химический каталог




Активные угли и их промышленное применение

Автор X.Кинле, Э.Бадер

обы проводят классификацию зерен по размеру, затем ситовые фракции снова соединяют. После этого пробу тщательно перемешивают в стальном или латунном цилиндре с помощью Т-образной мешалки круглого сечения в течение 60 ± 1 мин при частоте вращения 855 ± 15 об/мин. По окончании перемешивания снова проводят ситовый анализ по крупности зерен. Отношение исходного среднего диаметра частиц к диаметру частиц после перемешивания является мерой прочности активных углей к истиранию.

Прочность на истирание с одновременным ударом. После классификации зерен по размеру фракции соединяют и подвергают истиранию вместе с 10 гладкими стальными шариками размером 12,7—19,8 мм в поддоне механического сита, снабженного ударным устройством. После закрытия крышки поддона сито приводят в действие на 20 мин (±2 с). По окончании испытания с помощью гранулометрического анализа определяют средний размер зерен. Отношение средних диаметров зерен до и после испытания является мерой прочности на истирание.

''ис. 5в Прибор для определения ударной прочности.

63

49

Рис. 5.7. Прибор для определения прочности на истирание:

/ — перекрывающееся загрузочное отверстие; 2 — барабан грохота, средний размер ячеек сита 0,5 мм; it —поддон; 4— металлический валок.

Прочность на истирание валком. Строго определенное количество зерненого или формованного угля перетирается стандартизированным цилиндрическим стальным валком в полом цилиндре из ситового полотна; продолжительность перетирания 20 минут, частота вращения валка 100 об/мин. Взвешивают скопившуюся за это время на поддоне мелочь и определяют долю навески (в %), устойчивую к истиранию, которую и принимают за меру прочности к подобному виду испытаний. На рис 5.7 представлена схема аппарата для определения прочности угля на истирание валком.

Прочие .методы определения прочности на истирание. Иногда используется способ, разработанный для прочностных испытаний катализаторов, применяемых в процессах с кипящим слоем. В этих случаях навеска активного угля поддерживается определенное время в пседоожиженном состоянии в опытном аппарате. Сравнивая результаты гранулометрического анализа до и после испытаний, определяют прочность материала. Предлагалось гидравлическое прокачивание зерненых углей в замкнутом цикле с последующим сравнением гранулометрического состава до и после испытания, однако из-за сложности методики такое определение прочности на истирание пока не нашло применения.

5.2.4. Определение сопротивления слоя потоку

Для определения сопротивления потоку в слое активного угля применяются различные формулы, позволяющие рассчитать падение давления в шихте при некоторых известных характеристиках материала, например, уравнение Эргуна [11]:

bpg/L = ki (1 — в)2 v^„„/e3dcp + ki (1 — е) рг)Лии/е3<*ср (5.1)

где Др — падение давления, дин/см2; g —- ускорение свободного падения, g = •= 981 см/с2; L — длина слоя фильтрующей шихты, см; ki — константа, равная 150; е — порозность, см3/см3; v — кинематическая вязкость, см2/с; v.m„ — линейная скорость набегающего потока, см/с; dcP — средний диаметр частиш мм; ki — константа, равная 1,75; р — плотность жидкости, г/см3.

64

30 20

Ю

с

3 J

? 2

«О О

? '

§ 07 с

0,2

0J

I I 1 II llllll

Рис. 5.8. Сопротивление слоя формованного угля с различным размером гранул потоку воздуха.

Рис. 5.9. Расширение слоя угля с различным размером зерен при обратной отмывке.

5 Ш

о

5

to

'4 5 Ю 20 J0 50 100 Скорость потока, см/с

30 50 70 90 120 Скорость потока, м/ч

При известных значениях порозности и размера частиц можно рассчитать сопротивление потоку. В большинстве случаев на практике важно знать сопротивление воде или воздуху в нормальных условиях. Подобное определение осуществляется с достаточной точностью в стандартной динамической трубке. Чтобы исключить стеночные эффекты, динамическая трубка должна иметь внутренний диаметр по меньшей мере в 10 раз больше среднего диаметра частиц испытываемого активного угля. Высота шихты должна быть не менее 20—30 см. При таких условиях можно сделать правильные выводы о поведении адсорбционной шихты.

