Phương pháp điều trị than siêu âm cho sản xuất năng lượng

Sonication của than bùn góp phần vào các quá trình khác nhau trong việc sản xuất năng lượng từ than đá. Siêu âm thúc đẩy sự hydro hóa xúc tác trong quá trình hóa lỏng than. Hơn nữa, sonication có thể cải thiện diện tích bề mặt và extractability than. Phản ứng phụ hóa học không mong muốn trong quá trình hủy và khử lưu huỳnh có thể tránh được – quá trình trong thời gian ít hơn nhiều. Ngay cả trong quá trình tách qua bọt nổi, sự phân tán kích thước tốt của các hạt có thể được tăng cường đáng kể bởi sonication.

Than hóa lỏng/than-to-lỏng quá trình

Ultrasonication promotes the coal wash, desulfurization, dishing and coal conditioning. (Click to enlarge!)Nhiên liệu lỏng có thể được sản xuất trong công nghiệp từ than đá bởi quá trình “Than hóa lỏng”. Than hóa lỏng có thể đạt được qua hai tuyến đường – trực tiếp (DCL) và hóa lỏng gián tiếp (ICL).
Trong khi các hóa lỏng gián tiếp thường liên quan đến việc gasification than, quá trình hóa lỏng trực tiếp chuyển đổi than trực tiếp vào chất lỏng. Do đó, dung môi (ví dụ: tetralin) hoặc chất xúc tác (ví dụ: MoS2) được sử dụng kết hợp với áp suất cao và nhiệt độ để phá vỡ cấu trúc hữu cơ của than. Vì hydrocacbon lỏng thường có tỷ lệ Mol-cacbon cao hơn than, nên cần phải có quá trình từ chối hydro hóa hoặc cacbon trong cả hai công nghệ ICL và DCL.

Than hóa lỏng trực tiếp

Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng các than hóa lỏng trực tiếp của than ultrasonically tiền xử lý có thể được cải thiện rõ rệt. Ba loại khác nhau của than bitum xếp hạng thấp đã được sonicated trong dung môi. Siêu âm gây ra sưng và Phân tán dẫn đến năng suất hóa lỏng cao hơn đáng kể.

Hóa lỏng than gián tiếp

Than có thể được chuyển đổi thành nhiên liệu lỏng bằng hóa lỏng than gián tiếp (ICL) quá trình thông qua gasification tiếp theo là chuyển đổi xúc tác của tổng thành hydrocacbon sạch và oxy hóa vận chuyển nhiên liệu như methanol, dimethyl Ether, Fischer-Tropsch diesel-hoặc nhiên liệu giống như xăng. Sự tổng hợp Fischer-Tropsch đòi hỏi việc sử dụng các chất xúc tác như chất xúc tác dựa trên sắt. Qua siêu âm phân mảnh hạt, hiệu quả của các chất xúc tác có thể được cải thiện đáng kể.

Bộ xử lý siêu âm công nghiệp mạnh mẽ UIP16000 cho các quy trình đòi hỏi (Click vào để phóng to!)

UIP16000 – Ultrasonicator siêu âm nặng mạnh nhất UIP16000 (16kW)

Yêu cầu thêm thông tin

Nói chuyện với chúng tôi về các yêu cầu xử lý của bạn. Chúng tôi sẽ giới thiệu các thiết lập và xử lý các thông số phù hợp nhất cho dự án của bạn.






Kích hoạt chất xúc tác siêu âm

Bằng cách điều trị bằng siêu âm, các hạt có thể Phân tán, deagglomeratedphân mảnh – dẫn đến bề mặt hạt cao hơn. Đối với chất xúc tác, điều này có nghĩa là bề mặt hoạt động cao hơn, làm tăng phản ứng xúc tác của các hạt.
Ví dụ: chất xúc tác Fe quy mô nano
Sonohóa học chuẩn bị nanophase sắt là một chất xúc tác hoạt động cho Fischer-tropsch hydro hóa co và cho hydrogenolysis và khử của alkanes, chủ yếu là do diện tích bề mặt cao của nó (> 120mg-1). Tỷ lệ chuyển đổi của CO và H2 đến các ankan trọng lượng phân tử thấp xấp xỉ 20 lần trên mỗi gam Fe so với bột sắt thương mại (5 μm) ở 250 ° c và hơn 100 lần hoạt động ở 200 ° c.

