Hielscher Ultrasonics
Ne do të jemi të lumtur të diskutojmë procesin tuaj.
Na telefononi: +49 3328 437-420
Na dërgoni me postë: info@hielscher.com

Përgatitja tejzanor e katalizatorëve për konvertimin e eterit dimetil (DME).

Dimetil eteri (DME) është një lëndë djegëse alternative e favorshme, e cila mund të sintetizohet nga metanoli, CO2 ose singas nëpërmjet katalizës. Për shndërrimin katalitik në DME, kërkohen katalizatorë të fuqishëm. Katalizatorët mezoporozë me përmasa nano si zeolitë acidikë mezoporozë, zeolitë të dekoruar ose katalizatorë metalikë me madhësi nano si alumini ose bakri mund të përmirësojnë ndjeshëm konvertimin e DME. Ekografia me intensitet të lartë është teknika superiore për përgatitjen e nano-katalizatorëve shumë reaktivë. Mësoni më shumë se si të përdorni ultratinguj për prodhimin e katalizatorëve mikro dhe mezoporozë me reaktivitet dhe selektivitet të shkëlqyeshëm!

Katalizatorë dyfunksionalë për konvertimin e drejtpërdrejtë DME

Prodhimi i dimetil eterit (DME) është një proces industrial i mirëpërcaktuar që ndahet në dy hapa: së pari, hidrogjenizimi katalitik i singazës në metanol (CO/CO2 + 3H2 → CH3OH + H2HO) dhe së dyti, një dehidrim katalitik pasues i metanolit mbi katalizatorët acid për të prodhuar (2CH3OH → CH3OCH3 + H2O). Kufizimi kryesor i kësaj sinteze DME me dy hapa lidhet me termodinamikën e ulët gjatë fazës së sintezës së metanolit, e cila rezulton në një konvertim të ulët të gazit për kalim (15-25%). Në këtë mënyrë, po ndodhin raporte të larta të riqarkullimit, si dhe kosto të larta kapitale dhe operative.
Për të kapërcyer këtë kufizim termodinamik, sinteza e drejtpërdrejtë e DME është dukshëm më e favorshme: në konvertimin e drejtpërdrejtë të DME, hapi i sintezës së metanolit shoqërohet me hapin e dehidrimit në një reaktor të vetëm.
(2 CO / CO2 + 6H2 → CH3OCH3 + 3H2O).

Kërkesë informacioni







Nano-katalizatorët si zeolitë të funksionalizuar sintetizohen me sukses nën sonikacion. Zeolite acidike të funksionalizuara me nano-strukturë - të sintetizuar në kushte sonokimike - japin norma superiore për konvertimin e dimetil eterit (DME).

Makina me ultratinguj UIP2000hdT (2kW) me reaktor rrjedhës është një strukturë e përdorur zakonisht për sintezën sonokimike të nanokatalizatorëve mezoporozë (p.sh. zeolite të dekoruara).

Sinteza e drejtpërdrejtë e DME lejon rritjen e niveleve të konvertimit për hap, deri në 19%, që do të thotë reduktime të konsiderueshme të kostos në lidhje me koston e investimit dhe prodhimit operacional të DME. Bazuar në vlerësimet, kostoja e prodhimit të DME në sintezën e drejtpërdrejtë zvogëlohet me 20-30% kur krahasohet me procesin konvencional të konvertimit me dy hapa. Për të funksionuar shtegun e drejtpërdrejtë të sintezës së DME, është i nevojshëm një sistem katalitik bifunksional hibrid shumë efikas. Katalizatori i kërkuar duhet të ofrojë funksionalitetin për hidrogjenizimin e CO/CO2 për sintezën e metanolit dhe funksionalitetet acidike, të cilat ndihmojnë në dehidratimin e metanolit. (krh. Millán et al. 2020)

Sinteza e drejtpërdrejtë e dimetil eterit (DME) kërkon katalizatorë shumë reaktivë dhe dyfunksionalë. Sinteza e katalizatorit tejzanor lejon krijimin e katalizatorëve mezoporozë me nano-strukturë shumë efikase, siç janë zeolitet acidike të funksionalizuara për rezultate superiore të reaksionit katalitik.

