Dimetil efir (DME) konversiyasi uchun katalizatorlarning ultratovushli tayyorlanishi

Dimetil efir (DME) - bu muqobil yoqilg'i bo'lib, uni metanol, CO dan sintez qilish mumkin.2 yoki kataliz orqali syngas. DME ga katalitik konvertatsiya qilish uchun kuchli katalizatorlar kerak. Mezopor kislotali zeolitlar, bezatilgan zeolitlar yoki alyuminiy yoki mis kabi nano o'lchovli metall katalizatorlar kabi nano o'lchovli mezopor katalizatorlar DME konversiyasini sezilarli darajada yaxshilashi mumkin. Yuqori intensiv ultratovush yuqori reaktiv nano-katalizatorlarni tayyorlashning eng yaxshi usuli hisoblanadi. Ultra tovushni ajoyib reaktivlik va selektivlikka ega mikro va mezoporozli katalizatorlar ishlab chiqarish uchun ishlatish haqida ko'proq bilib oling!

To'g'ridan -to'g'ri DME konvertatsiyasi uchun ikki funktsiyali katalizatorlar

Dimetil efir (DME) ishlab chiqarish-bu ikki bosqichga bo'linadigan yaxshi tashkil etilgan sanoat jarayoni: birinchidan, sintezni metanolga (CO / CO) katalitik gidrogenlash.2 + 3H2 → CH3OH + H2HO) va ikkinchidan, metanolni kislotali katalizatorlarga nisbatan keyingi katalitik dehidratsiya (2CH)3OH → CH3OCH3 + H2O). Bu ikki bosqichli DME sintezining asosiy chegaralanishi metanol sintezi bosqichida past termodinamik bilan bog'liq bo'lib, natijada gaz o'tkazilishi past (15-25%) bo'ladi. Shunday qilib, yuqori aylanma koeffitsientlar, shuningdek yuqori kapital va operatsion xarajatlar yuzaga keladi.
Bu termodinamik cheklovni bartaraf etish uchun to'g'ridan -to'g'ri DME sintezi ancha qulayroq bo'ladi: to'g'ridan -to'g'ri DME konversiyasida metanol sintez bosqichi bitta reaktordagi suvsizlanish bosqichi bilan birlashtiriladi.
(2CO / CO2 + 6H2 → CH3OCH3 + 3H2O).

Ma'lumot so'rovini




Bizning e'tibor bering Maxfiylik siyosati.


Funktsional zeolitlar kabi nano-katalizatorlar sonikatsiya ostida muvaffaqiyatli sintezlanadi. Funktsionallashtirilgan nano-tuzilmali kislotali zeolitlar - sonokimyoviy sharoitda sintezlanadi - dimetil efir (DME) konversiyasi uchun yuqori tezlikni beradi.

Ultrasonikator UIP2000hdT (2 kVt) oqimli reaktor bilan-mezoporozli nanokatalizatorlarning (masalan, bezatilgan zeolitlar) sonokimyoviy sintezi uchun tez-tez ishlatiladigan qurilma.

To'g'ridan -to'g'ri DME sintezi bosqichma -bosqich konvertatsiya darajasini 19%gacha oshirishga imkon beradi, bu esa DMEning investitsiya va ishlab chiqarish xarajatlari bilan bog'liq xarajatlarni sezilarli darajada kamaytiradi. Hisob-kitoblarga ko'ra, to'g'ridan-to'g'ri sintezda DME ishlab chiqarish tannarxi an'anaviy ikki bosqichli konversiya jarayoniga nisbatan 20-30% ga kamayadi. To'g'ridan -to'g'ri DME sintezi yo'lini ishlatish uchun yuqori samarali gibrid ikki funktsiyali katalitik tizim zarur. Kerakli katalizator metanolni sintez qilish uchun CO / CO2 gidrogenatsiyasini va metanolning suvsizlanishiga yordam beradigan kislotali funktsiyalarni taklif qilishi kerak. (qarang. Millan va boshq. 2020)

Dimetil efir (DME) ning bevosita sintezi yuqori reaktiv, ikki funksiyali katalizatorlarni talab qiladi. Ultrasonik katalizator sintezi yuqori samarali katalitik reaktsiya natijalari uchun funktsional kislotali zeolitlar kabi yuqori samarali nano-strukturali mezoporli katalizatorlarni yaratishga imkon beradi.

