Sonication bilan yaxshilangan Fisher-Tropsch katalizatorlari
Ultratovush yordamida Fisher-Tropsch katalizatorlarining yaxshilangan sintezi: Katalizator zarralarini ultratovush bilan davolash bir necha maqsadlarda qo'llaniladi. Ultrasonik sintez yuqori katalitik faollikka ega bo'lgan o'zgartirilgan yoki funktsionallashtirilgan nano-zarralarni yaratishga yordam beradi. Ishlatilgan va zaharlangan katalizatorlar ultratovushli sirt bilan ishlov berish orqali osongina va tez tiklanishi mumkin, bu esa katalizatordan inaktivlashtiruvchi ifloslanishni olib tashlaydi. Nihoyat, ultratovushli deaglomeratsiya va dispersiya natijasida katalizator zarralarining bir xil, mono-dispers taqsimoti yuqori faol zarrachalar yuzasi va optimal katalitik konversiya uchun massa uzatishni ta'minlaydi.
Fisher-Tropsch jarayonlari uchun ultratovush katalizatorini tayyorlashning afzalliklari
Sonikatsiya Fischer-Tropsch katalizatorlarini sintez qilishda sezilarli afzalliklarga ega, bu asosan katalizator morfologiyasi va faol joy taqsimoti ustidan nozik nazoratni keltirib chiqarish qobiliyati tufayli. Ultratovush to'lqinlari tomonidan hosil bo'lgan yuqori energiyali kavitatsiya tez aralashtirish va prekursor materiallarining samarali deaglomeratsiyasini ta'minlaydi, bu esa zarrachalar hajmining yuqori darajada bir xil taqsimlanishiga va sirt maydonining oshishiga olib keladi. Bu yaxshilangan bir xillik faol komponentlarning ko'proq tarqalishiga olib keladi, bu esa kirish mumkin bo'lgan reaksiya joylari sonini maksimal darajada oshirish uchun juda muhimdir. Bundan tashqari, boshqariladigan aralashtirish kinetikasi ko'pincha yuqori darajada barqaror va g'ovakli tuzilmalarning shakllanishiga olib keladi, shu bilan katalizatorning qattiq reaksiya sharoitlarida katalitik ishlashini, selektivligini va uzoq muddatli barqarorligini yaxshilaydi.
Sonicator UIP1500hdT Fisher-Tropsch katalizatorlarining sonokimyoviy sintezi uchun oqim-hujayrasi bilan
Katalizatorlarga ultratovush ta'siri
Yuqori quvvatli ultratovush kimyoviy reaktsiyalarga ijobiy ta'siri bilan mashhur. Kuchli ultratovush to'lqinlari suyuq muhitga kiritilganda akustik kavitatsiya hosil bo'ladi. Ultrasonik kavitatsiya 5000K gacha bo'lgan juda yuqori haroratlar, taxminan bosimlari bilan mahalliy ekstremal sharoitlarni keltirib chiqaradi. 2000 atm va 280 m/s gacha tezlikda suyuqlik oqimlari. Akustik kavitatsiya hodisasi va uning kimyoviy jarayonlarga ta'siri sonokimyo atamasi ostida ma'lum.
Ultratovush texnikasining keng tarqalgan qo'llanilishi heterojen katalizatorlarni tayyorlashdir: ultratovushli kavitatsiya kuchlari katalizatorning sirt maydonini faollashtiradi, chunki kavitatsion eroziya passiv bo'lmagan, yuqori reaktiv sirtlarni hosil qiladi. Bundan tashqari, turbulent suyuqlik oqimi tufayli massa uzatish sezilarli darajada yaxshilanadi. Akustik kavitatsiyadan kelib chiqadigan yuqori zarrachalar to'qnashuvi kukun zarralarining sirt oksidi qoplamalarini olib tashlaydi, bu esa katalizator yuzasining qayta faollashishiga olib keladi.
Palladiy bilan qo'shilgan katalizator sintezi UIP1000hdT sonikatori yordamida
Tadqiqot va tasvir: ©Prekob va boshqalar, 2020
Fisher-Tropsch katalizatorlarini ultratovush yordamida tayyorlash
Fisher-Tropsh jarayoni uglerod oksidi va vodorod aralashmasini suyuq uglevodorodlarga aylantiradigan bir nechta kimyoviy reaktsiyalarni o'z ichiga oladi. Fisher-Tropsch sintezi uchun turli xil katalizatorlardan foydalanish mumkin, lekin ko'pincha o'tish metallari kobalt, temir va ruteniy ishlatiladi. Yuqori haroratli Fisher-Tropsch sintezi temir katalizatori bilan ishlaydi.
Fisher-Tropsch katalizatorlari oltingugurt o'z ichiga olgan birikmalar bilan katalizator zaharlanishiga moyil bo'lganligi sababli, ultratovush reaktivatsiyasi to'liq katalitik faollik va selektivlikni saqlab qolish uchun katta ahamiyatga ega.