Sinteza e drejtpërdrejtë e dimetil eterit (DME) nga singali në katalizator dyfunksional.
(© Millán et al. 2020)

Sinteza e katalizatorëve shumë reaktivë për konvertimin e DME duke përdorur ultratinguj të energjisë

Reaktiviteti dhe selektiviteti i katalizatorëve për konvertimin e dimetil eterit mund të përmirësohet ndjeshëm nëpërmjet trajtimit me ultratinguj. Zeolite si zeolite acide (p.sh. zeoliti aluminosilikat HZSM-5) dhe zeolite te dekoruar (p.sh. me CuO/ZnO/Al2O3) janë katalizatorët kryesorë që përdoren me sukses për prodhimin e DME.

Bashkë-reshjet tejzanor lejon prodhimin e nano-katalizatorëve CuO-ZnO-Al2O3/HZSM-5 shumë efikas

Sinteza hibride e bashkëprecipitimit-ultratingujve të CuO-ZnO-Al2O3/HZSM-5 e përdorur në shndërrimin e drejtpërdrejtë të gazit të sinqertë në eter dimetil si lëndë djegëse e gjelbër.
Studimi dhe fotografia: Khoshbin dhe Haghighi, 2013.]

Klorifikimi dhe fluorizimi i zeolitit janë metoda efektive për të rregulluar aciditetin katalitik. Katalizatorët e zeolitit të kloruar dhe të fluoruar u përgatitën nga impregnimi i zeolitit (H-ZSM-5, H-MOR ose HY) duke përdorur dy prekursorë halogjen (klorur amoniumi dhe fluori i amonit) në studimin e ekipit hulumtues të Aboul-Fotouh. Ndikimi i rrezatimit tejzanor u vlerësua për optimizimin e të dy prekursorëve halogjenë për prodhimin e dimetileterit (DME) nëpërmjet dehidrimit të metanolit në një reaktor me shtrat fiks. Prova krahasuese e katalizimit DME zbuloi se katalizatorët e halogjenuar të zeolitit të përgatitur nën rrezatim tejzanor tregojnë performancë më të lartë për formimin e DME. (Aboul-Fotouh et al., 2016)
Në një studim tjetër, ekipi hulumtues hetoi të gjitha variablat e rëndësishme të ultrazërit që hasen gjatë kryerjes së dehidrimit të metanolit në katalizatorët e zeolitit H-MOR për të prodhuar dimetileter. Për eksperimentet e tyre Sonication, ekipi hulumtues përdori Ultrasonikator i tipit sondë Hielscher UP50H. Imazhet me mikroskop elektronik skanues (SEM) të zeolitit H-MOR të sonikuar (zeoliti Mordenit) kanë sqaruar se metanoli në vetvete i përdorur si një mjedis ultrasonikimi jep rezultatet më të mira në lidhje me homogjenitetin e madhësive të grimcave në krahasim me katalizatorin e patrajtuar, ku aglomerate të mëdha dhe jo -u shfaqën grupime homogjene. Këto gjetje vërtetuan se ultratingulli ka një efekt të thellë në rezolucionin e qelizave njësi dhe kështu në sjelljen katalitike të dehidrimit të metanolit në eter dimetil (DME). NH3-TPD tregon se rrezatimi me ultratinguj ka rritur aciditetin e katalizatorit H-MOR dhe për këtë arsye është performancë katalitike për formimin e DME. (Aboul-Gheit et al., 2014)

Ultratingulli i katalizatorit H-MOR (zeoliti mordenit) dha nano-katalizator shumë reaktiv për konvertimin e DME.

