ВУЗ:
Составители:
29
нятие насыпная плотность
ρ
н
введено для характеристики слоя
катализатора. Она определяется как общая масса частиц в объеме
слоя, состоящего из объема материала катализатора, объема пор
внутри частиц и свободного объема между частицами в слое:
ρ
н
= m/V
k
,
(3.3)
где m – масса частиц в пробе катализатора, г; V
k
– объем пробы
(слоя), см
3
.
Из сказанного следует, что:
V
k
= V
M
+ V
П
+ V
C
, (3.4)
где V
M
– объем материала катализатора; V
П
– объем пор частиц;
V
C
– свободный объем между частицами в слое.
В случае определения насыпной плотности большое значе-
ние имеет порозность слоя катализатора (отношение объема пус-
тот между частицами к объему слоя):
ε
= V
C
/V
k
. (3.5)
Порозность слоя и насыпная плотность связаны зависимостью:
ε
= 1 –
ρ
н
/
ρ
k
.
(3.6)
Кажущаяся плотность катализатора представляет собой
отношение массы пробы к объему, занимаемому только самими
частицами. В этом случае объем пустот между частицами не учи-
тывается:
МП
k
VV
m
+
=
ρ
. (3.7)
Кажущаяся плотность в большой степени зависит от порис-
тости частиц. Поэтому ее используют в основном для косвенной
характеристики пористости катализатора
α
, которую определяют
как отношение объема пустот пор частиц к их объему:
α
=
+
П
ПП
V
VV
. (3.8)
Пористость катализатора и его кажущаяся плотность связа-
ны зависимостью:
исk
ρ
ρ
α
−
=
1
, (3.9)
где
ρ
ис
– истинная плотность.
30
Истинной плотностью катализатора называется масса еди-
ницы объема плотного материала, не содержащего пор. Она опре-
деляется как отношение массы пробы катализатора к объему
плотного материала без учета пустот между частицами в слое и
внутри частиц:
ρ
ис
= m/V
М
. (3.10)
Истинную плотность применяют для характеристики мате-
риала, из которого приготовлен катализатор. Несложными преоб-
разованиями приведенных формул можно вывести следующую
зависимость между плотностями:
ρ
н
=
ρ
к
(1 –
ε
) (3.11)
или
ρ
н
=
ρ
ис
(1 –
ε
)(1 –
α
) . (3.12)
Видно, что для катализаторов, изготовленных из одного и
того же материала, насыпная плотность может одновременно слу-
жить характеристикой состояния слоя и пористости частиц, по-
этому она находит наибольшее применение. Ее легко определить
опытным путем. На результатах определения плотностей катали-
заторов может существенно отразиться обычная неоднородность
размеров, поровой структуры и других
свойств частиц, поэтому
необходимо строго соблюдать правила отбора проб.
Порядок выполнения работы
Ситовой анализ. Навеску катализатора (100 г) поместить на
верхнее (самое крупное) сито, закрыть крышкой и просеять через
набор сит в течение 10–15 мин. После окончания просева каждую
фракцию с соответствующего сита взвесить на технических весах
с точностью до 0,01 г и
данные занести в отчетную таблицу. Сум-
марная масса всех фракций не должна отклоняться от массы ис-
ходной навески, взятой для анализа, более чем на 2 %.
Определение насыпной плотности. Поместить катализатор в
предварительно взвешенный с точностью до 0,1 г мерный цилиндр
вместимостью 100 мл с отношением высоты по внутреннему диа-
метру не менее 10:1. По
мере наполнения слой уплотнить, осто-
рожно постукивая цилиндр о деревянную подставку или с помо-
нятие насыпная плотность ρн введено для характеристики слоя Истинной плотностью катализатора называется масса еди-
катализатора. Она определяется как общая масса частиц в объеме ницы объема плотного материала, не содержащего пор. Она опре-
слоя, состоящего из объема материала катализатора, объема пор деляется как отношение массы пробы катализатора к объему
внутри частиц и свободного объема между частицами в слое: плотного материала без учета пустот между частицами в слое и
ρн = m/Vk, (3.3) внутри частиц:
– объем пробы
где m – масса частиц в пробе катализатора, г; Vk ρис = m/VМ. (3.10)
(слоя), см3. Истинную плотность применяют для характеристики мате-
Из сказанного следует, что: риала, из которого приготовлен катализатор. Несложными преоб-
Vk = VM + VП + VC, (3.4) разованиями приведенных формул можно вывести следующую
зависимость между плотностями:
где VM – объем материала катализатора; VП – объем пор частиц;
VC – свободный объем между частицами в слое. ρн = ρ к(1 – ε) (3.11)
В случае определения насыпной плотности большое значе- или
ние имеет порозность слоя катализатора (отношение объема пус- ρн = ρис (1 – ε)(1 – α) . (3.12)
тот между частицами к объему слоя):
Видно, что для катализаторов, изготовленных из одного и
ε = VC /Vk . (3.5) того же материала, насыпная плотность может одновременно слу-
Порозность слоя и насыпная плотность связаны зависимостью: жить характеристикой состояния слоя и пористости частиц, по-
ε = 1 – ρн /ρk. (3.6) этому она находит наибольшее применение. Ее легко определить
опытным путем. На результатах определения плотностей катали-
Кажущаяся плотность катализатора представляет собой
заторов может существенно отразиться обычная неоднородность
отношение массы пробы к объему, занимаемому только самими
размеров, поровой структуры и других свойств частиц, поэтому
частицами. В этом случае объем пустот между частицами не учи-
необходимо строго соблюдать правила отбора проб.
тывается:
m
ρk = . (3.7) Порядок выполнения работы
VП + VМ
Кажущаяся плотность в большой степени зависит от порис- Ситовой анализ. Навеску катализатора (100 г) поместить на
тости частиц. Поэтому ее используют в основном для косвенной верхнее (самое крупное) сито, закрыть крышкой и просеять через
характеристики пористости катализатора α , которую определяют набор сит в течение 10–15 мин. После окончания просева каждую
как отношение объема пустот пор частиц к их объему: фракцию с соответствующего сита взвесить на технических весах
с точностью до 0,01 г и данные занести в отчетную таблицу. Сум-
VП . (3.8) марная масса всех фракций не должна отклоняться от массы ис-
α=
V П +V П ходной навески, взятой для анализа, более чем на 2 %.
Пористость катализатора и его кажущаяся плотность связа- Определение насыпной плотности. Поместить катализатор в
ны зависимостью: предварительно взвешенный с точностью до 0,1 г мерный цилиндр
α = 1 − ρ k ρ ис , (3.9) вместимостью 100 мл с отношением высоты по внутреннему диа-
метру не менее 10:1. По мере наполнения слой уплотнить, осто-
где ρис – истинная плотность. рожно постукивая цилиндр о деревянную подставку или с помо-
29 30
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 13
- 14
- 15
- 16
- 17
- …
- следующая ›
- последняя »