Решающее значение для точности измерений имеет степень уплотнения шихты. Поэтому испытываются плотные упаковки, приготовленные вибрационным уплотнением или обстукиванием. Масса навески оценивается по плотности при встряхивании. Используемая для определения сопротивления потоку воздушная среда должна быть очищена (от следов масла из воздушного компрессора) и осушена. Для предотвращения разрыхления слоя при высоких скоростях течения жидкости поток направляют сверху вниз. Результаты измерений можно представить графическим способом, как например на рис. 5.8.

Гидравлическое сопротивление слоя при постоянной температуре можно измерить по аналогии с аэродинамическим сопротивлением. Для полного смачивания слоя используют активный уголь, подвергнутый кипячению с водой. Чтобы исключить образование пузырей, воду для испытаний следует прокипятить или деаэрировать другим способом.

5.2.5. Прочие методики испытаний

Обратная отмызка углей, используемых для водоподготовки.

Обратная отмывка активных углей является важным этапом 6 процессе водоподготовки, она необходима для вымывания мУти, скапливающейся на входе в шихту. Скорость обратной

3 а к. Н0й

65

отмывки должна превышать эксплуатационную скорость, чтоб! вследствие повышенного срезающего усилия обеспечить удал< ние осадка. Поэтому для расчета параметров адсорберов важн знать гидродинамическое поведение углей при направлении набегающего скоростного потока снизу вверх и расширение слоя в зависимости от скорости обратной отмывки; подобная зависимость обычно изображается графически (рис. 5.9).

Порозность. Порозность слоя активного угля можно легк.,.1 определить следующим образом. Навеску угля уплотняют обстукиванием в мерном цилиндре при объеме слоя 200 см3, затем нагревают в деионизированной воде до полного прекращения образования пузырьков, охлаждают и отделяют от воды на лабораторной центрифуге. После повторного уплотнения пробы в мерном цилиндре порозность определяют добавлением воды из мерной бюретки до полного заполнения промежутков между гранулами или зернами угля. Порозность слоя цилиндрических гранул составляет в большинстве случаев около 40 %. У зерненых активных углей она выше, при очень малых размерах зерен достигает примерно 50 %.

5.3. МЕТОДЫ ХИМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА

5.3.1. Определение влагосодержания

Метод сушки в сушильном шкафу. Простым методом определения влагосодержания активного угля является сушка в сушильном шкафу в соответствии с DIN 19603 [12]. Порошковый активный уголь осушают в течение 2 ч при 120+3 °С, а затем посредством повторного взвешивания после охлаждения в эксикаторе определяют потерю массы. Очень влажные активные угли требуют часто более продолжительной сушки, иногда до 24 ч. Зерненые угли обычно также невозможно полностью осушить за 2 ч. В таком случае образец следует оставить в сушильном шкафу до получения постоянной массы; обычно для этого достаточно 24 ч.

По методике ASTMD2867—70 [13] осушка проводится в течение 3 ч при 140 + 5 °С. Методика DIN 51718 [14] для этой цели непригодна, так как температура осушки 106 + 2°С недостаточна для активных углей, отличающихся значительной пористостью.

Метод сушки в сушильном шкафу не используется для активных углей, покрытых летучими веществами. В этих случаях следует применять ксилольный метод или метод Карла Фишера.

Ксилольный метод. Этот метод определения влагосодержания описан в DIN 51582 [15] и ASTM D 2867—70. Метод применяется в случаях, когда на активном угле кроме воды присутствуют чувствительные к температуре или не смешивающиеся с водой вещества. Пробу активного угля, помещенную

66

рис. 5.10. Прибор для определения содержания воды ксилольный методом.

в круглодонную колбу, заливают лг-ксилолом и медленно нагревают. Ксилол осторожно отгоняют в аппарате для определения влагосодержания по DIN 5182 [15] (рис. 5.10); при 92'С образуется азеотропная смесь. Перегонку продолжают до получения чи

страница 17
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58

Скачать книгу "Активные угли и их промышленное применение" (2.76Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
письма о помощи в русфонд
обслуживание чиллеров aerotek
высокие стулья на производство
акустические двери деревянные

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(28.06.2017)