Naujasis katalizatorius padaro stireno gamybą pigesnę ir ekologiškesnę

Kreditas: NC valstija

Chemijos inžinerijos mokslininkai sukūrė naują katalizatorių, kuris žymiai padidina stireno gamybos efektyvumą, kartu sumažindamas energijos naudojimą ir šiltnamio efektą sukeliančių dujų išmetimą.

„Stirenas yra sintetinė cheminė medžiaga, pagaminta iš plastiko, dervos ir daugelio kitų medžiagų“, – sako Fanxingas Li, darbo autorius ir „Alcoa“ chemijos inžinerijos profesorius. Šiaurės Karolinos valstybinis universitetas. „Dėl plataus jo naudojimo mes džiaugiamės galėdami sukurti ekonomiškai efektyvią technologiją, kuri sumažins stireno gamybos poveikį aplinkai. Pramonės vertinimu, gamintojai iki 2023 m. Kasmet pagamins daugiau kaip 33 milijonus tonų stireno.

Įprastose stireno gamybos technologijose vienu metu yra apie 54 proc. Kitaip tariant, už kiekvieną 100 maisto produktų, kuriuos įdėjote, gautumėte 54 vienetus stireno per vieną kartą. Naudodami naująjį katalizatorių, mokslininkai pasiekė 91 proc.

Konversijos procesas vyksta 500–600 laipsnių temperatūroje Celsijaus – tas pats temperatūros intervalas kaip ir įprasto stireno gamybos procesuose. Tačiau yra didelis skirtumas.

„Dabartiniai metodai reikalauja, kad į reaktorių, kuriame vyksta pertvarkymas, būtų įterpiami labai dideli garų kiekiai“, – sako Yunfei Gao, NC valstijos doktorantas ir straipsnio apie darbą autorius. „Mūsų technikai garų nereikia. Praktiškai tai labai sumažina energijos, reikalingos konversijai, kiekį “.

Konkrečiai, konversijos procesas, kuriame naudojamas naujas katalizatorius, sunaudoja 82% mažiau energijos ir sumažina anglies dvideginio išmetimą 79%.

„Šie laimėjimai pasiekiami naudojant paties katalizatoriaus dizainą“, – sako straipsnio autorius Xing Zhu ir mokslininkas iš Kunmingo mokslo ir technologijos universiteto (KUST). “Naujasis redokso katalizatorius turi kalio ferito paviršių katalizinei fazei ir sumaišytą kalcio mangano oksido branduolį deguoniui kaupti tinklelyje.” Zhu dirbo projekte kaip NC valstijos lankytojas.

„Norint pritaikyti naują katalizatorių, stireno gamintojai turėtų pasirinkti reaktoriaus stilių, o ne tą, kurį naudoja šiandien“, – sako Li. „Jiems reikėtų kažko panašaus į CATOFIN® reaktorių. Bet jie jau plačiai naudojami kitoms pramoninėms reikmėms. Ir naujo proceso sąnaudos turėtų būti žymiai sutaupytos “.

Žurnale paskelbtas dokumentas „Individualus daugiafunkcinis katalizatorius, skirtas ypač efektyviam stireno gamybai, ypač efektyviai tirolo gamybai pagal raudoną ciklinę schemą“. Gamtos komunikacijos. Straipsnį parašė Xijunas Wangas, Vasudevas Haribalas, Junchenas Liu ir Luke’as Nealas iš NCije; Zhenghong Bao ir Zili Wu iš Oak Ridge nacionalinės laboratorijos; ir Hua Wangas iš KUST.

Nuoroda: Xing Zhu, Yunfei Gao, Xijun Wang, Vasudev Haribal, Junchen Liu, Luke M. Neal, Zhenghong Bao, Zili Wu ir Hua Wang bei Fanxing Li, 2021 m. Vasario 26 d., Gamtos komunikacijos.
DOI: 10.1038 / s41467-021-21374-2

Tyrimas buvo atliktas remiant JAV Energetikos departamentui, DE-EE0007888-05-6 RAPID; Nacionalinis mokslo fondas, kurio dotacijos numeris 1923468; ir Kenano inžinerijos, technologijos ir mokslo institutas, NC valstija.

Tyrėjai gavo naujos technologijos patentą.

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Pažymėtinos giliavandenės Veneros gėlių kempinių struktūros, kurios yra naudingos kuriant laivus, lėktuvus ir dangoraižius

Euplectella aspergillum stiklo kempinės struktūra structure už hidrodinaminio lauko ribų. Pramonė buvo perstatyta naudojant CINECA superkompiuterius. Kinetinė metodika և Pažangūs skaičiavimo kodai...

Didžiausia aplinkos šalinimo kaukė – ir kaip ją sumažinti

Naujas tyrimas nustatė naudojamo N95 išeikvojimą ir pasiūlė tinkamus būdus jį sumažinti. Nuo praėjusiais metais prasidėjusios „Covid-19“ epidemijos, užrištos akys tapo dar viena sveikatos apsaugos...

Neuromediatorių lygis smegenyse nuspėja matematinius sugebėjimus

Skenavimas buvo baigtas 1 ir 2 metu (maždaug po 1,5 metų) kiekvienoje iš penkių amžiaus grupių (6-erių, 10-mečių, 14-mečių, 16-mečių ir 18 metų) -metukai)....

Genetikai atskleidžia mutacijas, sukeliančias sunkų vaikystės vėžį – vartokite vaistus, kad pašalintumėte jų šalutinį poveikį

Trejybės koledžo genetikai atrado specifinio geno, vadinamo H3K27M, mutaciją, sukeliančią neišgydomą vaikystės vėžį, vadinamą diffi midi glioma (DMG). Augimas taikant tikslinius vaistus. Jų istoriniai...

Neigiamų jonų sulaikymas tarpžvaigždinėje erdvėje

Kaip tarpžvaigždinėje aplinkoje kuriamos neigiamai įkrautos molekulės? Tarpžvaigždiniai debesys yra naujų žvaigždžių gimtinė. Tačiau jie taip pat vaidina pagrindinį vaidmenį formuojant gyvenimą visatoje per...

Newsletter

Subscribe to stay updated.