Ultrasonik qattiq to'shak reaktori kuchaytiruvchi

Ultrasonik aralashtirish va dispersiyalash qattiq yotoqli reaktorlarda katalitik reaktsiyani faollashtiradi va kuchaytiradi.

Sonication mass transferni yaxshilaydi va natijada samaradorlik, konversiya tezligi va hosilni oshiradi.

Qo'shimcha foyda, ultratovush kavitasyonla katalizatorlar zarrachalaridan passivating kirlenme qatlamlarini yo'q qilishdir.

Ruxsat etilgan yostiqli katalizatorlar

Ruxsat etilgan ko'rpa-to'shaklar (ba'zan paketlangan yotoq deb ataladi) odatda 1-5 mm diametrli granulalarga ega bo'lgan katalizatorlar pelletlari bilan to'ldiriladi. Ular reaktorda bitta to'shakda, alohida qobiq yoki quvurlar shaklida ko'tarilishi mumkin. Katalizatorlar asosan nikel, mis, osmiyum, platina va rodyum kabi metallar asosiga qurilgan.
Quvvatli ultratovushlarning heterogen kimyoviy reaktsiyalarga ta'siri yaxshi ma'lum va sanoat katalitik jarayonlar uchun keng qo'llaniladi. Statsionar yotoqli reaktorda katalitik reaktsiyalar ultratovushli davolanishdan ham foydalidir. Ruxsat etilgan yotoq katalizatorining ultratovush nurlanishi yuqori reaktiv sirtlarni hosil qiladi, suyuq o'zgarishlar (reaktivlar) va katalizatorlar orasidagi massa transportni oshiradi va sirtdan passivating qoplamalarni (masalan, oksid qatlamlarini) yo'q qiladi. Mo'ynali materiallarning ultratovush fragmentatsiyasi sirt joylarini kengaytiradi, shuning uchun yuqori faollikka erishiladi.

afzalliklari

Samarali samaradorlik
Reaktivlikni oshirish
O'tkaziladigan ishlash tezligi
yuqori hosil
Katalizatorni qayta ishlash

Katalitik reaksiyalarning ultrasonik kuchayishi

Ultrasonik aralashtirish va ajitasyon reaktant va katalizatorlar zarralari o'rtasidagi aloqani yaxshilaydi, yuqori reaktiv sirtlarni hosil qiladi va kimyoviy reaktsiyani boshlab beradi va / yoki kuchaytiradi.
Ultrasonik katalizator tayyorlash kristallanish xatti-harakatlarida, tarqalish / deagglomeration va sirt xususiyatlari o'zgarishiga olib kelishi mumkin. Bundan tashqari, oldindan tuzilgan katalizatorlarning xarakteristikalariga passivatsiya qiluvchi sirt qatlamlarini yo'qotish, yaxshi tarqalish, massa almashishni oshirish orqali ta'sir ko'rsatishi mumkin.
Kimyoviy reaktsiyalar bo'yicha ultratovush effektlari haqida ko'proq ma'lumot olish uchun shu erni bosing (sonokimyo)!

Misollar

Hidrogenatsiyalash reaktsiyalari uchun Ni katalizatorining ultratovushni oldingi usuli
Sonikatlangan Raney Na katalizatori tartarik kislota bilan juda yuqori enantiyoselektivlikka olib keladi
Ultrasonik tayyorlangan Fisher-Trops katalizatorlari
Sonokimyoviy reaktsionlik uchun amorf chang katalizatorlari davolashdi
Amorf metall tolqonlar sono-sintezi

Ultrasonik Katalizatorni tiklash

Qattiq qatlamli reaktorlarda qattiq katalizatorlar asosan sherikli bonzalar yoki silindrsimon quvurlar shaklida bo'ladi. Kimyoviy reaksiya vaqtida katalizatorlar yuzasi vaqt o'tishi bilan katalitik faollik va / yoki selektivlikni yo'qotishga olib keladigan kirlenuvchi qatlam bilan passivlanadi. Katalizatorning parchalanishi uchun vaqt o'lchovlari sezilarli darajada farq qiladi. Masalan, katalizatorning yorilish katalizatori o'limining miqdori bir necha soniyalarda sodir bo'lishi mumkin, ammiak sintezida ishlatiladigan temir katalizatori 5-10 yil davom etishi mumkin. Shu bilan birga, barcha katalizatorlar uchun katalizatorlar deaktivatsiyasi kuzatilishi mumkin. Katalizatorlar deaktivatsiyasining turli mexanizmlari (masalan, kimyoviy, mexanik, issiqlik) kuzatilishi mumkin bo'lsa, kirling katalizatorning parchalanishining eng ko'p uchraydigan turlaridan biridir. Fouling turlari suyuqlik fazasidan yuzaga va katalizatorni blokirovka qiluvchi reaktiv uchastkalarga kirib chiqadigan jismlarning fizik birikmasini anglatadi. Kokainga va uglevod bilan katalizatorning yiringlashi tez sodir bo'ladigan jarayondir va yangilanish (masalan, ultratovushli davolash) yordamida teskari tarjima qilinishi mumkin.
Ultrasonik kavitasyon katalizatorning yuzasidan passivatingizni changlatuvchi qatlamlarni olib tashlashning muvaffaqiyatli usuli hisoblanadi. Ultrasonik katalizatorni tiklash, odatda, suyuqlikdagi (masalan, deionlashtirilgan suv) zarralarning zararli moddalarni (masalan, platina / silika elyaf pt / SF, nikel katalizatorlari) chiqarib tashlash orqali amalga oshiriladi.

