Le compuestos ku ya'alik azufre ti' le petróleo crudo, petróleo, diesel yéetel uláak' aceites combustibles incluyen sulfuros, tioles, tiofenos, benzotifenos yéetel dibenzotiofenos sustituidos (BT yéetel DBT), benzonaftiofeno (BNT) yéetel ya'ab moléculas asab complejas, ti' ku condensados le formas asab náats'al. Le reactores ultrasónicos ti' Hielscher ku yáantiko'ob le tuukula' desulfuración taam oxidativa requerido utia'al u beetik yéetel le estrictas regulaciones ambientales actuales yéetel le especificaciones diesel azufre ultra yáanal (ULSD, 10 ppm azufre).

Desulfuración oxidativa (Sao).

Desulfuración oxidativa yéetel peróxido hidrógeno yéetel posterior extracción tumen solventes u ti'al jump'éel ma'alo'obtal desulfuración taam u ka'ap'éel jejelas súutukil jump'éel xu'ulsiko'ob cantidad compuestos organosulfurados ti' aceites combustibles. U utilizan reactores ultrasonidos Hielscher ti' ambas jejelas súutukil jump'éel yo'osal u ma'alo'obkíinsiko'ob u cinética u reacción u transferencia fase yéetel disolución tarifas ti' kaambalilo'ob ti' fase líquido-líquido.

Diagrama flujo utia'al u desulfurización oxidativa yo'osal ultrasonidos asistida – 2 jejelas súutukil jump'éel

Ti' le yáax p'isibij ti' le desulfurización oxidativa yo'osal ultrasonidos asistida, peróxido hidrógeno ku meyajtiko'ob bey jump'éel oxidante utia'al u oxidar selectivamente le moléculas ya'alik azufre táan presentes ti' aceites combustible ti' u tu yo'osal sulfóxidos wa Sulfonas yáanal O'olkij condiciones utia'al u ya'abtal u solubilidad ti' solventes polares yéetel juntúul aumento ti' le polaridad. Ti' le p'isibij, le insolubilidad ti' le polar fase acuosa yéetel le fase orgánica jach jump'éel talamil significativo ti' le tuukula' desulfurización oxidativa bey ambas fases reaccionen ichil yan chéen ti' le interfase. Ma' ultrasonidos, lela' resulta ti' jump'éel tasa reacción baja yéetel chaanbelil tzeltalo'obo' organosulfurados ti' le t.u.m ka'ap'éel fases.

Emulsificación ultrasónica

Le fase oleosa yéetel le fase acuosa ku xa'ak'pajal ka bombean ti' jump'éel mezclador estático utia'al u producir jump'éel emulsión yanak ti' jump'éel relación volumétrica constante ku ts'o'okole' ku tuláakal le reactor mezcla ultrasónico. Te'elo', le cavitación ultrasónica u yaantal jump'éel ka'anal cizallamiento hidráulico yéetel pa' le fase acuosa ti' gotas submicrónicas yéetel Buka'aj nanométrico. Bey yo'osal u superficie específica ti' le límite fase influye ti' le velocidad química ti' reacción, le reducción significativa ti' le metros le gotas mejora le cinética reacción yéetel reduce wa elimina necesidad agentes transferencia fase. Usando ultrasonidos, le porcentaje volumen ti' le peróxido ku je'el xu'ulsiko'ob, tuméen le emulsiones asab finas k'a'anan menos volumen utia'al u ts'aik u ti' jump'éelili' kuchil-superficie Máax ku fase tsaats.

Oxidación yo'osal ultrasonidos asistida

Cavitación ultrasónica u yaantal ku ts'tantik ku calentamiento (~ 5000 k'uj), altas presiones (~ 1000atm), nuxi' calefacción yéetel refrigeración () le tasas>10⁹ K/sec) yéetel corrientes ti' chorro líquidos (~ 1000 kilómetro leti' h). Le entorno extremadamente reactivo oxida tiofenos ti' le fase tsaats asab jáan ka asab jaatsatako'ob asab sulfóxido polar ka Sulfonas. Catalizador je'el u páajtal u yáanta'al le tuukula' oxidación Ba'ale' ma' le láakal. Anfifílicas emulsión catalizadores wa catalizadores transferencia fase (PTC), tales como sales amonio cuaternario yéetel u Buka'aj u ba'al chen utia'al disolver ti' ts'a'abal acuosos yéetel orgánicos ku séen demostrado utia'al incorporar yéetel le oxidante yéetel le transporte le interfaz fase ti' le fase reacción, aumentando bey le velocidad reacción. Reactivo u Fenton u añadir u yo'osal u ma'alo'obkíinsiko'ob u eficiencia desulfuración oxidativa utia'al u combustibles diesel yéetel ye'esik jump'éel ma'alo'ob efecto sinérgico yéetel le tuukula' oxidación sono.

Transferencia juuch' mejorada tumen ultrasonido potencia

Ka compuestos organosulfur reaccionan ti' jump'éel límite fase, le sulfóxidos yéetel Sulfonas ku acumulan way le gotita acuosa yéetel bloquean uláak' compuestos azufre interacción ti' fase acuosa. Le cizalla hidráulica causada tumen corrientes ti' chorro cavitacionales yéetel resultado acústico streaming ti' flujo turbulento yéetel transporte materiales tak ka ti' le meyajo'ob le gotita yéetel conduce le fusión repetida yéetel posterior formación gotitas ka'a. Medida u avanza le oxidación yéetel le, sonicación kaambal. le exposición yéetel interacción ti' le reactivos.

