วิธีทดสอบมาตรฐาน ASTM D3802 สำหรับความแข็งของกระทะทรงกลมของคาร์บอนกัมมันต์

วิธีทดสอบมาตรฐาน ASTM D3802 สำหรับความแข็งของกระทะทรงกลมของคาร์บอนกัมมันต์

มาตรฐานของสมาคมทดสอบและวัสดุแห่งสหรัฐอเมริกา (ASTM) เรื่อง "ASTM D3802 Standard Test Method for Ball Pan Hardness of Activated Carbon" อธิบายวิธีการทดสอบเพื่อหาค่าความแข็งของ Ball Pan ของถ่านกัมมันต์ชนิดเม็ด สำหรับการทดสอบนี้ ถ่านกัมมันต์ชนิดเม็ดคือถ่านกัมมันต์ที่มีอนุภาคขนาดใหญ่กว่า 80 เมช (180 ไมโครเมตร) จำนวน 90 เปอร์เซ็นต์ ตามที่กำหนดไว้ใน "ASTM D2862 Standard Test Method for Particle Size Distribution of Granular Activated Carbon"

วิธีทดสอบมาตรฐาน ASTM D3802 สำหรับความแข็งของกระทะทรงกลมของคาร์บอนกัมมันต์

ในอดีตมีการใช้วิธีการต่างๆ มากมายเพื่อประเมินความต้านทานของคาร์บอนกัมมันต์ต่อการเสื่อมสภาพของขนาดอนุภาคภายใต้สภาวะการใช้งาน ได้แก่ วิธีบอลแพน วิธีแท่งกวน และวิธีการชะผง อย่างไรก็ตาม ไม่มีวิธีการใดที่ให้ผลลัพธ์ที่น่าพอใจอย่างสมบูรณ์สำหรับการใช้งานทุกประเภท และคณะกรรมการคาร์บอนกัมมันต์ของ ASTM ได้ตั้งคำถามถึงวิธีการทดสอบเพื่อหาความต้านทานการเสื่อมสภาพ อย่างไรก็ตาม วิธีบอลแพนถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในอดีตและมีประวัติอันยาวนานในอุตสาหกรรมคาร์บอนกัมมันต์สำหรับการวัดคุณสมบัติที่นิยามคร่าวๆ ว่าความแข็ง ในบริบทนี้ การทดสอบนี้มีประโยชน์ในการกำหนดคุณสมบัติที่วัดได้ของคาร์บอน เนื่องจากการทดสอบนี้ไม่ได้วัดความต้านทานต่อการเสื่อมสภาพระหว่างการใช้งานจริง จึงสามารถใช้ในการประเมินความสามารถในการเปรียบเทียบคาร์บอนกลุ่มเดียวกันได้

เพื่อวัตถุประสงค์ของมาตรฐานนี้ ให้ใช้ข้อกำหนดและคำจำกัดความต่อไปนี้:

  • ขนาดอนุภาคที่กำหนด: คาร์บอนของอนุภาคธรรมชาติ เม็ด และรูปร่างไม่สม่ำเสมอ: ช่วงขนาดอนุภาคที่แสดงเป็นขนาดตะแกรง โดยที่ปลายที่เล็กกว่าจะไม่รวมขนาดอนุภาคมากกว่า 5 เปอร์เซ็นต์ของการกระจายขนาดอนุภาค และปลายที่ใหญ่กว่าจะไม่รวมขนาดอนุภาคมากกว่า 5 เปอร์เซ็นต์ของการกระจาย (ตามน้ำหนัก)
  • ขนาดอนุภาคที่กำหนด: คาร์บอนที่อัดเม็ด: ช่วงขนาดอนุภาคที่แสดงเป็นขนาดตะแกรง โดยที่ปลายที่เล็กกว่าจะไม่รวมขนาดอนุภาคมากกว่า 10 เปอร์เซ็นต์ของการกระจายขนาดอนุภาค และปลายที่ใหญ่กว่าจะไม่รวมขนาดอนุภาคมากกว่า 5 เปอร์เซ็นต์ของการกระจาย (ตามน้ำหนัก)
  • ขนาดอนุภาคที่กำหนดปลายเล็ก: หมายถึงขนาดอนุภาคที่กำหนดส่วนของการกระจายขนาดอนุภาคที่ไม่รวมอยู่ในปลายขนาดอนุภาคเล็กตามเกณฑ์ข้างต้น

