Побољшани Фисцхер-Тропсцх катализатори са соницатион

Побољшана синтеза Фисцхер-Тропсцх катализатора са ултразвуком: Ултразвучни третман честица катализатора се користи у неколико намена. Ултразвучна синтеза помаже у стварању модификованих или функционализованих наночестица, које имају високу каталитичку активност. Истрошени и затровани катализатори могу се лако и брзо повратити ултразвучном површинском обрадом, која уклања инактивирајуће нечистоће са катализатора. Коначно, ултразвучна деагломерација и дисперзија резултирају уједначеном, моно-дисперзном дистрибуцијом честица катализатора како би се осигурала висока површина активних честица и пренос масе за оптималну каталитичку конверзију.

Ултразвучни ефекти на катализатор

Ултразвук велике снаге је познат по свом позитивном утицају на хемијске реакције. Када се интензивни ултразвучни таласи уведу у течни медијум, ствара се акустична кавитација. Ултразвучна кавитација производи локално екстремне услове са веома високим температурама до 5.000К, притисцима од прибл. 2.000 атм и млазнице течности брзине до 280 м/с. Феномен акустичне кавитације и њени ефекти на хемијске процесе познат је под појмом сонохемија.
A common application of ultrasonics is the preparation of heterogeneous catalysts: the ultrasound cavitation forces activate catalyst’s surface area as cavitational erosion generates unpassivated, highly reactive surfaces. Furthermore, mass transfer is significantly improved by the turbulent liquid streaming. The high particle collision caused by acoustic cavitation removes surface oxide coatings of powder particles resulting in the reactivation of the catalyst surface.

Ултразвучна припрема Фисцхер-Тропсцх катализатора

Фишер-Тропшов процес садржи неколико хемијских реакција које претварају смешу угљен-моноксида и водоника у течне угљоводонике. За Фишер-Тропшову синтезу могу се користити различити катализатори, али најчешће се користе прелазни метали кобалт, гвожђе и рутенијум. Високотемпературна Фисцхер-Тропсцх синтеза ради са гвозденим катализатором.
Како су Фисцхер-Тропсцх катализатори подложни тровању катализатора једињењима која садрже сумпор, ултразвучна реактивација је од велике важности за одржавање пуне каталитичке активности и селективности.

Ултразвучна синтеза катализатора Цоре-Схелл

Наноструктуре језгро-љуска су наночестице инкапсулиране и заштићене спољашњим омотачем који изолује наночестице и спречава њихову миграцију и спајање током каталитичких реакција

Пирола и др. (2010) су припремили Фисцхер-Тропсцх катализаторе на бази гвожђа на бази силицијум диоксида са високим оптерећењем активног метала. У њиховој студији је показано да импрегнација силицијум подлоге уз помоћ ултразвука побољшава таложење метала и повећава активност катализатора. Резултати Фисцхер-Тропсцх синтезе су показали да су катализатори припремљени ултразвучном обрадом најефикаснији, посебно када се ултразвучна импрегнација изводи у атмосфери аргона.

Реактивација ултразвучног катализатора

Ултразвучна површинска обрада честица је брза и лака метода за регенерацију и реактивацију истрошених и затрованих катализатора. Регенерабилност катализатора омогућава његову реактивацију и поновну употребу и стога је економичан и еколошки прихватљив корак процеса.
Третман ултразвучним честицама уклања инактивирајуће нечистоће и нечистоће са честица катализатора, које блокирају места за каталитичку реакцију. Ултразвучни третман даје честицама катализатора површински млаз, чиме се уклањају наслаге са каталитички активног места. Након ултразвучне обраде, активност катализатора се враћа на исту ефикасност као и свеж катализатор. Штавише, соникација разбија агломерате и обезбеђује хомогену, уједначену дистрибуцију моно-дисперзних честица, што повећава површину честица, а тиме и активно каталитичко место. Дакле, ултразвучно обнављање катализатора даје приносе у регенерисаним катализаторима са великом активном површином за побољшани пренос масе.
Ултразвучна регенерација катализатора ради за минералне и металне честице, (мезо)порозне честице и нанокомпозите.

Ултразвучни системи високих перформанси за сонохемију

Hielscher Ultrasonics’ industrial ultrasonic processors can deliver very high amplitudes. Amplitudes of up to 200µm can be easily continuously run in 24/7 operation. For even higher amplitudes, customized ultrasonic sonotrodes are available. The robustness of Hielscher’s ultrasonic equipment allows for 24/7 operation at heavy duty and in demanding environments.
Our customers are satisfied by the outstanding robustness and reliability of Hielscher Ultrasonic’s systems. The installation in fields of heavy-duty application, demanding environments and 24/7 operation ensure efficient and economical processing. Ultrasonic process intensification reduces processing time and achieves better results, i.e. higher quality, higher yields, innovative products.
Табела у наставку даје вам индикацију приближних капацитета обраде наших ултразвучних апарата: