Стандартен метод за изпитване на твърдост на активен въглен в сферичен тиган ASTM D3802

Стандартът на Американското дружество за изпитване и материали (ASTM), „ASTM D3802 Стандартен метод за изпитване на твърдост на активен въглен в съда на топката“, описва метод за определяне на твърдостта на гранулиран активен въглен в съда на топката. За целите на този тест, гранулиран активен въглен е този с 90 процента частици по-големи от 80 mesh (180 μm), както е определено в „ASTM D2862 Стандартен метод за изпитване на разпределението на размера на частиците в гранулиран активен въглен“.

В миналото са използвани различни методи за определяне на устойчивостта на активния въглен на разграждане на размера на частиците при експлоатационни условия, включително метода с топчеста тава, метода с бъркалка и метода с прахообразно елуриране. Нито един от тях не е бил напълно задоволителен за всички приложения и всички са били поставени под въпрос от Комитета по активен въглен на ASTM като тестове за определяне на устойчивостта на разграждане. Методът с топчеста тава обаче е бил широко използван в миналото и има дълга история в индустрията за активен въглен за измерване на свойство, грубо дефинирано като твърдост. В този контекст тестът е полезен за определяне на измеримо свойство на въглен. Като се има предвид, че тестът всъщност не измерва устойчивостта на разграждане по време на експлоатация, той може да се използва за определяне на сравнимостта на партиди от един и същи клас въглен.

За целите на този стандарт се прилагат следните термини и определения:

• Номинален размер на частиците: естествени, гранулирани и неправилно оформени частици въглен: Диапазонът на размера на частиците, изразен чрез размери на ситата, като по-малкият край изключва повече от 5 процента от разпределението на размера на частиците, а по-големият край изключва повече от 5 процента от разпределението (по тегло).
• Номинален размер на частиците: пелетизирани въглища: Диапазонът на размера на частиците, изразен чрез размери на ситата, като по-малкият край изключва повече от 10 процента от разпределението на размера на частиците, а по-големият край изключва повече от 5 процента от разпределението (по тегло).
• Номинален размер на частиците в малкия край: Отнася се за размера на частиците, който определя частта от разпределението на размера на частиците, изключена от края на малкия размер на частиците в съответствие с горните критерии.

Пресята и претеглена проба от въглерод се поставя в специален контейнер за твърдост с набор от топки от неръждаема стомана и след това се подлага на комбинирано въртене и удар в продължение на 30 минути. След този период количеството на разграждане на размера на частиците се определя чрез измерване, по тегло, на количеството въглерод, задържано върху сито, най-близо до половината от отворите на ситото, които определят минималния номинален размер на частиците на оригиналната проба.

Указания за вземане на проби от гранулиран активен въглен са включени в стандарта ASTM E300.

Везните трябва да се калибрират, използвайки стандартни лабораторни методи. Ситата трябва да се калибрират през разумни интервали съгласно процедурата, описана в ASTM E11.

Процесът на тестване се състои от следните стъпки:

• Номиналният размер на частиците на пробата се определя съгласно стандартния метод за изпитване ASTM D2862, а съдържанието на влага се определя съгласно стандартния метод за изпитване ASTM D2867.
• Допълнителна представителна проба, съдържаща приблизително 125 mL въглерод, се взема съгласно стандарта ASTM E300.
• Тази проба се пресява до номиналното разпределение на размера на частиците, използвайки стандартния метод за изпитване ASTM D2862. Фракциите над по-големия номинален размер на частиците и под по-малкия номинален размер на частиците се отстраняват. Получават се най-малко 100 mL материал в рамките на диапазона на номиналния размер на порите.
• Ако е необходимо, се използва допълнителен получен материал.
• 100 mL от пресятата проба се измерват в тариран, градуиран цилиндър съгласно стандартния метод за изпитване ASTM D2854 и се претеглят с точност до 0,1 g.
• Контейнерът за твърдост се поставя в стандартния долен приемник. Пресятата и претеглена проба се изсипва в контейнера за твърдост и се добавят стоманени топчета.
• Пет сита с пълен размер и капакът на ситото са подредени върху контейнера за твърдост, за да завършат стека от сита. В този случай допълнителните сита просто служат за създаване на стек, който запълва вибратора, елиминирайки необходимостта от промени в действието на разбиване и повторно регулиране на държача на стека от сита.
• Ситовият пакет се поставя върху ситовия агрегат и се разклаща в продължение на 30-60,5 минути, докато ударният чук работи.
• В края на периода на разклащане, ситовият пакет се изважда от ситовия апарат и чашката за твърдост се изважда от ситовия пакет. Ситото за изпитване на твърдост се поставя върху приемащата чашка.
• Извадете стоманените топчета от чашката за твърдост и прехвърлете пробата в сито за изпитване на твърдост, като изчеткате всички полепнали частици. Поставете пет сита с нормален размер и капака на ситото върху ситото за изпитване на твърдост и чашката за събиране, след което поставете ситото върху вибратора. Разклащайте в продължение на 10 минути и 6 секунди, докато чукът работи.

