Reactores tanque agitación continua yéetel ultrasonidos

Le reactores tanque agitación continua (CSTR) ku aplican ampliamente utia'al u kúuchilo'ob reacciones químicas, incluida le catálisis, le química emulsión, le polimerización, le síntesis, le extracción yéetel le cristalización. Le cinética reacción chaanbelil jach jump'éel talamil común ti' CSTR, ka u superar u uchik yo'osal le ka'anatako'ob ultrasonidos potencia. Le intensa mezcla, le agitación yéetel le táanil sonoquímicos ti' le ultrasonidos potencia aceleran cinética reacción yéetel mejoran significativamente le tasa tzeltalo'obo'. Le ultrasonidos táan u béeytal integrar u uchik ti' CSTR je'el volumen.

Ba'ax ten aplicar ultrasonidos potencia ti' jump'éel reactor u tanque jíita'al continuamente.

Juntúul reactor tanque agitación continua (CSTR, wa yéetel reactor u tanque jíita'al (STR)). le bastante similar ti' u yáantajo'ob k'ajle' ti' le reactor tumen lotes. U jela'anil in Páaybe'en jach u, utia'al u configuración u reactor u tanque jíita'al continuo (CSTR), le alimentación xooko'obo' k'a'ana'an u ts'aik u ti' jump'éel flujo continuo tak te ichnajo' yéetel tak táankab le reactor. Alimentación le reactor ku páajtal kaxta'al u yúuchul yo'osal flujo tumen gravedad wa flujo circulación áantajil utilizando jump'éel bomba. Le CSTR Yaan k'iine' denomina ku reactor flujo retromezclado (BMR).
Le CSTR ku usan comúnmente ka k'a'abet u agitación ka'ap'éel wa asab ts'a'abal. Le CSTR ku páajtal utilizar bey juntúul chéen reactor wa instalar bey juntúul serie configuraciones yo'osal jejeláas corrientes concentración yéetel wook reacción. Beyxan ti' kaambalilo'ob u búukinta'al jump'éel reactor jump'éel chéen tanque, ku meyaj comúnmente instalación ti' serie ya'ab tanques (uno paach uláak') wa u configuración ti' cascada.
Ba'axten ka le ultrasonicación. Jach ma'alob sabido u le mezcla yéetel agitación ultrasónicas, bey le táanil sonoquímicos ti' le ultrasonidos potencia, contribuyen u eficacia le reacciones químicas. Le mezcla mejorada yéetel u reducción le Buka'aj partícula debido a le vibraciones ultrasónicas yéetel le cavitación proporcionan jump'éel cinética significativamente acelerada yéetel juntúul tasa tzeltalo'obo' mejorada. Le sonoquímicos táanil páajtal u ts'aik u energía k'a'abeto'ob yo'osal máaxo'ob reacciones químicas, k'ex le vías químicas yéetel ku ts'aik mayores rendimientos debido a jump'éel reacción asab completa.

Le CSTR intensificado tumen ultrasonidos u utilizar u utia'al aplicaciones bey:

• Reacciones heterogéneas u líquido-líquido
• Reacciones heterogéneas u sólido-líquido
• Reacciones homogéneas ti' fase líquida
• Reacciones heterogéneas gas-líquido
• Reacciones heterogéneas gas-sólido-líquido

Le ultrasonicación bey t.u.m químico sintético ka'anal velocidad

Le química sintética u ka'anal velocidad jach jump'éel láaka reacción novedosa ba'ax ku meyajtiko'ob yo'osal máaxo'ob yéetel intensificar le síntesis química. Ti' comparación yéetel le vías ku reacción tu'ux, ba'ax k'a'anan ya'abkach horas wa k'iino'ob yáanal reflujo, le reactores ku síntesis promovidos tumen ultrasonidos páajtal minimizar le ku bisik le reacción ti' jump'éel pocos minutos, ku ts'aik u kúuchil ti' jump'éel reacción u síntesis acelerada significativa. Intensificación le síntesis ultrasónica u basa le principio funcionamiento ti' le cavitación acústica yéetel u muuk' relacionadas, incluido sobrecalentamiento confinado localmente. Obtenga a wojeltik yóok'ol ultrasonidos, cavitación acústica yéetel sonoquímica ti' le uláak' sección.

