Определение гранулометрического состава продукции АО «СКТБ «Катализатор»
20.09.2019
Поэтому для нас постоянный анализ гранулометрического состава является очень важным фактором, качество которого «жестко» контролируется на разных стадиях производства катализатора дегидрирования изобутана в изобутилен в кипящем слое. Качество катализатора дегидрирования изобутана в изобутилен АОК-73-24Т от партии к партии остается неизменным как по фракционному составу, так и по физико-химическим и каталитическим свойствам. В 2018 году катализатор АОК-73-24Т был удостоен награды лауреата Всероссийского конкурса «100 лучших товаров России».
Анализ данных угловой зависимости света, рассеянного частицами образца, с использованием определенной модели светорассеяния позволяет получать информацию о распределении частиц по размерам (примеры диаграмм распределения частиц по размерам приведены на рис.3).
2. Промышленное псевдоожижение - Д.Кунии, О Левеншпиль1976 г;
3. Расчеты аппаратов кипящего слоя, под ред. И. П. Мухленова, Б. С. Сажина, В.Ф. Фролова, Л., 1986 и др.
Определение гранулометрического состава продукции АО «СКТБ «Катализатор»
Зачем надо знать точные размеры гранул?
Контроль размера получаемых гранул очень важен при производстве порошковых микросферических катализаторов. Особенно остро стоит вопрос для катализаторов кипящего слоя. Гранулометрический (фракционный) состав катализаторов существенно влияет на гидродинамику псевдоожиженного слоя в реакторе. Размер частиц катализатора связан с линейными скоростями газа, которые, в свою очередь, во многом обусловлены геометрическими размерами реактора.
Однородность частиц катализатора также влияет на устойчивость режимов взвешивания кипящего слоя в реакторах. Монодисперсные катализаторы предпочтительнее в этом смысле, чем полидисперсные. Пределы существования взвешенного слоя для монодисперсных сферических частиц катализатора соответствуют увеличению линейной скорости от скорости начала взвешивания до уноса в 10-15 раз. Поэтому при обычных рабочих скоростях из слоя уносится только пыль от истирания катализатора. При взвешивании полидисперсного катализатора скорость взвешивания крупных частиц бывает намного больше, чем наиболее мелких, и унос мелкозернистой части катализатора неизбежен.
Оптимальными катализаторами для процесса дегидрирования изобутана в реакторах кипящего слоя, как с точки зрения гидродинамики слоя, так и кинетики процесса дегидрирования являются катализаторы, фракционный состав которых соответствует требуемым линейным скоростям газа и определяется, исходя из индивидуального дизайна блоков дегидрирования (живого сечения решеток, количества подаваемого сырья, диаметра аппарата и т.д.).
Оптимизация размера частиц позволяет предотвратить унос слишком маленьких частиц катализатора с реакционным потоком, а также исключить крупные частицы, не способные к эффективной циркуляции в блоке дегидрирования.
Определение гранулометрического состава
Анализ гранулометрического состава порошков в АО «СКТБ «Катализатор» проводится с использованием метода лазерной дифракции.
В последние годы метод лазерной дифракции стал наиболее распространенным методом определения гранулометрического состава порошков, суспензий, эмульсий и др. материалов, состоящих из мельчайших частиц, как в лабораторных, так и в производственных условиях. Этот метод обладает рядом преимуществ, включая простоту и быстроту измерений, высокую воспроизводимость результатов и широкий динамический диапазон определяемых размеров: от нанометров до миллиметров. В основе метода лежит измерение угловой зависимости интенсивности рассеянного света, при прохождении лазерного луча через диспергированный образец. Крупные частицы рассеивают свет под малыми углами к лазерному пучку, тогда как мелкие частицы – под большими углами (рис.2).
Для проведения анализа гранулометрического состава в АО «СКТБ «Катализатор» используется оборудование компании Malvern Panalytical Ltd (UK) – одного из флагманов производителей в данной области. В распоряжении аналитического отдела компании находятся анализаторы Mastersizer 2000 и усовершенствованная модель нового поколения Mastersizer 3000, которая отличается быстродействием и расширенным программными возможностями.
Лазерный гранулометр Mastersizer представляет собой универсальный инструментарий для быстрого и точного измерения распределения частиц по размерам. В чрезвычайно компактном корпусе (рис. 3-4) сочетаются исключительные технические характеристики и возможности, простота и высокая точность анализа в широчайшем диапазоне размеров частиц: с сухим диспергатором – от 100 нм до 3.5 мм, с гидродиспергатором – от 10 нм до 2.1 мм. Высокая надёжность результатов достигается за счёт анализа большого количества частиц в каждом измерении, максимальной автоматизации процесса и исключению влияния оператора. Оборудование линейки Mastersizer также позволяет проводить быстрое и эффективное диспергирование в жидкости, измерение размера частиц хрупких порошков и порошков, склонных к слипанию.
Быстродействие приборов и удобный софт обеспечивает проведение АО «СКТБ «Катализатор» более 1,5 тысяч анализов фракционного состава образцов производства, ОТК и разработчиков.
Авторы: Елохина Н.В., Тарасевич А.В., Крейкер А.А.
Редакторы: Ястребова Г.М., Тарасенко А.К.
Источники:
1. Катализ в кипящем слое, под ред. И. П. Мухленова, Л., 1971; 2. Промышленное псевдоожижение - Д.Кунии, О Левеншпиль1976 г;
3. Расчеты аппаратов кипящего слоя, под ред. И. П. Мухленова, Б. С. Сажина, В.Ф. Фролова, Л., 1986 и др.
