Způsob testování aktivního uhlí

Číslo patentu: 217279

Dátum: 15.07.1984

Autori: Waldman Michael, Vaněček Miloslav

Je ešte 2 strany.

Pozerať všetko strany alebo stiahnuť PDF súbor.

Zhrnutie / Anotácia

Způsobem podle vynálezu je testování aktivního uhlí, které je určené pro zachycování par organických rozpouštědel zejména velmi nízkých koncentrací z plynných směsí, například z ovzduší. Tes±ování se provádí plynnou směsí, která sestává z plynného adsorbátu, např. benzenu a jednoho z nosných plynů, nebo jejich směsí, jimiž jsou vzduch a/nebo dusík, a/nebo kysličník uhličitý, a/nebo inertní plyn. Proudem plynné směsi se působí na testovaný vzorek, načež se stanoví jeho hmotnostní koncentrace. Pak se na tentýž vzorek působí proudem další plynné směsi, načež se stanoví přírůstek hmotnosti testovaného vzorku a závěrem se vyhodnotí výsledné hmotnostní koncentrace. Tohoto způsobu výhodně používají výrobci aktivního uhlí pro testování a výběr šarší vhodných do náplně sorpčních loží vysoce účinných pro zachycování koncentrací plynných adsorbátů ve vzduchu, zejména při zajišťování dodávek aktivního uhlí výrobcům detekčních trubic a ochranných filtrů. Tohoto způsobu mohou výhodně použít i přímí výrobci sorpčních loží.