Le cavitación ultrasónica yéetel u sonoquímicos táanil

Le cavitación ultrasónica (wa acústica) ku yaantal ka le ultrasonidos potencia acoplan u ts'a'abal wa lodos. Le cavitación jach u transición jump'éel fase líquida ti' jump'éel fase vapor, ku u debido a jump'éel caída u presión tak le nivel le tensión vapor le fluido.
Le cavitación ultrasónica crea muuk' u cizallamiento jach altas yéetel chooj ta'an líquido tak 1000 m leti' s. Le chooj ta'an líquido aceleran le partículas yéetel provocan colisiones ichil partículas, reduciendo bey le Buka'aj le partículas sólidos yéetel gotas. Adicionalmente – localizada ichil yéetel le proximidades burbuja cavitación implosiona – u generan presiones extremadamente altas u orden u cientos atmósferas yéetel temperaturas orden u miles grados Kelvin.
Although ultrasonication is a purely mechanical processing method, it can produce a locally confined extreme temperature rise. This is due to the intense forces generated within and in close proximity to the collapsing cavitation bubbles, where easily temperatures of several thousands of degrees Celsius can be reached. In the bulk solution, the temperature increase resulting from a single bubble implosion is almost negligible, but the heat dissipation from numerous cavitation bubbles as observed in cavitation hot-spots (as generated by sonication with high-power ultrasound) can finally cause a measurable temperature increases in the bulk temperature. The advantage of ultrasonication and sonochemistry lies in the controllable temperature effects during processing: Temperature control of the bulk solution can be achieved by using tanks with cooling jackets as well as pulsed sonication. Hielscher Ultrasonics’ sophisticated ultrasonicators can pause the the ultrasound when an upper temperature limit is reached and continue with the ultrasonication as soon as the lower value of a set ∆T is reached. This is especially important when heat-sensitive reactants are used.

Le sonoquímica mejora u cinética le reacción

Dado ti' le sonicación genera vibraciones intensas yéetel cavitación, le cinética química ku yilik afectada. Le cinética juntúul t.u.m químico u correlaciona estrechamente yéetel le expansión yéetel implosión burbuja cavitación, ku afecta significativamente u dinámica u kaajil tu'ux le burbuja. Le gases disueltos ti' le solución reacción química afectan le yáantajo'ob ti' jump'éel reacción sonoquímica seen yéetel táanil térmicos bey químicos. Le táanil térmicos influyen ti' le máximas temperaturas ba'ax ku alcanzan ichil le colapso le burbuja ichil le vacío u cavitación; Le táanil químicos modifican le táanil le gases, yaan Jun involucrados ti' jump'éel reacción.
Le reacciones heterogéneas yéetel homogéneas yéetel cinética reacción chaanbelil, incluidas reacciones acoplamiento Suzuki, le precipitación, le cristalización yéetel le química emulsión, u predestinadas máaxo'ob ku yéetel xan ti' ultrasonidos potencia yéetel u sonoquímicos táanil.
Je'ebix, utia'al u síntesis ácido ferúlico, sonicación baja frecuencia (20kHz) ti' jump'éel potencia 180 W ts'áaj jump'éel rendimiento ácido ferúlico ti' le 94 ti chúumuk u 60 ° C te' 3 h. Le k'iino'oba' ya'ala'al máaxo'ob máano'ob Truong et ti' le. (2018) demuestran ka u búukinta'al baja frecuencia (bin yano'ob bocina yéetel irradiación ka'anal potencia) yutstal significativamente le tasa tzeltalo'obo' ts'áaik rendimientos superiores ti' le 90 ti chúumuk.

Química emulsión intensificada tumen ultrasonidos

Le reacciones heterogéneas, bey le química emulsión, u benefician significativamente ti' le ka'anatako'ob ultrasonidos potencia. Le cavitación ultrasónica Jáatspaj yéetel distribuyó le gotas Amal fase u kin tuukul homogénea ichil bey, creando jump'éel emulsión submicrónica wa nano. Dado ti' le gotas Buka'aj nanométrico ts'abal jump'éel kúuchil superficie drásticamente aumentada utia'al interactuar yéetel jejeláas gotas, le transferencia juuch' yéetel le velocidad reacción mejoran significativamente. Yáanal sonicación, le reacciones conocidas tumen u cinética típicamente chaanbelil muestran tasas ku drásticamente mejoradas, mayores rendimientos, bey subproductos wa residuos yéetel jump'éel ma'alo'ob eficiencia tuláakal. Le química ku emulsión mejorada tumen ultrasonidos u aplica in menudo utia'al u polimerización emulsiones, je'ebix, utia'al producir mezclas ti' polímeros, adhesivos yéetel ja' yéetel polímeros especiales.