Extracción tu fase transferencia Sulfonas

Ka' ts'o'ok u oxidación yéetel u separación le fase acuosa (H2O2), le sulfonas ku páajtal extraer utilizando jump'éel disolvente polar, bey le acetonitrilo ti' le segunda p'isibij. Le sulfonas ku transferirán le límite fase ichil ambas fases ti' le fase solvente utia'al u asab polaridad. A el igual u ti' le yáax p'isibij, le reactores ultrasónicos ti' Hielscher aumentan le extracción líquido-líquido le beetik jump'éel emulsión turbulenta Buka'aj u fino le fase solvente ti' le fase tsaats. Le ba'ala' aumenta le superficie Máax ku fase ka ts'aik bix u resultado le extracción ka reduce u búukinta'al disolventes.

U pruebas laboratorio escala piloto yéetel producción

Hielscher Ultrasonics k'u'ubul ti' prueba, verificar yéetel utilizar le ma'alo'obtal je'el escala. Básicamente Meyajta'ab tu 4 wook, chéen.

1. Xa'ak'tik tsaats yéetel H2O2 ka sonicate utia'al u oxidar le compuestos azufre
2. Centrífuga utia'al u separar le fase acuosa
3. Xa'ak'tik le fase oleosa yéetel solvente ka someter u ultrasonidos utia'al u extraer le Sulfonas
4. Centrífuga utia'al u separar le fase solvente yéetel Sulfonas

U escala u laboratorio, u utilizar jump'éel UP200Ht utia'al a we'esik le ba'ax ka ajustar parámetros k'a'abeto'ob, tales como u concentración u peróxido, temperatura tuukula', k'iin ti' sonicación yéetel intensidad bey búukinta'al catalizador wa disolvente.
A nivel de sobremesa, jump'éel potente sonicador bey le UIP1000hdT wa UIP2000hdT ku cha'antik simular ambas u jejelas súutukil jump'éel bix independiente u caudales u 100 u 1000 L leti' h (25 ti' 250 gal leti' hr) yéetel optimizar le parámetros tuukula' yéetel sonicación. Le nu'ukulil ultrasónico u Hielscher u meenta'an yo'osal escalar linealmente u volúmenes u procesamiento asab nukuch u escala piloto wa u producción. U ts'o'ok demostrado ti' le kúuchilo'ob Hielscher funcionan u kin tuukul confiable utia'al procesos ka'anal volumen, incluida refinación combustible. Hielscher u yaantal kaambalilo'ob ti' contenedores, combinando varios k dispositivos ka'anal potencia ti' 10kW wa 16kW ti' clústeres ti' jump'éel ch'a'abil integración. Le diseños utia'al u beetik yéetel le requisitos entornos peligrosos xan u disponibles. Le uláak' tabla enumera le volúmenes procesamiento yéetel le tamaños u nu'ukulil recomendados.

Yaan u ultrasónico le mezcla – 2 hebras 6x10kW (2x120m³(leti' hr).

Beneficios u búukinta'al ultrasonidos

UAODS ku ventajas significativas ti' comparación yéetel le HDS. Tiofenos sustituidos benzo - ka dibenzothiophenes u oxidan yáanal condiciones temperatura yéetel presión baja. Tune', hidrógeno ko'oj ma' k'a'abéet meentik le tuukula' asab yáax utia'al le refinerías mejen yéetel k'as poloktak, wa refinerías aisladas ma' situadas naats' jump'éel tubería hidrógeno. Le velocidad ku asab reacción yéetel temperatura u reacción leve yéetel presión evitan empleo costosos solventes apróticos wa anhidros.
Integrar jump'éel desulfuración oxidativa yo'osal ultrasonidos asistida (UAODS) unidad yéetel juntúul unidad hidrotratamiento convencional u ma'alo'obkíinsiko'ob u eficiencia ti' le producción combustibles diesel u t'okik yéetel ultra yáanal azufre. Le ma'alo'obtal u utilizar u ka'ache' wa ka' hydrotreatement convencional utia'al Éens le nivel azufre.
Le tuukula' UAODS je'el u páajtal u xu'ulsiko'ob le estimación le Baajux capital tumen asab Chúumuk ti' comparación yéetel u tojol jump'éel túumben ka'anal presión hydrotreater.

Desventajas hidrodesulfuración (HDS).

Hidrodesulfuración (HDS) jump'éel tuukula' ma'alob eficiente utia'al u eliminación tioles, sulfuros yéetel disulfuros, leti' talamil u tselik compuestos refractarios ku ya'alik azufre bey dibenzothiophene yéetel u derivados (je'ebix, 4, 6- (dimethydibenzothiophene 4, 6-DMDBT) ti' jach t'okik. Altas temperaturas, altas presiones yéetel u jant p'áatalij hidrógeno ka'anal conducción tak le capital yéetel Baajux HDS desulfuración taam ultra u operativos. Nojoch capital yéetel le Baajux ti' le inevitables. Restantes niveles ti' trazas azufre táan u béeytal u envenenar le catalizadores metales nobles utilizados ti' le tuukula' re-formación yéetel transformación wa le catalizadores electrodos utilizados pilas combustible.