ASTM D2862-16
Стандартный метод определения гранулометрического состава гранулированного активированного угля

Стандартный №

ASTM D2862-16

Дата публикации

2016

Разместил

American Society for Testing and Materials (ASTM)

состояние

быть заменен

быть заменен

ASTM D2862-16(2022)

Последняя версия

ASTM D2862-16(2022)

---

сфера применения

Обзор стандарта ASTM D2862-16 и техническая база

ASTM D2862-16 — это стандартный метод испытаний для распределения размеров частиц гранулированного активированного угля, разработанный Американским обществом по испытаниям и материалам. Первоначально он был опубликован в 1970 году и последний раз пересматривался в 2016 году. Этот стандарт находится под юрисдикцией Комитета ASTM D28, Секции по активированному углю, и поддерживается Подкомитетом D28.04, который специализируется на оценочных испытаниях парофазного анализа.

Техническая база для разработки этого стандарта связана с тем, что гидродинамические характеристики гранулированного активированного угля в адсорбционном слое напрямую зависят от распределения его размеров частиц. Неравномерное распределение размеров частиц может привести к увеличению падения давления в слое и образованию каналов, тем самым снижая эффективность адсорбции. В приложениях по очистке воды контроль эффективного размера частиц и коэффициента однородности активированного угля имеет решающее значение для обеспечения эффективности очистки.

---

Принцип метода испытаний и требования к приборам

Этот метод испытаний основан на принципе механического просеивания. Образец гранулированного активированного угля известной массы помещается на набор стандартных сит. После вибрации в стандартных условиях в течение определенного времени определяется процентное содержание частиц, оставшихся на каждой ступени сита и на нижнем поддоне.

Основные технические характеристики прибора

Тип прибора	Характеристики	Технические параметры	Механический просеивающий аппарат
Механический просеивающий аппарат	Tyler Ro-Tap модели RX-19-1 или эквивалент	140-160 ударов/мин, скорость вращения 280-320 об/мин	ASTM E11
Стандартный набор сит	Сита по стандарту США	Диаметр 8 дюймов (203 мм), 2 дюйма или Высота 1 дюйм	ASTM E11
Аналитические весы	Прецизионное весовое оборудование	Чувствительность 0,1 г	Стандарт ISO
Делитель образцов	Одноступенчатый делитель образцов рифленого типа	Емкость 250 мл	ASTM E300

Особенно следует отметить, что стандарт явно требует, чтобы просеивающий инструмент был оснащен пробковым бойком, выступающим из металлической канавки на 6,35±3,18 мм, а использование других материалов не допускается. Это детальное требование обеспечивает воспроизводимость и сопоставимость процесса просеивания.

---

Подробная процедура испытания

Подготовка образца

Отбор и подготовка образца проводились в соответствии со стандартом ASTM E300. Весь образец сначала дважды перемешивался с помощью одноступенчатого делителя образцов рифленого типа, после чего отбиралось около 250 мл образца. Объём образца для испытания определялся на основе кажущейся плотности (ASTM D2854): 50 г для плотности менее 0,35 г/см³ и не более 100 г для плотности более 0,35 г/см³, при этом общий объём не превышал 200 мл.

Процесс просеивания

1. Уложите выбранные стандартные сита в порядке от малого к большему снизу вверх
2. Перенесите взвешенный образец на верхнее сито
3. Установите крышку сита и поместите все устройство в просеивающий прибор
4. Установите время вибрации на 10 минут ± 10 секунд и запустите устройство для постукивания
5. После завершения вибрации используйте мягкую латунную щетку для количественного переноса остаточного активированного угля с каждого класса сита на чашку весов
6. Точно взвесьте удержанный материал на каждом классе сита (точность 0,1 г)

В стандарте подчеркивается, что если общий вес каждого класса сита отклоняется от начального веса образца более чем на 2,0 г, требуется повторное испытание для обеспечения точность и надежность результатов испытаний.

---

Методы анализа данных и расчета

Расчет распределения размеров частиц

Формула для расчета процента удерживания каждого класса сита: R = (F/S) × 100

Где: R — процент удерживания класса сита, F — удерживаемый вес класса сита, а S — общий вес каждого класса сита

Расчет среднего диаметра частиц (MPD)

Формула для расчета эффективного среднего размера частиц: Эффективный MPD (мм) = Σ(P)/100

Где P = R × N, N — средний фактор открытия каждого класса сита (см. Таблицу 1)

Эффективный размер частиц и коэффициент однородности

Определяется по кривой кумулятивного процента прохождения:

• Эффективный размер частиц: размер отверстий сита, соответствующий 10%-ной пропускной способности.
Коэффициент однородности: отношение размера отверстий сита при 60%-ной пропускной способности к эффективному размеру частиц. Чем ближе коэффициент однородности к 1, тем равномернее распределение частиц по размерам в гранулированном активированном угле. В идеале, коэффициент однородности должен быть равен 1, когда все частицы идентичны.