ตัวอย่างคาร์บอนที่ร่อนและชั่งน้ำหนักแล้วจะถูกวางลงในภาชนะที่มีความแข็งพิเศษพร้อมลูกบอลสแตนเลสหลายลูก จากนั้นนำไปหมุนและกระแทกพร้อมกันเป็นเวลา 30 นาที หลังจากช่วงเวลานี้ ปริมาณการเสื่อมสภาพของขนาดอนุภาคจะถูกกำหนดโดยการวัดปริมาณคาร์บอนที่ตกค้างอยู่บนตะแกรงโดยน้ำหนัก ซึ่งใกล้กับช่องเปิดของตะแกรงครึ่งหนึ่ง ซึ่งเป็นขนาดอนุภาคที่เล็กที่สุดของตัวอย่างเดิม

คำแนะนำเกี่ยวกับการสุ่มตัวอย่างคาร์บอนกัมมันต์แบบเม็ดมีอยู่ในมาตรฐาน ASTM E300

เครื่องชั่งควรได้รับการสอบเทียบโดยใช้วิธีการมาตรฐานในห้องปฏิบัติการ ตะแกรงควรได้รับการสอบเทียบตามช่วงเวลาที่สมเหตุสมผลตามขั้นตอนที่อธิบายไว้ใน ASTM E11

กระบวนการทดสอบประกอบด้วยขั้นตอนต่อไปนี้:

  • ขนาดอนุภาคตามชื่อของตัวอย่างจะถูกกำหนดตามวิธีการทดสอบมาตรฐาน ASTM D2862 และปริมาณความชื้นจะถูกกำหนดตามวิธีการทดสอบมาตรฐาน ASTM D2867
  • ตัวอย่างตัวแทนเพิ่มเติมที่มีคาร์บอนประมาณ 125 มล. จะถูกนำมาตามมาตรฐาน ASTM E300
  • ตัวอย่างนี้จะถูกร่อนตามการกระจายขนาดอนุภาคที่กำหนดโดยใช้วิธีการทดสอบมาตรฐาน ASTM D2862 เศษส่วนที่ใหญ่กว่าขนาดอนุภาคที่กำหนดและเล็กกว่าขนาดอนุภาคที่กำหนดจะถูกทิ้งไป จะได้วัสดุอย่างน้อย 100 มิลลิลิตรภายในช่วงขนาดรูพรุนที่กำหนด
  • หากจำเป็นจะใช้สื่อเพิ่มเติมที่ได้มา
  • ตัวอย่างที่ร่อนแล้ว 100 มล. จะถูกวัดลงในกระบอกสูบที่มีมาตรวัดและชั่งน้ำหนักตามวิธีการทดสอบมาตรฐาน ASTM D2854 และชั่งน้ำหนักให้ละเอียดที่สุดถึง 0,1 กรัม
  • ภาชนะเก็บความแข็งจะถูกวางไว้ในภาชนะรับด้านล่างมาตรฐาน ตัวอย่างที่ร่อนและชั่งน้ำหนักแล้วจะถูกเทลงในภาชนะเก็บความแข็ง และเติมลูกเหล็กลงไป
  • ตะแกรงขนาดมาตรฐาน 5 อันและฝาครอบตะแกรงจะถูกวางซ้อนกันบนภาชนะสำหรับใส่ผงแข็ง เพื่อทำให้ตะแกรงเรียงซ้อนกันเป็นชั้น ในกรณีนี้ ตะแกรงที่เพิ่มเข้ามาจะทำหน้าที่เพียงสร้างชั้นตะแกรงให้เต็มเครื่องเขย่า โดยไม่ต้องปรับเปลี่ยนวิธีการตีและปรับตั้งที่ยึดตะแกรงใหม่
  • วางกองตะแกรงไว้บนเครื่องเขย่าตะแกรง และเขย่าเป็นเวลา 30-60,5 นาที ในขณะที่ค้อนกระแทกกำลังทำงาน
  • เมื่อสิ้นสุดระยะเวลาการเขย่า ให้นำตะแกรงออกจากเครื่องเขย่าตะแกรง และนำถ้วยทดสอบความแข็งออกจากตะแกรง วางตะแกรงทดสอบความแข็งบนถ้วยรับ
  • นำลูกบอลเหล็กออกจากถ้วยตวงตัวอย่าง แล้วนำตัวอย่างไปใส่ตะแกรงทดสอบความแข็ง ปัดเศษผงที่เกาะติดออก วางตะแกรงขนาดเต็ม 5 อัน และฝาครอบตะแกรงทับตะแกรงทดสอบความแข็งและถ้วยตวง จากนั้นนำตะแกรงไปวางบนเครื่องเขย่า เขย่าเป็นเวลา 10 นาที 6 วินาที ขณะที่ค้อนกำลังทำงาน