Difetil efirni (DME) sintezdan ikki funktsiyali katalizatorda to'g'ridan -to'g'ri sintezi.
(© Millán va boshq. 2020)

Power-ultratovush yordamida DME konversiyasi uchun yuqori reaktiv katalizatorlar sintezi

Dimetil efir konversiyasi uchun katalizatorlarning reaktivligi va selektivligi ultratovushli ishlov berish orqali sezilarli darajada yaxshilanishi mumkin. Kislotali zeolitlar (masalan, aluminosilikat seoliti HZSM-5) va bezatilgan zeolitlar kabi seolitlar (masalan, CuO/ZnO/Al bilan2The3) DME ishlab chiqarish uchun muvaffaqiyatli ishlatiladigan asosiy katalizatorlardir.

Ultrasonik birgalikda cho'kma yuqori samarali CuO-ZnO-Al2O3 / HZSM-5 nano-katalizatorlarini ishlab chiqarishga imkon beradi.

Gibrid qo'shma yog'ingarchilik-CuO-ZnO-Al2O3/HZSM-5 ning ultratovushli sintezi, yashil yoqilg'i sifatida dangil efirga sintezni to'g'ridan-to'g'ri aylantirishda ishlatiladi.
O'qish va rasm: Xoshbin va Hagighi, 2013.]

Zeolitlarni xlorlash va ftorlash - katalitik kislotalilikni sozlashning samarali usullari. Xlorli va ftorli zeolit katalizatorlari Abul-Fotouh tadqiqot guruhi tomonidan o'tkazilgan tadqiqotda ikkita halogen prekursor (ammoniy xlor va ammoniy ftorid) yordamida seolitlarni (H-ZSM-5, H-MOR yoki HY) singdirish yo'li bilan tayyorlangan. Ultrasonik nurlanishning ta'siri, har ikki halogen prekursorni qattiq yotoqli reaktorda metanol dehidratsiyasi orqali dimetileter (DME) ishlab chiqarish uchun optimallashtirish uchun baholandi. Qiyosiy DME kataliz sinovlari shuni ko'rsatdiki, ultratovushli nurlanish ostida tayyorlangan halogenlangan zeolit katalizatorlari DME hosil bo'lishining yuqori ko'rsatkichlarini ko'rsatadi. (Abul-Fotouh va boshqalar, 2016)
Boshqa bir tadqiqotda, tadqiqot guruhi dimetileter ishlab chiqarish uchun H-MOR zeolit katalizatorlarida metanolni suvsizlantirish jarayonida uchragan barcha muhim ultrasonik dalillarni o'rganib chiqdi. Sonikatsiya tajribalari uchun tadqiqot guruhi Hielscher UP50H prob tipidagi ultrasonikator. Ultrasonikatsiya vositasi sifatida ishlatiladigan metanol, ishlov berilmagan katalizator bilan solishtirganda, zarracha kattaligining bir xilligi to'g'risida eng yaxshi natijalarni beradi. -bir hil klasterlar paydo bo'ldi. Bu topilmalar ultrasonikaning hujayra o'lchamiga va metanolning dimetil efirga (DME) suvsizlanishining katalitik xatti -harakatlariga chuqur ta'sir ko'rsatishini tasdiqladi. NH3-TPD shuni ko'rsatadiki, ultratovushli nurlanish H-MOR katalizatorining kislotaliligini oshiradi va shuning uchun DME hosil bo'lishining katalitik ko'rsatkichidir. (Aboul-Geyt va boshqalar, 2014)

H-MOR (mordenit zeolit) katalizatorining ultratovushlanishi DME konvertatsiyasi uchun yuqori reaktiv nano-katalizatorni berdi.

Ultrasonik H-MOR SEM har xil axborot vositalaridan foydalangan holda
O'qish va rasmlar: © Aboul-Gheit va boshq., 2014

Deyarli barcha tijorat DMElari metanolni suvsizlantirish natijasida zeolitlar, silika-alumina, alumina, Al kabi qattiq kislotali katalizatorlar yordamida ishlab chiqariladi.2The3- B.2The3va boshqalar quyidagi reaktsiya orqali:
2CH3OH <—> CH3OCH3 +H2O (-22,6 ming jmol-1)

Koshbin va Haghighi (2013) CuO – ZnO – Al ni tayyorladilar2The3/HZSM-5 nanokatalizatorlari birgalikda yog'ingarchilik-ultratovush usulida. Tadqiqot guruhi "ultratovush energiyasidan foydalanish CO gidrogenlash funktsiyasining tarqalishiga va natijada DME sintezining ishlashiga katta ta'sir ko'rsatadi. Ultratovush yordamida sintez qilingan nanokatalizatorning chidamliligi DME reaksiyasiga singan gazlar paytida tekshirildi. Nanokatalizator reaktsiya jarayonida mis turlarida koks hosil bo'lishi tufayli ahamiyatsiz faollikni yo'qotadi. [Xoshbin va Hagighi, 2013.]

Ultrasonik cho'kma gamma-Al2O3 nano-katalizatori, bu DME konvertatsiyasida yuqori samaradorlikni ko'rsatadi.DME konversiyasini targ'ib qilishda juda samarali bo'lgan muqobil zeolit bo'lmagan nano-katalizator-bu nano o'lchamli g'ovakli alumina katalizatori. Nano o'lchamli g'ovakli alumina ultrabinafsha aralashmasi ostida yog'ingarchilik natijasida muvaffaqiyatli sintezlandi. Sonokimyoviy davolash nano zarrachalar sintezini rag'batlantiradi. (qarang: Rahmanpur va boshqalar, 2012)

Nima uchun ultratovushli tayyorlangan nano-katalizatorlar ustun?

Geterogen katalizatorlarni ishlab chiqarish uchun ko'pincha qimmatbaho metallar kabi yuqori qiymatli materiallar talab qilinadi. Bu katalizatorlarni qimmatga tushiradi, shuning uchun samaradorlikni oshirish va katalizatorlarning hayot aylanishini uzaytirish muhim iqtisodiy omillardir. Nanokatalizatorlarni tayyorlash usullari orasida sonokimyoviy usul yuqori samarali usul hisoblanadi. Ultratovushning yuqori reaktiv yuzalar yaratish, aralashtirishni yaxshilash va ommaviy tashishni ko'paytirish qobiliyati, katalizatorni tayyorlash va faollashtirishni kashf etishning ayniqsa istiqbolli texnikasiga aylantiradi. U qimmatbaho asboblar va o'ta og'ir sharoitlarsiz bir hil va tarqoq nanopartikullarni ishlab chiqarishi mumkin.
Bir nechta tadqiqotlarda olimlar ultratovushli katalizatorlarni tayyorlash bir hil nano-katalizatorlarni ishlab chiqarishning eng foydali usuli degan xulosaga kelishdi. Nanokatalizatorlarni tayyorlash usullari orasida sonokimyoviy usul yuqori samarali usul hisoblanadi. Kuchli sonikatsiyaning yuqori reaktiv yuzalar yaratish, aralashtirishni yaxshilash va ommaviy tashishni ko'paytirish qobiliyati, katalizatorni tayyorlash va faollashtirishni o'rganishning, ayniqsa, istiqbolli uslubiga aylantiradi. U qimmatbaho asboblar va o'ta og'ir sharoitlarsiz bir hil va tarqoq nanopartikullarni ishlab chiqarishi mumkin. (Qarang: Koshbin va Hagighi, 2014)

Ultrasonik katalizatorni tayyorlash natijasida dimetil efir (DME) konversiyasi uchun yuqori mezoporoz nanokatalizatorlar paydo bo'ladi.

Sonokimyoviy sintez natijasida juda faol nano-tuzilgan CuO – ZnO – Al2O3/HZSM-5 katalizatori paydo bo'ladi.
O'qish va rasm: Xoshbin va Hagighi, 2013 yil.