10 ba'alo'ob k'a'abéet a wojeltik bey ma' maan jump'éel reactor químico

Le ken u elige jump'éel reactor químico ti' jump'éel químico tuukula', yaan ya'ab ba'ax influyen ti' le diseño óptimo ti' le reactor químico. Wa u tuukula' químico implica reacciones químicas heterogéneas u ya'abkach fases yéetel yaan jump'éel cinética reacción chaanbelil, u agitación le reactor yéetel le activación le tuukula' le ba'ax u influencia yo'osal u éxito le tzeltalo'obo' química yéetel utia'al le costes económicos (operativos) tu reactor químico tu láakal.
Le ultrasonicación mejora significativamente cinética reacción le reacciones químicas líquido-líquido yéetel líquido-sólido ti' reactores químicos tumen lotes yéetel recipientes reacción ti' internet ichil. Tune', le integración sondas ultrasónicas ti' jump'éel reactor químico u xu'ulsiko'ob le costes le reactor yéetel ma'alo'obkíinsiko'ob u eficiencia tuláakal yéetel le ma'alobil le producto final.
Jach tu menudo le ingeniería reactores químicos carece yéetel na'ato'ob yóok'ol le mejora ku procesos asistida tumen ultrasonidos. Xma' jump'éel k'ajóolil taam yóok'ol le influencia le ultrasonidos potencia, le agitación ultrasónica, le cavitación acústica yéetel le táanil sonoquímicos ti' le rendimiento le reactor químico, u análisis le reactor químico yéetel le fundamentos diseño convencional chéen páajtal producir ya'ala'al máaxo'ob máano'ob inferiores. Tu continuación obtendrá jump'éel visión tuláakal u le ventajas fundamentales ti' le ultrasonidos yo'osal le diseño yéetel le optimización reactores químicos.

Le ventajas u reactor u tanque jíita'al continuo intensificado tumen ultrasonidos (CSTR).

• • Reactores mejorados tumen ultrasonidos yo'osal laboratorio yéetel producción:
    Chéen ch'a'abil escalabilidad: Le procesadores ultrasónicos táan disponibles utia'al u producción Buka'aj laboratorio, piloto yéetel u nojoch escala
    Reproducible leti' repetible Ya'ala'al máaxo'ob máano'ob óolal ti' Jaajal le parámetros ultrasónicos controlables yéetel precisión
    Buka'aj u ba'al ka velocidad reacción: le reacciones intensificadas tumen ultrasonidos ku asab rápidas yéetel, Ba'axten seen asab económicas (menores costes).
  • Le sonoquímica jach aplicable seen utia'al fines generales bey especiales

– adaptabilidad & versatilidad, p'el. ej., opciones flexibles instalación yéetel configuración yéetel búukinta'al interdisciplinario