Ví dụ cho các chất xúc tác chuẩn bị ultrasonically:
Ví dụ: MoS2, Nano-Fe

Cải biến chất xúc tác

Mặc dù chất xúc tác không được tiêu thụ trong các phản ứng hóa học, hoạt động và hiệu quả của chúng có thể giảm do sự tích tụ và bẩn. Vì vậy, nó có thể được quan sát thấy rằng chất xúc tác ban đầu cho thấy một hoạt động xúc tác cao và tính chọn lọc oxy. Tuy nhiên, trong quá trình suy thoái phản ứng của các chất xúc tác có thể xảy ra do tập hợp. Bởi chất xúc tác chiếu xạ siêu âm có thể được tái tạo như là cavitational Lực lượng Phân tán Các hạt và loại bỏ các depositions từ bề mặt.

Hệ thống siêu âm công suất cao containerized cho các ứng dụng nặng như than hóa lỏng, khai thác và lọc. (Click vào để phóng to!)

Hệ thống siêu âm công suất cao 2x60kW cho các ứng dụng Heavy Duty

Than rửa: siêu âm de-ashing và desulfurization

Siêu âm điều hòa có thể nâng cao hiệu suất của các phương pháp nổi than, được sử dụng cho khử lưu huỳnh và deashing. Lợi thế lớn nhất của phương pháp siêu âm là loại bỏ đồng thời tro và lưu huỳnh. [1] siêu âm và streaming âm thanh của nó nổi tiếng với các hiệu ứng của chúng trên các hạt. Điện siêu âm deagglomerates và phân tán các hạt than và đánh bóng bề mặt của họ. Hơn nữa, siêu âm làm sạch ma trận than loại bỏ lưu huỳnh và tro.
Bằng cách điều hòa dòng bột giấy, siêu âm công suất cao được áp dụng để cải thiện khả năng hủy và khử lưu huỳnh của bột giấy. Các sonication ảnh hưởng đến bản chất bột giấy bằng việc giảm hàm lượng oxy và căng thẳng interfacial, trong khi tăng giá trị pH và nhiệt độ. Qua đó, việc điều trị bằng siêu âm than lưu huỳnh cao cải thiện khử trùng.

Ultrasonically hỗ trợ giảm hydrophobicity của pyrite

Các gốc ôxy tạo ra ultrasonically quá trình oxy hóa bề mặt pyrit và làm cho lưu huỳnh tồn tại trong bột giấy xuất hiện ở dạng đơn vị sulfoxide. Điều này làm giảm hydrophobicity của pyrit.

Các điều kiện mãnh liệt trong sự sụp đổ của ultrasonically tạo ra Cavitation bong bóng trong chất lỏng có khả năng tạo các gốc tự do. Điều này có nghĩa là sonication của nước phá vỡ trái phiếu phân tử sản xuất các gốc tự do của • OH và • OH.

H2O → • H + • OH

• OH và • H các gốc tự do được tạo ra có thể trải qua các phản ứng thứ cấp, như sau:
• H + O2 → • HO2
• OH + • OH → H2các2
• Hồ2 + • HỒ2 → H2O2 + O2

H2O2 sản xuất là không ổn định và thải oxy nascent nhanh chóng. Vì vậy, hàm lượng oxy trong nước tăng sau khi điều hòa siêu âm. Ôxy non, hoạt động rất cao, có thể phản ứng với các hạt khoáng tồn tại trong bột giấy và làm giảm hàm lượng oxy của bột giấy.
Các quá trình oxy hóa của pyrit (FeS2) xảy ra do phản ứng của O2 với FeS2.
2FeS + 3O2 + 4H2O = 2Fe (OH)2 + 2H2VÌ THẾ3
FeS + 2O2 + 2H2O = Fe (OH)2 + H2VÌ THẾ4
2FeS + 2O2 + 2H + = 2Fe2 + + S2các2- + H2các

Khai thác than

Đối với các dung môi khai thác than được sử dụng mà có thể phát hành theo các điều kiện khai thác lựa chọn hydro cho hydro hóa than. Tetralin là một dung môi đã được chứng minh, bị ôxi hóa thành naphthalene trong quá trình chiết xuất. Naphthalene có thể được tách ra và được chuyển đổi, bằng cách hydro hóa một lần nữa trong tetralin. Quá trình này được thực hiện dưới áp lực ở nhiệt độ cụ thể tùy thuộc vào loại than và thời gian cư trú của khoảng ba giờ.

Siêu âm tái kích hoạt các hạt than ôxi hóa

Floatation froth là một quá trình tách được sử dụng để làm sạch và than beneficiate bằng cách lợi dụng sự khác biệt trong hydrophobicity của họ.
Các loại than bị ôxi hóa rất khó để trôi nổi, vì sự hydrophilicity của bề mặt đá tăng lên. Oxy gắn trên bề mặt than tạo thành phenol cực (-Oh), cacbonyl (-C = O), và carboxyl (-COOH) nhóm, làm tăng độ hydrat hóa của bề mặt than và do đó, tăng hydrophilicity của nó, ngăn ngừa thuốc thử nổi từ đang được hấp thụ.
Siêu âm điều trị hạt có thể được sử dụng để loại bỏ các lớp oxy hóa từ các hạt than để bề mặt của các hạt than bị ôxi hoá được kích hoạt lại.

Than-nước-dầu và than nước nhiên liệu

Siêu âm màiPhân tán được sử dụng để tạo ra các hạt than bùn có kích thước nhỏ trong nước hoặc dầu. Bởi ultrasonication, một phân tán hạt kích thước tốt và do đó một hệ thống treo ổn định được tạo ra. (Đối với sự ổn định lâu dài, việc bổ sung một chất có thể được yêu cầu.) Sự hiện diện của nước trong các than-nước và than-nước dầu nhiên liệu kết quả trong một quá trình đốt cháy hoàn toàn hơn và làm giảm lượng phát thải có hại. Hơn nữa, than phân tán trong nước trở thành chống cháy nổ mà tạo điều kiện cho việc xử lý.

Tham khảo/văn học

  1. Ambedkar, B. (2012): siêu âm than-rửa cho de-ashing và de-Sulfurization: thử nghiệm điều tra và mô hình cơ học. Springer, 2012.
  2. Kang, W.; Tấn, H.; Kong, X.; Li, M. (2009): các hiệu ứng từ những thay đổi trong bản chất bột giấy sau khi điều hòa siêu âm trên floatation than lưu huỳnh cao. Khoa học và công nghệ khai thác mỏ 19, 2009. 498-502.

Liên hệ / Yêu cầu Thêm Thông tin

Nói chuyện với chúng tôi về các yêu cầu xử lý của bạn. Chúng tôi sẽ giới thiệu các thiết lập và xử lý các thông số phù hợp nhất cho dự án của bạn.








Sự kiện đáng biết

Siêu âm mô homogenizers thường được gọi là thăm dò sonicator, Sonic lyser, siêu âm phá vỡ, siêu âm máy xay, Sono-ruptor, sonifier, Sonic dismembrator, tế bào phá vỡ, siêu âm disperser hoặc dissolver. Các điều khoản khác nhau kết quả từ các ứng dụng khác nhau có thể được thực hiện bởi sonication.