SEM i H-MOR me ultratinguj duke përdorur media të ndryshme
Studimi dhe fotografitë: ©Aboul-Gheit et al., 2014

Pothuajse e gjithë DME komerciale prodhohet nga dehidratimi i metanolit duke përdorur katalizatorë të ndryshëm me acid të ngurtë si zeolitë, silicë-alumin, alumin, Al2O3– B2O3, etj. nga reagimi i mëposhtëm:
2 CH3Oh <—> CH3OCH3 +H2O(-22,6k jmol-1)

Koshbin dhe Haghighi (2013) përgatitën CuO–ZnO–Al2O3/HZSM-5 nanokatalizatorë nëpërmjet një metode të kombinuar bashkëprecipitim-ultratinguj. Ekipi hulumtues zbuloi “që përdorimi i energjisë së ultrazërit ka ndikim të madh në shpërndarjen e funksionit të hidrogjenizimit të CO dhe rrjedhimisht në performancën e sintezës së DME. Qëndrueshmëria e nanokatalizatorit të sintetizuar me ndihmën e ultrazërit u hetua gjatë reagimit të singazës në DME. Nanokatalizatori humbet një aktivitet të papërfillshëm gjatë reagimit për shkak të formimit të koksit në speciet e bakrit. [Khoshbin dhe Haghighi, 2013.]

Nano-katalizator gama-Al2O3 me precipitim tejzanor, i cili tregon efikasitet të lartë në konvertimin e DME.Një nano-katalizator alternativ jo-zeoliti, i cili është gjithashtu shumë efikas në promovimin e konvertimit të DME, është një katalizator γ-alumini poroz me madhësi nano. γ-alumina poroze me madhësi nano u sintetizua me sukses nga reshjet nën përzierjen tejzanor. Trajtimi sonokimik promovon sintezën e nano grimcave. (krh. Rahmanpour et al., 2012)

Pse nano-katalizatorët e përgatitur me ultratinguj janë superiorë?

Për prodhimin e katalizatorëve heterogjenë shpesh kërkohen materiale me vlerë të lartë të shtuar si metalet e çmuara. Kjo i bën katalizatorët të shtrenjtë dhe për këtë arsye, rritja e efikasitetit, si dhe zgjatja e ciklit të jetës së katalizatorëve janë faktorë të rëndësishëm ekonomikë. Ndër metodat e përgatitjes së nanokatalizatorëve, teknika sonokimike konsiderohet si një metodë shumë efikase. Aftësia e ultrazërit për të krijuar sipërfaqe shumë reaktive, për të përmirësuar përzierjen dhe për të rritur transportin masiv e bën atë një teknikë veçanërisht premtuese për të eksploruar për përgatitjen dhe aktivizimin e katalizatorit. Mund të prodhojë nanogrimca homogjene dhe të shpërndara pa pasur nevojë për instrumente të shtrenjta dhe kushte ekstreme.
Në disa studime kërkimore, shkencëtarët arrijnë në përfundimin se përgatitja e katalizatorit tejzanor është metoda më e favorshme për prodhimin e nano-katalizatorëve homogjenë. Ndër metodat e përgatitjes së nanokatalizatorëve, teknika sonokimike konsiderohet si një metodë shumë efikase. Aftësia e sonikimit intensiv për të krijuar sipërfaqe shumë reaktive, për të përmirësuar përzierjen dhe për të rritur transportin masiv e bën atë një teknikë veçanërisht premtuese për të eksploruar për përgatitjen dhe aktivizimin e katalizatorit. Mund të prodhojë nanogrimca homogjene dhe të shpërndara pa pasur nevojë për instrumente të shtrenjta dhe kushte ekstreme. (krh. Koshbin dhe Haghighi, 2014)

Përgatitja e katalizatorit tejzanor rezulton në nanokatalizatorë mezoporozë superiorë për konvertimin e eterit dimetil (DME)

Sinteza sonokimike rezulton në një katalizator CuO-ZnO-Al2O3/HZSM-5 me nano-strukturë shumë aktiv.
Studimi dhe fotografia: Khoshbin dhe Haghighi, 2013.

