การทดสอบกำลังบดของเม็ดตัวเร่งปฏิกิริยา

ความต้องการ

ตัวเร่งปฏิกิริยาถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในกระบวนการทางอุตสาหกรรมซึ่งปัญหาด้านผลผลิตและเวลามีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการสร้างผลิตภัณฑ์โดยเร็วที่สุด พวกเขาลดพลังงานกระตุ้นที่จำเป็นสำหรับปฏิกิริยาเฉพาะและมักจะเร่งปฏิกิริยาโดยทำงานที่อุณหภูมิต่ำกว่า

เพื่อให้ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพตัวเร่งปฏิกิริยาไม่เพียง แต่ต้องการคุณสมบัติในการดูดซับที่ดีเยี่ยมเท่านั้น แต่ยังต้องมีคุณสมบัติทางกายภาพที่ดีอีกด้วย ความล้มเหลวทางกลของเม็ดพรุนอาจส่งผลให้เกิดเศษเล็กเศษน้อยและอนุภาคละเอียดซึ่งก่อให้เกิดการอุดตันในการไหลของของไหลความดันที่ยอมรับไม่ได้จะลดลงทั่วเครื่องปฏิกรณ์และการถ่ายเทความร้อนที่เปลี่ยนแปลงไป การกำหนดความแข็งแรงเชิงกลของตัวเร่งปฏิกิริยาที่เป็นของแข็งจึงเป็นหนึ่งในตัวแปรสำคัญที่ทำให้มั่นใจได้ว่ากระบวนการเกิดปฏิกิริยาที่เชื่อถือได้และมีประสิทธิภาพ

ตัวเร่งปฏิกิริยาทางการค้ามีหลายรูปทรงเช่นเม็ดเม็ดเม็ดกลมวงแหวนและส่วนอัดขึ้นรูปและมักมีลักษณะเปราะโดยมีการเสียรูปน้อยมากก่อนที่จะแตกหัก สิ่งนี้นำเสนอความท้าทายที่ไม่สำคัญเมื่อทำการทดสอบซึ่งส่งผลให้มีการพัฒนามาตรฐานการทดสอบหลายแบบตามรูปทรงเรขาคณิตและประเภทของตัวเร่งปฏิกิริยาที่แตกต่างกัน

สารละลาย

ASTM D4179 - ความแข็งแรงในการบดอัดเม็ดเดี่ยวของตัวเร่งปฏิกิริยาที่ก่อตัวและตัวเร่งปฏิกิริยา - ครอบคลุมการวัด 'ความต้านทานการบดด้านข้าง' (SCS) ของเม็ดเดี่ยวในรูปแบบปกติเช่นทรงกลมกระบอกสั้นหรือเม็ด ช่วยให้สามารถทดสอบการบดตามแนวรัศมีหรือแนวแกนได้แม้ว่าจะมีข้อสังเกตว่าแรงบดตามแนวแกนนั้นสูงกว่ามากและเป็นตัวแทนของพฤติกรรมตัวเร่งปฏิกิริยาในเครื่องปฏิกรณ์น้อยกว่าการบดตามแนวรัศมี แรงจะถูกนำไปใช้ในอัตราที่สม่ำเสมอกับเม็ดจนกว่ามันจะแหลกหรือยุบลงและบันทึกค่าความต้านทานแรงบดสูงสุด (ณ จุดเริ่มต้นของการยุบตัว)

ASTM D6175— ความแข็งแรงของการบดแบบเรเดียลของตัวเร่งปฏิกิริยาอัดและอนุภาคตัวเร่งปฏิกิริยา - ครอบคลุมถึงการวัดค่า 'ความต้านทานการบดอัดด้านข้าง' (SCS) ของตัวเร่งปฏิกิริยาแบบอัดเดียวที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 1.6 - 3.2 มม. ที่มีอัตราส่วนความยาวต่อเส้นผ่านศูนย์กลาง≥ 1: 1 อนุญาตให้ทดสอบเป็นการบดตามแนวรัศมีเท่านั้น แรงจะถูกนำไปใช้ในอัตราที่สม่ำเสมอกับเม็ดจนกว่ามันจะบดหรือยุบและบันทึกแรงต่อมิลลิเมตรของการเสียรูป เป็นวิธีที่เหมาะสมสำหรับการวัดความต้านทานแรงกดระหว่าง 0 - 65 นิวตัน / มม.

