Химическая технология. Носенко В.Н - 14 стр.

UptoLike

27
Ситовой анализ. Пробу измельченного сыпучего материала
можно разделить на несколько фракций, просеяв навеску через
набор различных сит. Число фракций не должно быть менее 5 и
более 20. Размеры частиц получаемых фракций ограничены раз-
мерами отверстий сита. Под размерами сита обычно понимают
длину стороны квадратной ячейки, образуемой переплетением
ткани или сетки. Нижняя граница
размеров ячеек сит по ГОСТ
3584-73 составляет около 40 мкм. Самые тонкие сита могут быть
использованы только для анализа хорошо просеивающихся
(не слипающихся) порошков. Отношение размера ячеек сита к
размеру отверстия последующего, более мелкого сита является
постоянной величиной и называется модулем набора сит. Отно-
шение суммарной площади отверстий к общей поверхности сита
также остается постоянным и равным 36 % для всего ряда сит.
Полный ситовой анализ для определения степени дисперс-
ности при машинном рассеве проводят в следующем порядке.
Анализируемую пробу помещают на сито с наибольшими разме-
рами ячеек в используемом наборе. Материал, прошедший через
сито (так называемый «проход»), падает на следующее, более тон-
кое
сито, и так до последнего, самого тонкого. Обычно при рассе-
ве сита ставят друг над другом и разделяют пробу на фракции за
одну операцию.
Результаты ситового анализа представляют графически в
виде дифференциальной кривой распределения, показывающей
массовую долю отдельных фракций в материале, либо в виде ин-
тегральной (или кумулятивной) кривой распределения, изобра
-
жающей суммарную массовую долю всех фракций меньше (или
больше) данного размера (рис. 3.1). Фракция, представленная на
графике точкой, соответствует среднему размеру зерен в ней, оп-
ределенному как среднее арифметическое между размерами от-
верстий двух соседних сит (через одно отверстие фракция прошла,
на другом задержалась).
Средний размер частиц рекомендуется выражать через
средневзвешенный
диаметр d
ср
, определяемый по аддитивности из
соотношения:
d
ср
= m
1
d
1
+ m
2
d
2
+ ... + m
n
d
n
=
m
i
d
i
, (3.1)
где m
1
, m
2
, ..., m
n
массовая доля каждой фракции в пробе дис-
28
персного материала; d
1
, d
2
, ..., d
n
средний размер частиц данных
фракций; i – число фракций.
Р
азмер частиц по фракциям, мм
Массовая
доля
фракции, %
30
20
10
0
1,0 2,0
20
0
1,0 2,0
60
100
а) б)
\
1
2
/
Рис. 3.1. Результаты ситового анализа:
а) дифференциальная кривая распределения;
б) интегральные кривые распределения: 1 – проход; 2 – остаток на сите
Характеристикой однородности состава дисперсного мате-
риала служит коэффициент отклонения R
o
, определяемый сле-
дующим образом. Из размера отверстий сита d
84
, отвечающего
массовой доле 84 % на интегральной кривой прохода, вычитают
размер отверстия d
16
, соответствующий массовой доле 16 % на
этой же кривой; полученную разность делят на удвоенный диа-
метр d
50
и умножают на 100:
100
2
50
1684
d
dd
R
o
= . (3.2)
Таким образом, при определении R
o
из общей массы анали-
зируемого материала (навески) отбрасывают 16 % наиболее круп-
ных и наиболее мелких фракций и в расчет принимают только ос-
тавшиеся 2/3 сыпучего материала. Чем меньше коэффициент R
o
,
тем однороднее продукт. Примером сыпучего зернистого мате-
риала является шариковый катализатор крекинга.
Обычно катализаторы состоят из частиц различной формы,
размера, плотности. Для учета этих особенностей катализаторы,
состоящие из пористых зерен, принято характеризовать тремя по-
казателями: насыпной, кажущейся и истинной плотностями. По-
      Ситовой анализ. Пробу измельченного сыпучего материала       персного материала; d1, d2, ..., dn – средний размер частиц данных
можно разделить на несколько фракций, просеяв навеску через        фракций; i – число фракций.