Ultrasonikët me fuqi të lartë si UIP1000hdT përdoren për nanostrukturimin e metaleve shumë porozë dhe nano-katalizatorëve mezoporoz. (Kliko per te zmadhuar!)

Paraqitja skematike e efekteve të kavitacionit akustik në modifikimin e grimcave metalike. Metalet me pikë shkrirjeje të ulët (MP) si zinku (Zn) oksidohen plotësisht; metalet me një pikë të lartë shkrirjeje si nikeli (Ni) dhe titani (Ti) shfaqin modifikim të sipërfaqes nën sonikacion. Alumini (Al) dhe magnezi (Mg) formojnë struktura mezoporoze. Metalet Nobel janë rezistente ndaj rrezatimit me ultratinguj për shkak të qëndrueshmërisë së tyre ndaj oksidimit. Pikat e shkrirjes së metaleve janë të specifikuara në gradë Kelvin (K).

Kërkesë informacioni







Ultrasonikë me performancë të lartë për sintezën e katalizatorëve mezoporoz

Pajisjet sonokimike për sintezën e nano-katalizatorëve me performancë të lartë janë lehtësisht të disponueshme në çdo madhësi – nga ultrasonikët kompakt laboratorik te reaktorët ultrasonikë plotësisht industrialë. Hielscher Ultrasonics projekton, prodhon dhe shpërndan ultrasonikë me fuqi të lartë. Të gjitha sistemet ultrasonike prodhohen në selinë qendrore në Teltow, Gjermani dhe shpërndahen nga atje në të gjithë botën.
Ultrasonikët Hielscher mund të kontrollohen nga distanca nëpërmjet kontrollit të shfletuesit. Parametrat e tingullit mund të monitorohen dhe përshtaten saktësisht sipas kërkesave të procesit.Hardueri i sofistikuar dhe softueri inteligjent i ultrasonikëve Hielscher janë krijuar për të garantuar funksionim të besueshëm, rezultate të riprodhueshme, si dhe lehtësi për përdoruesit. Ultrasonikët Hielscher janë të fortë dhe të besueshëm, gjë që lejon instalimin dhe funksionimin në kushte të rënda pune. Cilësimet operacionale mund të aksesohen dhe thirren lehtësisht nëpërmjet menysë intuitive, e cila mund të aksesohet nëpërmjet ekranit me prekje dixhitale me ngjyra dhe telekomandës së shfletuesit. Prandaj, të gjitha kushtet e përpunimit si energjia neto, energjia totale, amplituda, koha, presioni dhe temperatura regjistrohen automatikisht në një kartë SD të integruar. Kjo ju lejon të rishikoni dhe krahasoni ekzekutimet e mëparshme të sonikimit dhe të optimizoni sintezën dhe funksionalizimin e nano-katalizatorëve me efikasitetin më të lartë.
Sistemet Hielscher Ultrasonics përdoren në mbarë botën për proceset e sintezës sonokimike dhe janë provuar të jenë të besueshme për sintezën e nano-katalizatorëve të zeolitit me cilësi të lartë, si dhe të derivateve të zeolitit. Ultrasonikët industrialë Hielscher mund të ekzekutojnë lehtësisht amplituda të larta në funksionim të vazhdueshëm (24/7/365). Amplituda deri në 200µm mund të gjenerohen lehtësisht vazhdimisht me sonotroda standarde (sonda tejzanor / brirë). Për amplituda edhe më të larta, ofrohen sonotrode tejzanor të personalizuara. Për shkak të qëndrueshmërisë së tyre dhe mirëmbajtjes së ulët, ultrasonikët tanë instalohen zakonisht për aplikime të rënda dhe në mjedise kërkuese.
Procesorët tejzanor Hielscher për sintezat sonokimike, funksionalizimin, nano-strukturimin dhe deagglomerimin janë instaluar tashmë në të gjithë botën në shkallë komerciale. Na kontaktoni tani për të diskutuar procesin tuaj të prodhimit të nano-katalizatorëve! Stafi ynë me përvojë të mirë do të jetë i lumtur të ndajë më shumë informacion mbi rrugën e sintezës sonokimike, sistemet tejzanor dhe çmimet!
Me avantazhin e metodës së sintezës tejzanor, prodhimi juaj nano-katalizator mezoporoz do të shkëlqejë në efikasitet, thjeshtësi dhe kosto të ulët kur krahasohet me proceset e tjera të sintezës së katalizatorëve!

