CN101940902A - 一种采用脉冲波提高催化化学反应效率的工艺方法 - Google Patents
一种采用脉冲波提高催化化学反应效率的工艺方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101940902A CN101940902A CN 201010163482 CN201010163482A CN101940902A CN 101940902 A CN101940902 A CN 101940902A CN 201010163482 CN201010163482 CN 201010163482 CN 201010163482 A CN201010163482 A CN 201010163482A CN 101940902 A CN101940902 A CN 101940902A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- wave
- impulse wave
- chemical reaction
- liquid
- pressure
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 title claims abstract description 33
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 title abstract description 6
- 238000003672 processing method Methods 0.000 title abstract 3
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 28
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 14
- 239000000376 reactant Substances 0.000 claims abstract description 14
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract description 13
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 abstract description 2
- 230000003068 static effect Effects 0.000 abstract description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 239000002808 molecular sieve Substances 0.000 description 2
- URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N sodium aluminosilicate Chemical compound [Na+].[Al+3].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011973 solid acid Substances 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 238000004945 emulsification Methods 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 239000003863 metallic catalyst Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
本发明公开了一种采用脉冲波提高催化化学反应效率的工艺方法，所述工艺方法是在反应器的催化反应过程中提供一种脉冲波，所述脉冲波为电磁波或超声波，通过脉冲波加快反应物在催化剂表面接触的频率与生成物离开催化剂表面的速度，也使生成物能尽快的离开催化剂表面给反应物让出更多的反应空间，从而提高催化化学反应效率。当强力的超声波辐射到液体中，液体以静压(一个标准气压)为中心进行变化，在压力到零气压以下时，溶解在液体中的气体会形成微小气泡核，进而产生无数近似真空的微小空洞(空穴)。由空穴作用使液体局部发生高温高压(1000大气压，5500℃)，再经振动产生的搅拌，促使化学或物理作用的相乘，液体不断地乳化分散，进一步促进催化化学反应的效率。
Description
技术领域
本发明涉及催化化学反应方法，尤其是涉及一种通过采用脉冲波提高催化化学反应效率的工艺方法。
背景技术
在石化行业的各种裂化、重整、精馏等化工反应中，都必须用到固体酸碱催化剂、分子筛催化剂、金属催化剂、金属氧化物催化剂等不同种类的催化剂来促进反应的进行，或者是使反应按照设定的要求选择性的进行。各种催化剂在发挥作用的过程中，都需要反应物质能与催化剂相当大的比表面积进行充分而不断更新的接触，这样才能大大的提高反应物质间传质的不断进行，从而促使催化化学反应效率的提高。
发明内容
为了改变传统催化化学反应过程中，单靠反应物质浓度差产生对流来促使反应物质在催化剂表面接触和更新的问题。本发明提出了一种适用于气—液、液—液催化化学反应，采用脉冲波来加快反应物质在催化剂表面接触机率和更新频率，提高催化化学反应效率的工艺方法。
本发明所述工艺方法是在反应器现有催化反应过程中提供一种脉冲波，所述脉冲波为电磁波或超声波，通过脉冲波加快反应物在催化剂表面接触的频率与生成物离开催化剂表面的速度。
本发明优选频率高于20KHz的超声波。在本发明中通常使用的超声波频率为28KHZ-50KHZ之间、功率为500W-1800W之间。
