Videos
Giới thiệu
Thư ngỏ chào hàng sản phẩm mới
Giới thiệu chung
Quá trình phát triển
Mô hình tổ chức
Nhà máy xí nghiệp
Nhà máy than hoạt tính
Xí nghiệp Phú Vinh
Xí nghiệp Rạch Lợp
Xí nghiệp Đức Mỹ
Xí nghiệp Long Đức
Sản phẩm
Hệ thống phân phối
Trong Nước
Ngoài Nước
Lượt truy cập
82709
Liên kết website
TIÊU CHUẨN PHÂN TÍCH THAN HOẠT TÍNH
Phương pháp tiêu chuẩn kiểm tra độ cứng của than hoạt tính

D 3802-79

Standard Test Method for Ball-Pan Hardness of Activated Carbon

D 3802-79

Phương pháp tiêu chuẩn kiểm tra độ cứng của than hoạt tính

1-Scope

1.1  This test method covers a procedure for determining the ball-pan hardness number of granular activated carbons. For purposes of this test method, granular activated carbons are those having particles 90% of which are larger than 80 mesh (180 µm) as determine by Test Method D 2862. 

1.2  This standard does not purport to address all of the safety concerns, if any, associated with its use. It is the responsibility of the user of this standard to establish appropriate safety and health practices and determine the applicability of regulatory limitations prior to use.

2-Referenced documents

   2.1 ASTM standards

   B 19 Specification Cartridge Brass Sheet, Strip, Plate, Bar, and Disks

   B 150/B 150M Specification for Aluminum Bronze Rod, Bar, and Shapes

   D2652 Terminology Relating to Activated Carbon

   D2854 Test Method for Apparent Density of Activated Carbon

   D2862 Test Method for particle Size Distribution of Granular Activated carbon

   D2867 Test Method for Moisture in Activated Carbon

   E 11 Specification for Wire Cloth and Sieves for Testing Purposes

   E300 Practice for Sampling Industrial Chemicals.

 

 3-Terminology

    3.1 General- Terms applicable to this standard are defined in Terminology D2652.

 

      3.2 Definitions of Terms Specific to this Standard:

      3.2.1 Nominal particles size: natural, granular, and irregularly shaped particle carbons-that particles size range, expressed in terms of Specification E11 sieve sizes, whose small end excludes not more than 5 % of particles size distribution, and whose large end excludes not more than 5 % of the distribution, on the weight basic.

       3.2.2 nominal particle size: pelleted carbons- that particle size range, expressed in terms of Specification E 11 sieve size, whose small end excludes not more than 10 % of the particle size distribution, and whose large end excludes not more than 5 % of the distribution, on weight basic

      3.2.3 small end nominal particle size- that particle size, expressed by its equivalent Specification E11 sieve, which defines the excluded portion of the particle size distribution at its small particle size end in accordance with 3.2.1 or 3.2.2.

  4-Summary of Test Method        

     4.1 A screened and weighed sample of the carbon is placed in a special hardness pan with a number of stainless steel balls, then subjected to a combined rotating and tapping action for 30 min. At the end of this period, the amount of particle size degradation is determined measuring the quantity of carbon by weight which is retained on a sieve whose openings are closest to one half the openings of the sieve that defines the minimum nominal particle size of the original sample.

5- Significance and Use

    5.1 Several methods have been emloyed in the past for determining the resistance of activated carbons to particle  size degradation under service conditions, including the ball-pan method, the stirring bar method, and the dust elutriation method. None of these has proved completely satisfactory for all applications, and all have been questioned by ASTM Committee D28 on Activated Carbon as tests for establishing degradation resistance. However, the ball-pan method has been used widely in the past and has a broad history in the activated carbon industry for measuring the property loosely described as “hardness”. In this context the text is useful in establishing a measurable characteristic of a carbon. Conceding the fact that the test does not actually measure in-service resistance to degradation, it can be used to establish the comparability of lots ostensible of the same grade of carbon.

