Обробка ультразвукових вугіль для виробництва енергії

Ультразвукова обробка вугільних шламів сприяє різним процесам при виробництві енергії з вугілля. Ультразвук сприяє каталітичному гідруванню під час зрідження вугілля. Крім того, ультразвукова обробка може поліпшити поверхню та видобуток вугілля. Можна уникнути небажаних хімічних побічних реакцій під час розпилення та десульфуризації – завершення процесу в набагато менше часу. Навіть у процесі розмежування шляхом флотації з пеною, дисперсія часток тонких розмірів може бути значно підвищена за допомогою ультразвукової обробки.

Скраплення вугілля / Процес від вугілля до рідини

Ultrasonication promotes the coal wash, desulfurization, dishing and coal conditioning. (Click to enlarge!)Рідке паливо може бути вироблене промислово з вугілля до кінця “Зварювання вугілля”. Зрідження вугілля може бути досягнуто за допомогою двох маршрутів – прямий (DCL) і непрямий зрідження (ICL).
Хоча непряме зрідження зазвичай передбачає газифікацію вугілля, процес прямого зрідження перетворює вугілля безпосередньо на рідину. Тому розчинники (наприклад, тетралін) або каталізатори (наприклад, MoS2) використовуються у поєднанні з підвищеним тиском і температурою, щоб розбити органічну структуру вугілля. Оскільки рідкі вуглеводні, як правило, мають більш високе молярне співвідношення між воднем та вуглецем, ніж вугілля, необхідний процес гідрування або відкидання вуглецю як у технологіях ICL, так і в DCL.

Пряме зрідження вугілля

Дослідження показали, що безпосереднє зрідження вугілля ультразвуковим способом, попередньо оброблене вугіллям, може бути помітно покращено. У розчиннику ультразвуком обробляли три різних типи бітумінозного вугілля нижчих розмірів. Ультразвукове індуковане набряк і Розсіювання призвела до надзвичайно високого врожаю зрідження.

Непряме зрідження вугілля

Вугілля може бути перетворено в рідке паливо шляхом непрямого процесу зрідження вугілля (СІЛ) шляхом газифікації, а потім каталітична конверсія синтез-газу в чисті вуглеводні та оксигеновані транспортні палива, такі як метанол, диметиловий ефір, дизельне або бензиноподібне паливо Фішера-Тропша. Синтез Фішера-Тропша вимагає використання каталізаторів, таких як каталізатори на основі заліза. Через ультразвукове фрагментація частинок, ефективність каталізаторів може бути значно покращена.

Потужний промисловий ультразвуковий процесор UIP16000 для складних процесів (натисніть, щоб збільшити!)

UIP16000 - Найпотужніший ультразвуковий важкий ультраакукатор UIP16000 (16kW)

Запитайте більше інформації

Розкажіть нам про ваших вимогах до обробки. Ми будемо рекомендувати найбільш підходящі налаштування та параметри обробки для вашого проекту.





Будь ласка, зверніть увагу на наші Політика конфіденційності.


Ультразвукова активація каталізатора

За допомогою ультразвукової обробки можуть бути частинки розсіяний, деагломератований і фрагментований - що призводить до вищої частки поверхні. Для каталізаторів це означає вищу активну поверхню, яка збільшує каталітичну реакційну здатність частинок.
Приклад: Каталізатор наномасштабного Fe
Сонохімічно готовим нанофазним залізом є активний каталізатор для гідрогенізації СО Фішера-Тропша та для гідрогенолізу і дегідрірованія алканів, в основному завдяки високій площі поверхні (> 120 мг-1) Курси конверсії СО та Н2 для низькомолекулярних алканів приблизно в 20 разів перевищувала грам Фе, ніж для частинок (діаметром 5 мкм) комерційного порошку заліза при 250 ° С та більш ніж у 100 разів більш активних при 200 ° С.

Приклади для ультразвукових каталізаторів:
наприклад, МО2, нано-Fe

Регенерація каталізатора

Незважаючи на те, що каталізатори не вживаються під час хімічних реакцій, їх активність та ефективність можуть зменшитися завдяки агломерації та забрудненню. Тому можна помітити, що каталізатори спочатку демонструють високу каталітичну активність та селективність оксигену. Однак при деградації реакції каталізатори можуть виникати через агрегацію. За допомогою ультразвукового опромінення каталізатори можуть бути регенеровані як Кавітаційний сили розсіювати частинки і видалити відкладення з поверхні.

Контейнеризована ультразвукова система високої потужності для важких застосувань, таких як зрідження вугілля, витяг і вимивання. (Натисніть, щоб збільшити!)