本发明通过给反应器在催化反应过程中提供一种脉冲波，来促使反应物和生成物的运动加剧，从而加快反应物与催化剂表面的接触频率，使反应物质尽可能快的与催化剂表面接触，同时使生成物质尽可能快的离开催化剂表面，也使生成物能尽快的离开催化剂表面给反应物让出更多的反应空间，从而提高催化化学反应效率。当强力的超声波辐射到液体中，液体以静压(一个标准气压)为中心进行变化，在压力到零气压以下时，溶解在液体中的气体会形成微小气泡核，进而产生无数近似真空的微小空洞(空穴)。由空穴作用使液体局部发生高温高压(1000大气压，5500℃)，再经振动产生的搅拌，促使化学或物理作用的相乘，液体不断地乳化分散，进一步促进催化化学反应的效率。
本发明规定的脉冲频率会随着化学反应设备的型号、化学反应物质等因素而变化，可以是电磁波或超声波，但优选频率高于20KHz的超声波。在本发明中通常使用的超声波为频率在28KHZ-50KHZ之间，功率在500W-1800W之间。
具体实施方式
实施例1，在装有固体酸碱催化剂的反应器中，本发明选用的一种超声波装置为投入式超声波震板，震动板是一种典型的尺寸为L×W×H(毫米)630×450×100，投入式超声震板装置由震板及超声波发生器两部分构成。每块震板上有超声震子36只，超声功率为1800W(功率可调)，频率28kHz。这种超声震板安装相当的灵活和方便，可以在各种类型的化工反应塔中液体反应物中进行安装，震板的规格可以根据反应塔的具体情况进行定制，同样震子的频率和功率也可以根据反应塔的具体情况进行调整。当有脉冲波存在的情况下，反应物会以更高的效率靠近催化剂的酸、碱活性中心，从而使反应能更高效的向生成物方向发生。
实施例2：在装有分子筛催化剂的反应器中，本发明选用的一种超声波装置为投入式超声波震板，震动板一种典型的尺寸为L×W×H(毫米)630×450×100，投入式超声震板装置由震板及超声波发生器两部分构成。每块震板上有超声震子36只，超声功率为1200W(功率可调)，频率45kHz。当有脉冲波存在的情况下，反应物会以更快的速度吸附在催化剂的表面，发生催化反应。同样反应得到的生成物在脉冲波的作用下，也会更快的脱离催化剂表面，让出更多的催化剂表面空位给反应物，加快化学反应的进行。
当然本发明还可选用电磁波作为脉冲波，可根据反应塔内催化剂种类、反应性质等情况选取合适电磁波频率和功率来产生脉冲波，同样可以达到加快反应物以更快的速度吸附在催化剂的表面发生催化反应，反应得到的生成物在脉冲波的作用下，也会更快的脱离催化剂表面，让出更多的催化剂表面空位给反应物，加快化学反应的进行。
Claims (3)
1.一种采用脉冲波提高催化化学反应效率的工艺方法，其特征在于：所述工艺方法是在反应器的催化反应过程中提供一种脉冲波，所述脉冲波为电磁波或超声波，通过脉冲波加快反应物在催化剂表面接触的频率与生成物离开催化剂表面的速度。
2.根据权利要求1的所述的一种采用脉冲波提高催化化学反应效率的工艺方法，其特征是：所述脉冲波是频率不小于20KHz的超声波。
3.根据权利要求2的所述的一种采用脉冲波提高催化化学反应效率的工艺方法，其特征是：所述超声波频率为28KHZ-50KHZ之间、功率为500W-1800W。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201010163482 CN101940902A (zh) | 2010-05-04 | 2010-05-04 | 一种采用脉冲波提高催化化学反应效率的工艺方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201010163482 CN101940902A (zh) | 2010-05-04 | 2010-05-04 | 一种采用脉冲波提高催化化学反应效率的工艺方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101940902A true CN101940902A (zh) | 2011-01-12 |
Family
ID=43433223
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 201010163482 Pending CN101940902A (zh) | 2010-05-04 | 2010-05-04 | 一种采用脉冲波提高催化化学反应效率的工艺方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN101940902A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104399272A (zh) * | 2014-11-13 | 2015-03-11 | 中国科学院广州能源研究所 | 一种全程反应式反应精馏器 |
| CN109200971A (zh) * | 2017-07-09 | 2019-01-15 | 黄兆荣 | 电磁波代替催化剂装置 |
| CN111167392A (zh) * | 2019-12-31 | 2020-05-19 | 温州市工业科学研究院 | 一种超声波与催化剂共催化烯烃加氢工艺用设备 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1359746A (zh) * | 2001-11-20 | 2002-07-24 | 陕西师范大学 | 双制式温控声化学反应器 |
| CN1653248A (zh) * | 2002-05-08 | 2005-08-10 | 达纳公司 | 等离子体辅助发动机排气处理 |
-
2010
- 2010-05-04 CN CN 201010163482 patent/CN101940902A/zh active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1359746A (zh) * | 2001-11-20 | 2002-07-24 | 陕西师范大学 | 双制式温控声化学反应器 |