6-Apparatus and Materials

   6.1 Mechanical Sieve Shaker, designed to produce from 140 to 160 taps and from 280 to 320 rotating motions per minute in a stack of standard Specification E 11 sieves.  Adjust the sieve shaker to accommodate the desired number of sieves, receiver pan, and sieve cover. Adjust the bottom stops to give a clearance of approximately 1.6 mm between the bottom plate and the sieves so that the sieves will be free rotate. Fit the cover plate with a cork stopper with extends from 3.2 to 9.5 mm above the metal recess.

   6.2 Wire Cloth Sieves, in accordance with specification E 11; six require, at least four of which bracket the expected nominal particle size distribution of the sample, and one of which, designated the hardness test sieve, has an opening as close as possible to one half the opening of the sieve that defines the smaller nominal particle size of the original sample. Table 1 list the hardness test sieve corresponding to each minimum nominal sieve.

   6.3 Bottom Receiver Pan and Stop Sieve Cover (see 6.1)

   6.4 Hardness Test Pan, having dimensions of that in Fig 1

   6.5 Adjustable Interval Timer, with a precision of at least ±5 s, duration at least 600 s (10 min).

    6.6 Sample Splitter, single-stage riffle type, in accordance with 30.5.2 of practice E 300    

    6.7 Balance, with sensitivity and accuracy of at least 0.1 g.

   6.8 Soft brash, Wire brush

   6.9 Steel Balls, fifteen 12.7 ± 0.1 mm (½ in.) in diameter and fifteen 9.5 ± 0.1 mm (3/8 in.) in diameter.

7- Sampling

    7.1 Guidance in sampling granular activated carbon is given in practice E 300.        

8-Calibration

   8.1 Calibration of the balances shall be maintained by standard laboratory methods. Sieves shall be calibrated at reasonable intervals in accordance with the procedure described in specification E 11.  

9-Procedure

   9.1 Determine the nominal particle size distribution in accordance with Test Method D 2862, and its moisture content in accordance with test Methods D 2867

   9.2 Obtain an additional representative sample of approximately 125 mL of the carbon in accordance with Practice E 300.

   9.3 Screen this sample to its nominal particle size distribution using Test Method D 2862. Discard the fractions above the larger and below the smaller nominal particle size. Obtain at least 100 mL of material within the nominal mesh size range. Use additional material obtained as in 9.2, if necessary.

   9.4 Measure out 100 mL of the screened sample into a tared, graduated cylinder in accordance with Test Method D 2854 and weigh to the nearest 0.1 g.

   9.5 Place the hardness pan (Fig. 1) on the standard bottom receiver pan. Pour the screened and weighed sample into the hardness pan and add the steel balls.

   9.6 Complete the sieve stack by stacking five full-height sieve and the sieve cover on top of the hardness pan. The extra sieves, in this case, serve only to form a stack which fills the shaker, thus avoiding changes in tapping action and re-adjustment of the sieve stack retainer.

   9.7 Place sieve stack in the sieve shaker and shaker for 30 ± 0.5 min, with tapping hammer operating.    

  9.8 At the end of the shaking period, remove the sieve stack from the sieve shaker and remove the hardness pan from the sieve stack. Place the hardness test sieve on top of the receiving pan.

  9.9 Remove the steel balls from the hardness pan and transfer sample to hardness test sieve, brushing adhering particles into the sieve. Stack the five full-height sieves and sieve cover on top of the harness test sieve and receiving pan, and replace the stack in the sieve shaker. Shake with the hammer operating for 10 min ± 10 s.

   9.10 At the end of the shaking period, remove the sieve stack from the sieve shaker and transfer the remainder of the sample on the hardness test sieve to a tared weighing pan. Weigh to nearest 0.1 g.

Mâm kiểm tra độ cứng

 

9.11 Sweep the pan catch into a tared weighing dish, and weigh to nearest 0.1 g.

10-Calculation

    10.1 Calculate the ball-pan hardness number from the equation:

             H = 100 B/A              (1)

Where:

H = ball-pan hardness number,

B = weight of sample retained on hardness test sieve (see 9.10), g, and.