Тип активированного угля	Эффективный диапазон размеров частиц (мм)	Типичный коэффициент однородности	Области применения
Активированный уголь из древесины	0,5-1,2	1,5-2,0	Очистка воды, обесцвечивание пищевых продуктов
Активированный уголь из лигнита	0,8-1,5	1,6-2,2	Адсорбция в газовой фазе, рекуперация растворителя
Активированный уголь из скорлупы кокосовых орехов	0,6–1,0	1,3–1,8	Извлечение золота, очистка воды
Активированный уголь из битуминозного угля	0,7–1,3	1,7–2,3	Очистка промышленных сточных вод, очистка воздуха

---

Данные о точности испытаний и межлабораторном сравнении

Основанный на сравнительном исследовании 2007 года в 11 лабораториях, посвященном четырем различным материалам активированного угля, стандарт предоставляет подробные данные о точности:

Предел повторяемости (r)

Разница между двумя результатами испытаний, полученными в одной и той же лаборатории, с использованием того же оборудования и в тот же день не должно превышать значение r:

• Активированный уголь из древесины: значение r основного сорта сита составляет от 0,16 до 12,65%
• Активированный уголь из лигнита: значения r для основных фракций сита составляют от 0,28% до 6,59%
• Активированный уголь из скорлупы кокосовых орехов: значения r для основных фракций сита составляют от 0,16% до 8,13%
• Активированный уголь из битуминозного угля: значения r для основных фракций сита составляют от 0,65% до 6,02%

Предел воспроизводимости (R)

Разница между двумя результатами испытаний, полученными разными операторами с использованием разного оборудования в разных лабораториях, не должна превышать значение R значение:

• Активированный уголь из древесины: значения R для основных фракций сита составляют от 0,23% до 18,25%
• Активированный уголь из лигнита: значения R для основных фракций сита составляют от 0,24% до 8,51%
• Активированный уголь из скорлупы кокосовых орехов: значения R для основных фракций сита составляют от 0,37% до 7,30%
• Активированный уголь из битуминозного угля: значения R для основных фракций сита составляют от 0,32% до 3,02%

---

Рекомендации и меры предосторожности по внедрению стандарта

Требования к валидации прибора

Для Новое оборудование для скрининга, стандарт требует от пользователей проверки его эквивалентности стандартному оборудованию ASTM (Tyler RX-19-1 или более поздние модели) и сохранения возможности перекрестной проверки результатов между различными системами скрининга.

Особая обработка образцов

Для экструдированного активированного угля достоверность результатов испытаний может быть затронута при увеличении соотношения сторон частиц, и это должно быть специально отмечено в отчете.

Примечания к системе единиц

Значения, выраженные в настоящем стандарте в единицах дюйм-фунт, являются стандартными значениями. Значения преобразования единиц СИ, указанные в скобках, приведены только для справки и не являются стандартными требованиями. Единственным исключением является то, что все измерения массы указаны в единицах СИ.

Меры предосторожности

Настоящий стандарт не охватывает все вопросы безопасности. Пользователь несет ответственность за установление соответствующих правил безопасности и охраны здоровья, а также за определение применимости нормативных ограничений.

---

Развитие технологий и применение в промышленности

С момента публикации в 1970 году стандарт ASTM D2862 претерпел множество изменений, что отражает постоянное развитие технологии испытаний гранулированного активированного угля.

Этот стандарт имеет важное прикладное значение в следующих отраслях:

• Водоочистка: контролируйте коэффициент однородности фильтрующего материала с активированным углем для обеспечения эффективности фильтрации и производительности обратной промывки
• Газоочистка: оптимизируйте перепад давления адсорбционного слоя и повысьте эффективность очистки отходящих газов
• Извлечение золота: выбирайте активированный уголь из скорлупы кокосовых орехов с соответствующим размером частиц для улучшения скорости адсорбции золота
• Пищевая промышленность и медицина: обеспечьте постоянство размера частиц активированного угля для обесцвечивания и очистки

Строго соблюдая стандарт ASTM D2862-16, пользователи могут точно охарактеризовать характеристики распределения размеров частиц гранулированного активированного угля, обеспечивая надежную поддержку данных для оптимизации процесса и контроля качества.

ASTM D2862-16 Ссылочный документ

• ASTM D2652 Стандартная терминология, касающаяся активированного угля
• ASTM D2854  Стандартный метод определения кажущейся плотности активированного угля
• ASTM E11 Стандартные спецификации на проволочную ткань и сита для целей испытаний
• ASTM E177 Стандартная практика использования терминов «точность» и «предвзятость» в методах испытаний ASTM
• ASTM E300 Стандартная практика отбора проб промышленных химикатов
• ASTM E691 Стандартная практика проведения межлабораторного исследования для определения точности метода испытаний

ASTM D2862-16 История

• 2022 ASTM D2862-16(2022) Стандартный метод определения гранулометрического состава гранулированного активированного угля
• 2016 ASTM D2862-16 Стандартный метод определения гранулометрического состава гранулированного активированного угля
• 2010 ASTM D2862-10 Стандартный метод определения гранулометрического состава гранулированного активированного угля
• 2009 ASTM D2862-97(2009)e1 Стандартный метод определения гранулометрического состава гранулированного активированного угля
• 2009 ASTM D2862-97(2009) Стандартный метод определения гранулометрического состава гранулированного активированного угля
• 1997 ASTM D2862-97(2004) Стандартный метод определения гранулометрического состава гранулированного активированного угля
• 1997 ASTM D2862-97 Стандартный метод определения гранулометрического состава гранулированного активированного угля

Специальные темы по стандартам и нормам

стандарты и спецификации