Preparación ultrasónica u catalizadores utia'al le tzeltalo'obo' dimetil éter (DME).

Le éter dimetilo (DME) leti' jump'éel combustible alternativo favorable, ba'ax ku páajtal sintetizar ichil metanol ti', CO2 wa gas síntesis yéetel catálisis. Utia'al le tzeltalo'obo' catalítica u DME, ku requieren catalizadores potentes. Le catalizadores mesoporosos Buka'aj nanodimensionado bey le zeolitas ácidas mesoporosas, le zeolitas decoradas wa le catalizadores metálicos Buka'aj nanodimensionado bey le aluminio wa le cobre páajtal ma'alo'obkíinsiko'ob significativamente le tzeltalo'obo' DME. Le ultrasonido ka'anal intensidad jach tu láaka superior utia'al wa u nano-catalizadores ma'alob reactivos wa u nano-catalizadores. Aprenda asab yóok'ol bix biilankiltej le ultrasonidos utia'al u producción catalizadores micro yéetel mesoporosos yéetel excelente reactividad yéetel selectividad!

Catalizadores bifuncionales utia'al le tzeltalo'obo' directa u DME

Le producción dimetil éter (DME) leti' jump'éel tuukula' industrial ma'alob establecido u jats ta ichil ka'ap'éel wook: ti' yáax kúuchil, le hidrogenación catalítica ti' gas síntesis ti' metanol (CO/ CO2 + 3 H2 → CH'EL3Jay + H2HO) yéetel tu ka' kúuchil, jump'éel deshidratación catalítica posterior ti' le metanol yóok'ol catalizadores ácidos ti' producir (2CH3Jay → CH'EL3OCH3 + H2Wa). Le noj bejo' limitación le síntesis DME ka'ap'éel wook u relacionada yéetel u baja termodinámica ti' le fase síntesis metanol, ku resulta ti' baja tzeltalo'obo' gas tumen pasada (15-25 ti chúumuk). Tune', ku táan produciendo ka'anatako'ob coeficientes recirculación, bey ka'anatako'ob Baajux capital yéetel operación.
Utia'al u superar le limitación termodinámica, le síntesis directa u DME le significativamente asab favorable: ti' le tzeltalo'obo' directa ti' DME, le p'isibij síntesis metanol combina yéetel le p'isibij deshidratación ti' jump'éel chéen reactor
(2CO LETI' CO2 + 6 H2 → CH'EL3OCH3 + 3 H2(O).

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Le nanocatalizadores bey le zeolitas funcionalizadas, u sintetizan belal yáanal sonicación. Le zeolitas ácidas nanoestructuradas funcionalizadas, sintetizadas ti' condiciones sonoquímicas, proporcionan tasas superiores utia'al le tzeltalo'obo' dimetil éter (DME).

Le ultrasonicador UIP2000hdT (2kW). yéetel reactor flujo pasante jach jump'éel configuración comúnmente utilizada utia'al u síntesis sonoquímica u nanocatalizadores mesoporosos (je'ebix, zeolitas decoradas).

Le síntesis directa ti' DME Ku cha'antik ya'abtal le niveles tzeltalo'obo' tumen paso, tak jump'éel 19 ti chúumuk, ba'ax u k'áat u ya'al reducciones significativas u Baajux túun le inversión yéetel u tojol producción operativa u DME. Yóok'ol le k'oja'ano'obo' le tuukulil buka'ajil, u tojol producción u DME ti' síntesis directa ku reduce ti' jump'éel 20-30 ti Chúumuk ti' comparación yéetel le tuukula' tzeltalo'obo' convencional u ka'ap'éel wook. Utia'al u operar u yiik' síntesis directa ti' DME, k'a'abéet juntúul t.u.m catalítico bifuncional híbrido ma'alob eficiente. Le catalizador requerido k'a'ana'an u ofrecer le funcionalidad hidrogenación ti' CO leti' CO2 utia'al u síntesis metanol yéetel le funcionalidades ácidas, ba'ax ku yáantiko'ob u deshidratación le metanol. (cf. Millán et le. 2020).