โดยสรุป มาตรฐาน ASTM D3802 มีวิธีการประเมินความแข็งแบบ ball-pan ของถ่านกัมมันต์ชนิดเม็ด วิธีนี้วัดความสามารถของวัสดุในการต้านทานการเสียดสี (การแตกตัวเป็นอนุภาคขนาดเล็กลง) เมื่อได้รับแรงเค้นเชิงกล การทดสอบนี้จำลองแรงเค้นทางกายภาพที่ถ่านกัมมันต์ต้องเผชิญในระหว่างการขนย้าย การโหลด หรือการใช้งานจริงในระบบกรอง ความแข็งแสดงเป็นเปอร์เซ็นต์ โดยค่าที่สูงกว่าบ่งชี้ถึงความทนทานต่อการเสื่อมสภาพที่สูงกว่า มาตรฐานนี้เป็นส่วนหนึ่งของชุดทดสอบถ่านกัมมันต์ของ ASTM และรับประกันคุณภาพที่สม่ำเสมอสำหรับการใช้งานที่ต้องการวัสดุดูดซับที่แข็งแรง

มาตรฐาน ASTM D3802 ใช้กับคาร์บอนกัมมันต์แบบเม็ด ซึ่งรวมถึงวัสดุที่มาจากแหล่งต่างๆ เช่น ถ่านหิน เปลือกมะพร้าว หรือไม้ และใช้เพื่อ:

  • การบำบัดน้ำ: การกำจัดสารปนเปื้อน เช่น สารประกอบอินทรีย์หรือกลิ่นจากน้ำดื่มหรือน้ำเสีย
  • การฟอกอากาศและก๊าซ: เพื่อดูดซับสารมลพิษหรือสารประกอบอินทรีย์ระเหยง่าย (VOCs) ในการใช้งานทางอุตสาหกรรมหรือสิ่งแวดล้อม
  • การแปรรูปทางเคมี: ในกระบวนการเร่งปฏิกิริยาหรือการทำให้บริสุทธิ์ซึ่งความสมบูรณ์ของโครงสร้างของคาร์บอนที่ถูกกระตุ้นเป็นสิ่งสำคัญ
  • การควบคุมคุณภาพ: เพื่อตรวจสอบว่าคาร์บอนที่เปิดใช้งานเป็นไปตามข้อกำหนดด้านความทนทานในการผลิตและการใช้งานขั้นสุดท้าย

