Hielscher Ultrasonics
Будемо раді обговорити Ваш процес.
Зателефонуйте нам: +49 3328 437-420
Напишіть нам: info@hielscher.com

Ультразвукова обробка вугілля для виробництва енергії

Ультразвукування вугільних шламів сприяє виникненню різних процесів при виробництві енергії з вугілля. Ультразвук сприяє каталітичному гідруванню при зрідженні вугілля. Крім того, ультразвуковий звук може покращити площу поверхні та видобувну здатність вугілля. Можна уникнути небажаних побічних хімічних реакцій під час видалення золи та сіркоочищення – виконання процесу за набагато менший час. Навіть під час процесу розділення за допомогою пінної флотації дрібнодисперсність частинок може бути значно посилена за допомогою ультразвуку.

Зрідження вугілля / процес перетворення вугілля в рідину

Ультразвук сприяє промиванню вугілля, десульфуризації, подрібненню посуду та кондиціонуванню вугілля. (Натисніть для збільшення!)Рідке паливо може бути промислово отримано з вугілля шляхом “Зрідження вугілля”. Зрідження вугілля може здійснюватися двома шляхами – пряме (DCL) і непряме зрідження (ICL).
У той час як непряме зрідження зазвичай включає газифікацію вугілля, процес прямого зрідження перетворює вугілля безпосередньо в рідину. Тому розчинники (наприклад, тетралін) або каталізатори (наприклад, MoS2) використовуються в поєднанні з підвищеним тиском і температурою для руйнування органічної структури вугілля. Оскільки рідкі вуглеводні, як правило, мають більш високе молярне співвідношення водень-вуглець, ніж вугілля, необхідний процес гідрування або відкидання вуглецю як в ICL, так і в DCL технологіях.

Пряме зрідження вугілля

Дослідження показали, що пряме зрідження вугілля ультразвуково попередньо обробленого вугілля може бути значно поліпшено. Три різні типи бітумінозного вугілля нижчого рангу були проведені ультразвуковим розчинником. Ультразвук викликав набряк і Диспергування призвело до значно вищих виходів зрідження.

Непряме зрідження вугілля

Вугілля може бути перетворене в рідке паливо за допомогою процесів непрямого зрідження вугілля (ICL) шляхом газифікації з подальшим каталітичним перетворенням синтез-газу в чисті вуглеводні та кисневі транспортні палива, такі як метанол, диметиловий ефір, дизельне або бензиноподібне паливо Фішера-Тропша. Синтез Фішера-Тропша вимагає використання таких каталізаторів, як каталізатори на основі заліза. За допомогою ультразвуку фрагментація частинок, ефективність роботи каталізаторів може бути значно підвищена.

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

UIP16000 – Найпотужніший ультразвуковий надпотужний ультразвуковий UIP16000 (16 кВт)

Запитайте більше інформації

Поговоріть з нами про ваші вимоги до обробки. Ми порекомендуємо найбільш підходящі параметри налаштування та обробки для вашого проекту.





Будь ласка, зверніть увагу на наші Політика конфіденційності.


Активація ультразвукового каталізатора

За допомогою ультразвукової обробки частинки можуть бути Дисперсійні, дезагломерований і Фрагментовані – в результаті чого поверхня частинок стає більш високою. Для каталізаторів це означає більш високу активну поверхню, що збільшує каталітичну реакційну здатність частинок.
Приклад: нанорозмірний каталізатор Fe
Sonochemically prepared nanophase iron is an active catalyst for the Fischer—Tropsch hydrogenation of CO and for the hydrogenolysis and dehydrogenation of alkanes, mainly due to its high surface area (>120mg-1). Швидкості перерахунку СО і Н2 до низькомолекулярних алканів були приблизно в 20 разів вищими на грам Fe, ніж для порошку дрібнодисперсного заліза (діаметром 5 мкм) при 250 °C і більш ніж у 100 разів активнішими при 200 °C.

Приклади для каталізаторів, приготованих ультразвуком:
наприклад, МОН2, нано-Fe

Рекультивація каталізатора

Незважаючи на те, що каталізатори не витрачаються під час хімічних реакцій, їх активність і ефективність можуть знижуватися через агломерацію і обростання. Тому можна спостерігати, що каталізатори спочатку виявляють високу каталітичну активність і виборність до кисню. Однак під час реакції може відбуватися деградація каталізаторів за рахунок агрегації. За допомогою ультразвукового опромінення каталізатори можуть регенеруватися як кавітаційні Сил Розгін частинки і видаляють відкладення з поверхні.

Контейнерна ультразвукова система високої потужності для важких застосувань, таких як зрідження вугілля, екстракція та вилуговування. (Натисніть для збільшення!)

