Изготовители и потребители активного угля пользуются методиками определения прочности, часто значительно отличаю­щимися друг от друга. Большинство методик испытаний на

Прочность основаны на следующем принципе: проба активного угля подвергается воздействию механической нагрузки, а мерой прочности служит количество образующейся при разрушении угля мелкой фракции или изменение среднего размера зерен.

Поскольку унификация испытательных методов и, соответ­ственно, разработка единого метода на той или иной основе пока не представляется возможной, далее рассмотрим только некоторые из этих методов.

Ударная прочность. В Германии в производстве активных углей до 40-х годов использовали единственный метод испы­тания прочности формованного газоадсорбционного угля. По этому методу — методу ударной прочности — навеску уголь­ной пробы (10 мл) засыпают в стандартную стальную или стеклянную трубку. Падающий поршень наносит по навеске 10 ударов. После каждых двух ударов перед следующей на­грузкой навеску вручную просеивают через сито с размером ячеек 0,5 мм. При испытаниях мелкозернистых активных углей используют сито с размером ячеек 0,25 мм. За меру ударной прочности принимают остаток на сите (в %) после 10 ударов. На рис. 5.6 показан прибор для определения ударной проч­ности.

Прочность на истирание. Для оценки прочности на истира­ние зерненых активных углей предлагаются разные способы.

Прочность на истирание при перемешивании [10]. Прежде всего для определенной навески пробы проводят классифика­цию зерен по размеру, затем ситовые фракции снова соеди­няют. После этого пробу тщательно перемешивают в стальном или латунном цилиндре с помощью Т-образной мешалки круг­лого сечения в течение 60 ± 1 мин при частоте вращения 855 ± 15 об/мин. По окончании перемешивания снова проводят ситовый анализ по крупности зерен. Отношение исходного среднего диаметра частиц к диаметру частиц после перемеши­вания является мерой прочности активных углей к истиранию.

Прочность на истирание с одновременным ударом. После классификации зерен по размеру фракции соединяют и подвергают истиранию вместе с 10 гладкими стальными шариками размером 12,7—19,8 мм в поддоне механическо­го сита, снабженного ударным устройством. После закрытия крышки поддона сито приво­дят в действие на 20 мин (±2 с). По оконча­нии испытания с помощью гранулометрического анализа определяют средний размер зерен. Отношение средних диаметров зерен до и после испытания является мерой прочности на исти­рание.

Рис- 5>6. Прибор для определения ударной прочности.

Рис. 5.7. Прибор для определения прочности на истирание:

1 — перекрывающееся загрузочное отверстие; 2 — барабан грохота, средний размер ячеек сита 0,5 мм; it— поддон; 4— металлический валок.

Прочность на истирание валком. Строго определенное количество зерненого или формованного угля перетирается стандартизированным цилиндрическим стальным валком в по­лом цилиндре из ситового полотна; продолжительность перети­рания 20 минут, частота вращения валка 100 об/мин. Взвеши­вают скопившуюся за это время на поддоне мелочь и опреде­ляют долю навески (в %), устойчивую к истиранию, которую и принимают за меру прочности к подобному виду испытаний. На рис 5.7 представлена схема аппарата для определения прочности угля на истирание валком.

Прочие методы определения прочности на истирание. Иногда используется способ, разработанный для прочностных испытаний катализаторов, применяемых в процессах с кипящим слоем. В этих случаях навеска активного угля поддерживается опреде­ленное время в пседоожиженном состоянии в опытном аппа­рате. Сравнивая результаты гранулометрического анализа до и после испытаний, определяют прочность материала. Предла­галось гидравлическое прокачивание зерненых углей в замкну­том цикле с последующим сравнением гранулометрического со­става до и после испытания, однако из-за сложности методики такое определение прочности на истирание пока не нашло при­менения.