• Le ultrasonicación u utilizar u ti' entornos explosivos
  – purga (p'el. ej., manta nitrógeno).
  – Xma' superficie jaapal
• Limpieza sencilla: autolimpieza (CIP – limpieza ti' u kúuchil).
• Elige a materiales u construcción preferidos
  – u vidrio, u acero inoxidable, u titanio
  – Xma' sellos giratorios
  – Amplia variedad selladores
• Le ultrasonidos táan u béeytal utilizar u ti' jump'éel amplio rango temperaturas
• Le ultrasonidos táan u béeytal utilizar u ti' amplia gama presiones
• Efecto sinérgico yéetel uláak' tecnologías je'ebix, electroquímica (sonoelectroquímica), catálisis (sonocatálisis), cristalización (sonocristalización), etcétera.
• Le sonicación jach beetike' uts yo'osal u ma'alo'obkíinsiko'ob le biorreactores je'ebix, le fermentación.
• Disolución leti' Disolución: ti' le procesos disolución, le partículas ku máano'ob ti' jump'éel fase láak', je'ebix, ka le partículas sólidas ku disuelven ti' jump'éel líquido. Kula'an in le grado agitación influye ti' le velocidad le tuukula'. Ya'ab cristales mejen u disuelven jach asab séeb yáanal cavitación ultrasónica u juntúule' ti' reactores discontinuos agitados convencionalmente. Te'ela', xan u jaajil le jejeláas velocidades radica ti' le jejeláas tasas transferencia juuch' ti' le meyajo'ob le partículas. Je'ebix, le ultrasonicación ku aplica belal ch'a'iko'ob soluciones sobresaturadas, je'ebix, tu procesos cristalización (sonocristalización).
• Extracción química promovida tumen ultrasonidos:
  – Líquido-sólido, p'el. ej., extracción botánica, extracción química
  – Líquido-líquido: Le ken aplican ultrasonidos u juntúul t.u.m extracción líquido-líquido, ku crea jump'éel emulsión ti' jump'éel le fases ti' u láak'. Le formación emulsión conduce jump'éel aumento le ti' interfaciales ichil le ka'ap'éel fases inmiscibles, ku resulta ti' jump'éel asab flujo transferencia juuch' ichil le fases.

Wáaj bix mejora u sonicación le reacciones químicas ti' le reactores tanque jíita'al.

• Asab superficie Máax ku: Ti' le reacciones ichil reactivos ti' fases heterogéneas, chéen le partículas ku chocan ichil yan ti' le interfaz páajtal reaccionar. Cuanto nojochil bixake' le interfaz, asab colisiones páajtal ocurrir. A medida ti' jump'éel porción líquida wa sólida ti' jump'éel sustancia ku jaat ti' gotas asab mejen wa partículas sólidas suspendidas ti' jump'éel líquido fase continua, yo'osal u superficie le sustancia aumenta. Ku ts'o'okole', bey resultado ti' le reducción Buka'aj, le meyaj ku partículas aumenta yéetel, tune', le distancia chúumuk ichil le partículas disminuye. Le ba'ala' mejora u exposición le fase continua ti' le fase dispersa. Tune', le velocidad reacción aumenta yéetel le grado fragmentación le fase dispersa. Ya'ab reacciones químicas te' dispersiones wa emulsiones muestran mejoras drásticas ti' le velocidad reacción bey resultado u reducción le Buka'aj partícula tumen ultrasonidos.
• Catálisis (energía activación): Le catalizadores ku nuxi' ka' ti' ya'ab reacciones químicas, ti' le ma'alo'ob laboratorio yéetel le producción industrial. Tu menudo le catalizadores táan ti' fase sólida wa líquida yéetel le inmiscibles yéetel juntúul reactivo wa yéetel tuláakal le reactivos. Tune', óol tuláakal le máasewáalo'obo' ku le Óoxten, le catálisis jach jump'éel reacción química heterogénea. Tu producción le yik'áalil químicos k'a'abeto'ob asab importantes, bey le ácido sulfúrico, le amoníaco, le ácido nítrico, le eteno yéetel le metanol, le catalizadores desempeñan jump'éel ju'un Páaybe'en. Nukuch ti' le ma'alo'obtal ambiental ku basan procesos catalíticos. Juntúul colisión partículas conduce jump'éel reacción química, es decir jump'éel reagrupamiento átomos, chéen wa le partículas chocan yéetel suficiente energía cinética. Le ultrasonicación jach ka'a jach xoknáalo'obo' utia'al u ya'abtal u cinética le reactores químicos. Ti' jump'éel tuukula' catálisis heterogéneo, adición ultrasonidos ti' le diseño jump'éel reactor químico u xu'ulsiko'ob le necesidad jump'éel catalizador. Lela' u resultar ti' u búukinta'al bey catalizador wa catalizadores inferiores yéetel mix nobles.
• Asab frecuencia Máax ku leti' Transferencia juuch' mejorada: Le mezcla yéetel agitación ultrasónica u ti'al jump'éel método jach xoknáalo'obo' generar gotas yéetel partículas diminutas (es decir submicrónicas yéetel nanopartículas), ku ts'abal jump'éel asab superficie activa ti' le reacciones. Yáanal le intensa agitación adicional yéetel le micromovimiento causado tumen le ultrasonidos potencia, le frecuencia Máax ku ichil partículas aumenta drásticamente, ku resulta ti' jump'éel tasa tzeltalo'obo' significativamente mejorada.
• Plasma comprimido: Utia'al u ya'ab reacciones, jump'éel aumento u 10 Kelvin ti' le temperatura le reactor ku beetik u velocidad reacción ku duplique yan. Le cavitación ultrasónica u yaantal ti'its calientes localizados ma'alob reactivos u tak 5000K ichil le líquido ma' jump'éel calentamiento sustancial ti' le volumen total ti' líquido ti' le reactor químico.
• Ooxoj: Je'el ultrasónica energía ba'ax ku añada ti' le diseño jump'éel reactor químico, súutul finalmente ti' energía térmica. Tune', u reutilizar le energía utia'al le tuukula' químico. Kúuchil jump'éel aporte energía térmica yo'osal elementos calefactores wa vapor, le ultrasonicación ts'otik jump'éel tuukula' ku activa le energía kanáanil yo'osal vibraciones ka'anal frecuencia. Ti' le reactor químico, le je'ela' u yaantal cavitación ultrasónica u activó le tuukula' químico ti' ya'ab k'oja'ano'ob niveles. Ba'axten último le inmenso cizallamiento ultrasónico ti' le yik'áalil químicos ku ts'aik bix u resultado le tzeltalo'obo' ti' energía térmica es decir ooxoj. Je'el u páajtal u utilizar reactores discontinuos encamisados wa reactores ti' internet ichil utia'al u enfriamiento con el fin de mantener jump'éel temperatura tuukula' constante utia'al u reacción química.