ultratovush tizimlari

Hielscher Ultrasonik qurilmasi turli ultratovush protsessorlari va kuchli ultratovushni qattiq yotoqli reaktorlarga integratsiyalash uchun o'zgarishlarni taklif etadi. Turg'un yotoqli reaktorlarga turli ultratovushli tizimlar o'rnatilishi mumkin. Keyinchalik murakkab reaktor turlari uchun biz taklif etamiz tayyorlangan ultratovush echimlar.
Sizning kimyoviy reaktsiyangizni ultratovushli radiatsiya bilan sinab ko'rish uchun siz Teltowdagi ultratovushli laboratoriya va texnik markazimizga tashrif buyurishingiz mumkin!
Bugun biz bilan bog'laning! Biz sizning kimyoviy jarayoningizni ultratovushli intensifikatsiyasini siz bilan muhokama qilishdan mamnunmiz!
Quyidagi jadval sizga bizning ultrasonicators taxminiy qayta ishlash quvvatiga ega ekanligidan dalolat beradi:

Buyurtma miqdori	Oqim darajasi	Tavsiya Qurilmalar
10 2000mL uchun	20 400ml / min uchun	Uf200 ः t, UP400St
0.1 20L	04L / min uchun .2	UIP2000hdT
10 100L uchun	10L 2 / min	UIP4000
ga	10 100L / min uchun	UIP16000
ga	katta	Klaster UIP16000

7kW elektr ultratovush protsessorlari bilan Inline ishlash (Kattalashtirish uchun bosing!)

Ultrasonik oqim tizimi

Ultrasonik sifatida jadallashgan reaktsiyalar

Hidrogenatsiyalash
Alkilish
Siyanalash
eterleşme
Esterifikatsiya
polimerleşme

(masalan, Ziegler-Natta katalizatorlari, metallotsenslar)

Allylatsiya
Brominatsiya

Adabiyotlar / manbalar

Argyle, MD; Bartholomew, CH (2015): Heterojen katalizatorni o'chirish va qayta tiklash: A Review. Katalizatorlar 2015, 5, 145-269.
Oza, R .; Patel, S. (2012): Nikelni kislota yuvish, xelasyon va ultrasonikatsiya usullaridan foydalangan holda Na / Al2O3 katalizatorlaridan qayta tiklash. Ilmiy tadqiqotlar jurnali Vol. 1; 434-443.
Sana, S .; Rajanna, K.Ch .; Reddy, KR; Bhooshan, M .; Venkateswarlu, M .; Kumar, milodiy; Uppalaya, K. (2012): Ba'zi guruh V va VI metall tuzlari mavjudligida aromatik birikmalarning ultratovush orqali yordam beradigan ritorosiv nitratikasi. Yashil va barqaror kimyo, 2012, 2, 97-111.
Suslick, K. S. Skrabalak, S. E. (2008): “Sonokataliz” In: Heterojen kataliz al kitobi, vol. 4; Ertl, G .; Knozinger, H .; Schüth, F .; Weitkamp, J., (Eds.). Wiley-VCH: Weinheim, 2008. 2006-2017.

Tegishli xabarlar

Bilishingiz kerak bo'lgan dalillar

Ultrasonik kavitatsiya va sonokimyo

Quvvatli ultratovushni suyuqliklarga ulash natijasi shamollatish natijasida paydo bo'ladi akustik Kavitasyonun. Akustik kavitasyon tezkor shakllanish, o'sish va bug'lar bilan to'ldirilgan bo'shliqlarning implosiv qulashi fenomeniga ishora qiladi. Bu 5000 Kgacha ekstremal temperatura plyuslari bilan juda qisqa muddatli "issiq joylarni" ishlab chiqaradi, 10 balandlikda yuqori isitish / sovitish tezligi juda yuqori⁹KS^-1va mos keladigan differentsiallarga ega bo'lgan 1000atm bosimlari – nanosaniyalik umr davomida.
Tadqiqot sohasida Sonokimyo suyuqlikda akustik kavitatsiyani shakllantirishda ultratovush ta'sirini tekshiradi, bu eritmada kimyoviy faollikni boshlash va / yoki yaxshilaydi.