เมื่อวัสดุเร่งปฏิกิริยาทำจากอนุภาคที่ผิดปกติจะไม่สามารถทำการทดสอบที่มีความหมายได้โดยใช้วิธีความแข็งแรงของเม็ดเดี่ยว ดังนั้นจึงเป็นเรื่องปกติในงานอุตสาหกรรมที่จะทำการทดสอบ 'ความต้านทานแรงกดทับจำนวนมาก' (BCS) ของอนุภาคตัวเร่งปฏิกิริยาแบบเบดซึ่งครอบคลุมโดย ASTM D7084— การกำหนดความแข็งแรงของการบดอัดจำนวนมากของตัวเร่งปฏิกิริยาและตัวเร่งปฏิกิริยา

ASTM D7084 ครอบคลุมอนุภาคตัวเร่งปฏิกิริยาที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.8 - 4.8 มม. เช่นแกรนูล อนุภาคบรรจุอยู่ในตัวยึดตัวอย่างทรงกระบอกและบดด้วยลูกสูบ ความดันถูกนำไปใช้ในอัตราที่สม่ำเสมอกับเตียงของอนุภาคค้างไว้ 30 วินาทีและปล่อยออกมาอย่างช้าๆ ความดันที่ทำให้เกิด 1% ของค่าปรับ (อนุภาคที่ผ่านตะแกรงขนาดครึ่งหนึ่งของเม็ด) จะถูกบันทึกไว้และโดยทั่วไปจะอยู่ระหว่าง 0.1 - 0.35 MPa สำหรับแกรนูลและ 1 - 3.5 MPa สำหรับวัสดุที่ขึ้นรูปขนาดใหญ่

ระบบทดสอบแรง MultiTest-i ของ Mecmesin เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการทดสอบทั้งแบบเม็ดเดี่ยวและการทดสอบความต้านทานแรงกดทับของวัสดุเร่งปฏิกิริยา เฟรมทดสอบที่แข็งแกร่งติดตั้งโหลดเซลล์ที่มีความแม่นยำและควบคุมโดยซอฟต์แวร์ Emperor ที่ทรงพลัง แต่ใช้งานง่าย ข้อมูลจะถูกรวบรวมที่ 1 kHz เพื่อจับภาพการแตกหักอย่างกะทันหันอย่างแม่นยำและได้รับการวางแผนอย่างชัดเจนบนกราฟเพื่อแสดงลักษณะความแข็งแรงเชิงกลที่แท้จริงของชิ้นงานทดสอบ การคำนวณค่าความแรงของการบดเฉลี่ยจะดำเนินการโดยมีตัวบ่งชี้การผ่าน / ไม่ผ่านที่ชัดเจนสำหรับตัวดำเนินการและส่งออกผลลัพธ์ไปยัง Microsoft ™ Excel โดยตรง

มีแผ่นเหล็กอัดแบบปรับแนวได้เองแบบครบวงจรสำหรับการทดสอบการบดอัดเม็ดเดี่ยวและจิ๊กเครื่องวัดระยะทางหรือลูกสูบและตัวยึดภาชนะที่สั่งทำขึ้นเองสำหรับการทดสอบอนุภาคเม็ดและเม็ดขนาดใหญ่

อุปกรณ์ทดสอบ

• MultiTest-I
• แผ่นอัดแบบปรับระดับเอง
• เครื่องวัดความเร็วแบบกำหนดเองหรือแบบมาตรฐาน / อุปกรณ์ติดตั้งการอัดขึ้นรูปคู่