Text

Pozerať všetko

vynález řeší způsob testovaní aktivního uhlí, určeného pre zachycovaní par orçaenických rozpouitidol,zejaéne velni nízkých koncentrací~z plynných sněeí, napříklee( » s ovzduší. Teatoviní ae provádí plynnou aněaí oestávejíeí z plynněho adanrbttunQř benzenu nebo tetrachlornathanu A jednoho z nosných plynu nebo jejich eaěeí, jiaížjeou vzduch e/nebo dueík a/ nebo kyaličník uhličitý e/nebo inertní plyn v zechycovení olynných edeorbatů z plynných směeí, tvořených plynnýa adeorbitane noanýn plynong nepř. vzduchom, ee provádí eorpčními leží, jako jsou např. různé typy ochranných íiltrů, purifíketory nebo vzorkovací trubice, užívané při hygienickokon§gof 1- ovzdulí, jejichž porpění náplň tvoří aktivní uhlí. v současně době ee do níolnítíchgąąĺ to aorplníoh.1 oł( užíva komerčních typů aktivního uhlí, vyrobených pro jiné účely, nej- ~ čaatijí pro účely rehuperace, kde je aktivní uhlí určeno pro zachycovení vyšších kon- Ä centrací plynu e par než napr, u ochranných filtru, respirátorů nebo u vzorkovacích Ätrubíc. Prúyelovć rekuperaění aktivní uhlí bývá výrobcom testováno podle předepeĚnýchpoatupů obvykle pouze třemí plynnýiĺ eměaeni, vo kterých se huetotní koncentrace plyn ných adeorbátů rovnají huetotnín koneentrecín, ktoré oąpovídají tenei naääoených pertepelného adeorbátu, nebo jedné doaetlně čí jedné eetině hodnoty naeyćŠgghpar.of teplotě 293,15 K e barometrickém tlaku 101,325 kPa. Naproti tomu eorgçní laetnoatígą aktivního uhlí, určeného pro příprevu adeorpčních leží, např. ochranných. litrů nebe,vzorkovecích trubic, kde plyny a pery jeou zechyccvany v huetotních koacentraołeh ĺuještě o dve ez tři řády nižších. než je jedne eetine naeyoených per při tep 1 ot 5293,15 KŤe barometríckán tlaku 101,325 kPa, nejeou výrobci vůbec eledoveny. Praktická zkušenosti naevědčují tomu,že tyto vleotnooti různých äerłí jednoho typu rekuperačního aktivního uhlí téhož výrobce se významné mění. Z toho důvodu ee doeud nedaří zajíšřovet výrobu eorpčních leží, majících trvale požedovanou kvalitu, pŕeatože ee pro jejich niplně uží ve aktivního uhlí vyhovujícího zaveznýa normám. jJiž v roce 1961 síce navrhl v SSSR akadeik Dubinin pro hodnocení průyelových typů aktivního uhlí pro oorpci z plynnd fáze dvě konstanty, pomocí lze rychla e pohodlně orientaćními výpočty peeoudit eerpční vlastnosti daného aktivního uhlí z hledioka plynných adeorbátů různých fyeíktlně-chemických vlaetnoetí pri jejich různých huetotních kcncentracích v plynných enäeích, sejndna při huatetních koneantracíoh niliích než jedna eetina huatotní koncentrace, odpovídající tenai naaycenýeh par kapelneho adsorbetu při taplotě 293,15 K e beroaatricklu tlaku 101,325 § 25. Prve konatanta, označovana v literatura symbolom wo, vyjadruje hodnotu celkového adeorpěního proatoru attivníhe uhlí. Její hodnota teeně eouvieí e celkový objemu volai jemných párů o efaktivnín poloměru do 1,6 nn, tzv. aikropórů. Druhú knnetenta, označcvani v literatura eynaolem B,vyjadruje konetantu mikroporozity aktivního uhlí. Její hodnota aouvieí I průnłrnýa efektivním nolomärem mikropćrů ve etruktuře ektivního uhlí o dále o poačrnýa eaetoupením větších pórů o efektívnía poloěru v intervalu 1,6 až 10 na, tzv. aozopőrů, Doeud známé poetupy pro stanovení těchto konetant jsou značné elcžitć, vyžadují seríí časové náročných sorpčních měření na nákladných zařízeních, vybavených např.zdroji vysokého vekua, velmi citlivýni epirúlovýmí vahami epod., ktere jeou k diepozioivětšinou pouze na výzkumných pracovíštích. Z uvedených důvodů nebylo testování aktivního uhlí otanovením hodnot jeho strukturních konotant W 0 a B v provozních podmínkách do sud zavedeno, očkolív konstanty wo a B přadatavují jodny z nojuniversálnějších charak ĺtoriatik aktivního uhlí vůbec. Praze však taková testování vyžaduje, neboč as nároky nakvalitu aktivního uhlí, uzívaného do náplní aorpěních ložł pro aorpci plynných adsorbátů z ovzduší, zvyšují v