Tabela e mëposhtme ju jep një tregues të kapacitetit të përafërt të përpunimit të ultrasonikëve tanë:

Vëllimi i grupit Shkalla e rrjedhjes Pajisjet e rekomanduara
1 deri në 500 ml 10 deri në 200 ml/min UP100H
10 deri në 2000 ml 20 deri në 400 ml/min UP200Ht, UP400 St
0.1 deri në 20L 0.2 deri në 4L/min UIP2000hdT
10 deri në 100 litra 2 deri në 10 l/min UIP4000hdT
na 10 deri në 100 l/min UIP16000
na më të mëdha grumbull i UIP16000

Na kontaktoni! / Na pyesni!

Kërkoni më shumë informacion

Ju lutemi përdorni formularin e mëposhtëm për të kërkuar informacion shtesë në lidhje me procesorët tejzanor, aplikacionet dhe çmimin. Ne do të jemi të lumtur të diskutojmë procesin tuaj me ju dhe t'ju ofrojmë një sistem tejzanor që plotëson kërkesat tuaja!









Ju lutemi vini re tonë Politika e privatësisë.




Nano-strukturimi tejzanor i metaleve dhe zeolitit është një teknikë shumë efektive për të prodhuar katalizatorë me performancë të lartë.

Dr. Andreeva-Bäumler, Universiteti i Bayreuth, është duke punuar me Ultrasonikator UIP1000hdT mbi nano-strukturimin e metaleve në mënyrë që të përftohen katalizatorë superiorë.


Homogjenizuesit tejzanor me prerje të lartë përdoren në përpunim laboratorik, në tavolinë, pilot dhe në përpunim industrial.

Hielscher Ultrasonics prodhon homogjenizues tejzanor me performancë të lartë për përzierjen e aplikimeve, shpërndarjen, emulsifikimin dhe nxjerrjen në shkallë laboratorike, pilot dhe industriale.



Literatura / Referencat


Fakte që ia vlen të dihen

Dimetil Eter (DME) si lëndë djegëse

Një nga përdorimet kryesore të parashikuara të dimetil eterit është aplikimi i tij si zëvendësues i propanit në LPG (gaz i lëngshëm i propanit), i cili përdoret si lëndë djegëse për automjete, në amvisëri dhe industri. Në autogazin e propanit, eteri dimetil mund të përdoret gjithashtu si një përzierje.
Për më tepër, DME është gjithashtu një lëndë djegëse premtuese për motorët me naftë dhe turbinat me gaz. Për motorët me naftë, numri i lartë i cetanit 55, krahasuar me atë të karburantit dizel nga nafta me numra cetani 40-53, është shumë i favorshëm. Vetëm modifikime të moderuara janë të nevojshme për të mundësuar një motor nafte të djegë eterin dimetil. Thjeshtësia e këtij përbërësi me zinxhir të shkurtër karboni çon gjatë djegies në emetime shumë të ulëta të grimcave. Për këto arsye, përveç se është pa squfur, dimetil eteri plotëson edhe rregulloret më të rrepta të emetimit në Evropë (EURO5), SHBA (SHBA 2010) dhe Japoni (2009 Japoni).


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 prodhon homogjenizues tejzanor me performancë të lartë nga laboratori te madhësia industriale.

Ne do të jemi të lumtur të diskutojmë procesin tuaj.

Let's get in contact.