A = weight of sample loaded onto hardness pan (see 9.4), g.

     10.2 As the check on the accuracy of the test, calculate ball-pan hardness from the pan catch as follows:

       H2 = 100 (1 -  C/A)                  (2)

Where:

 C = pan catch from 9.11

 If H2 differs from H by more than 2 %, one may assume that significant amounts of carbon are not accounted for, and the run must be rejected.

11-Report

   11.1 Report the following information:

   11.1.1 Name of the carbon supplier,

   11.1.2   Grade designation of the sample,

   11.1.3 Nominal particle size range and moisture content (as measured in 9.3)

   11.1.4 Ball-pan hardness number.

   11.1.5 Name of the agency and technician making the test,

    11.1.6 Identification number and date of the test, and

    11.1.7 Lot number from which the sample was taken.

12. Precision and Bias 

  12.1 Error analysis indicates a precision for the method of ± 1% for like samples with hardness number near 100, which is typical. The adhesion of material to sieve, brushes, etc., makes it unlikely that the hardness number calculated in 10.1 will be overestimated; however, humidity effects can increase or decrease the value of H. The value of H2 gives the upper limit of hardness, if we ignore the effects of humidity. Humidity effect during a given test will largely cancel out if no change in humidity occurs between 9.4 and 9.11

  12.2 It is difficult to evaluate the precision of the method because the variation in hardness within a relatively small batch of activated carbon is substantial. One supplier tested 31 samples of a single grade of carbon and obtained an average hardness of 95.7, with a standard deviation of 1.3 (± 1.4 %)    

1.  PHẠM VI

1.1  Phương pháp kiểm tra này nhằm giúp xác định  độ cứng của than hoạt tính dạng hạt. do mục đích của phương pháp kiểm tra này, than hoạt tính hạt chiếm  90% lớn hơn 80mesh (180 µm), được xác định bằng phương pháp kiểm tra D 2862

 

1.2 Tiêu chuẩn này không nhằm vào vấn đề an toàn, nếu có thì chỉ liên quan đến sử dụng. người sử dụng phải ý thức được tiêu chuẩn này nhằm tạo ra an toàn lao động, bảo vệ sức khỏe và có khả năng áp dụng các hạn chế có thể điều chỉnh trước khi sử dụng.  

2. TÀI LIỆU THAM KHẢO

    2.1 Tiêu chuẩn ASTM 

   B 19 Tiêu chuẩn kỹ thuật của tấm đồng cứng, thanh sắt

   B 150 Đặc điểm kỹ thuật của thanh đồng nhôm.

 

   D 2652 Thuật ngữ liên quan đến than hoạt tính

   D 2854 Phương pháp kiểm tra tỷ trọng than hoạt tính.

   D 2862 Phương pháp kiểm tra phân bố  cỡ hạt than hoạt tính.

   D 2867 Phương pháp kiểm tra độ ẩm than hoạt tính.

   E 11 Tiêu chuẩn kỹ thuật sợi lưới sàng cho mục đích kiểm tra.

   E 300 Phương pháp lấy mẫu hóa chất công nghiệp. 

3. THUẬT NGỮ

   3.1 Tổng quát- Thuật ngữ có thể được áp dụng trong tiêu chuẩn này được định nghĩa trong D 2652.

   3.2 Định nghĩa thuật ngữ cụ thể đối với tiêu chuẩn này:

      3.2.1 Cỡ hạt nhỏ: Than hoạt tính hình dạng không ổn định, dạng hạt, tự nhiên- những loại hạt có diễn giải trong thuật ngữ chỉ về cỡ lỗ sang tiêu chuẩn chất lượng E 11 với những ngoại lệ phần hạt nhỏ không lớn hơn 5%. Phân phối cở hạt và phần hạt lớn ở dạng cân.

      3.2.2 Cỡ hạt nhỏ: Than viên tròn-thuật ngữ này được diễn giải trong tiêu chuẩn chất lượng E 11 với những ngoại lệ phần hạt nhỏ không lớn hơn 10% . phân bố cỡ hạt và phần hạt lớn không lờn hơn 5%  ở các dạng cân.     