Heterojen katalitik reaktsiyalar

Kimyada heterogen kataliz katalizator reaktsiyasi turiga kiradi, bu erda katalizator va reaktivlarning fazalari bir-biridan farq qiladi. Heterogen kimyo sharoitida, faz faqat qattiq, suyuq va gazni ajratish uchungina ishlatilmaydi, balki u aralashmagan suyuqliklarni, masalan, yog' va suvni anglatadi.
Heterojen reaksiyalar paytida, bir yoki bir necha reaktivlar, masalan, qattiq katalizator yuzasida kimyoviy o'zgarishlarga uchrashi mumkin.
Reaksiya darajasi reaktivlarning konsentratsiyasiga, zarracha hajmi, haroratga, katalizatorga va boshqa omillarga bog'liq.
Reaktiv konsentratsiyasi: Umuman olganda, reaktiv konsentratsiyasining ortishi katta interfeys tufayli reaksiya tezligini oshiradi va shuning uchun reaktant zarralari o'rtasida katta o'zgarishlar o'tkaziladi.
Zarrachalar hajmi: Reaktivlardan biri qattiq zarracha bo'lganida, u nisbdagi tenglikda namoyon bo'lolmaydi, chunki nisbati tengligi konsentrasiyalarni ko'rsatadi va qattiq moddalar boshqa bosqichda bo'lganidan buyon konsentratsiyaga ega bo'lmaydi. Shu bilan birga, qatordagi zarracha hajmi reaksiya tezligini fazani uzatish uchun mavjud sirt maydoni tufayli ta'sir qiladi.
Reaktsiya harorati: Harorat, Arrhenius tenglamasi yordamida kurs stavkasi bilan bog'liq: k = Ae^{-Ea / RT}
Ea aktivizatsiya energiyasi bo'lsa, R universal gaz sobit va T Kelvin mutlaq haroratdir. A - Arrhenius (chastota) omilidir. e^{-Ea / RT} energiyaga ega bo'lgan egri chizig'idagi zarrachalarning sonini faollashtiruvchi energiya, Ea.
Katalizator: Ko'pgina hollarda reaktsiyalar katalizator bilan tezroq ro'y beradi, chunki ular kam energiya talab qiladi. Heterojen katalizatorlar reaksiya paydo bo'ladigan shablon sirtini ta'minlaydi, bir hil katalizatorlar esa mexanizmning keyingi bosqichida katalizatorni chiqaradigan qidiruv mahsulotlarni yaratadi.
Boshqa omillar: Nur kabi boshqa omillar muayyan reaktsiyalarga (fotokimyaga) ta'sir ko'rsatishi mumkin.

Nukleofil almashtirish

Nukleofil almashinuvi organik (va noorganik) kimyalarda reaktsiyalarning asosiy klassi bo'lib, unda nukleofil organik kompleks bilan Lyuis bazasi (elektron jufti donatori) shaklida selektiv ravishda bog'lanadi, yoki ijobiy yoki qisman ijobiy (+ va) Bir atom guruhini yoki atom guruhini zaryadlovchi guruhni almashtirish. Elektron juft akseptor bo'lgan musbat yoki qisman musbat atomga elektrofil deyiladi. Elektrofil va molekulyar birikmalarning molekulyar mavjudligi odatda substrat deb ataladi.
Nukleofil ikkilamchi ikki xil yo'llar sifatida ko'rish mumkin – S_n1 va S_n2 reaksiya. Reaktsiya mexanizmining qaysi shakli? – S_n1 yoki S_n2 – amalga oshiriladi, kimyoviy birikmalar tuzilishiga, nukleofilning turi va erituvchiga bog'liq.

Katalizatorni o'chirish turlari

Katalizatorlar zaharlanishi katalitik reaktsiyalar uchun saytlarni to'sib turadigan katalitik joylarda turlarning kuchli chemisorptsifikatsiyasi uchun atama hisoblanadi. Zaharlanish qaytib ketishi yoki qaytarilmasligi mumkin.
Fouling katalizatorning mexanik tanazzulga uchrashiga ishora qiladi, u erda suyuqlik fazasi turlarining katalitik yuzasiga va katalizatorning ko'zgulariga joylashadi.
Issiqlik degradatsiyasi va sinterlash katalitik sirt maydoni yo'qotilishiga olib keladi, qo'llab-quvvatlash maydoni va faol o'zgarishlar reaktsiyasi.
Bug 'shakllanishi, gaz fazasi katalizator faza bilan uchuvchan birikmalar hosil qilish uchun reaksiyaga kiradigan kimyoviy buzilish shaklini bildiradi.
Bug 'qattiq va qattiq qat'iy reaktsiyalar katalizatorning kimyoviy o'chirilishiga olib keladi. Bug ', yordamchi yoki promoter katalizator bilan reaksiyaga kirishadi, shunda faol bo'lmagan o'zgarishlar ishlab chiqariladi.
Katalizator zarralarini yutish yoki ezish mexanik aşınmaya qarab katalitik moddalarning yo'qotilishiga olib keladi. Katalizatorning ichki sirt maydoni katalizator zarrachasining mexanik ravishda ezilganligi tufayli yo'qoladi.