Hielscher Ultrasonics
เรายินดีที่จะพูดคุยเกี่ยวกับกระบวนการของคุณ
โทรหาเรา: +49 3328 437-420
ส่งอีเมลถึงเรา: [email protected]

Sonication ช่วยเพิ่มปฏิกิริยา Fenton

ปฏิกิริยาโซโน-เฟนตันเป็นการผสมผสานเคมีเฟนตันกับคลื่นเสียงความถี่สูงกำลังสูงเพื่อเพิ่มการสร้างอนุมูลไฮดรอกซิล ปรับปรุงการถ่ายโอนมวล และเร่งกระบวนการย่อยสลายเชิงออกซิเดชัน สำหรับห้องปฏิบัติการ โรงงานนำร่อง และผู้ใช้ในอุตสาหกรรม เครื่องอัลตราโซนิกของ Hielscher มอบวิธีการที่ควบคุมได้และปรับขนาดได้เพื่อปรับปรุงกระบวนการออกซิเดชันขั้นสูง (AOPs) เช่น การบำบัดน้ำเสีย การสลายสีย้อม การฟื้นฟูดิน การเตรียมลิกนินก่อนการบำบัด และการสลายสารเคมี

ปฏิกิริยาโซโน-เฟนตันคืออะไร?

ปฏิกิริยาเฟนตันแบบคลาสสิกใช้ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ (H₂O₂) และตัวเร่งปฏิกิริยาเหล็กเพื่อสร้างอนุมูลไฮดรอกซิล (•OH) ที่มีปฏิกิริยาสูง อนุมูลเหล่านี้ออกซิไดซ์สารมลพิษอินทรีย์ สีย้อม ตัวทำละลาย ไฮโดรคาร์บอน ลิกนิน และสารประกอบที่ทนทานต่อปฏิกิริยาอื่น ๆ เมื่อเพิ่มคลื่นเสียงความถี่สูงเข้าไป กระบวนการนี้จะเรียกว่าปฏิกิริยาโซโน-เฟนตัน หรือปฏิกิริยาเฟนตันด้วยคลื่นเสียง

การใช้อัลตราโซนิกช่วยปรับปรุงเคมีของเฟนตันในสองวิธีเสริมกัน:

  • ผลทางเคมีจากเสียง การเกิดโพรงอากาศอะคูสติกส่งเสริมการสลายตัวของน้ำด้วยเสียงและการเกิดอนุมูลอิสระเพิ่มเติม
  • ผลทางกลเสียง การเกิดฟองอากาศขนาดเล็กและการเฉือนช่วยปรับปรุงการผสม การกระจายตัวของตัวเร่งปฏิกิริยา พื้นที่ผิวสัมผัส และการถ่ายโอนมวล

สำหรับนักวิจัยและวิศวกรกระบวนการ ประโยชน์ในทางปฏิบัติคือกระบวนการออกซิเดชันที่เข้มข้นมากขึ้น ซึ่งสามารถลดเวลาในการเกิดปฏิกิริยา ปรับปรุงการสลายตัวของมลพิษ เพิ่มประสิทธิภาพการใช้ตัวเร่งปฏิกิริยา และทำให้การบำบัดแบบเฟนตันง่ายต่อการปรับขนาด

กำลังมองหาเครื่องปฏิกรณ์อัลตราโซนิกสำหรับกระบวนการโซโน-เฟนตันอยู่หรือไม่?

Hielscher จัดหาเครื่องประมวลผลอัลตราโซนิก, โพรบ, เซลล์ไหล, และเครื่องปฏิกรณ์ที่สามารถเพิ่มแรงดันได้สำหรับการประยุกต์ใช้ sono-Fenton แบบแบทช์และแบบอินไลน์ ทีมงานของเราสามารถช่วยคุณเลือกแอมพลิจูด, โซโนโทรด, รูปทรงเรขาคณิตของเครื่องปฏิกรณ์ และระดับพลังงานที่เหมาะสมสำหรับการทดสอบความเป็นไปได้ในห้องปฏิบัติการ, การทดลองนำร่อง, หรือการผลิตเต็มรูปแบบ

การขอข้อมูล



เครื่องปฏิกรณ์แบบอินไลน์อัลตราโซนิกอุตสาหกรรมสำหรับกระบวนการออกซิเดชันขั้นสูงแบบโซโน-เฟนตันขนาดใหญ่

เครื่องปฏิกรณ์อัลตราโซนิกแบบอินไลน์สำหรับปฏิกิริยาโซโน-เฟนตันขนาดใหญ่

การใช้งานทั่วไป

  • การบำบัดน้ำเสียจากอุตสาหกรรม
  • การย่อยสลายของน้ำเสียจากสีย้อมและสิ่งทอ
  • การบำบัดน้ำเสียจากปิโตรเคมี
  • การฟื้นฟูสภาพดินและตะกอน
  • การเตรียมลิกนินและชีวมวลเบื้องต้น
  • การเสื่อมสภาพเชิงออกซิเดชันของสารอันตราย
  • การพัฒนาการกระบวนการออกซิเดชันขั้นสูง