aouviolooti o aktuální problematikou ochrany životního prootřadí n ochrany zdraví pracujících před škodlivými účinky chemických látek, unikajících do ovzduší. |Tento dkol se podařilo vyřeäit podla vynálazu způsobem tcstovíní aktívního uhlí,určeného pro zcchycování par organických rozpouětědcl, zcáněna volní nízkých koncenyrl~ cí, I plynných sněoí, například z ovzduší. Teatování se provádí plynnou eměsí, která scatlvá z plynnćho adoorbátu, například penzenu nebo tetrachlornelhanu, a jednoho 2 těchto nosných plynu, nebo jejích aměaí, jimiž jsou vzduch a/nebo dusík a/nebo kyeličník uhličitý a/nebo inertní plyn, stanovení otrukturních.konatan, ktorými je jednok celkový adsorpční prostor W 0 daný vztahem ijednak konstanta nikroporozity B daná vztahémln 10.105 (0.2/0.1 9 ĺK° 2 ŤTr-r . r .E 05 (CRO/Súhlas (ago/egy kde T K je teplot měření A .Ctoĺk/cmâ do huatolní koncentrace plynněhc adoorbátu v noaněm plynu,odpovídající tanci naaycenych par nad kapalnýn adsorbátem při teplotě T něření n při baromctrickén tlaku 101,325 kPa, C 3143/cuą je hnototní koncentraco plynnáho adaorbátu V nosnáu plynu při toplotě T měření I při baromotrickém tlaku 101,325 kPa,pro ní platí vztahcel clo až 104) c, csalg/cn 3 J je hustotní koncantrace plynného adsorbátu v nosnám plynu při teplot T něřoní a při baromctrickém tlaku 101,325 KPa,pro níž platí vztah032 (5.1 o 3 .z 5.1043) C 80, Cszĺš/cm 3 1 je huetotní koncentrace plynného edsorbátu v nosněm plynu při teplotě T měření e při berometríckěm tlaku 101,325 kPa, pro níž platí vztahCBIĽE/3 je hmotnestní koncentrace adsorbátu v teetovaném ektivním uhlí. která odpovídá sorpční rovnováze testovsného ektivního uhlí s plynnou směsíe huatotní koncentreoí plynného adeorbstu C 51 5cs 4 g/3 je hmotnoetní koncentrace adeorbátu v testované ektivním uhlí, která odpovídá eorpční rovnováze teetovaného aktivního uhlí s plynnou eměsís huetopní koncentrací plynného edeorbátu C 82, e je Eulerovo číelo rovné 2,7 l 828 dTg/cmä je hustota kepelného edaorbátu při teplotě T měření,exp je operátor, udávející metematickou operací umocnění Eulerove číslee ne výrsa uvedený za tímto operátorom, kde e 2 2,7 l 82 BPodstata vynálezu spočívá v tom, že se na ťeetovený vzorek sktívního uhlí. uložený v trubici a zabeyený sorbovenýeh plynů a per, tedy o hmotnosti mog, působí prou-° dem plynné směsi o huetotní koncentraci C 81 plynného adeorbátu při teplote T měření e pri baromstrickém tlaku l 0 l,325 kPa až do doeeäení sorpční rovnováhy, nsčež se stenoví velením přírůstek nmotneeti A ml gvzorku aktivníhe uhlí, zpdeobený sorboveným edsorbítem. Hnotnostní koncentrace c se pak stanoví .jekoA ml/no . Psk se ne tentýž teetovený vzorok aktivního uhlí o hmotnosti mo ml působí proudem delší plynné směsi stejneho chemického složení o hustotní koncentraei plynného edsorbátu CÉ 2 pri těle teplote T měření e při tánže barometriokém tlaku až do opětovneho doseiení eorpční rovnováhy, neče se vážením stanoví delší pŕírůstek hmotnostiĺlmz g testovanáho vzorku ektivního uhlí, způsobený dalším nasorboveným adsorbátem Hmotnontní koncentrace C 52 se pak stanoví jako poměr (Óml A m 2)/m°.V Výhody způeobu podle vynálezu spočívají především v tom, že pro testovúní aktivního uhlí není nutné připrevovat plynné směsi s předem přesně udenou huetotníkoncentrecí plynného edeorbútuv noenćm plynu. Způsob podle vynálezu vyžaduje, aby byly pro testování aktivního uhlí příprevoväny plynne směsi s hustotními koncentracemi C 81 a 082 plynného edeorbátu ležícímí pouze ve stanovených koncentračních intervaloch. Tuto výnodu mohou ocenit zejména ti pracovníci, kteří jsou eeznámeni s mimořádnými obtížemi,ktoré jsou epojeny s příprsvou plynných eměsí e předem přesně stenovenou huetotní koncentrací plynného adsorbátu. způsobem podle vynálezu lze pritom etsnovit stnukturní konstentylwo e B ektivního uhlí s potřebnou reprodukovetelností, přičem odchylky stanovených hodnot činí nejvýse Í 10 e eledění výsledků