Le síntesis directa ti' dimetil éter (DME) k'a'abet catalizadores bifuncionales ma'alob reactivos. Le síntesis catalizadores ultrasónicos ku cha'antik crear catalizadores mesoporosos nanoestructurados ma'alob eficientes, bey zeolitas ácidas u funcionalizadas tia'al ya'ala'al máaxo'ob máano'ob reacción catalítica u superiores.

Síntesis directa ti' le dimetil éter (DME) tu syngas ti' le catalizador bifuncional.
(© Millán et ti' le. 2020).

Síntesis u Catalizadores ma'alob Reactivos utia'al le tzeltalo'obo' DME Usando El Ultrasonido u Potencia

Le reactividad yéetel selectividad le catalizadores utia'al le tzeltalo'obo' dimetil éter ku páajtal ma'alo'obkíinsiko'ob significativamente yéetel u Ts'a'akal ultrasónico. Zeolitas bey zeolitas ácidas (je'ebix, zeolita aluminosilicato HZSM-5) yéetel zeolitas decoradas (je'ebix, yéetel CuO leti' ZnO leti' u le2O3). le le k'ajle' catalizadores ba'ax ku utilizan belal utia'al u producción DME.

Le coprecipitación ultrasónica ku cha'antik le producción nanocatalizadores CuO-ZnO-Al2O3 leti' HZSM-5 ma'alob eficientes

Síntesis híbrida u co-precipitación-ultrasonido u CuO-ZnO-Al2O3 leti' HZSM-5 utilizado ti' le tzeltalo'obo' - sión directa u gas síntesis dimetil éter bey combustible ya'ax.
Xook yéetel wíimbala': Khoshbin yéetel Haghighi, 2013.]

Le cloración yéetel u fluoración le zeolitas ku métodos eficaces utia'al u ajustar le acidez catalítica. Le catalizadores zeolita clorada yéetel fluorada bino'ob u preparados tumen le impregnación zeolitas (H-ZSM-5, H-MOR wa H-Y) utilizando ka'atúul precursores halógenos (cloruro amonio yéetel fluoruro amonio) ti' le xooko' realizado tumen le nu'ukulil investigación Aboul-Fotouh. Influencia le irradiación ultrasónica u evaluó utia'al optimizar je'el precursores halógenos utia'al u producción u dimetiléter (DME) yéetel le deshidratación metanol ti' jump'éel reactor lecho fijo. Le ensayo comparativo ti' catálisis DME tu síilaj ti' le catalizadores ku zeolita halogenada preparados yáanal irradiación ultrasónica muestran jump'éel asab rendimiento utia'al u formación DME. (Aboul-Fotouh et ti' le., 2016).
Ti' uláak' xook, le nu'ukulil investigación investigó tuláakal le variables importantes ti' ultrasonidos encontradas ti' le realización le deshidratación metanol ti' catalizadores zeolita H-MOR utia'al u producir dimetiléter. Utia'al u experiencias sonicación, le nu'ukulil investigación utilizó le Ultrasonicador bin yano'ob sonda Hielscher UP50H. Microscopio electrónico u barrido (SEM) máak u zeolita H-MOR sonicada (zeolita mordenita) séen aclarado ti' le metanol yan wéet utilizado bey jump'éel ka'a ultrasonidos ku ts'aik ti' ya'ala'al máaxo'ob máano'ob túun u homogeneidad le tamaños partícula ti' comparación yéetel le catalizador ma' tratado, Tu'ux aparecieron nukuch aglomerados yéetel ku ma' homogéneos. Le hallazgos certificaron ti' le ultrasonidos yaan jump'éel efecto taamil u resolución le célula unitaria yéetel, tune', ti' le comportamiento catalítico ti' le deshidratación metanol ti' dimetil éter (DME). NH3-TPD ye'esik u irradiación tumen ultrasonido ts'o'ok u mejorado u acidez le catalizador H-MOR, tune', leti', le rendimiento catalítico utia'al u formación DME. (Aboul-Gheit et ti' le., 2014).

Ultrasonicación le catalizador H-MOR (zeolita mordenita) tu ts'áaj jump'éel nanocatalizador ma'alob reactivo utia'al le tzeltalo'obo' DME.