     3.2.3  Cỡ hạt nhỏ cuối cùng- cỡ hạt này được diễn giải tương tự trong sàn tiêu chuẩn ở tiêu chuẩn chất lượng E 11 xác định những phần ngoại lệ trong phân bố cỡ hạt theo mục 3.2.1 hay 3.2.2

 

 

4. TÓM TẮT PHƯƠNG PHÁP KIỂM TRA

    4.1 Đặt một mẫu than đã sàn và cân trong mâm cường độ ( độ cứng) đặc biệt với môt số viên bi thép tròn, sau đó gắn với bộ phận quay kết hợp gõ trong vòng 30 phút. Cuối cùng, xác định sự giảm kích cỡ hạt  bằng việc cân và đo số lượng than mà được giữ lại trên sàn.

 

 

5. Ý NGHĨA VÀ SỬ DỤNG

    5.1 Nhiều phương pháp đã được sử dụng để đo độ bền của than hoạt tính trong việc giảm kích cỡ hạt trong diều kiện bao gồm phương pháp ball-pan, stirring bar,… Nhưng không có loại phương pháp nào thỏa mãn hoàn toàn tất cả các ứng dụng. Tất cả đã được ủy ban ASTM đề cập đến trong D 28 đối với test than hoạt tính để thiết lập độ bền. Tuy nhiên, phương pháp bi-mâm cường độ (ball-pan) đã được sử dụng rộng rãi và có chiều dài lịch sử trong công nghiệp than hoạt tính chủ yếu để đo đặc tính được xem như là cường độ (độ cứng).Đối với yêu cầu này, hữu ích trong việc thiết lập cách đo đặc tính của carbon. Nhưng trong thực tế, thí nghiệm không thể đo được độ bền (cứng) qua sự giảm cỡ hạt, nó chỉ được sử dụng để biết được khả năng so sánh của tất cả các loại than cùng loại.

 

 

6. DỤNG CỤ VÀ NGUYÊN LIỆU

   6.1 Máy lắc rây, được thiêt kế để tạo ra 140-160 nhịp gõ và độ chuyển động tròn từ 280-320 vòng/phút trong lớp sàn tiêu chuẩn chất lượng E 11. Điều chỉnh máy lắc để đạt được số sàng mong muốn, mâm cường độ và nắp sàng. Điều chỉnh nút ngừng đáy để tạo ra khe hở gồm 1.6 mm giữa máng đáy và sàng để sàng có thể quay. Gắn nắp và nút có thể dài từ 3.2 đến 9.5 mm trên thanh kim loại.

6.2 Sợi lưới sàng theo tiêu chuẩn E 11. Yệu cầu 6 lớp, ít nhất 4 lớp để thực hiện phân bố hạt nhỏ của mẩu. 01 lớp trong số này thiết kế để test độ cứng, có độ mở rất nhất có thể ½ độ mở của sàng để xác định hạt nhỏ hơn của mẩu. Bảng 1, sàng độ cứng tương ứng với mổi sàng hạt nhỏ tối thiểu.

 

 

   6.3 Nắp đỉnh và mâm đáy ( Hình 1).

   6.4 Mâm cường độ (độ cứng) hình 1.

   6.5 Đồng hồ, với độ chính xác nhỏ nhất là ± 5 giây, khoảng thời gian ít nhất là 600 giây ( 10 phút)

   6.6 Máy tách mẫu, loại máng đơn, theo mục 30.5.2 của E 300

   6.7 Cân với độ nhạy chính xác tối thiểu 0,1 gam.

   6.8 Cọ mềm

   6.9 Bi thép, 15 viên đường kính 12,7± 0.1 mm (½ in.) và  5 viên đường kính 9.5 ± 0.1 mm (3/8 in).

7. LẤY MẪU

   Hướng dẫn lấy mẩu than hoạt tính đề cập trong  E 300.