z různých lsborhtoří je velmi dobré. Všechna měření pro způsob podle vynálezu se redukují na vážení běžnými nnelytiokýni vahemí e přesností Í 0,2 mg, přičemž způsob podle vynálezu nevyžaduje práci ee zdroji vysokého-vekua 1 přesnými měřidly průtokových rychlostí plynných směsi. Tak zbevení testoveného vzorku aktivního uhlí od sorbpvených per se provádí jeho zehŕívením v proudučistého inertního plynu při teplote 520.až 600 K až dodosalení nejnižäí kónstentníhmotnosti teatovaného vzorku aktivního uhlí v truoici. Aktivní uhlí je přitom uloženo v trubici a zafíxováno v ní zarážkami,napĚ. 2 moeaznýoh eítěk nebo skleněné vety,které kladou průchodu plynu velmi malý odpor. Rovněž dosažení sorpčních rovnovąh se zjišťuje períodickým vážením testovsného vzorku aktivního uhlí v trubici, a toto se zjietí tehdy, když motnost testovaného ektivního uhlí v proudu příe 1 ušnéplynné směe již dále nenarůstá, ale zůstává konstantní. ľZpůsob podle vynálezu e jeho využití jsou blíže objasněny v následujících dvou příkladeoh jeho konkrětního provádění.Teatovanym norbentsm bylo běžné aktivní uhlí pro rekupereční účely. Jeho vzorek o hmotnosti eeí 0,6 g, odebrený podle zásad odběru rspresentativních vzorků sypkých neu homogenních materiálů, byl vpreven do přesně zvážené skleněné trubicedé 1 ky 10 cm a vnitřního průměru 6 mm, a zafixován v trubíci evinutými mosaznými sířkami. Trubící se vzorkem aktívního uhlí vložonou do pícky, byl proháněnpří teplotě 573 K čistý duw sík při průtoöné rychlosti asi 500 ml/min. už do dosažení konstentní hmotnosti vzorku,tedy hmotnosti, která seda 1 äímíähřsvem v proudu čistého dusíku neměnila. Vážením pak bylo zjištěno, že testovaný vzorek ektívního uhlí, ktorý byl předeělým postupom Ibeven jím aorbovaných plynu e per, má híotnoetimo 0,599 8.Pro teetování tohoto vzorku aktívního uhlí bylo užito dvojice plynných eměsí,připrsvených ve dvou tlakových lahvích. Plynné směsi eeetávaly z plynného adoorbátu. kterým byly bsnzenové páry, s nosného plynu, jímž byl argon. Při teplotě T 293.15 K e při barometriokém tlaku 101,325 kPa měla huetotní koncentrace par oenzenu pvvé plynně směsi v prvé tlakové lshvi hodnotu C 81 á 3,26.1 O° 7 3/cm 3 e hustotní koncentrace pe benzenu druhé plynné eměsi v druhstlakové lahvi alle hodnotu C 82 3,26.l 06 g/cm 3. Při teplotě T měření e berometrickén tlaku 101,325 kPa odpovídá hodnotě tcnse naoycených par benzenu, nslezené v tsbulkäch, huetotní koncentrace per benzenu v svgonu ago 3,19.1 o 4 g/cm 3.Trubicí se vzorkem oktivního uhlí o hmotnosti mo byla proháněna prvá plynná směso hustotní koncentreci benzenových par C 81 při prütočné rychlosti asi 1000 cm 3/min při tsplotě T měření a při barometrickém tlaku 101,325 křh až do dosažení sorpční rovnováhý, to je tak dlouho, až ee hmotnopt aktivního uhlí dalším přiváděním prvé plynné směsi neměnila. Yážsnímbyl nalezen hmotnoetní přírůetsk nl 0,079 g, odpovídající hmotnosti sorhovaných per benzenu na vzorku aktivního uhlí. Hmotnostní koncentrace CS 1, která odpovídá sorpční rovnováze teetovaného vzorku aktivního uhlí s prvou plynnou eměeí ohustotní konoentreci paf benzenu C 31, měla pak odpovídající hodnotu Cal ml/mo0,079/0,599 0,132 5/3. Potom bylo na tentýž testovený vzorsk aktivního uhlí, tedyo hmotnoetím° )n 1 0,599 0,079 0,678 g,.působsno proudem druhé plynné směsio huetotní koncentrsci benzenových pár CS 2 při průtočnć pychlosti rovněž osi 1000 cm 3/minĺa těle teplotě T měření a při bsronetrickém tlaku 101,325 kPa až do opětného doaaženísorpční rovnovdhy opětným vážoním byl nalezen hmotnoetní přírůstekúlnz 0,054 g. od povídsjící hmotnosti dalších sorbovených par benzenu. Hmotnostní koncentrace C 52, která

MPK / Značky

Značky: uhlí, testování, způsob, aktivního

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/10-217279-zpusob-testovani-aktivniho-uhli.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Způsob testování aktivního uhlí</a>

Podobne patenty