催化剂颗粒的抗压强度测试

测试需求

催化剂广泛用于工业过程中，其中产量和时间问题对于尽快形成产品至关重要。它们降低了特定反应所需的活化能，并经常通过在相对较低的温度下进行来加快反应速度。

为了有效地运行，催化剂不仅需要优异的吸附性能，而且还需要良好的物理强度特性。多孔粒料的机械故障会导致形成小的碎片和细小颗粒，从而造成流体流动阻塞，反应器两端的压降不可接受以及传热变化。因此，确定固体催化剂的机械强度是确保可靠和有效的反应过程的关键参数之一。

商业催化剂具有多种形状，例如粒状，颗粒状，片状，球形，环状和挤出物状，并且通常易碎，断裂前变形很小。在测试时，这提出了不小的挑战，从而根据催化剂的不同几何形状和类型开发了多种测试标准。

解决方案

ASTM D4179（成形的催化剂和催化剂载体的单颗粒压碎强度）涵盖了以规则形式（例如球体，短圆柱体或片剂）测量单个颗粒的压缩“侧压强度”（SCS）。它可以作为径向或轴向压碎进行测试，尽管应该注意的是，轴向压碎强度比径向压碎高得多，并且在反应器中代表催化剂行为的代表性降低。以均匀的速率向药丸施加压力，直到其压碎或塌陷，并记录最大压碎强度（在初始塌陷时）。

ASTM D6175（挤出的催化剂和催化剂载体颗粒的径向破碎强度）可测量直径为1.6 – 3.2 mm的单挤出催化剂的压缩“侧破碎强度”（SCS），长径比≥1：1。它仅允许作为径向挤压进行测试。以均匀的速度向药丸施加压力，直到药丸破碎或塌陷，并记录每毫米变形的力。这是测量0 – 65 N / mm之间的压碎强度的合适方法。

当催化材料由不规则颗粒制成时，使用单粒料强度方法无法进行有意义的测试。因此，在工业应用中，通常对形成的催化剂颗粒的床层进行“大块抗碎强度”（BCS）测试，该测试被ASTM D7084（催化剂和催化剂载体的大块抗碎强度的测定）所涵盖。

ASTM D7084涵盖了直径为0.8 – 4.8 mm的催化剂颗粒，例如颗粒。颗粒包含在圆柱形样品架中，并用活塞压碎。以均匀的速度向颗粒床施加压力，保持30秒，然后缓慢释放。记录导致细粉1％（通过颗粒尺寸一半的筛子的颗粒）的压力，对于颗粒，通常介于0.1 – 0.35 MPa之间；对于较大的成型材料，通常介于1 – 3.5 MPa之间。

Mecmesin的MultiTest-i力测试系统非常适合执行催化材料的单粒和整体压碎强度测试。坚固的测试架装有精密的称重传感器，并由功能强大但易于使用的Emperor软件控制。以1 kHz的频率收集数据以准确捕获突然的断裂，并清晰地绘制在图表上以显示样品的真实机械强度特性。平均压碎强度的计算是通过向操作员明确的通过/未通过指示进行的，并将结果直接导出到Microsoft™Excel。

完整的自对准压缩钢板可用于单颗粒压碎试验和succulometer夹具，或定制的活塞和容器固定装置，用于颗粒，颗粒和颗粒的整体压碎试验。

测验设备

• MultiTest-i 力学测试系统
• 自调平压板
• 定制设计或标准的湿法仪/双挤压工装