Механическая прочность на сжатие

Механическую прочность на сжатие (раздавливание) на универсальном приборе Versatile Crushing Strength Tester (Vinci Technologies, Франция) можно измерить как для единичных гранул и экструдатов, так и для слоя гранул (объемная прочность на раздавливание). Методы подходят для измерения прочностных характеристик катализаторов, носителей и сорбентов. Для измерения необходимо не менее 100 шт гранул образца для измерения по методикам ASTM D4179, ASTM D6175 или 1 л образца для измерения по методике ASTM D7084.

Образцы перед испытаниями подвергаются термообработке при температуре 400 °С в течение 3 часов для удаления влаги. Температура и время термообработки могут быть изменены по согласованию с заказчиком.

Метод измерения механической прочности на раздавливание заключается в определении усилия, которое необходимо приложить к грануле (или слою гранул) для разрушения.

Определение и нормирование механической прочности катализаторов, носителей или сорбентов необходимо как в условиях промышленного производства (для контроля качества продукции), так и для обеспечения потребительских свойств (сохранение целостности катализаторов, носителей или сорбентов при загрузке, выгрузке и эксплуатации промышленных аппаратов).

Метод ASTM D4179

По методу ASTM D4179 производится измерение усилия разрушения отдельных формованных сферических или таблетированных гранул катализаторов, носителей или сорбентов. Для исследования используют 100 отдельных гранул. Каждую гранулу сжимают со скоростью наращивания усилия в диапазоне от 0,44 до 4,4 даН/с (даН – деканьютон) до ее разрушения. В момент разрушения фиксируется значение усилия, в единицах даН. Если катализатор не сферической формы, то указывают его ориентацию при испытании (радиальная или осевая). Прочность формованных образцов рассчитывается как среднее значение усилий разрушения в деканьютонах. Стандартный отчет об испытаниях может включать в себя следующие данные: среднюю прочность на раздавливание; таблицу статистики; гистограмму номинального диаметра; гистограмму усилия при разрушении гранулы; график прочности на сжатие в зависимости от номинального диаметра; подробную таблицу результатов для каждой гранулы.

Метод ASTM D6175

По методу ASTM D6175 производится измерение механической прочности по образующей отдельных гранул с соотношением длины к диаметру ≥1:1. Для исследования используют 100 отдельных гранул. Каждую гранулу экструдированного катализатора сжимают со скоростью наращивания усилия в диапазоне от 0,44 до 2,2 даН/с до ее разрушения. В момент разрушения гранулы фиксируют значение усилия, в единицах даН. Прочность экструдированных образцов по образующей рассчитывается как среднее значение соотношений усилий разрушения в деканьютонах к длине гранул в мм (даН/мм). Стандартный отчет об испытаниях может включать в себя следующие данные: среднюю прочность на раздавливание; таблицу статистики;  гистограмму номинального диаметра гранул; гистограмму усилия при разрушении гранулы; гистограмму усилия при разрушении, деленную на длину гранулы; график прочности на сжатие в зависимости от номинального диаметра гранулы; график прочности на раздавливание в зависимости от длины гранулы; подробную таблицу результатов для каждой гранулы.

Метод ASTM D7084

По методу ASTM D7084 производится измерение механического сопротивления раздавливанию или объемной прочности (при прикладываемом давлении в диапазоне 0.1 – 2,5 МПа) фиксированного слоя твердого катализатора, носителя или адсорбента, в условиях максимально приближенных к условиям эксплуатации в стационарном слое. Результат описывает прочность на раздавливание катализатора/носителя/адсорбента в слое как давление в мегапаскалях (МПа), действующее на слой катализатора, при котором количество мелких частиц, проходящих через сито, с размером ячейки в половину размера гранулы составляет 1 % вес.