набор различных сит. Число фракций не должно быть менее 5 и
более 20. Размеры частиц получаемых фракций ограничены раз-          Массовая
                                                                       доля    30                       а)        100                     б)
мерами отверстий сита. Под размерами сита обычно понимают           фракции, %
длину стороны квадратной ячейки, образуемой переплетением                      20
                                                                                                                                    \
ткани или сетки. Нижняя граница размеров ячеек сит по ГОСТ                                                         60               1
3584-73 составляет около 40 мкм. Самые тонкие сита могут быть
                                                                               10                                                   2
использованы только для анализа хорошо просеивающихся                                                              20               /
(не слипающихся) порошков. Отношение размера ячеек сита к
размеру отверстия последующего, более мелкого сита является                    0                                    0
                                                                                           1,0     2,0                        1,0   2,0
постоянной величиной и называется модулем набора сит. Отно-
                                                                                    Размер частиц по фракциям, мм
шение суммарной площади отверстий к общей поверхности сита
также остается постоянным и равным 36 % для всего ряда сит.                       Рис. 3.1. Результаты ситового анализа:
      Полный ситовой анализ для определения степени дисперс-                    а) дифференциальная кривая распределения;
ности при машинном рассеве проводят в следующем порядке.           б) интегральные кривые распределения: 1 – проход; 2 – остаток на сите
Анализируемую пробу помещают на сито с наибольшими разме-
рами ячеек в используемом наборе. Материал, прошедший через              Характеристикой однородности состава дисперсного мате-
сито (так называемый «проход»), падает на следующее, более тон-    риала служит коэффициент отклонения Ro, определяемый сле-
кое сито, и так до последнего, самого тонкого. Обычно при рассе-   дующим образом. Из размера отверстий сита d84, отвечающего
ве сита ставят друг над другом и разделяют пробу на фракции за     массовой доле 84 % на интегральной кривой прохода, вычитают
одну операцию.                                                     размер отверстия d16, соответствующий массовой доле 16 % на
      Результаты ситового анализа представляют графически в        этой же кривой; полученную разность делят на удвоенный диа-
виде дифференциальной кривой распределения, показывающей           метр d50 и умножают на 100:
массовую долю отдельных фракций в материале, либо в виде ин-                                            d 84 − d 16
тегральной (или кумулятивной) кривой распределения, изобра-                                      Ro =               ⋅ 100 .               (3.2)
                                                                                                           2 d 50
жающей суммарную массовую долю всех фракций меньше (или
больше) данного размера (рис. 3.1). Фракция, представленная на           Таким образом, при определении Ro из общей массы анали-
графике точкой, соответствует среднему размеру зерен в ней, оп-    зируемого материала (навески) отбрасывают 16 % наиболее круп-
ределенному как среднее арифметическое между размерами от-         ных и наиболее мелких фракций и в расчет принимают только ос-
верстий двух соседних сит (через одно отверстие фракция прошла,    тавшиеся 2/3 сыпучего материала. Чем меньше коэффициент Ro,
на другом задержалась).                                            тем однороднее продукт. Примером сыпучего зернистого мате-
      Средний размер частиц рекомендуется выражать через           риала является шариковый катализатор крекинга.
средневзвешенный диаметр dср, определяемый по аддитивности из            Обычно катализаторы состоят из частиц различной формы,
соотношения:                                                       размера, плотности. Для учета этих особенностей катализаторы,
                                                                   состоящие из пористых зерен, принято характеризовать тремя по-
                 dср = m1d1 + m2d2 + ... + mndn = ∑midi , (3.1)
                                                                   казателями: насыпной, кажущейся и истинной плотностями. По-
где m1, m2, ..., mn – массовая доля каждой фракции в пробе дис-
                              27                                                                             28