SEM ultrasonidos H-MOR utilizando jejeláas medios
Xook yéetel máak: ©Aboul-Gheit et ti' le., 2014

Óol tuláakal le DME comercial ku yaantal tumen deshidratación metanol utilizando jejeláas catalizadores sólido-ácidos bey zeolitas, sillica-alúmina, alúmina, u le2O3–B2O3, etc. tumen le uláak' reacción:
KA'AP'ÉEL JA'ABO'OB3Jay <—> CH'EL3OCH3 + H2O (- 22.6k jmol-1)

Koshbin ka Haghighi (2013) tu beetajo'ob ya'abkach CuO–ZnO–Al2O3/HZSM-5 nanocatalizadores ti' jump'éel método combinado ti' co-precipitación-ultrasonido. Le nu'ukulil investigación tu kaxtaj "ku le empleo energía ultrasonido yaan jump'éel nojoch influencia u dispersión le función hidrogenación CO yéetel, tu consecuencia u rendimiento le síntesis DME. Durabilidad le nanocatalizador sintetizado asistido ultrasonido ku investigó ichil le gas síntesis ti' le reacción DME. Le nanocatalizador sa'atal jump'éel actividad insignificante ti' le transcurso reacción debido a formación coque te' ba'alche'ob cobre". [Khoshbin yéetel Haghighi, 2013.]

Nanocatalizador gamma-Al2O3 precipitado tumen ultrasonidos, ku ye'esik jump'éel ka'anal eficiencia ti' le tzeltalo'obo' DME.Juntúul nano-catalizador alternativo ma' zeolita, ba'ax xan le jach eficiente ti' le taak'in le tzeltalo'obo' DME, jach jump'éel catalizador poroso ti' γ-alúmina Buka'aj nanodimensional. Le alúmina porosa Buka'aj nano-grande γ bin sintetizada belal tumen precipitación yáanal mezcla ultrasónica. Le Ts'a'akal sonoquímico promueve síntesis nanopartículas. (cf. Rahmanpour et ti' le., 2012).

Ba'ax ten ku superiores le nano-catalizadores preparados tumen ultrasonidos.

Utia'al u producción catalizadores heterogéneos tu menudo u requieren materiales ka'anal ku añadido bey le metales preciosos. Le je'ela' ku beetik le catalizadores k'áati' costosos yéetel, tune', u mejora le eficiencia, bey le p'isik le ciclo kuxtal le catalizadores, le ba'ax económicos u importantes. Ichil le métodos wa u nanocatalizadores yilik, tu láaka sonoquímica ku considera bey juntúul método ma'alob eficiente. Le Buka'aj u ba'al ti' le ultrasonido ch'a'iko'ob meyajo'ob ma'alob reactivas, yo'osal u ma'alo'obkíinsiko'ob u mezcla yéetel utia'al u ya'abtal le transporte juuch' ku beetik u bixake' jump'éel láaka particularmente prometedora utia'al a xíimbaltik yo'osal le preparación yéetel activación le catalizador. Je'el u páajtal u producir nanopartículas homogéneas yéetel dispersas ma' necesidad u nu'ukulo'ob, costosos yéetel condiciones extremas.
Ti' ya'ab xook investigación, le científicos ku talo'ob le conclusión u wa u catalizadores ultrasónicos yilik le le método asab ventajoso utia'al u producción nano-catalizadores homogéneos. Ichil le métodos wa u nanocatalizadores yilik, tu láaka sonoquímica ku considera bey juntúul método ma'alob eficiente. Le Buka'aj u ba'al u sonicación intensa ch'a'iko'ob meyajo'ob ma'alob reactivas, yo'osal u ma'alo'obkíinsiko'ob u mezcla yéetel utia'al u ya'abtal le transporte juuch' ku beetik u bixake' jump'éel láaka particularmente prometedora utia'al a xíimbaltik yo'osal le preparación yéetel activación catalizadores. Je'el u páajtal u producir nanopartículas homogéneas yéetel dispersas ma' necesidad u nu'ukulo'ob, costosos yéetel condiciones extremas. (cf. Koshbin yéetel Haghighi, 2014).

Wa u catalizador ultrasónico yilik ts'aik bey resultado nanocatalizadores mesoporosos u superiores utia'al le tzeltalo'obo' dimetil éter (DME).

Le síntesis sonoquímica ku ts'aik bey resultado jump'éel catalizador CuO-ZnO-Al2O3 leti' HZSM-5 nanoestructurado ma'alob activo.
Xook yéetel wíimbala': Khoshbin yéetel Haghighi, 2013.

