Hielscher Ultrasonics
Биће нам драго да разговарамо о вашем процесу.
Позовите нас: +49 3328 437-420
Пошаљите нам е-пошту: info@hielscher.com

Побољшајте кинетику хетерогене хемијске реакције ултразвуком

Соницатион нуди иновативне начине за побољшање кинетике хетерогених хемијских реакција у процесима течност-течност и течност-чврста материја. За разлику од обичног мешања, ултразвучни таласи стварају микроскопске мехуриће који имплодирају и стварају интензивне зоне мешања. Ове зоне помажу да се чврсте материје и капљице распршују равномерније, подстичу пренос масе и доводе до локализованих високих температура и притисака на малој скали. Као резултат тога, многе хетерогене реакције тече брже и достижу веће стопе конверзије.

Зашто соникатори побољшавају кинетику хетерогене реакције

Стандардне методе мешања, као што су мешани шаржни реактори или реактори са континуираним мешањем (ЦСТР) могу оставити подручја слабог контакта између реактаната. У систему течност-чврста материја, на пример, суспендоване честице могу да се групишу, ограничавајући подручје доступно за реакцију. Ултразвучни таласи решавају ове проблеме тако што разбијају кластере и промовишу бољи проток течности око површина честица. Ово доводи до строже контроле над условима реакције, мање споредних производа и могућности рада на блажим температурама или коришћења мањих количина катализатора.

Ултразвучне проточне ћелије су погодне за инлине обраду велике запремине за хетерогене хемијске реакције.

Ултразвучна проточна ћелија са расхладним омотачем на индустријском соникатору од 6000 вати за хемијску обраду великих размера под контролисаном температуром.

Кључне апликације

Трансестерификација за биодизел

Произвођачи који претварају биљно уље у биодизел често се боре са спорим временом реакције и непотпуном конверзијом. Соникација смањује величину капљица у системима течности и течности који се не мешају, побољшавајући интеракцију између уља и алкохола. Ово смањује укупно време обраде, ограничава нежељене нуспроизводе и побољшава укупни квалитет биодизела.

Сапонификација

Класичне реакције прављења сапуна укључују разлагање масти и уља у присуству натријум хидроксида. Када се ове компоненте не мешају равномерно, процес заостаје. Ултразвучни инлине реактори промовишу контакт између базе и триглицерида, смањујући потребу за високом топлотом и побољшавајући конверзију. Краће време обраде и конзистентнији квалитет сапуна су типични резултати.

Екстракција метала (лужење)

Екстракција метала из рудних честица коришћењем киселина или база често постаје спора ако се површина руде опире контакту или ако нуспроизводи реакције блокирају даље испирање. Ултразвучна кавитација у близини чврстих површина помаже у уклањању ових слојева и открива свеж минерал. Када се комбинује са мање агресивним реагенсима, соникација може повећати стопу опоравка док смањује употребу хемикалија.

Полимеризација са чврстим катализаторима

Мономери понекад полимеризују на или унутар порозних катализатора, а то накупљање може смањити перформансе катализатора током времена. Ултразвучна енергија спречава згушњавање слоја полимера на једном месту, обезбеђујући да се реакција настави здравим темпом. Многи произвођачи наводе веће приносе, уједначенија својства полимера и дужи животни век катализатора.

Комерцијалне и практичне предности

Компаније које усвајају ултразвучне инлине реакторе често виде краће производне циклусе и ниже трошкове комуналних услуга. Побољшањем преноса масе и кинетике реакције, ултразвук може смањити или елиминисати потребу за екстремним радним условима. Неки процеси имају користи од смањеног ослањања на скупе раствараче или катализаторе, док други уживају у побољшаној чистоћи производа и мањем броју корака рафинирања. Ови добици се често претварају у мерљиве уштеде и усклађују се са напорима за одрживост. Ефикаснија употреба сировина може смањити отпад, а могућност коришћења блажих услова може смањити емисије или стварање опасних нуспроизвода. Многи објекти откривају да могу да поднесу повећану производњу без ширења постојећег отиска, што је предност на конкурентним тржиштима.