- Yog'ingarchilik yoki kristallanish
- (Nano-) Yaxshi boshqariladigan o'lcham va shaklga ega zarralar
- O'zgartirilgan va funksionallashtirilgan sirt xususiyatlari
- Doplangan yoki yadroli qobiqli zarrachalarning sintezi
- Mezoporli tuzilish
Core-Shell katalizatorlarining ultratovushli sintezi
Yadro-qobiq nanostrukturalari - bu nanozarrachalar bo'lib, ular nanozarralarni ajratib turadigan va katalitik reaktsiyalar paytida ularning ko'chishi va birlashishini oldini oladigan tashqi qobiq bilan qoplangan va himoyalangan.
Pirola va boshqalar. (2010) faol metallning yuqori yuklanishiga ega bo'lgan kremniy dioksidli temir asosidagi Fisher-Tropsch katalizatorlarini tayyorladilar. Ularning tadqiqotlari shuni ko'rsatdiki, ultratovush yordamida silika tayanchini singdirish metall cho'kmasini yaxshilaydi va katalizator faolligini oshiradi. Fisher-Tropsch sintezining natijalari ultratovush yordamida tayyorlangan katalizatorlarni, ayniqsa argon atmosferasida ultratovushli emdirish amalga oshirilganda eng samarali ekanligini ko'rsatdi.
UIP2000hdT – 2 kVt kuchli sonikator katalizatorlarni tayyorlash uchun.
Ultrasonik katalizatorni qayta faollashtirish
Ultratovushli zarrachalar yuzasini qayta ishlash sarflangan va passivlangan katalizatorlarni qayta tiklash va qayta faollashtirishning tez va oson usuli hisoblanadi. Katalizatorning qayta tiklanishi uni qayta faollashtirish va qayta ishlatish imkonini beradi va shu bilan iqtisodiy va ekologik toza jarayon bosqichidir.
Ultratovush zarrachalarini qayta ishlash katalizator zarrachasidan inaktivatsiya qiluvchi passivlashtiruvchi qatlamlarni, ifloslanishlarni va aralashmalarni olib tashlaydi, bu esa katalitik reaksiya joylarini to'sib qo'yadi. Ishlatilgan katalizator shlamini sonikatsiya qilish katalizator zarrachalari yuzasini reaktiv yuvishga olib keladi va shu bilan katalitik faol joydan cho'kmalarni olib tashlaydi. Ultratovush tekshiruvidan so'ng, katalizator faolligi yangi katalizator bilan bir xil samaradorlikka tiklanadi. Bundan tashqari, sonikatsiya aglomeratlarni parchalaydi va mono-disperslangan zarrachalarning bir hil, bir tekis taqsimlanishini ta'minlaydi, bu esa zarrachalar yuzasi maydonini va shu bilan faol katalitik joyni oshiradi. Shunday qilib, massa almashinuvini yaxshilash uchun yuqori faol sirt maydoniga ega regeneratsiyalangan katalizatorlarda ultratovush katalizatorini tiklash natijasini beradi.
Ultrasonik katalizator regeneratsiyasi mineral va metall zarralari, (mezo-) gözenekli zarralar va nanokompozitlar uchun ishlaydi.
Read more about ultrasonic regeneration of spent catalysts!
Fischer-Tropsch katalizatorlarining sonokimyoviy sintezi uchun yuqori samarali sonikatörlar
Hielscher sonikatorlari mustahkam dizayni, aniqligi va masshtablanishi tufayli katalizator sintezida juda mashhur bo'lib, umumiy sonikatsiya uskunalariga nisbatan sezilarli afzalliklarga ega. Ushbu qurilmalar aniq boshqariladigan va yuqori intensivlikdagi ultratovush energiyasini ta'minlaydi, bu esa prekursor materiallarining bir xil tarqalishiga erishish va katalizator zarralarining aniq yadrolanishi va o'sishini osonlashtirish uchun juda muhimdir. Murakkab boshqaruv tizimlari tadqiqotchilarga quvvat chiqishi va impuls davomiyligi kabi parametrlarni aniq tartibga solish imkonini beradi, bu esa materialshunoslikda muhim omil bo'lgan takrorlanadigan eksperimental natijalarni ta'minlaydi. Bundan tashqari, Hielscher sonikatorlari chidamliligi va kichik laboratoriya partiyalaridan tortib tajriba zavodlari operatsiyalarigacha bo'lgan turli o'lchamlarni boshqarish qobiliyati bilan mashhur bo'lib, shu bilan istiqbolli katalizator formulalarini dastgoh miqyosidagi tadqiqotlardan sanoat qo'llanilishiga samarali o'tish imkonini beradi. Germaniya muhandislik va ishlab chiqarish standartlari Hielscher ultratovush uskunalarini og'ir yuk ostida 24/7 ishlashda ishonchli ishlatish mumkinligini ta'minlaydi.
