karbonácie v kratšom čase. Okrem toho v kombinácii s iónmi horčíka v roztoku ultrazvuk výrazne zvyšuje syntézu aragonitových kryštálov tak, že znižuje požadovanú koncentráciu horčíka a znižuje reakčnú teplotu v blízkosti okolitých podmienok.”
[Santos et al. 2011, s. 114]

Výhody na prvý pohľad:

  • jemné rozdelenie veľkosti častíc Ultrazvukový miešania, deagglomeration & frézovanie
  • Ultrazvuk odstraňuje pasivating vrstiev
  • Ultrazvuk zvyšuje reakčnú kinetiku
  • Ultrazvuk znižuje peletám
  • zosilnenie ultrazvukového procesu: vyšší výnos, rýchlejšia reakcia
Santos et al. 2013-ultrazvuk-zosilnené minerálne karbonácie

Ultrazvukové účinky na minerálnu karbonáciu. [Santos et al. 2013]

Ultrazvukový častíc rozptyľuje a zlomenie na laboratórne a priemyselné stupnice

Ultrasonicator UP200S Pre
Ultrazvukový častíc liečba

Kontaktujte nás / požiadajte o ďalšie informácie

Porozprávajte sa s nami o vaše požiadavky na spracovanie. Odporučíme najvhodnejšie nastavenie a spracovanie parametrov pre váš projekt.





Vezmite prosím na vedomie naše Zásady ochrany osobných údajov,


Ultrazvukový častíc liečba

Ultrazvukom je mocný nástroj na liečbu častíc hnoji. Intenzívne ultrazvukové sily vytvárajú mechanické vibrácie a silnú kavitáciu v kvapalinách. Tieto vysoké stresové sily môžu zlomiť aglomeráty a dokonca aj primárne častice, takže vysoko výkonový/nízkofrekvenčný ultrazvuk je spoľahlivou metódou pre frézovanie, rozdružovanie a dispergačné Aplikácie.

Santos et al. 2012 syntéza čistého aragonitu sonochemickou minerálnou karbonáciou

SEM obrázky oxidu vápenatého spočiatku (a) a po 10 minútach ultrazvukom (b). [Santos et al. 2012]

Ultrazvukové frézovanie počas procesu karbonácie kalu vytvára malé častice s veľkými povrchovými oblasťami. Okrem fragmenation častíc, ultrazvukom tiež odstraňuje usadenie z povrchu častíc, ako sú sýtené škrupiny alebo ochudobnené matice vrstiev, ktoré obklopujú nereagoval jadro jadra. Odstránením pasivating vrstiev, difúzia obmedzenia sú znížené a nezreagovanej materiál je vystavený vodnej fáze. Tým, ultrazvukom môže zvýšiť karbonizáciu konverzie a proces kinetika-čo vedie k vyšším výnosom a rýchlejšiu reakciu.

Santos et al. 2011 Intenzifikačné trasy pre minerálnu karbonáciu

Ultrazvukové účinky na častice [Santos et al. 2011]

Výkonný priemyselný Ultrazvukový procesor UIP16000 pre náročných procesov (kliknite pre zväčšenie!)

UIP16000-najvýkonnejší Ultrazvukový Ťažký-Duty ultrasonicator UIP16000 16KW

Literatúra / Referencie

  1. Santos, Rafael M.; Francois, davy; Mertens, Gilles; Elsen, Jan; Van Gerven, tom (2013): ultrazvuk-zosilnené minerálne karbonácie. Applied Thermal Engineering Vol. 57, problémy 1 – 2, 2013. 154 – 163.
  2. Santos, Rafael M.; Ceulemans, Pieter; Van Gerven, tom (2012): syntéza čistého aragonitu sonochemickou minerálnou karbonáciou. Výskum chemického inžinierstva & Dizajn, 90/6, 2012. 715-725.
  3. Santos, Rafael M.; Ceulemans, Pieter; Francois, davy; Van Gerven, tom (2011): ultrazvuk-Enhanced minerálne karbonácie. IChemE 2011.

Kontaktujte nás / požiadajte o ďalšie informácie

Porozprávajte sa s nami o vaše požiadavky na spracovanie. Odporučíme najvhodnejšie nastavenie a spracovanie parametrov pre váš projekt.





Vezmite prosím na vedomie naše Zásady ochrany osobných údajov,




Karbonation Feedstock

Suroviny pre karbonáciu môže byť buď panenský alebo Odpadu Materiály. Typické Panenské suroviny používané na materiály na sekvestráciu uhlíka zahŕňajú minerály ako olivín (mg, Fe)2Sio4, serpentín (mg, Fe) 3Si2O5Oh4, a wollastonit Casio3,
Odpadové materiály zahŕňajú oceľové trosky, červenú sadra, odpadové popol, odpad z papierového mlyna, prach z cementárenských pecí a ťažobný odpad. Tieto priemyselné produkty a odpad možno použiť na karbonáciu v dôsledku prítomnosti alkalických oxidov, hydroxidov alebo silikátov v ich zložení.