Ultrasonidos u ka'anal rendimiento yo'osal u ma'alo'obkíinsiko'ob le reacciones químicas ti' CSTR

Hielscher Ultrasonics diseña, fabrica yéetel distribuye homogeneizadores yéetel dispersores ultrasónicos u ka'anal rendimiento utia'al u integración ti' reactores tanque jíita'al continuo (CSTR). Le ultrasonidos Hielscher ku utilizan way yóok'ol kaabe' utia'al xan, intensificar, acelerar yéetel ma'alo'obkíinsiko'ob le reacciones químicas.
Hielscher Ultrasonics’ Le procesadores ultrasónicos u disponibles ti' je'el Buka'aj, tak mejen dispositivos laboratorio tak nukuch procesadores industriales utia'al u aplicaciones química flujo. Le ajuste preciso ti' le ultrasónica amplitud (ba'ax le le parámetro ke) ku cha'antik utilizar le ultrasonidos u Hielscher u amplitudes bajas wa jach altas ka ajustar le amplitud exactamente ti' le condiciones u tuukula' ultrasónico requeridas tumen le yaan reacción química u específico.
Hielscher’s ultrasonic generator feature a smart software with automatic data protocolling. All important processing parameters such as ultrasonic energy, temperature, pressure and time are automatically stored onto a built-in SD-card as soon as the device is switched on.
Le maak procesos yéetel le registro datos le importantes utia'al u estandarización continua ti' le procesos yéetel le ma'alobil le producto. Le tsáabaltio'ob áantaj le datos u tuukula' registrados automáticamente, je'el xíixtik, le ejecuciones ku sonicación máako'ob síinajo'obo' yéetel Trauma le resultado.
Uláak' característica ch'a'abil u biilankiltej jach u kanik remoto ti' le navegador k sistemas ultrasónicos digitales. Ti' le kaambalil yo'osal remoto ti' le navegador, je'el máaxo'ob, je'elel, ajustar yéetel supervisar u procesador ultrasónico bix remota tak je'el ba'ax kúuchil.
Búukint u ti' máax ku To'one' bejla'e' tia'al a wojeltik yo'osal k homogeneizadores ultrasónicos u ka'anal rendimiento u páajtal u ma'alo'obkíinsiko'ob u reactor tanque agitación continua (CSTR).
Le uláak' tabla ku ts'aik ti' jump'éel indicación le Buka'aj u ba'al u procesamiento aproximada u k ultrasonidos: