Pulsatsiya reaktori - Pulsation reactor

Pulsatsion reaktor texnologiyasi aniq aniqlangan xususiyatlarga ega mayda kukunlarni ishlab chiqarish uchun termal protsedura.

Pulsatsiya reaktori texnologiyasi - bu maxsus funktsional printsipga ega bo'lgan termal protsedura, natijada reaktsiya parametrlari va reaktsiya muhiti paydo bo'ladi va natijada sirt jihatidan boshqa xususiyat parametrlariga olib keladi, reaktivlik, bir xillik va zarracha hajmi kukunli materialdan iborat.

Texnologiya seramika va mikroskopik kukunlarni ishlab chiqarishda, shuningdek, juda faol ishlab chiqarishda ayniqsa samarali ekanligini isbotladi katalizatorlar. Bundan tashqari, oddiy oksidlar kabi zirkonyum oksidi doping elementlari bilan yoki aralash oksidlar kabi shpinel pulsatsiya reaktorida ishlab chiqarilishi mumkin.

Tarix

O'z-o'zidan ishlaydigan ARGUS-Shmidt trubkasi

Britaniyalik olim B. Xiggins 1777 yilda pulsatsiyalanuvchi alanga hodisasini kashf etdi. Ushbu hodisa maxsus adabiyotlarda "kuylash alangasi ”. Biroq, 1930 yilgacha tegishli dastur topilmadi. Pol Shmidt birinchi bo'lib ARGUS-Shmidt trubkasi ixtirosi bilan pulsatsiyalanuvchi olovni ishlatgan (1-rasm). Pulsatsiyalanuvchi yonish, shuningdek, isitish uchun issiq gaz hosil qilish va qozonxonalarni yoqish uchun ishlatilgan.

Ushbu printsip saksoninchi yillarda Veymar shahridagi SKET institutida pulsatsiyalanuvchi yonishning issiqlik, materialni o'zgartirish jarayonlarini bajarish uchun birlik sifatida mosligini aniqlash uchun sinovdan o'tkazildi. O'sha paytda institut tomonidan allaqachon pulsatsiya reaktori deb atalgan. Jarayoni bilan bir qatorda tsement klinkeri otish, polishing agentlarini ishlab chiqarish temir oksalat optik sanoat va sirt faol ishlab chiqarish uchun katalizator dan substratlar gibbsit shuningdek, tekshirildi.

Pulsatsiya reaktori texnologiyasi to'qsoninchi yillardan boshlab atrof-muhitni muhofaza qilish texnologiyasida, xususan loy quritish va qatronlar bilan bog'langan quyma qumlarni qayta tiklash. 2000 yildan boshlab pulsatsiya reaktori sanoat miqyosida katalitik kukunlarni ishlab chiqarish uchun ishlatilgan.

Pulsatsiyalanuvchi yonish printsipi yillar davomida IBU-tec Advanced Materials AG kompaniyasi tomonidan ishlab chiqilgan (SKET institutidan paydo bo'lgan va bugungi kunda ham mavjud), u nihoyat 2008 yilda yana bir sinov inshootini sinovdan o'tkazdi va foydalanishga topshirdi. reaktorlar, endi foydalanish mumkin edi oksidlovchi, inert yoki kamaytirish Materiallarni talab qilinadigan darajada ishlov berish uchun issiq gaz atmosferasi. Bundan tashqari, yaxshilangan zavod nozik zarralar va katalitik kukunlarni ishlab chiqarish uchun juda mos bo'lganligi aniqlandi.

Bugungi kunda pulsatsiya reaktori texnologiyasi ximiyada aniqlangan texnologik muhandislik bilan faol zarrachalarni ishlab chiqarish uchun mikroyapı xususiyatlari.

Tuzilishi va funktsionalligi

Asosan, pulsatsiya reaktori davriy ravishda tavsiflanishi mumkin vaqtinchalik gaz bilan ishlangan moddalarni termik tozalash uchun ishlatilishi mumkin bo'lgan quvur tipidagi reaktor. Issiq gazning pulsatsiyalanuvchi oqimi issiq gaz generatorida hosil bo'ladi reaktor kuyish orqali tabiiy gaz yoki vodorod atrofdagi havo bilan. Issiq gaz "rezonans trubkasi" deb nomlangan orqali oqadi, unga chang, suyuqlik yoki gaz shaklida reaktivlarni qo'shish mumkin. The reaktiv rezonans trubkasi orqali oqadigan issiq gaz bilan ishlov beriladi va bu jarayon mos sovutish orqali tugaydi. Tayyor mahsulot tozalanadigan filtrda ajratiladi. Mahsulotni davom etayotgan jarayon davomida shlyuz tizimi yordamida olib tashlash va bochkalarda yig'ish mumkin katta sumkalar. Mahsulotning atrof-muhitni ifloslanish xavfi, reaktorda mavjud bo'lgan vakuum, shu jumladan filtr orqali butunlay chiqarib tashlanishi mumkin.

Pulsatsiya reaktorining sxematik tuzilishi

Rezonans trubkasida quvur diametri bo'ylab deyarli doimiy haroratga ega deyarli naychaga o'xshash oqim hosil bo'ladi ( reaktiv ) issiq gazning pulsatsiyalanuvchi oqimi orqali. Ushbu naycha shaklidagi oqim torga olib keladi yashash vaqtini taqsimlash. Bundan tashqari, pulsatsiyalanuvchi issiq gaz oqimi ko'payishiga olib keladi konvektiv zarrachalarga va / yoki undan issiqlik va massa o'tkazish.