Quyidagi jadvalda sonikatorlarimizning taxminiy qayta ishlash quvvati ko'rsatilgan:
| To'plam hajmi | Oqim darajasi | Tavsiya etilgan qurilmalar |
|---|---|---|
| 1 dan 500 ml gacha | 10 dan 200 ml / min | UP100H |
| 10 dan 2000 ml gacha | 20 dan 400 ml / min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 dan 20 L gacha | 0.2 dan 4L/min gacha | UIP2000hdT |
| 10 dan 100 l gacha | 2 dan 10 l / min | UIP4000hdT |
| na | 10 dan 100 l / min | UIP16000 |
| na | kattaroq | ning klasteri UIP16000 |
Biz bilan bog'lanish! / Bizdan so'rang!
Bilishga arziydigan faktlar
Fisher-Tropsch reaksiyasi nima?
Fisher-Tropsch reaksiyasi - bu sintez gazini, ya'ni uglerod oksidi va vodorod aralashmasini alkanlar, alkenlar, mumlar va suyuq yoqilg'i kabi uglevodorodlarga aylantiradigan katalitik kimyoviy jarayon. Bu ko'mir, tabiiy gaz, biomassa yoki CO2 dan olingan sintez gazlaridan sintetik yoqilg'i va kimyoviy moddalar ishlab chiqarishning muhim yo'nalishi hisoblanadi.
Fischer-Tropsch katalizatori nima?
Fischer-Tropsch katalizatori - bu uglerod oksidining vodorod bilan uglevodorodlarga gidrogenlanishi va zanjir o'sishini rag'batlantiruvchi qattiq katalitik material. Eng ko'p ishlatiladigan faol metallar temir, kobalt va ruteniy bo'lib, ular ko'pincha sirt maydoni, barqarorligi va selektivligini yaxshilash uchun alyuminiy oksidi, kremniy, titaniya yoki uglerod kabi materiallarga tayanadi.
Qaysi sohalarda Fischer-Tropsch reaksiyalari qo'llaniladi?
Fisher-Tropsch reaksiyalari sintetik yoqilg'i sanoatida, neft-kimyo sanoatida, gazdan suyuqlikka, ko'mirdan suyuqlikka, biomassadan suyuqlikka ishlab chiqarishda va rivojlanayotgan energiyadan suyuqlikka va uglerodni ushlashdan foydalanish sohalarida qo'llaniladi. Ular, ayniqsa, dizel, reaktiv yoqilg'i, moylash materiallari, mumlar, olefinlar va boshqa uglevodorod xom ashyolarini ishlab chiqarishda juda muhimdir.
Fischer-Tropsch katalizatorlarining qo'llanilishi nima?
Fisher-Tropsh sintezi - bu sintez gazidan (CO va H aralashmasidan) yoqilg'i va kimyoviy moddalar ishlab chiqarishda qo'llaniladigan katalitik jarayonlar toifasi.2), bo'lishi mumkin
tabiiy gaz, ko'mir yoki biomassadan Fisher-Tropsch jarayonidan olingan, o'tish metallini o'z ichiga olgan katalizator ko'mir kabi turli xil uglerod o'z ichiga olgan manbalardan olinishi mumkin bo'lgan vodorod va uglerod oksidi asosiy boshlang'ich materiallaridan uglevodorodlarni ishlab chiqarish uchun ishlatiladi. , tabiiy gaz, biomassa va hatto chiqindilar.
Adabiyot / Adabiyotlar
- Prekob, Á., Muránszky, G., Kocserha, I. et al. (2020): Sonochemical Deposition of Palladium Nanoparticles Onto the Surface of N-Doped Carbon Nanotubes: A Simplified One-Step Catalyst Production Method. Catalysis Letters 150, 2020. 505–513.
- Hajdu Viktória; Prekob Ádám; Muránszky Gábor; Kocserha István; Kónya Zoltán; Fiser Béla; Viskolcz Béla; Vanyorek László (2020): Catalytic activity of maghemite supported palladium catalyst in nitrobenzene hydrogenation. Reaction Kinetics, Mechanisms and Catalysis 2020.
- Pirola, C.; Bianchi, C.L.; Di Michele, A.; Diodati, P.; Boffito, D.; Ragaini, V. (2010): Ultrasound and microwave assisted synthesis of high loading Fe-supported Fischer–Tropsch catalysts. Ultrasonics Sonochemistry, Vol.17/3, 2010, 610-616.
- Suslick, K.S.; Hyeon, T.; Fang, M.; Cichowlas, A. A. (1995): Sonochemical synthesis of nanostructured catalysts. Materials Science and Engineering A204, 1995, 186-192.
Hielscher Ultrasonics kompaniyasi yuqori samarali ultratovushli homogenizatorlarni ishlab chiqaradi laboratoriya uchun sanoat hajmi.