มาตรฐานนี้ใช้ได้กับผู้ผลิต ซัพพลายเออร์ และผู้ใช้ปลายทางที่ต้องการให้แน่ใจว่าคาร์บอนกัมมันต์สามารถทนต่อแรงทางกลได้โดยไม่เกิดการแตกตัวของอนุภาคในปริมาณมาก ซึ่งอาจลดประสิทธิภาพลงหรือทำให้ระบบกรองอุดตันได้

มาตรฐาน ASTM D3802 มีความสำคัญเนื่องด้วยเหตุผลดังต่อไปนี้:

  • การรับประกันความทนทาน: ช่วยให้มั่นใจได้ว่าคาร์บอนที่ถูกกระตุ้นสามารถทนต่อแรงกดดันทางกลในระหว่างการขนส่ง การโหลด หรือการใช้งานจริง ป้องกันการเกิดฝุ่นละอองมากเกินไปหรือการสูญเสียวัสดุ
  • ความน่าเชื่อถือของประสิทธิภาพ: ความแข็งเกี่ยวข้องกับความสามารถของคาร์บอนในการรักษาโครงสร้างและความสามารถในการดูดซับในระบบการกรอง เพื่อให้แน่ใจว่ามีประสิทธิภาพที่สม่ำเสมอ
  • การควบคุมคุณภาพ: ลดความเสี่ยงของความล้มเหลวของผลิตภัณฑ์โดยจัดเตรียมวิธีมาตรฐานสำหรับผู้ผลิตและซัพพลายเออร์เพื่อตรวจยืนยันว่าคาร์บอนที่เปิดใช้งานเป็นไปตามข้อกำหนดของลูกค้า
  • ความคุ้มทุน: คาร์บอนกัมมันต์ที่ทนทานช่วยลดความจำเป็นในการเปลี่ยนหรือบำรุงรักษาระบบกรองบ่อยครั้ง ทำให้ลดต้นทุนการดำเนินงาน
  • การปฏิบัติตามข้อกำหนด: รองรับการปฏิบัติตามมาตรฐานอุตสาหกรรมสำหรับการบำบัดน้ำ การฟอกอากาศ และการใช้งานอื่นๆ ที่มีการควบคุมคาร์บอนกัมมันต์

ด้วยเหตุนี้ ASTM D3802 จึงเป็นมาตรฐานสำคัญสำหรับการประเมินความแข็งแบบเม็ดของถ่านกัมมันต์ชนิดเม็ด และเพื่อรับประกันความทนทานและประสิทธิภาพในการใช้งานต่างๆ เช่น การบำบัดน้ำ การฟอกอากาศ และการแปรรูปทางเคมี ด้วยวิธีการที่เป็นมาตรฐานและสามารถทำซ้ำได้ จึงสนับสนุนการควบคุมคุณภาพ การปฏิบัติตามกฎระเบียบ และความคุ้มค่าสำหรับผู้ผลิตและผู้ใช้ปลายทาง การนำไปใช้ในอุตสาหกรรมต่างๆ เน้นย้ำถึงความสำคัญของมาตรฐานนี้ในการส่งมอบผลิตภัณฑ์ถ่านกัมมันต์คุณภาพสูงที่เชื่อถือได้

องค์กรของเราดำเนินงานมายาวนานหลายปีและติดตามความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีระดับโลกอย่างพิถีพิถัน ดำเนินการทดสอบ วัดผล และวิเคราะห์ในหลากหลายด้านให้กับธุรกิจในทุกภาคส่วน ด้วยทีมงานผู้เชี่ยวชาญและโครงสร้างพื้นฐานที่ครอบคลุม นอกจากนี้ เรายังให้บริการทดสอบตามมาตรฐาน ASTM D3802 วิธีทดสอบมาตรฐานสำหรับความแข็งของคาร์บอนกัมมันต์แบบทรงกลม

WhatsApp