Висока потужність ультразвукової системи 2x60kW для важких додатків борг

Утилізація вугілля: ультразвукова деашинг та десульфуризація

Ультразвукове кондиціонування може підвищити продуктивність методів флотації вугілля, які використовуються для десульфуризації та деашинга. Найбільшою перевагою ультразвукового методу є одночасне видалення золи та сірки. [1] Ультразвук та його акустична струмінь добре відомі своїми впливами на частинки. Ультразвукова сила деаглоглоратує і розсіює вугільні частки і полірує їх поверхню. Крім того, ультразвук очищає вугільну матрицю, видаляючи сірку та золу.
За умови кондиціонування пульпоподібного потоку, ультразвук високої потужності застосовується для поліпшення розпилення та десульфуризації целюлози. Ультразвукова обробка впливає на природу целюлози, зменшуючи вміст кисню та міжфазну напругу, одночасно збільшуючи значення рН та температуру. Таким чином, ультразвукова обробка вуглецю підвищує сірчанокислення.

Ультразвукове зниження гідрофобності пірит

Ультразвукові породжені кисневі радикали переокислюють поверхню піриту і містять сірку в пульпі, як видається, у формі сульфоксидних вузлів. Це зменшило гідрофобність піриту.

Інтенсивні умови під час колапсу ультразвуково генеруються кавітація бульбашки в рідині здатні утворювати вільні радикали. Це означає, що, наприклад, ультразвук із водою порушує молекулярні зв'язки з утворенням вільних радикалів • OH та • OH.

H2O → • H + • OH

Отримані • ОН та • Н вільних радикалів можуть проходити вторинні реакції:
• H + O2 → • ХО2
• ОЙ + • ОЙ → Ч2О.2
• HO2 + • HO2 → H2O2 + O2

Вироблений Н2О2 нестійкий і швидко скидає кисень. Отже, вміст кисню у воді збільшується після ультразвукового кондиціонування. Народжений кисень, будучи високоактивним, може реагувати з мінеральними частинками, що існують у целюлозі, і зменшити вміст кисню в целюлозі.
Окислення піриту (FeS2) виникає через реакцію O2 з FeS2.
2FeS + 3O2 + 4Н2O = 2Fe (OH)2 + 2H2ТАК3
FeS + 2O2 + 2H2O = Fe (OH)2 + H2ТАК4
2FeS + 2O2 + 2H + = 2Fe2+ + S2О.2- + H2О.

Видобуток вугілля

Для видобутку вугілля використовуються розчинники, які можуть виділяти у вибраних умовах екстракції водень для гідрування вугілля. Тетралін є перевіреним розчинником, який окислюється до нафталіну під час екстракції. Нафталін може бути відокремлений і перетворений шляхом повторного гідрування в тетраліні. Процес здійснюється під тиском при певних температурах в залежності від типу вугілля та часу проживання близько трьох годин.

Ультразвукова реактивація окислених вугільних частинок

Плавучий вогонь - це процес розділення, який використовується для очищення та збагачення вугілля, використовуючи відмінності в їх гідрофобності.
Окислені вугілля важко плавати, оскільки підвищується гідрофільність поверхні вугілля. Приєднаний кисень на поверхні вугілля утворює полярні фенол (-OH), карбонільні (-C = O) і карбоксильні (-COOH) групи, які посилюють гідратацію поверхні вугілля і тим самим підвищують його гідрофільність, запобігаючи флотаційним реагентам від адсорбується
Ультразвуковий обробка частинок може бути використаний для видалення шарів окиснення з частинок вугілля, так що поверхні частинок окисленого вугілля повторно активізуються.

Вугільна вода-нафта та вугільно-водне паливо

Ультразвукова шліфування і Розсіювання використовується для отримання тонкошвидкісних шламів частинок вугілля у воді або нафті. За допомогою ультразвуку виділяється дисперсія тонкошвидкісної частинки і тим самим стабільна суспензія. (Для довготривалої стабільності може знадобитися додавання стабілізатора.) Наявність води в цих вугільних та водно-масляних паливах призводить до більш повного спалювання та зменшення шкідливих викидів. Крім того, вугілля, розкидане у воді, стає вибухонебезпечним, що полегшує обробку.

Довідник / Література

  1. Амбєдкар, Б. (2012): Ультразвукове вугільне прання для деасшинга та десульфуризації: експериментальне дослідження та механізоване моделювання. Springer, 2012.
  2. Канг, В .; Xun, H .; Конг, X .; Лі, М. (2009): Вплив змін в природі пульпи після ультразвукового кондиціонування на плавучому вугільному вугіллі. Гірська наука і технологія 19, 2009. 498-502.

Зв'яжіться з нами / Запитуйте додаткову інформацію

Розкажіть нам про ваших вимогах до обробки. Ми будемо рекомендувати найбільш підходящі налаштування та параметри обробки для вашого проекту.





Будь ласка, зверніть увагу на наші Політика конфіденційності.




Факти варті знати

Гомогенізатори ультразвукових тканин часто називаються звукоізоляторами зонду, звуковими лаймерами, ультразвуковими руйнівниками, ультразвуковими шліфувальними машинами, соногруппою, синусонікою, звуковим дисемб'юстатором, розсіювачем клітин, ультразвуковим розсіювачем або розчинником. Різні умови обумовлені різними додатками, які можуть бути виконані при обробці ультразвуком.