Le ultrasonidos ka'anal potencia bey le UIP1000hdT ku utilizan utia'al u nanoestructuración metales ma'alob porosos yéetel nanocatalizadores mesoporosos. (Beetik clic utia'al waaj a kóochkinsike'ex!).

Presentación esquemática ti' le táanil le cavitación acústica yóok'ol le uchik u péeksa'al u partículas metálicas. Le metales yéetel jump'éel ch'aaj fusión t'okik (p'el.M.) bey cinc (Zn) ku oxidan jaatsatako'ob; metales yéetel jump'éel ka'anal ch'aaj fusión bey le níquel (mix) yéetel titanio (Ti) exhiben uchik u péeksa'al u superficie yáanal sonicación. Le aluminio (ti' le) yéetel le magnesio (Mg) táakpajalo'ob ka'ansaj mesoporosas. Le metales Nobel ku resistentes ti' le irradiación tumen ultrasonido debido a u estabilidad xu'ullsa'al le oxidación. Le ti'its fusión le metales ku especifican grados Kelvin (k'uj).

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Ultrasonicadores ka'anal rendimiento utia'al u síntesis catalizadores mesoporosos

Le nu'ukulo'ob sonoquímicos utia'al u síntesis nano-catalizadores ka'anal rendimiento táan disponibles ti' je'el Buka'aj – tak ultrasonidos u laboratorio compactos tak reactores ultrasónicos jaatsatako'ob industriales. Hielscher Ultrasonics diseña, fabrica yéetel distribuye ultrasonidos u ka'anal potencia. Tuláakal le kaambalilo'ob ultrasónicos u najil ti' le sede Teltow, Alemania yéetel ku yaantalo'ob tak ti' tuméen le yóok'ol kaaba'.
Le ultrasonidos Hielscher ku páajtal controlar bix remota ti' le kaambalil yo'osal le navegador. Le parámetros sonicación ku páajtal monitorear yéetel ajustar yéetel precisión ti' le requisitos le tuukula'.Le sofisticado hardware yéetel le software na'at ti' le ultrasonicadores Hielscher u diseñados utia'al u garantizar jump'éel funcionamiento confiable, resultados reproducibles, bey facilidad búukinta'al. Le ultrasonicadores Hielscher le robustos yéetel confiables, ba'ax ku cha'ik u instalados yéetel operados ti' condiciones ti' aal. U páajtal tsáabaltio'ob áantaj yéetel marcar uchik u le ajustes operativos ti' jump'éel menú intuitivo, le tu u páajtal tsáabaltio'ob áantaj yéetel le pantalla táctil digital boonil yéetel le kaambalil yo'osal remoto ti' le navegador. Tune', tuláakal le condiciones procesamiento, bey le energía neta, energía total, le amplitud, le, le presión yéetel le temperatura, ku registran automáticamente ti' jump'éel tarjeta SD incorporada. Le je'ela' ti' Cha' xíixtik, ka comparar le ejecuciones u sonicación máako'ob síinajo'obo' ka optimizar le síntesis yéetel funcionalización nano-catalizadores ti' le asab ka'anal eficiencia.
Le kaambalilo'ob ultrasónicos Hielscher ku utilizan way yóok'ol kaabe' utia'al le procesos síntesis sonoquímica yéetel u demostrado u confiables utia'al u síntesis nano-catalizadores zeolita ka'anal calidad, bey derivados zeolita. Le ultrasonicadores industriales Hielscher páajtal ejecutar uchik altas amplitudes ti' funcionamiento continuo (24 leti' 7 leti' 365). Amplitudes tak 200 μm ku páajtal generar uchik continuamente yéetel sonotrodos estándar (sondas ultrasónicas leti' bak). Utia'al amplitudes láayli' asab altas, le sonotrodos ultrasónicos personalizados u disponibles. Debido a u robustez yéetel yáanal mantenimiento, k ultrasonicadores ku instalan comúnmente utia'al u aplicaciones ti' aal yéetel tu entornos exigentes.
Le procesadores ultrasónicos Hielscher utia'al u síntesis sonoquímica, funcionalización, nanoestructuración yéetel desaglomeración ts'o'ok u instalados way yóok'ol kaabe' u escala comercial. Búukint u ti' máax ku To'one' bejla'e' utia'al discutir u tuukula' fabricación nano-catalizadores! K máaxo'ob ku ma'alob experimentado yéetel encantado ti' ts'aiko'on a wojeltik yóok'ol u yiik' síntesis sonoquímica, le kaambalilo'ob ultrasónicos yéetel le tojol!
Yéetel u ventaja método síntesis ultrasónica, u producción nano-catalizador mesoporosos sobresaldrá ti' eficiencia, simplicidad yéetel yáanal ta manaj ti' comparación yéetel uláak' procesos síntesis catalizadores.