UIP1000hdT kabi yuqori quvvatli ultrasonikatorlar yuqori gözenekli metallar va mezoporli nano-katalizatorlarni nanostrukturalash uchun ishlatiladi. (Kattalashtirish uchun bosing!)

Metall zarrachalarning modifikatsiyasiga akustik kavitatsiya ta'sirining sxematik taqdimoti. Sink (Zn) kabi erish nuqtasi past (MP) bo'lgan metallar to'liq oksidlanadi; nikel (Ni) va titan (Ti) kabi yuqori erish nuqtasiga ega metallar sonikatsiya ostida sirt modifikatsiyasini namoyish etadi. Alyuminiy (Al) va magniy (Mg) mezopor tuzilmalarni hosil qiladi. Nobel metallari oksidlanishga qarshi barqarorligi tufayli ultratovush nurlanishiga chidamli. Metalllarning erish nuqtalari Kelvin (K) darajasida ko'rsatilgan.

Ma'lumot so'rovini




Bizning e'tibor bering Maxfiylik siyosati.


Mezopor katalizatorlar sintezi uchun yuqori samarali ultrasonikatorlar

Yuqori samarali nano-katalizatorlarni sintez qilish uchun sonokimyoviy uskunalar har qanday o'lchamda tayyor – ixcham laboratoriya ultrasonikatorlaridan to to'liq sanoat ultrasonik reaktorlargacha. Hielscher Ultrasonics yuqori quvvatli ultrasonikatorlarni loyihalashtiradi, ishlab chiqaradi va tarqatadi. Barcha ultratovushli tizimlar Germaniyaning Teltow shtab -kvartirasida ishlab chiqariladi va butun dunyodan tarqatiladi.
Hielscher ultrasonikatorlari brauzer nazorati orqali masofadan boshqarilishi mumkin. Sonication parametrlari kuzatilishi va jarayon talablariga aniq moslashtirilishi mumkin.Hielscher ultrasonikatorlarining murakkab uskuna va aqlli dasturiy ta'minoti ishonchli ishlashni, takrorlanadigan natijalarni hamda foydalanuvchilarga qulayligini kafolatlashga mo'ljallangan. Hielscher ultrasonikatorlari mustahkam va ishonchli bo'lib, ular og'ir sharoitlarda o'rnatish va ishlatish imkonini beradi. Raqamli rangli sensorli displey va brauzerning masofadan boshqarish pulti orqali kirish mumkin bo'lgan intuitiv menyu orqali operatsion sozlamalarga osongina kirish va terish mumkin. Shunday qilib, aniq energiya, umumiy energiya, amplituda, vaqt, bosim va harorat kabi barcha ishlov berish shartlari avtomatik ravishda o'rnatilgan SD-kartaga yoziladi. Bu sizga oldingi sonikatsiya ishlarini qayta ko'rib chiqish va taqqoslash hamda nano-katalizatorlarning sintezi va funksionalizatsiyasini eng yuqori samaradorlikka optimallashtirish imkonini beradi.
Hielscher Ultrasonics tizimlari butun dunyoda sonokimyoviy sintez jarayonlari uchun ishlatiladi va yuqori sifatli zeolit nano-katalizatorlari hamda zeolit türevlerinin sintezi uchun ishonchli ekanligi isbotlangan. Hielscher sanoat ultrasonikatorlari uzluksiz ishlashda yuqori amplitudalarni osongina boshqarishi mumkin (24/7/365). 200 mikrongacha bo'lgan amplitudalar standart sonotrodlar (ultratovushli problar / shoxlar) yordamida osongina uzluksiz ishlab chiqarilishi mumkin. Bundan yuqori amplitudalar uchun moslashtirilgan ultrasonik sonotrodlar mavjud. Chidamliligi va texnik xizmat ko'rsatishning pastligi tufayli bizning ultrasonikatorlar odatda og'ir yuklamali dasturlar va talabchan muhitda o'rnatiladi.
Hielscher sonokimyoviy sintez, funksionalizatsiya, nano-tuzilish va deagglomeratsiya uchun ultratovushli protsessorlar butun dunyo bo'ylab tijorat miqyosida o'rnatilgan. Nano-katalizator ishlab chiqarish jarayonini muhokama qilish uchun hozir biz bilan bog'laning! Bizning tajribali xodimlarimiz sonokimyoviy sintez yo'llari, ultratovushli tizimlar va narxlar haqida ko'proq ma'lumot berishdan xursand bo'lishadi!
Ultrasonik sintez usulining afzalligi bilan sizning mezoporoz nano-katalizator ishlab chiqarishingiz boshqa katalizator sintezi jarayonlariga qaraganda samaradorligi, soddaligi va arzonligi bilan ajralib turadi!