Комбинација ултразвучно побољшаног мешања и високоенергетских локација микро-размера доноси побољшања у брзини, конверзији и квалитету производа. Процесни инжењери и хемичари који истражују употребу соникатора у својим операцијама често откривају да ова технологија побољшава и економске и еколошке перформансе, утирући пут флексибилнијој и ефикаснијој производњи.

Хиелсцхер соникатори су доступни у свим величинама, од лабораторијских чаша до пуне производне скале. Молимо контактирајте нас за више информација. Наш технички тим ће вам радо помоћи.

Питајте за више информација

Молимо вас да користите образац испод, ако желите да затражите додатне информације о ултразвучној хомогенизацији. Биће нам драго да вам понудимо ултразвучни систем који задовољава ваше захтеве.









Обратите пажњу на наше правила о приватности.






Често постављана питања (ФАК) о коришћењу соникатора у хетерогеним хемијским реакцијама

Шта је соникација?

Соникација је процес примене високофреквентних звучних таласа на мешавину, која ствара ситне мехуриће који се брзо формирају и колабирају. Овај феномен, познат као кавитација, генерише локализована високоенергетска места која побољшавају мешање, пренос масе и кинетику реакције у различитим процесима.

Како соникација побољшава хетерогене хемијске реакције?

У хетерогеним реакцијама, где су укључене различите фазе (течност-течност или течност-чврста материја), соникација разбија агломерате, смањује величину честица и побољшава дисперзију реактаната. Ово побољшано мешање смањује ограничења дифузије, убрзава стопе реакције и често доводи до виших стопа конверзије.

Какву улогу у том процесу игра кавитација?

Кавитација је кључна за ефикасност соникације. Када се микроскопски мехурићи колабирају, стварају интензивну локалну топлоту и притисак, као и микро-турбуленције. Ови ефекти помажу у превазилажењу енергетских баријера и промовишу равномернији контакт између реактаната, што доводи до ефикаснијих реакција.

Који хетерогени хемијски процеси имају највише користи од соникације?

Конкретно, спори хетерогени хемијски процеси који укључују изазован пренос масе између различитих фаза могу имати велике користи. Примери укључују трансестерификацију (за производњу биодизела), сапонификацију, екстракцију метала (лужење) и полимеризацију преко чврстих катализатора. У сваком случају, ултразвук помаже у постизању бржих и потпунијих реакција.

Да ли је соникација компатибилна са постојећим хетерогеним хемијским производним процесима?

Ултразвучни реактори се често могу интегрисати у постојеће поставке, било као накнадна опрема или као део новог дизајна процеса. Њихова способност да побољшају брзину мешања и реакције значи да често могу да побољшају перформансе без великих промена у целокупном производном процесу.

Које индустрије могу добити од употребе ултразвучних хемијских реактора?

Многе индустрије могу имати користи, укључујући хемијску производњу, петрохемију, фармацеутске производе и рударство. Сваки сектор има користи од бржег времена обраде, побољшаног квалитета производа и потенцијала за уштеду.

Може ли соникација помоћи у смањењу нежељених нуспроизвода из хетерогених хемијских процеса?

Да, побољшано мешање и пренос масе кроз соникацију често доводе до контролисанијих путева реакције. Ово може довести до мање нежељених реакција и смањења нежељених нуспроизвода, што поједностављује низводне процесе пречишћавања.

Како да почнем са интеграцијом ултразвучних реактора у мој хетерогени производни процес?

Започните проценом ваших тренутних процеса да бисте идентификовали где постоје ограничења за масовни пренос. Лабораторијско и пилот тестирање је често добра полазна тачка за одређивање изводљивости и прилагођавање ултразвучног система за ваш специфични хетерогени хемијски процес. Кључна предност Хиелсцхер ултразвучних реактора је линеарно повећање од лабораторијског до производног нивоа.

Захтев за информацијама




Обратите пажњу на наше правила о приватности.




Биће нам драго да разговарамо о вашем процесу.

Let's get in contact.