Ультразвукова система високої потужності 2x60 кВт для важких умов експлуатації

Промивання вугілля: ультразвукове видалення золи та десульфуризація

Ультразвукове кондиціонування може підвищити ефективність методів флотації вугілля, які використовуються для десульфурації та депешування. Найбільшою перевагою ультразвукового методу є одночасне видалення золи і сірки. [1] Ультразвук та його акустичний потік добре відомі своїм впливом на частинки. Потужний ультразвук деагломерує і розсіює частинки вугілля і полірує їх поверхню. Крім того, ультразвук очищає вугільну матрицю, видаляючи сірку і золу.
Кондиціонуючи потік пульпи, застосовується ультразвук високої потужності для поліпшення видалення золи та десульфуризації пульпи. Ультразвук впливає на характер пульпи, зменшуючи вміст кисню та міжфазну напругу, одночасно підвищуючи значення рН та температуру. Таким чином, ультразвукова обробка вугілля з високим вмістом сірки покращує десульфурацію.

Зниження гідрофобності піриту за допомогою ультразвуку

Ультразвукові радикали кисню надмірно окислюють поверхню піриту і роблять наявну в пульпі сірку у вигляді сульфоксидних ланок. Це знижувало гідрофобність піриту.

Напружені умови під час руйнування ультразвуково генеруються Кавітації Бульбашки в рідинах здатні створювати вільні радикали. Це означає, що ультразвукове випромінювання води розриває молекулярні зв'язки, утворюючи вільні радикали •OH і •OH.

H2O → •H + •OH

Утворені вільні радикали •OH і •H можуть піддаватися вторинним реакціям, а саме:
•Н + О2 → •HO2
•OH + •OH → H2O2
•ХО2 + •HO2 → Н2О2 + О2

Вироблений H2O2 нестабільний і швидко розряджає кисень, що зароджується. Так вміст кисню у воді збільшується після ультразвукового кондиціонування. Кисень, що зароджується, будучи високоактивним, може вступати в реакцію з мінеральними частинками, що існують в пульпі, і знижувати вміст кисню в пульпі.
Окислення піриту (FeS2) відбувається за рахунок реакції О2 з FeS2.
2FeS + 3O2 + 4 ГОД2O = 2Fe(OH)2 + 2 ГОД2ТАК3
FeS + 2O2 + 2 ГОД2О = Fe(OH)2 + Ч2ТАК4
2FeS + 2O2 + 2Н+ = 2Фе2+ + П2O2- + Ч2O

Видобуток вугілля

Для видобутку вугілля використовуються розчинники, які можуть виділяти при обраних умовах видобутку водень для гідрування вугілля. Тетралін є перевіреним розчинником, який при екстракції окислюється до нафталіну. Нафталін може відокремлюватися і перетворюватися шляхом гідрування знову ж таки в тетраліні. Процес здійснюється під тиском при певних температурах в залежності від виду вугілля і часу перебування близько трьох годин.

Ультразвукова реактивація окислених частинок вугілля

Плавання піни — це процес розділення, який використовується для очищення та збагачення вугілля шляхом використання відмінностей у їх гідрофобності.
Окислені вугілля важко спливти, так як підвищується гідрофільність вугільної поверхні. Приєднаний кисень на поверхні вугілля утворює полярні фенольні (-OH), карбонільні (-C=O) та карбоксильні (-COOH) групи, які посилюють гідратацію поверхні вугілля і, таким чином, підвищують його гідрофільність, запобігаючи адсорбції флотаційних реагентів.
Ультразвуковий Обробка частинок Може використовуватися для видалення окислювальних шарів з частинок вугілля з метою повторної активації поверхні окислених частинок вугілля.

Вугільно-водо-нафтове та вугільно-водне паливо

Ультразвукові Шліфувальні і Диспергування використовується для отримання дрібнодисперсних суспензій частинок вугілля у воді або нафті. За допомогою ультразвуку утворюється дисперсія дрібнодисперсних частинок і тим самим стабільна суспензія. (Для тривалої стабільності може знадобитися додавання стабілізатора.) Наявність води в цих паливах вугілля-вода і вугілля-вода-масло призводять до більш повного згоряння і зменшують шкідливі викиди. Крім того, вугілля, розсіяне у воді, стає вибухобезпечним, що полегшує роботу.

Довідкова / Література

  1. Амбедкар, Б. (2012): Ультразвукова вугільна промивка для видалення золи та десульфурації: експериментальне дослідження та механістичне моделювання. Шпрінгер, 2012.
  2. Кан, В.; Сюнь, Х.; Конг, X.; Лі, М. (2009): Вплив змін у природі пульпи після ультразвукового кондиціонування на плавання вугілля з високим вмістом сірки. Гірнича наука і технологія 19, 2009. 498-502.

Зв'яжіться з нами / Запитайте більше інформації

Поговоріть з нами про ваші вимоги до обробки. Ми порекомендуємо найбільш підходящі параметри налаштування та обробки для вашого проекту.





Будь ласка, зверніть увагу на наші Політика конфіденційності.




Факти, які варто знати

Ультразвукові гомогенізатори тканин часто називають зондом сонікатором, звуковим лізером, руйнівником ультразвуку, ультразвуковим шліфувальною машиною, соноруптором, соніфікатором, звуковим дисмембратором, руйнівником клітин, ультразвуковим диспергатором або дисольвером. Різні терміни є наслідком різних застосувань, які можуть бути виконані за допомогою ультразвуку.

Будемо раді обговорити Ваш процес.

Let's get in contact.