Накратко, стандартът ASTM D3802 включва метод за определяне на твърдостта на гранулиран активен въглен в съд с топка. Този метод измерва способността на материала да устои на абразия (разпадане на по-малки частици), когато е подложен на механично натоварване. Тестът симулира физическите натоварвания, на които е подложен активният въглен по време на обработка, товарене или оперативна употреба във филтрационни системи. Твърдостта се изразява в процент, като по-високите стойности показват по-голяма устойчивост на разграждане. Този стандарт е част от набора за изпитване на активен въглен на ASTM и гарантира постоянно качество за приложения, изискващи силни адсорбиращи материали.

Стандартът ASTM D3802 се прилага за гранулиран активен въглен, включително материали, получени от източници като въглища, кокосови черупки или дървесина, и се използва за:

• Пречистване на вода: За отстраняване на замърсители като органични съединения или миризми от питейна вода или отпадъчни води.
• Пречистване на въздух и газове: За адсорбиране на замърсители или летливи органични съединения (ЛОС) в промишлени или екологични приложения.
• Химична обработка: В катализни или пречистващи процеси, където структурната цялост на активния въглен е от решаващо значение.
• Контрол на качеството: Да се ​​провери дали активният въглен отговаря на изискванията за дълготрайност в производството и крайното приложение.

Този стандарт е приложим за производители, доставчици и крайни потребители, които искат да гарантират, че активният въглен може да издържи на механични натоварвания без значително фрагментиране на частиците, което би могло да намали неговата ефективност или да запуши филтриращите системи.

Стандартът ASTM D3802 е от решаващо значение поради следните причини:

• Гаранция за издръжливост: Гарантира, че активният въглен може да издържи на механични натоварвания по време на транспортиране, товарене или оперативна употреба, предотвратявайки прекомерно образуване на прах или загуба на материал.
• Надеждност на работата: Твърдостта се отнася до способността на въглена да поддържа своята структура и адсорбционен капацитет във филтрационните системи, осигурявайки постоянна работа.
• Контрол на качеството: Намалява риска от повреда на продукта, като предоставя стандартен метод за производителите и доставчиците, за да проверят дали активният въглен отговаря на спецификациите на клиента.
• Икономическа ефективност: Издръжливият активен въглен намалява нуждата от честа подмяна или поддръжка на филтриращите системи, понижавайки оперативните разходи.
• Съответствие с регулаторните изисквания: Поддържа съответствие с индустриалните стандарти за пречистване на вода, пречистване на въздух и други приложения, където активният въглен е регулиран.

В резултат на това, ASTM D3802 е жизненоважен стандарт за оценка на твърдостта на гранулиран активен въглен при отлепване от топката и гарантиране на неговата издръжливост и производителност в приложения като пречистване на вода, пречистване на въздух и химическа обработка. Чрез предоставяне на стандартизиран и повтаряем метод, той подпомага контрола на качеството, съответствието с регулаторните изисквания и рентабилността за производителите и крайните потребители. Неговото приемане в различните индустрии подчертава значението му за предоставянето на надеждни, висококачествени продукти от активен въглен.

Нашата организация, която служи от много години и щателно следи световните развития в науката и технологиите, провежда тестове, измервания и анализи в широк спектър от области за бизнеси от всички сектори с квалифициран екип и обширна инфраструктура. В този контекст, ние също така предоставяме услуги за тестване в съответствие с ASTM D3802, Стандартен метод за изпитване на твърдост на активен въглен в сферичен съд.