8. HIỆU CHUẨN

   Việc hiệu chuẩn cân sẽ được  duy trì bằng phương pháp tiêu chuẩn của phòng thí nghiệm. Các sàng sẽ được hiệu chuẩn thích hợp như các bước diễn tả trong tiêu chuẩn E 11.

 

9. CÁC BƯỚC TIẾN HÀNH

   9.1 Xác định cỡ hạt nhỏ của mỗi mẩu theo phương pháp kiểm tra D 2862 và độ ẩm của than hoạt tính theo phương pháp kiểm tra D 2867.

   9.2 Lấy thêm môt mẫu đại diện gần 125ml than hoạt tính theo E 300.

   9.3 Sàng mẩu này lấy phân bố cỡ hạt theo phương pháp kiểm tra D 2862. Loại bỏ phần hạt  hạt lớn hơn và nhỏ hơn. Lấy tối thiểu 100 ml của nguyên liệu trong dãy cỡ hạt.

 

 

   9.4 Đo 100 ml mẫu được sàng trong ống đong chia độ theo phương pháp kiểm tra D 2854 và cân độ chính xác 0.1 g.

   9.5 Đặt mâm cường độ (độ cứng) trên mâm đáy (Hình 1). Rót mẩu than đã sàng và cân vào trong mâm cường độ và cho bi thép vào.

   9.6 Hoàn thành việc lắp sàng bằng cách xếp theo chiều cao của 5 sàng và nắp. Nếu thêm sàng, thì phải đúng theo máy lắc rây để tránh một làm thay đổi nhịp gõ và điều chỉnh lại  bộ phận giữ lưới sàng.

 

   9.7 Đặt sàng trên máy lắc và lắc trong vòng 30 ±0.5 phút với búa gõ.

   9.8 Lắc xong, tháo sàng từ máy lắc và tháo mâm cường độ. Đặt sàng test độ cứng trên mâm.

 

   9.9 Lấy viên bi thép từ mâm cường độ và chuyển mẩu than vào sàng kiểm tra cường độ, quét những hạt than dính vào trong sàn. Chồng cao 5 sàng và nắp sàng trên sàng cường  độ và mâm hứng, sau đó đặt lại lên máy lắc và lắc với búa trong 10 phút ± 10 giây.

 

   9.10 Cuối cùng, tháo lớp sàn từ máy lắc và đưa mẫu than còn lại trên sàng kiểm tra để cân đô chính xác  0.1 g

Mâm kiểm tra độ cứng

Hình 1: Mâm kiểm tra độ cứng

 

9.11 Quét mâm vào đĩa cân, cân độ chính xác 0.1g.

10. TÍNH TOÁN

   10.1 Tính cường độ theo công  thức sau:

 

                  H = 100 B/A              (1) 

Trong đó:

  • H: Hệ số cường độ
  • B: trọng lượng mẫu thu được trên sàng kiểm tra cường độ
  • A: Trọng lượng mẩu đưa lên mâm cường độ.

   10.2 sau khi kiểm tra độ chính xác của thí nghiệm, cường độ từ mâm có công thức như sau:

 

      H2 = 100 (1 -  C/A)                  (2)

Trong đó:

  • C: than trong mâm từ 9.11

Nếu H2 khác H hơn 2% được cho rằng lượng than được tính không ý nghĩa và do đó, việc tiến hành sản xuất sẽ không được thực hiện.

11. BÁO CÁO KẾT QUẢ

    11.1 Kết quả trình bày như sau:

          11.1.1 Tên nhà cung cấp mẫu

          11.1.2 Tên loại mẫu

          11.1.3 Dãy cỡ hạt và độ ẩm như mục 9.3

          11.1.4 Số cường độ, độ cứng ball-pan

          11.1.5 Tên cơ quan và tên nhân viên tiến hành thí nghiệm

          11.1.6 Số nhận diện, ngày thí nghiệm

          11.1.7 Số lô của mẫu được lấy.

12. ĐỘ CHÍNH XÁC VÀ ĐỘ LỆCH

    12.1 Sai số cho thấy  sự chính xác đối với phương pháp ± 1% và đối với những mẫu giống nhau là có cường độ gần bằng 100, là đặc biệt.