Issiq gaz ikki xil usulda hosil bo'lishi mumkin. Yoki issiq gaz generatori yuqori darajadagi ortiqcha havo bilan ishlaydi (λ ≥ 2) yoki issiq gaz atmosferasi ozgina miqdorda hosil bo'lishi mumkin kislorod yoki umuman yo'q. Pulsatsiya reaktoridagi issiq gaz harorati 250 ° - 1350 ° C gacha (yuqori haroratgacha kengayish davom etmoqda). Biroq, reaktiv qo'shilgandan keyin haqiqiy ishlov berish harorati ushbu qiymatlardan sezilarli darajada farq qilishi mumkin. Kerakli ishlov berish harorati harorat o'zgarishi bilan tizimli tajribalar orqali aniqlanishi mumkin.

Tozalash harorati va issiq gaz atmosferasining turiga qo'shimcha ravishda pulsatsiya reaktorlari ham sozlash imkoniyatini beradi chastota va amplituda pulsatsiyaning (ya'ni fazoviy) tebranuvchi o'simlikning geometriyasini o'zgartirmasdan, ishlov beriladigan materialga muvofiq issiq gaz oqimi).

Jarayonning o'ziga xos xususiyatlari

Pulsatsiya reaktoridagi issiq gazning pulsatsiyalanuvchi oqimi juda yuqori isitish tezligini va issiqlik jarayonidagi issiq gazdan zarrachaga issiqlikni sezilarli darajada oshirilishini ta'minlaydi. Bu ma'lum bir zarracha hajmini, sirt holatini va faza tarkibini aniqlash uchun foydalidir.

Yonuvchan reaktivlardan foydalanish pulsatsiya reaktori bilan muhim ahamiyatga ega emas. Ham yonuvchan, ham yonmaydigan reaktiv moddalar unda ishlatilishi mumkin.

Reaktorda haroratning teng taqsimlanishi yaxshi va tor yashash vaqtini taqsimlash qattiq shakllanishiga to'sqinlik qiladi agregatlar ruxsat berayotganda bir hil materialni davolash.

Pulsatsiya reaktori qamrab olgan harorat oralig'i nisbatan ancha yuqori buzadigan amallar quritgichlari Masalan, yumshoq quritish faqat ma'lum darajada mumkin, ammo kombinatsiyasi quritish va kalsinatsiya mumkin.

Pulsatsiya reaktorining xususiyatlari

  • Suyuqliklarni purkash, to'xtatib turish va moddiy ozuqa sifatida qattiq moddalar (chang)
  • qisqa yashash vaqti Ƭ: 100 milodiy - 10 s
  • isitish va sovutish tezligini sezilarli darajada oshirdi
  • Materiallarni qayta ishlash harorati: 250 ° C - 1350 ° C
  • Natijada paydo bo'lgan bosim va tezlikning o'zgarishi tufayli issiqlik va massa uzatish tezligi yaxshilandi pulsatsiya (200-500%)
  • bir hil haroratni taqsimlash
  • Oksidlanish, kislorodsiz yoki kamaytirish issiq gazli atmosfera

Qimmatbaho moddiy xususiyatlar

Ilova

Patentlar

  • Patentga talabnoma [1]: Pulsatsion reaktorda granat fosforlarni tayyorlash jarayoni. ro'yxatdan o'tgan 21. May 2007, chop etilgan 30. iyul 2009, Ixtirochilar: Stefan Ambrosius, Lars Leydolf.
  • Patentga talabnoma [2]: Zarralarni yaratish usuli va termal reaktor. ro'yxatdan o'tgan 28. sentyabr 2007 yil, nashr etilgan 26. avgust 2009 yil, Abituriyent: IBU-tec zamonaviy materiallari AG, ixtirochilar: Stefan Ambrosius, Lars Leydolf.
  • Patentga talabnoma WO2007144060 A1: Verfahren zur herstellung von granat-leuchtstoffen in einem pulsationsreaktor. ro'yxatdan o'tgan 21. May 2007, nashr etilgan 21. Dekabr 2007 yil, Ariza beruvchi: Merck Patent GmbH, Ixtirochilar: Gerd Fischer, Tarek Xalil, Lars Leydof, Xolger Vinkler.
  • Patentga talabnoma WO2002072471 A2: Verfahren zur herstellung von multinären metalloxidpulvern in pulsationsreaktor. ro'yxatdan o'tgan 6. Mart 2002, nashr etilgan 19. sentyabr 2002, Ariza beruvchi: Merck Patent GmbH, Ixtirochilar: Stefan Remke, Bernd Myuller, Gyunter Ridel, Stefan Ambrosius, Bernd Dahm.
  • Patentni qo'llash DE102006046803 A1: Verfahren und thermischer Reaktor zur Herstellung von Partikeln. ro'yxatdan o'tgan 29. sentyabr 2006, chop etilgan 3. aprel 2008, Arizachi: Ibu-Tec Gmbh & Co. KG, ixtirochilar: Stefan Ambrosius, Lars Leydolf.
  • Patentga talabnoma DE102006039462 B4: Verfahren zur Herstellung von Partikeln. ro'yxatdan o'tgan 23. avgust 2006, chop etilgan 18. fevral 2010, Arizachi: Ibu-Tec ilg'or materiallari AG, ixtirochilar: Gerd Fisher, Tarek Xalil, Lars Leydof.

Tashqi havolalar

Manbalar

  • S. Begand, B. Dahm, S. Ambrosius: Einsatz des Pulsationsreaktors für die Stoffbehandlung in der chemischen Industrie. In: Chemie Ingenieur Technik. 70-jild, 1998 yil 6-son, p. 746-749.