วิธีการที่อัลตราซาวด์พลังงานสูงช่วยปรับปรุงปฏิกิริยาเฟนตัน

Cavitation อัลตราโซนิกที่มีประสิทธิภาพที่ Hielscher Cascatrode

เมื่อคลื่นเสียงความถี่สูงถูกส่งผ่านเข้าไปในของเหลว จะเกิดปรากฏการณ์อะคูสติกคาวิเทชันขึ้น ช่องว่างของไอน้ำขนาดจุลภาคจะขยายตัวขึ้นในระหว่างรอบความดันที่สลับกัน และยุบตัวอย่างรุนแรงในระหว่างรอบความดันที่ลดลง การยุบตัวนี้ก่อให้เกิดจุดร้อนเฉพาะที่ซึ่งมีอุณหภูมิและความดันสูงมากในชั่วขณะหนึ่ง ในระบบที่มีน้ำเป็นสื่อกลาง คาวิเทชันสามารถส่งเสริมการเกิดสารปฏิกิริยาต่าง ๆ เช่น อนุมูลไฮดรอกซิลและไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์

ในกระบวนการเฟนตันหรือกระบวนการที่คล้ายเฟนตัน เคมีที่ขับเคลื่อนด้วยการเกิดโพรงอากาศนี้จะทำงานร่วมกับปฏิกิริยาการสลายตัวของ H₂O₂ ที่เร่งปฏิกิริยาโดยเหล็ก ในขณะเดียวกัน การสั่นสะเทือนด้วยคลื่นเสียงความถี่สูงจะช่วยเพิ่มการสัมผัสระหว่างสารออกซิไดซ์ ตัวเร่งปฏิกิริยา สารแขวนลอย และสารปนเปื้อนที่ละลายอยู่ ซึ่งทำให้คลื่นเสียงความถี่สูงมีคุณค่าอย่างยิ่งสำหรับ:

  • น้ำเสียที่มีสารปนเปื้อนอินทรีย์ที่ย่อยสลายทางชีวภาพได้ยาก
  • ตัวเร่งปฏิกิริยาที่ไม่เป็นเนื้อเดียวกัน เช่น แม่เหล็กธรรมชาติ, เกอไทต์, ไททาเนียมไดออกไซด์ (TiO₂), หรือออกไซด์ของเหล็ก
  • สารแขวนลอย, สารแขวนตะกอนดิน, สารแขวนตะกอนชีวมวล, และของเหลวที่มีตัวเร่งปฏิกิริยา
  • กระบวนการออกซิเดชันขั้นสูงแบบชุดและแบบอินไลน์ที่ต้องการการขยายขนาดที่เชื่อถือได้

ประโยชน์ของเครื่องปฏิกรณ์โซโน-เฟนตันแบบอัลตราโซนิก

  • ความเข้มข้นของการออกซิเดชันที่สูงขึ้น: อัลตราซาวด์เพิ่มการเกิดอนุมูลอิสระและปรับปรุงจลนพลศาสตร์ของการเสื่อมสภาพจากการออกซิเดชัน
  • การใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาได้ดีขึ้น: การเกิดโพรงอากาศกระจายตัวตัวเร่งปฏิกิริยาและปรับปรุงการสัมผัสระหว่างของเหลวกับของแข็ง
  • เวลาตอบสนองที่สั้นลง: การเพิ่มการเกิดและการผสมของสารออกซิไดซ์สามารถลดเวลาในการบำบัดได้
  • การออกแบบเครื่องปฏิกรณ์ที่สามารถปรับขนาดได้ Hielscher นำเสนอเครื่องปฏิกรณ์อัลตราโซนิกสำหรับห้องปฏิบัติการ, โรงงานทดลอง, และอุตสาหกรรม พร้อมการควบคุมความถี่คงที่
  • การดำเนินการแบบกลุ่มหรือแบบอินไลน์: กระบวนการสามารถพัฒนาได้ในบีกเกอร์หรือถังแบบแบทช์และถ่ายโอนไปยังเครื่องปฏิกรณ์แบบไหลต่อเนื่อง
  • การตรวจสอบกระบวนการ: เครื่องอัลตราโซนิก Hielscher แบบดิจิทัลให้การควบคุมความถี่, กำลังไฟฟ้า, อุณหภูมิ, ความดัน, และเวลาในการประมวลผล
  • การดำเนินงานอุตสาหกรรมตลอด 24 ชั่วโมงทุกวัน เครื่องประมวลผลอัลตราโซนิกแบบหนักถูกออกแบบมาสำหรับการทำงานต่อเนื่องเต็มกำลัง

เมื่อใดที่คุณควรพิจารณาการรักษาด้วยโซโน-เฟนตัน?