Quyidagi jadval sizga bizning ultrasonicators taxminiy qayta ishlash quvvatiga ega ekanligidan dalolat beradi:

Buyurtma miqdori Oqim darajasi Tavsiya Qurilmalar
1 500ml uchun 10 200ml / min uchun UP100H
10 2000mL uchun 20 400ml / min uchun Uf200 ः t, UP400St
0.1 20L 04L / min uchun .2 UIP2000hdT
10 100L uchun 10L 2 / min UIP4000hdT
ga 10 100L / min uchun UIP16000
ga katta Klaster UIP16000

Biz bilan bog'lanish! Bizdan so'rang!

Qo'shimcha ma'lumotni so'rang

Iltimos, ultratovush protsessorlari, ilovalari va narxlari to'g'risida qo'shimcha ma'lumot olish uchun quyidagi shakldan foydalaning. Jarayoningizni siz bilan muhokama qilishdan va sizning talablaringizga javob beradigan ultrasonik tizimni taklif qilishdan mamnun bo'lamiz!









Iltimos, bizning e'tibor bering Maxfiylik siyosati.


Metall va zeolitlarning ultratovushli nano-strukturizatsiyasi yuqori samarali katalizatorlar ishlab chiqarishning yuqori samarali usuli hisoblanadi.

Bayreut universiteti doktori Andreeva-Bäumler bu bilan ishlaydi Ultrasonik UIP1000hdT yuqori katalizatorlarni olish uchun metallarni nano-tuzilishi bo'yicha.


Ultrasonik yuqori kesish gomogenizatorlari laboratoriya, dastgoh, uchuvchi va sanoat ishlov berishda qo'llaniladi.

Hielscher Ultrasonics laboratoriya, uchuvchi va sanoat miqyosida dasturlarni aralashtirish, tarqatish, emulsifikatsiya va ekstraktsiya qilish uchun yuqori samarali ultratovushli homogenizatorlarni ishlab chiqaradi.



Adabiyotlar / Adabiyotlar


Bilishingiz kerak bo'lgan dalillar

Yoqilg'i sifatida dimetil efir (DME)

Dimetil efirni ko'zda tutilgan asosiy maqsadlaridan biri - bu avtomobillarda, uylarda va sanoatda yoqilg'i sifatida ishlatiladigan LPG (suyuq propan gazi) da propan o'rnini bosishdir. Propan avtogazida dimetil efir ham aralash material sifatida ishlatilishi mumkin.
Bundan tashqari, DME dizel dvigatellari va gaz turbinalari uchun istiqbolli yoqilg'i hisoblanadi. Dizel dvigatellari uchun, setan soni 40–53 gacha bo'lgan neftdan dizel yoqilg'isiga qaraganda, 55 yuqori setan raqami juda foydali. Dizel dvigateliga dimetil efirini yoqish uchun faqat o'rtacha o'zgartirishlar kerak. Bu qisqa uglerodli zanjirli birikmaning soddaligi yonish paytida zarrachalarning juda past emissiyasiga olib keladi. Oltingugurtsiz bo'lgani uchun dimetil efir Evropada (EURO5), AQShda (AQSh 2010) va Yaponiyada (2009 yil Yaponiya) emissiya bo'yicha eng qattiq qoidalarga ham javob beradi.


Yuqori samarali ultratovush! Hielscherning mahsulot assortimenti ixcham laboratoriya ultratovush qurilmasidan to'liq sanoat ultratovush tizimlariga qadar to'liq spektrni qamrab oladi.

Hielscher Ultrasonics kompaniyasi yuqori samarali ultratovushli homogenizatorlarni ishlab chiqaradi laboratoriya uchun sanoat hajmi.