Le uláak' tabla ku ts'aik ti' jump'éel indicación le Buka'aj u ba'al u procesamiento u aproximado k ultrasonicators:

Volumen lote Tasa flujo Dispositivos recomendados
1 u 500mL 10 200 mL leti' min UP100H
10 u 2000mL 20 400 mL leti' min. UP200Ht, UP400St
0.1 ti' 20L 0.2 u 4 L leti' min UIP2000hdT
10 ti' 100L 2 10 L leti' min UIP4000hdT
N.a. 10 100 L leti' min UIP16000
N.a. asab nojoch Cluster u UIP16000

Ti' máax ku yéetel to'on! Leti' k'áatiko'ob k!

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Meyaj le uláak' formulario utia'al solicitar a'alajil t'aan adicional yo'osal procesadores ultrasónicos, aplicaciones yéetel tojol. K encantados u discutir u tuukula' yéetel tech ka ofrecer ti' jump'éel ultrasónico yaan u cumpla yéetel u requisitos!









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Le nanoestructuración ultrasónica ti' metales yéetel zeolitas u ti'al jump'éel láaka ma'alob efectiva producir catalizadores ka'anal rendimiento.

Le Dra. Andreeva-Bäumler, u le Universidad ti' Bayreuth, táan u meyaj yéetel le ultrasonicador UIP1000hdT yóok'ol nanoestructuración metales con el fin de kéen p'áatak catalizadores superiores.


Le homogeneizadores ultrasónicos u ka'anal cizallamiento ku utilizan ti' le laboratorio, le mayakche'o' meyaj, le piloto yéetel le procesamiento industrial.

Hielscher Ultrasonidos fabrica homogeneizadores ultrasónicos u ka'anal rendimiento utia'al u aplicaciones mezcla, dispersión, emulsión yéetel extracción ti' laboratorio, piloto yéetel escala industrial.



Literatura leti' Referencias


Hechos u tojol le su'utalil K'ajóolt

Dimetil éter (DME) bey combustible

Juntúul le k'ajle' usos previstos ti' le dimetil éter jach u ka'anatako'ob bey sustituto propano ti' le GLP (gas propano líquido), ba'ax ku meyajtiko'ob bey combustible utia'al kisbuuts'o'ob, ti' le hogares yéetel le industria. Ti' le autogas propano, dimetil éter xan ku páajtal utilizar bey juntúul mezcla.
Ku ts'o'okole', DME xan jach jump'éel combustible prometedor utia'al u motores diesel yéetel turbinas gas. Utia'al le motores diesel, le ka'anal meyaj ku u cetano 55, tu comparación yéetel le u combustible diesel petróleo yéetel números cetano 40-53, Jach ma'alob ventajoso. Chéen le k'a'abeto' modificaciones moderadas utia'al u permitir ti' jump'éel kisbuuts'o' diesel yeelel dimetil éter. Simplicidad le compuesto tsolokbal carbono kóom conduce ichil le combustión ti' emisiones jach bajas u xooko'obo' particulado. Tuméen táan a razones Beyxan ti' kaambalilo'ob yaantal libre ti' azufre, le dimetil éter k'iin k'aaba' páajtal yéetel le regulaciones ku emisión asab estrictas ti' Europa (EURO5), Estados Unidos (EE. UU. 2010) yéetel Japón (Japón 2009).


Ultrasonidos u ka'anal rendimiento! Le gama yik'áalil Hielscher baal tuláakal le espectro, tak le ultrasonido laboratorio compacto yóok'ol kúuchilo'ob sobremesa tak sistemas ultrasónicos completamente industriales.

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