การบำบัดด้วย Sono-Fenton มีความเกี่ยวข้องมากที่สุดเมื่อกระบวนการ Fenton แบบดั้งเดิมมีความช้าเกินไป การสัมผัสกับตัวเร่งปฏิกิริยามีจำกัด สารปนเปื้อนยากต่อการออกซิไดซ์ หรือของแข็งแขวนลอยลดประสิทธิภาพของกระบวนการ นอกจากนี้ยังมีประโยชน์เมื่อกระบวนการต้องพัฒนาจากความเป็นไปได้ในห้องปฏิบัติการไปสู่การผลิตในระดับอุตสาหกรรมโดยไม่เปลี่ยนแปลงเคมีพื้นฐานของการออกซิเดชัน

ความท้าทายด้านกระบวนการ อัลตราซาวด์ช่วยได้อย่างไร ข้อกำหนดทั่วไปของผู้ซื้อ
การย่อยสลายของมลพิษอย่างช้า การเกิดปฏิกิริยาเพิ่มเติมและการถ่ายเทมวลที่ดีขึ้น เวลาตอบสนองที่สั้นลงและการแปลงที่สูงขึ้น
การสัมผัสระหว่างตัวเร่งปฏิกิริยากับของเหลวไม่ดี การเกิดโพรงอากาศช่วยกระจายอนุภาคและฟื้นฟูพื้นผิวของตัวเร่งปฏิกิริยา ประสิทธิภาพของตัวเร่งปฏิกิริยาที่เชื่อถือได้ในระบบสารแขวนลอยหรือระบบที่ไม่เป็นเนื้อเดียวกัน
ขยายขนาดจากห้องปฏิบัติการสู่ระดับนำร่อง เครื่องประมวลผลอัลตราโซนิกที่ควบคุมความกว้างคลื่นให้สภาวะการทำงานที่ซ้ำได้ ประมวลผลข้อมูลที่สามารถถ่ายโอนไปยังเครื่องปฏิกรณ์ขนาดใหญ่ได้
น้ำเสียอุตสาหกรรมความเข้มข้นสูง อัลตราซาวด์กำลังสูงช่วยสนับสนุนการรักษาแบบก้าวร้าวในสภาวะ AOP อุปกรณ์ที่ทนทานสำหรับการบำบัดอย่างต่อเนื่อง

พารามิเตอร์กระบวนการที่สำคัญสำหรับการปรับค่าที่เหมาะสมของโซโน-เฟนตัน

ประสิทธิภาพของปฏิกิริยาโซโน-เฟนตันขึ้นอยู่กับทั้งพารามิเตอร์ทางเคมีและอัลตราโซนิก ในระหว่างการทดสอบความเป็นไปได้ Hielscher ช่วยลูกค้าประเมินช่วงการทำงานที่เหมาะสมสำหรับน้ำเสีย สารแขวนลอย หรือส่วนผสมของปฏิกิริยาเฉพาะ

  • แอมพลิจูดอัลตราโซนิก: พารามิเตอร์หลักที่ควบคุมความเข้มของการเกิดโพรงอากาศที่โซโนโทรด
  • ความหนาแน่นของกำลังและพลังงานที่ป้อนเข้า กำหนดความเข้มข้นของโซโนเคมีต่อปริมาตรที่ได้รับการบำบัด
  • ความเข้มข้นของ H₂O₂: ส่งผลต่อการเกิดอนุมูลอิสระและความต้องการสารออกซิแดนท์ที่เหลืออยู่
  • ชนิดและปริมาณของตัวเร่งปฏิกิริยาเหล็ก: รวมถึง Fe2+, ฉัน3+, แม่เหล็กเหล็ก, โกเอไทต์, ระบบที่มีไททาเนียมไดออกไซด์เป็นตัวช่วย, หรือตัวเร่งปฏิกิริยาที่ถูกตรึงไว้
  • ค่าพีเอชและอุณหภูมิ: มีอิทธิพลต่อจลนศาสตร์ปฏิกิริยาเฟนตัน, ความละลายของตัวเร่งปฏิกิริยา และเส้นทางของอนุมูลอิสระ
  • เวลาพํานัก: กำหนดการแปลงในถังแบตช์หรือในเครื่องปฏิกรณ์แบบไหลต่อเนื่อง
  • ความดัน: เครื่องปฏิกรณ์อัลตราโซนิกที่สามารถเพิ่มแรงดันได้สามารถเพิ่มความเข้มข้นของสภาวะคาวิเทชันในการทำงานต่อเนื่อง

กรณีศึกษา: ปฏิกิริยาเฟนตันที่ได้รับการเสริมด้วยคลื่นเสียงความถี่สูง

ผลเชิงบวกของอัลตราซาวนด์กำลังสูงต่อปฏิกิริยาเฟนตันและปฏิกิริยาคล้ายเฟนตันได้รับการศึกษาสำหรับการสลายทางเคมี การกำจัดสารปนเปื้อน การเตรียมชีวมวลก่อนการย่อยสลาย และการบำบัดน้ำเสียอุตสาหกรรม ตัวอย่างด้านล่างแสดงให้เห็นว่าอัลตราซาวนด์สามารถปรับปรุงการเกิดอนุมูลอิสระ อัตราการสลายตัว และประสิทธิภาพของกระบวนการในระบบต่างๆ ได้อย่างไร

ปฏิกิริยาโซโนคาทาไลติก-เฟนตันสำหรับการเพิ่มการสร้างอนุมูลไฮดรอกซิล

Ninomiya และคณะ (2013) แสดงให้เห็นว่าการรวมอัลตราโซนิเคชัน, TiO₂, H₂O₂ และตัวเร่งปฏิกิริยาเหล็กเข้าด้วยกันช่วยเพิ่มการสร้างอนุมูลไฮดรอกซิลอย่างมีนัยสำคัญ กระบวนการนี้ถูกนำไปใช้ในการย่อยสลายลิกนินเป็นขั้นตอนเตรียมก่อนการย่อยสลายชีวมวลลิกโนเซลลูโลส ซึ่งช่วยสนับสนุนการไฮโดรไลซิสด้วยเอนไซม์ในขั้นตอนต่อไป

การตั้งค่าการทดลอง: อนุภาค TiO₂ (2 กรัม/ลิตร), H₂O₂ (100 มิลลิโมลาร์), และ FeSO4·7H₂O (1 มิลลิโมลาร์) ถูกเติมลงในสารแขวนตัวอย่าง สารแขวนถูกทำให้สั่นด้วยคลื่นเสียงเป็นเวลา 180 นาที โดยใช้ Hielscher UP200S / UP200St เครื่องประมวลผลอัลตราโซนิกระดับคลาส ใช้โพรบโซโนโทรดที่พลังงานอัลตราโซนิก 35 วัตต์ โดยควบคุมอุณหภูมิของภาชนะที่ 25 °C

ผล: ปฏิกิริยาโซโนแคทาลิติก-เฟนตันสามารถให้ความเข้มข้นของ DHBA ถึง 378 μM เมื่อเทียบกับ 115 μM สำหรับปฏิกิริยาเฟนตันที่ไม่มีอัลตราซาวนด์และ TiO₂ การสลายตัวของลิกนินเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วภายใต้การบำบัดด้วยโซโนแคทาลิติก-เฟนตัน ซึ่งบ่งชี้ถึงการทำงานร่วมกันอย่างแข็งแกร่งระหว่างอัลตราซาวด์ ตัวเร่งปฏิกิริยา และเคมีของเฟนตัน

การบำบัดด้วยฟีนตันแบบโซโนคาตาลิติกด้วยคลื่นเสียงอัลตราซาวนด์ช่วยปรับปรุงการย่อยสลายลิกนินของชีวมวลเคนาฟ

ภาพจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด (SEM) ของชีวมวลเคนาฟ: (A) กลุ่มควบคุมไม่ผ่านการบำบัด, (B) การบำบัดด้วยโซโนคาทาลิติก, (C) การบำบัดด้วยเฟนตัน, และ (D) การบำบัดด้วยโซโนคาทาลิติก–เฟนตัน. เวลาการบำบัดก่อน: 360 นาที. แท่งแสดงขนาด 10 μm.
(ภาพและการศึกษา: ©Ninomiya et al., 2013)

Cavitation ทําให้เกิดการเปลี่ยนสีด้วย Sonicator UP400Stวิดีโอนี้แสดงให้เห็นการโพรงอากาศอัลตราโซนิกที่ทําให้เกิดการเปลี่ยนสีในของเหลว การรักษาด้วยโซนิเคชั่นทําให้ปฏิกิริยารีดอกซ์ออกซิเดชันเข้มข้นขึ้น

จากความเป็นไปได้สู่การผลิต

เริ่มต้นด้วยเครื่องโซนิเคเตอร์ในห้องปฏิบัติการเพื่อกำหนดช่วงการบำบัด จากนั้นขยายขนาดไปยังเครื่องปฏิกรณ์การไหลแบบอัลตราโซนิกในระดับนำร่องและอุตสาหกรรม โดยใช้การควบคุมความเข้มของคลื่น ความเร็วการไหล ความดัน และอุณหภูมิ

การขอข้อมูล



การย่อยสลายแนฟทาลีนโดยวิธีการบำบัดดินแบบโซโน-เฟนตัน

Virkutyte และคณะ (2009) ได้ศึกษาการย่อยสลายแนฟทาลีนในดินโดยใช้การผสมผสานระหว่างอัลตราซาวนด์และไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ พบว่าประสิทธิภาพการย่อยสลายสูงสุดเกิดขึ้นเมื่อใช้ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ในความเข้มข้นสูงร่วมกับแนฟทาลีนเริ่มต้นในความเข้มข้นต่ำ เมื่อใช้การฉายรังสีอัลตราโซนิกที่ 100, 200 และ 400 วัตต์ มีประสิทธิภาพในการเสื่อมสภาพที่ 78%, 94% และ 97% ตามลำดับ

การศึกษานี้ใช้เครื่องอัลตราโซนิก Hielscher UP100H, UP200 เซนต์และ UP400STการเสื่อมสภาพที่ดีขึ้นนั้นเกิดจากผลเสริมฤทธิ์ของอัลตราซาวด์และไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ ซึ่งรวมถึงการสร้างอนุมูลอิสระและการมีปฏิสัมพันธ์ที่ดีขึ้นกับออกไซด์ของเหล็กในเมทริกซ์ของดิน

ภาพไมโครกราฟ SEM-EDS ของดินก่อนและหลังการบำบัดด้วยโซโน-เฟนตันด้วยคลื่นเสียงความถี่สูง

ภาพจุลทรรศน์ SEM–EDS ของดินก่อนและหลังการฉายรังสีด้วยคลื่นเสียงความถี่สูง
(ภาพและการศึกษา: ©Virkutyte et al., 2009)

การออกซิเดชันของคาร์บอนไดซัลไฟด์ด้วยวิธีโซโนเคมี

Adewuyi และ Appaw แสดงให้เห็นการออกซิเดชันทางโซโนเคมีของคาร์บอนไดซัลไฟด์ (CS₂) ในสารละลายน้ำที่ความถี่ 20 kHz และอุณหภูมิ 20°C การกำจัด CS₂ เพิ่มขึ้นตามความเข้มของคลื่นอัลตราซาวนด์ ซึ่งเชื่อมโยงกับการเกิดคาวิเทชันที่รุนแรงขึ้นและการเกิดอนุมูลอิสระที่เพิ่มขึ้น การศึกษาชี้ให้เห็นว่าการออกซิเดชันทางโซโนเคมีสามารถเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพในการกำจัดคาร์บอนไดซัลไฟด์ออกจากกระแสน้ำ

การบำบัดน้ำเสียจากสีย้อมและสิ่งทอด้วยวิธีโซโน-เฟนตัน

น้ำเสียที่มีสีย้อมจากอุตสาหกรรมสิ่งทอและอุตสาหกรรมที่เกี่ยวข้องมักยากต่อการบำบัด เนื่องจากสีย้อมและผลพลอยได้จากการย้อมหลายชนิดมีความคงตัวสูง มีสี และย่อยสลายทางชีวภาพได้ยาก กระบวนการออกซิเดชันขั้นสูงแบบเฟนตันและแบบคล้ายเฟนตันจึงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการย่อยสลายสีย้อม อัลตราซาวนด์สามารถปรับปรุงกระบวนการเหล่านี้ได้โดยการเพิ่มการสร้างอนุมูลอิสระ การกระจายตัวของตัวเร่งปฏิกิริยา และการถ่ายโอนมวล

การสลายตัวของสีย้อมรีแอคทีฟเรด 120

เครื่องประมวลผลอัลตราโซนิก Hielscher UP100H ใช้สำหรับการย่อยสลายสีย้อม Reactive Red 120 โดยวิธีการ Sono-Fenton

Garófalo-Villalta และคณะ (2020) ศึกษาการสลายตัวของสีย้อม Reactive Red 120 (RR-120) ในน้ำสังเคราะห์ การบำบัดด้วยโซโน-เฟนตันแบบเนื้อเดียวกันโดยใช้เหล็ก(II)ซัลเฟต และการบำบัดด้วยโซโน-เฟนตันแบบไม่เนื้อเดียวกันโดยใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาที่มีโกเอไทต์เป็นฐาน ถูกนำมาเปรียบเทียบกัน ใน 60 นาที กระบวนการที่เป็นเนื้อเดียวกันสามารถลดการสีย้อมลงได้ 98.10% ในขณะที่กระบวนการที่ไม่เป็นเนื้อเดียวกันโดยใช้โกเอไทต์สามารถลดการสีย้อมลงได้ 96.07% ที่ค่า pH 3.0

การศึกษาพบว่าตัวเร่งปฏิกิริยาที่ปรับปรุงแล้วช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการย่อยสลายเมื่อเทียบกับโกเอไทต์เปล่า การวัดค่า COD, TOC และ BOD/COD แสดงให้เห็นว่าการบำบัดด้วยโซโน-เฟนตันไม่เพียงแต่ลดสีของสารละลายเท่านั้น แต่ยังช่วยปรับปรุงความสามารถในการย่อยสลายทางชีวภาพของสารประกอบอินทรีย์ที่เหลืออยู่ด้วย ภาพแสดง ฮิลเชอร์ UP100H ใช้ใน การทดลอง

การย่อยสลาย Sono-Fenton ที่แตกต่างกันของสีย้อม azo RO107

Jaafarzadeh และคณะ (2018) แสดงให้เห็นการกำจัดสีย้อมอะโซ Reactive Orange 107 (RO107) โดยใช้กระบวนการคล้าย Sono-Fenton ร่วมกับแม่เหล็กธรรมชาติ (Fe₃O4) นาโนพาร์ติเคิลเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา เครื่องอัลตราโซนิก Hielscher รุ่น UP400S / UP400St ติดตั้งด้วยโซโนโทรดขนาด 7 มม. ถูกใช้เพื่อสร้างการเกิดโพรงอากาศเชิงอะคูสติก

ผล: การกำจัดสีย้อมอะโซอย่างสมบูรณ์เกิดขึ้นที่ 0.8 กรัม/ลิตร ของอนุภาคนาโนแมกนีไทต์, ค่า pH 5, 10 มิลลิโมลาร์ของ H₂O₂, กำลังอัลตราโซนิก 300 วัตต์/ลิตร, และเวลาปฏิกิริยา 25 นาที ในน้ำเสียจากสิ่งทอจริง ค่า COD ลดลงจาก 2360 mg/L เป็น 489.5 mg/L ภายใน 180 นาที ผู้เขียนระบุว่าพลังงานอัลตราโซนิกเป็นหนึ่งในปัจจัยสำคัญที่มีอิทธิพลต่ออัตราการสลายตัวของ RO107 ในระบบคล้ายเฟนตันแบบไม่สม่ำเสมอ

เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับการสังเคราะห์แมกนีไทต์ที่มีประสิทธิภาพสูงโดยใช้ sonication!

พลังงานอัลตราโซนิกช่วยปรับปรุงการสลายตัวของสีย้อมอะโซ RO107 ในการบำบัดแบบเฟนตันที่ไม่สม่ำเสมอ

การย่อยสลาย RO107 ที่ pH 5, MNPs 0.8 กรัม/ลิตร, H₂O₂ 10 มิลลิโมลาร์, RO107 50 มิลลิกรัม/ลิตร, กำลังอัลตราโซนิก 300 วัตต์ และเวลาปฏิกิริยา 30 นาที
การศึกษาและรูปภาพ: ©Jaafarzadeh et al., 2018.

เครื่องอัลตราโซนิก Hielscher สำหรับกระบวนการโซโน-เฟนตันและกระบวนการออกซิเดชันขั้นสูง

Hielscher Ultrasonics ออกแบบและผลิตเครื่องประมวลผลและเครื่องปฏิกรณ์อัลตราโซนิกประสิทธิภาพสูงสำหรับการประยุกต์ใช้ทางโซนิเคมิคอลที่ต้องการกำลังสูง รวมถึงปฏิกิริยาเฟนตัน ปฏิกิริยาโซโน-เฟนตัน ปฏิกิริยาโซโน-โฟโตเคมิคอล และกระบวนการออกซิเดชันขั้นสูงอื่นๆ ระบบมีให้เลือกตั้งแต่เครื่องมือห้องปฏิบัติการขนาดกะทัดรัดไปจนถึงเครื่องปฏิกรณ์อัลตราโซนิกสำหรับอุตสาหกรรมสำหรับการผลิตและการบำบัดแบบต่อเนื่อง

ข้อดีของเครื่องปฏิกรณ์โซโนเคมี Hielscher

  • การกำหนดค่าของเครื่องปฏิกรณ์แบบชุดและแบบฝังใน
  • ห้องปฏิบัติการ, โรงงานทดลอง, และกำลังไฟฟ้าสำหรับอุตสาหกรรม
  • การทํางาน 24/7/365 ภายใต้ภาระเต็มที่
  • เหมาะสำหรับปริมาณน้อย อัตราการไหลสูง และการติดตั้งแบบขยายขนาด
  • เครื่องปฏิกรณ์ที่สามารถควบคุมความดันและอุณหภูมิได้
  • โซโนโทรดที่แข็งแรงสำหรับการใช้งานทางเคมีและสารละลาย
  • ติดตั้งง่าย ทำความสะอาดง่าย และผสานกระบวนการทำงานได้อย่างราบรื่น
  • การควบคุมแบบดิจิทัล การบันทึกข้อมูล และระบบอัตโนมัติแบบเลือกได้
  • การขยายขนาดที่เชื่อถือได้จากการทดลองในบีกเกอร์สู่เครื่องปฏิกรณ์แบบไหลในอุตสาหกรรม

การเลือกใช้อุปกรณ์อัลตราโซนิกสำหรับกระบวนการโซโน-เฟนตัน

ตารางด้านล่างแสดงข้อมูลเบื้องต้นเกี่ยวกับเครื่องอัลตราโซนิก Hielscher ที่เหมาะสมสำหรับปริมาณการผลิตแบบแบทช์และอัตราการไหลทั่วไป การเลือกอุปกรณ์สุดท้ายขึ้นอยู่กับเคมีของกระบวนการ การเปลี่ยนแปลงเป้าหมาย เวลาพัก สารแขวนลอยในของเหลว อุณหภูมิ ความดัน และพลังงานที่ต้องการ

ปริมาณแบทช์ อัตราการไหล อุปกรณ์ที่แนะนํา การใช้งานทั่วไป
1 ถึง 500 มล. 10 ถึง 200 มล./นาที UP100H การทดสอบความเป็นไปได้, การคัดกรองตัวอย่าง, การประเมินตัวเร่งปฏิกิริยา
10 ถึง 2000 มล 20 ถึง 400 มล./นาที UP200 ฮิต, UP400ST การปรับปรุงประสิทธิภาพในห้องปฏิบัติการและการทดลองนำร่องขนาดเล็ก
0.1 ถึง 20 ลิตร 0.2 ถึง 4 ลิตร / นาที UIP2000hdt ขนาดนำร่อง, การตรวจสอบกระบวนการ, การผลิตขนาดเล็ก
10 ถึง 100 ลิตร 2 ถึง 10 ลิตร / นาที UIP4000hdT สายการผลิตอุตสาหกรรมและ AOP ที่มีประสิทธิภาพสูง
ไม่ 10 ถึง 100 ลิตร / นาที UIP16000 การประมวลผลแบบต่อเนื่องขนาดใหญ่
ไม่ อัตราการไหลที่มากขึ้น กลุ่มของ UIP16000 การติดตั้งแบบขยายขนาดสำหรับการประมวลผลข้อมูลปริมาณสูงมาก

วิธีเริ่มต้นการทดสอบความเป็นไปได้ของโซโน-เฟนตัน

สำหรับการแนะนำอุปกรณ์ที่เชื่อถือได้ Hielscher มักจะตรวจสอบด้านเคมี, สารปนเปื้อนเป้าหมาย, ปริมาณการบำบัด, อัตราการไหล, ปริมาณสารออกซิไดซ์, ประเภทของตัวเร่งปฏิกิริยา, ช่วงค่า pH, ขีดจำกัดของอุณหภูมิ, และการเปลี่ยนแปลงที่ต้องการ สำหรับการทดลองในห้องปฏิบัติการ มักใช้เครื่องอัลตราโซนิกแบบโพรบในห้องปฏิบัติการหรือแบบตั้งโต๊ะ เช่น รุ่น UP200Ht, UP400St หรือ UIP1000hdT เพื่อกำหนดพลังงานที่ต้องใช้และช่วงที่เหมาะสมในการกระบวนการ

สำหรับการทำงานอย่างต่อเนื่อง Hielscher สามารถกำหนดค่าเซลล์ไหลอัลตราโซนิกและเครื่องปฏิกรณ์แบบอินไลน์ที่มีการควบคุมระยะเวลาการพัก ความดัน อุณหภูมิ และกำลังไฟฟ้าได้ ซึ่งช่วยให้สามารถเปรียบเทียบประสิทธิภาพการบำบัดที่ความเข้มและอัตราการไหลที่แตกต่างกันได้โดยตรง

ให้เราช่วยคุณปรับปรุงปฏิกิริยาเฟนตันของคุณ!

สอบถามข้อมูลเพิ่มเติม

โปรดแจ้งให้เราทราบถึงองค์ประกอบของของเหลวหรือสารละอองลอยของคุณ, สารปนเปื้อนเป้าหมายหรือวัตถุประสงค์ของปฏิกิริยา, ปริมาณการผลิตเป็นชุดหรืออัตราการไหล, สารเคมีเฟนตันที่ใช้ในปัจจุบันและปริมาณการใช้, ประเภทของตัวเร่งปฏิกิริยาและปริมาณของแข็ง, COD เป้าหมาย, TOC, การกำจัดสีหรือสารปนเปื้อน, และขีดจำกัดของอุณหภูมิ, ค่า pH และความดัน. เรายินดีที่จะแนะนำชุดโซนิเคเตอร์ที่ดีที่สุดสำหรับการทำปฏิกิริยาเฟนตันของคุณ







คำถามที่พบบ่อยเกี่ยวกับปฏิกิริยาโซโน-เฟนตัน

ความแตกต่างระหว่างการบำบัดด้วยเฟนตันและการบำบัดด้วยโซโน-เฟนตันคืออะไร?

การบำบัดแบบเฟนตันใช้ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์และตัวเร่งปฏิกิริยาเหล็กเพื่อสร้างอนุมูลไฮดรอกซิล การบำบัดแบบโซโน-เฟนตันเพิ่มการใช้คลื่นเสียงอัลตราโซนิก การเกิดโพรงเสียงอัลตราโซนิกช่วยเพิ่มการเกิดอนุมูลและปรับปรุงการผสม การสัมผัสกับตัวเร่งปฏิกิริยา และการถ่ายโอนมวล

สามารถนำการบำบัดด้วยโซโน-เฟนตันมาใช้กับน้ำเสียอุตสาหกรรมได้หรือไม่?

ใช่ การบำบัดด้วย Sono-Fenton ถูกใช้ในการพัฒนากระบวนการสำหรับน้ำเสียอุตสาหกรรม น้ำเสียจากสีย้อม น้ำเสียจากปิโตรเคมี สารแขวนลอยที่ปนเปื้อน และแหล่งน้ำอื่นๆ ที่มีสารประกอบอินทรีย์ที่ทนทานต่อการย่อยสลาย ความเป็นไปได้ในเชิงอุตสาหกรรมขึ้นอยู่กับปริมาณสารปนเปื้อน ความต้องการสารออกซิไดซ์ ระบบตัวเร่งปฏิกิริยา เป้าหมายการบำบัด และสมดุลพลังงาน

อัลตราซาวด์สามารถลดการใช้สารเคมีได้หรือไม่?

อัลตราซาวด์สามารถปรับปรุงการใช้ประโยชน์ของออกซิแดนท์และตัวเร่งปฏิกิริยาโดยการเพิ่มความเข้มข้นของการเกิดอนุมูลอิสระและการถ่ายโอนมวล อย่างไรก็ตาม การลดการใช้สารเคมีจะต้องได้รับการยืนยันในการทดลองโดยใช้ของเสียจริงหรือส่วนผสมปฏิกิริยา

กระบวนการนี้สามารถปรับขนาดได้หรือไม่?

ใช่ เครื่องอัลตราโซนิกของ Hielscher ได้รับการออกแบบมาเพื่อการพัฒนาขั้นตอนการผลิตที่สามารถปรับขนาดได้ ผลการทดสอบในห้องปฏิบัติการสามารถถ่ายโอนไปยังระบบทดลองและระบบอุตสาหกรรมได้โดยการควบคุมความถี่, ปริมาณพลังงานที่ป้อน, ระยะเวลาการอยู่ในระบบ, อุณหภูมิ, ความดัน, และรูปทรงของตัวทำปฏิกิริยา

เครื่องประมวลผลอัลตราโซนิกตัวใดที่เหมาะสำหรับกระบวนการของฉัน?

ตัวประมวลผลที่เหมาะสมขึ้นอยู่กับปริมาณตัวอย่าง, อัตราการไหล, การแปลงเป้าหมาย, ปริมาณของแข็ง, ความหนืด, อุณหภูมิในการทำงาน, และความดัน Hielscher นำเสนอเครื่องอัลตราโซนิกสำหรับห้องปฏิบัติการ, ระบบนำร่อง, และเครื่องปฏิกรณ์อัลตราโซนิกสำหรับอุตสาหกรรมสำหรับการประมวลผลอย่างต่อเนื่อง

กระบวนการโซโน-โอโซเนชั่นคืออะไร?

โซโน-โอโซเนชันเป็นกระบวนการออกซิเดชันขั้นสูงที่ผสมผสานการบำบัดด้วยโอโซนกับอัลตราซาวนด์กำลังสูงเพื่อสร้างอนุมูลอิสระที่มีความว่องไวมากขึ้นและปรับปรุงการถ่ายโอนมวลในของเหลว การทำงานร่วมกันนี้เร่งการย่อยสลายของมลพิษอินทรีย์ สีย้อม จุลินทรีย์ และสารประกอบที่ทนทานในน้ำหรือน้ำเสียเมื่อเทียบกับการใช้โอโซนเพียงอย่างเดียว

สำรวจข้อดีของการใช้โซโน-โอโซเนชั่น!

วรรณกรรม / อ้างอิง

เครื่องโซนิเคเตอร์อุตสาหกรรมรุ่น UIP1000hdT ในรูปแบบกลุ่มแบบไหลผ่านสำหรับการทำปฏิกิริยาโซโนเคมี (เช่น ปฏิกิริยาเฟนตันและปฏิกิริยาคล้ายเฟนตัน) สำหรับการประมวลผลในระดับใหญ่

เครื่องโซนิเคเตอร์อุตสาหกรรม รุ่น UIP1000hdT ในการตั้งค่าคลัสเตอร์แบบไหลผ่านสำหรับปฏิกิริยาโซโนเคมี


เครื่องประมวลผลอัลตราโซนิก Hielscher สำหรับการทดสอบความเป็นไปได้ การเพิ่มประสิทธิภาพ การขยายขนาด และการผลิตในอุตสาหกรรม

Hielscher Ultrasonics ผลิตเครื่องประมวลผลอัลตราโซนิกประสิทธิภาพสูงจาก ห้องทดลอง ถึง ขนาดอุตสาหกรรม.

เรายินดีที่จะพูดคุยเกี่ยวกับกระบวนการของคุณ