Зерненые угли. Для классификации зерен по крупности используется ситовый анализ, обычно проводимый на механических грохотах с набором сит, совершающих колебательные движения в течение определенного времени. Дополнительные ударные воздействия могут привести к искажению результатов анализа из-за разрушения частиц активного угля. Применяются сита со стандартизованными размерами ячеек просеивающих полотен [2].
Распределение зерен по крупности выражается в массовых процентах. При определении размеров обычно допускается отклонение на 5 % в большую или меньшую сторону, однако сумма не должна превышать 10 % (масс.) [3]. Весьма наглядным является выражение распределения гранулометрического состава в логарифмических координатах по методу Розина — Рэмблера — Шперлинга [4] (рис. 5.1). Таким способом определяют так называемый коэффициент однородности п и средний статистический диаметр d‘. Значение d‘ получают из гранулометрического состава, а значение п—меру однородности пробы [5]—обычным способом на логарифмическом графике гранулометрического состава. Обе величины позволяют оценить гидравлические свойства зерненых углей в стационарных и взвешенных слоях в потоке жидкостей и газов.
Формованные угли. Методику рассева по фракциям для зерненых углей можно в целом применять и для цилиндрических гранул угля. Однако возможны случаи, когда цилиндрики, длина которых превышает диаметр, в процессе рассева могут принимать вертикальное положение и проходить через ячейки Сетки. Это часто случается, когда на сетке находится тонкий слой угля. В таком случае на результатах ситового анализа сказывается соотношение диаметра и длины гранул, и он не
Рис. 5.1. Диаграмма гранулометрического состава активного угля гидраффин БК (с коэффициентом однородности п = 7,0 и средним статистическим диаметром d’ — 1,08 мм) в соответствии с DIN 66145. |
Дает точной информации о распределении гранул по длине. Такая методика позволяет, однако, судить о наличии в пробе мелких зерен, т. е. просева. Таким образом, ситовый анализ формованных углей можно успешно применять во всех случаях, где постоянно требуются сравнительные данные, например, для текущего производственного контроля.
Для точного определения диаметра и длины гранул применяют фотографирование (рис. 5.2) типичной пробы с последующим расчетом размеров частиц с помощью автоматического счетного прибора. Однако этот метод относительно редко применяется для обычного контроля.
Порошковые угли. Поскольку порошковые активные угли с Размером частиц преимущественно меньше 0,1 мм трудно разделить по фракциям на ситах, применяется обычно мокрый Рассев [6]. Порошковый уголь кипятят некоторое время в химическом стакане для смачивания поверхности частиц, и эту ^ взвесь пропускают через ряд тонкоячеистых контрольных сит, ‘ак называемых микросит, предварительно смоченных водой.
Азделение на ситовые фракции осуществляется промыванием леионизирующим агентом до момента полного отсутствия угля стоке. После осушки отдельные фракции анализируют грави-
Рис. 5.2. Фотография формованного активного угля для подсчета размеров частиц с помощью автоматического счетчика (фотография Degussa AG).
Метрически. В пробах с высоким содержанием растворимых в воде примесей последние необходимо учитывать при расчетах. При использовании тончайших микросит (5—20 мкм) для седиментационного анализа микровзвесей рекомендуется применять рассев с ультразвуковым воздействием.
Для определения размера частиц порошковых активных углей можно также пользоваться воздушными сепараторами, однако в этом случае имеет место искажение результатов в сторону более крупных фракций из-за образования агрегатов увлажненных частиц порошка, не разбиваемых струей воздуха. Ошибки в измерениях также могут быть вызваны электростатическими зарядами.
Из-за различной активности и плотности частиц угля метод воздушной классификации или седиментационный анализ нельзя использовать для классификации частиц по крупности. Для этой цели используется счетчик Коултера [7]. В этом методе уголь взвешивается в электролите и суспензия прокачивается через зазор между двумя электродами. Присутствие твердых частиц в потоке вызывает изменение электрического сопротивления, пропорциональное их объему, что и используется для расчетов.