Nguyên liệu (than) được đưa vào sàng, chải… tạo sự không giống nhau về độ cứng được tính toán theo 10.1, vượt dự đoán. Tuy nhiên, độ ẩm có thể làm tăng hoặc giá trị H. Giá trị H2 cho giới hạn trên của độ cứng. Nếu phớt lờ độ ẩm,sự  ảnh hưởng trong suốt quá trình kiểm tra sẽ hủy bỏ nếu không thay đổi độ ẩm giữa 9.4 và 9.11.

   12.2 Khó đánh giá được độ chính xác của phương pháp này vì sự thay đổi của cường độ trong mẩu than nhỏ là đáng kể. Một nhà cung cấp có thể có thể làm thí nghiệm trên 31 mẫu than cùng loại và thu được cường độ trung bình là 95,7 với sai số tiêu chuẩn là 1,3 (± 1,4%)   

TABLE 1 :Hardness test  sieve(HTS) Corresponding to Specification E1 Sieves Defining Small-End Nominal Particles Size (SNPS)

SNPS

HTS

SNPS

HTS

Opening
(mm)

E 11 
(mesh)

Opening
 (µm)

E 11 
(mesh)

Opening
(mm)

E 11 
(mesh)

Opening
 (µm)

E 11 
(mesh)

5.6

3 in

2800

7

850

20

425

40

4.75

4

2360

8

710

25

355

45

4

5

2000

10

600

30

300

50

3.35

6

1700

12

500

35

250

60

2.8

7

1400

14

425

40

212

70

2.36

8

1180

16

355

45

180

80

2

10

1000

18

300

50

150

100

1.7

12

850

20

250

60

125

120

1.4

14

710

25

212

70

106

140

1.18

16

600

30

180

80

90

170

1

18

500

35

 

 

 

 

 

Bảng 1 Sàng kiểm tra độ cứng (HTS) phù hợp với tiêu chuẩn chất lượng E11 , Các sàng xác định cỡ hạt nhỏ cuối cùng ( NPS)

SNPS

HTS

SNPS

HTS

Lỗ hổng
(mm)

E 11 
(mesh)

Lổ hổng
 (µm)

E 11 
(mesh)

Lỗ hổng
(mm)

E 11 
(mesh)

Lổ hổng
 (µm)

E 11 
(mesh)

5.6

3 in

2800

7

850

20

425

40

4.75

4

2360

8

710

25

355

45

4

5

2000

10

600

30

300

50

3.35

6

1700

12

500

35

250

60

2.8

7

1400

14

425

40

212

70

2.36

8

1180

16

355

45

180

80

2

10

1000

18

300

50

150

100

1.7

12

850

20

250

60

125

120

1.4

14

710

25

212

70

106

140

1.18

16

600

30

180

80

90

170

1

18

500

35

 

 

 

 

CÁC TIN KHÁC:
Phương pháp tiêu chuẩn kiểm tra tỷ trọng của than hoạt tính 7/12/2015 4:04:30 PM
Phương pháp tiêu chuẩn kiểm tra Iodine của than hoạt tính 7/12/2015 4:03:56 PM
Phương pháp tiêu chuẩn kiểm tra độ ẩm trong than hoạt tính 7/12/2015 4:03:21 PM
Phương pháp tiêu chuẩn kiểm tra phân bố cỡ hạt của than hoạt tính 7/12/2015 4:02:47 PM
Phương pháp tiêu chuẩn kiểm tra độ pH của than hoạt tính 7/12/2015 4:02:08 PM
Phương pháp tiêu chuẩn kiểm tra hấp phụ Carbon Tetrachloride của than hoạt tính (CTC hay CCL4) 7/12/2015 4:01:18 PM
Phương pháp tiêu chuẩn kiểm tra hàm lượng tro của than hoạt tính 7/12/2015 3:59:33 PM
1