| CN1653248A (zh) * | 2002-05-08 | 2005-08-10 | 达纳公司 | 等离子体辅助发动机排气处理 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104399272A (zh) * | 2014-11-13 | 2015-03-11 | 中国科学院广州能源研究所 | 一种全程反应式反应精馏器 |
| CN104399272B (zh) * | 2014-11-13 | 2016-06-08 | 中国科学院广州能源研究所 | 一种全程反应式反应精馏器 |
| CN109200971A (zh) * | 2017-07-09 | 2019-01-15 | 黄兆荣 | 电磁波代替催化剂装置 |
| CN111167392A (zh) * | 2019-12-31 | 2020-05-19 | 温州市工业科学研究院 | 一种超声波与催化剂共催化烯烃加氢工艺用设备 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Devos et al. | Ultrasound mechanisms and their effect on solid synthesis and processing: a review | |
| Chatel | Sonochemistry: new opportunities for green chemistry | |
| Gogate et al. | Cavitation reactors: efficiency assessment using a model reaction | |
| Gogate et al. | Large‐scale sonochemical reactors for process intensification: design and experimental validation | |
| EP4234588A2 (en) | Method of producing uniform, fine polymer beads by vibration jetting | |
| Pollet et al. | Using Ultrasound to Effectively Homogenise Catalyst Inks: Is this Approach Still Acceptable?: Recommendations on the use of ultrasound for mixing catalyst inks | |
| Gielen et al. | Characterization of stable and transient cavitation bubbles in a milliflow reactor using a multibubble sonoluminescence quenching technique | |
| Boudjouk | Synthesis with ultrasonic waves | |
| He et al. | Application of ultrasonication in transesterification processes for biodiesel production | |
| CN101940902A (zh) | 一种采用脉冲波提高催化化学反应效率的工艺方法 | |
| Kumar et al. | Process intensification in green synthesis. | |
| Ghasemi et al. | Transesterification of waste cooking oil to biodiesel using KOH/γ-Al2O3 catalyst in a new two-impinging-jets reactor | |
| EP0787526A2 (en) | Catalytic reaction rate enhancement at low temperatures | |
| CN114933327B (zh) | 一种制氢材料及其制备方法、应用 | |
| Mason et al. | Practical considerations for process optimization | |
| Ajmal et al. | Modeling and experimental validation of hydrodynamics in an ultrasonic batch reactor | |
| CN104557642B (zh) | 一种利用超声波促进二甲基二硫生产的方法及装置 | |
| CN107261963A (zh) | 一种管道式超声波液体处理装置 | |
| Wang et al. | Deep deoxidation of water in a miniaturized annular rotating device: Experimental investigation and machine learning modeling | |
| US8147619B2 (en) | Chemical cavitation and cleaning process | |
| CN203208966U (zh) | 一种均匀搅拌式反应釜 | |
| CN102764622A (zh) | 顺序工作多频非接触式超声辅助提取和超声辅助反应设备 | |
| Song et al. | Electrostatics advancing green catalysis events | |
| CN108554318A (zh) | 一种生产氟化铵的加料装置 | |
| CN202427407U (zh) | 一种pvc稳定剂混合装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Open date: 20110112 |