Catalyser production with microstructured components

Abstract

La tesis describe un método completamente nuevo sobre la aplicación de este micro-tecnología en la producción de los catalizadores, específicamente NH4-dawsonite. Las soluciones acuosas utilizadas para precipitar el material se define como nonahidrato nitrato de aluminio y carbonato de amonio. La preparación del mineral análogo se realizó por primera vez dentro de un micro-mezclador de acero inoxidable (CPMM 1200/8) con un volumen de 78μl y un principio de mezcla “split-recombine”, optimizando los parámetros del proceso para un tiempo de producción continuo que, en este caso, es significativamente afectado por la obstrucción del micro-canal. Además, la síntesis se realizó dentro del micro-sistema presurizado y se han propuesto otro tres diferentes geometrías del micro-canal: en forma de T de acero inoxidable, el poly (metylmetacrylate) (PMMA) spilt-recombine del micromixer Caterpillar y en forma de Y la unión de PMMA dos regímenes diferentes de mezcla (perfecta (spilt-recombine) / imperfecto (T / Y en forma de microsistemas)) con el objetivo de minimizar la obstrucción del canal. El enfoque de unión-Y se ha demostrado ser la mejor alternativa para reducir al mínimo la deposición de partículas en la pared del canal, lo que implica un mejor control del fenómeno de obstrucción, al estar totalmente eliminado. Esto representa un paso adelante en el proceso de intensificación con beneficios en la industria. Al superar este paso, la posibilidad de transferir esta nueva tecnología en la industria es cada vez más tangible a convertirse en realidad.

The thesis presents a new approach regarding the application of microtechnology in production of catalysts, specifically NH4-dawsonite by using microreactor technology. The aqueous solutions used to precipitate the material were defined as aluminium nitrate nonahydrate and ammonium carbonate. The mineral analogue preparation was first held within a 78μl volume split-recombine stainless steel micromixer (CPMM 1200/8 mixer) by optimizing the process parameters for a continuous time of production which in the present case is significantly affected by the channel clogging. Further, the synthesis was carried out within a pressurized micro-system and different geometries of the microchannel: T-shaped stainless steel, poly(metylmetacrylate) (PMMA) spilt-recombine Caterpillar micromixer and Y-shaped PMMA junction with two different mixing regimes (perfect (spli-recombine)/imperfect (T/Y-shaped microsystem)) with the aim of minimizing the clogging. The Y-junction approach was demonstrated to be a great alternative for minimizing the particle deposition on channel’s wall, clogging phenomenon being totally removed. This represents a significant step forward in process intensification with benefits within the industry. Over passing this step the possibility to transfer this new technology into industry is more and more tangible to become reality.