آنالیز استحکام فشاری کاتالیست (Crush Strength)

معرفی آزمون

آزمون استحکام فشاری در مرکز خدمات آزمایشگاهی شرکت ایران کاتالیست، به منظور اندازه‌گیری میزان مقاومت مکانیکی ذرات کاتالیست در برابر نیروهای عمودی انجام می‌شود. کاتالیست‌ها در راکتورهای صنعتی تحت فشار وزن لایه‌های بالایی (Bed Static Pressure) و نوسانات جریانی قرار دارند؛ لذا پایداری فیزیکی آن‌ها برای جلوگیری از پودر شدن (Dusting) و خردایش (Attrition) ضروری است. این تست تعیین می‌کند که آیا کاتالیست می‌تواند ساختار هندسی خود را در طول دوره عملیاتی (Run Time) حفظ کند یا خیر.

کاربردها

• تضمین طول عمر کاتالیست: پیش‌بینی مقاومت کاتالیست در برابر وزن بستر در راکتورهای بزرگ
• جلوگیری از افت فشار: اطمینان از عدم خرد شدن ذرات که منجر به مسدود شدن مسیر جریان گاز و افزایش Pressure Drop می‌شود
• کنترل کیفیت تولید: ارزیابی صحت فرآیندهای شکل‌دهی (Extrusion/Tableting) و کلسیناسیون در خط تولید
• مقایسه کاتالیست‌های نو و مستعمل: بررسی میزان افت استحکام مکانیکی کاتالیست پس از یک دوره عملیاتی در مرکز خدمات آزمایشگاهی ایران کاتالیست

مشخصات و ویژگی‌ها

• بهره‌گیری از دستگاه Hounsfield H10KS : دستگاه تست یونیورسال (UTM) بسیار دقیق ساخت کمپانی معتبر انگلستانی، مجهز به لودسل‌های حساس
• دقت فوق‌العاده در اعمال نیرو : قابلیت اعمال نیروی بسیار نرم و یکنواخت با سرعت‌های بسیار پایین (mm/min) جهت ثبت دقیق لحظه شکست
• نرم‌افزار تحلیلی پیشرفته : رسم نمودار نیرو-تغییر مکان (Force-Displacement) و محاسبه خودکار میانگین و انحراف معیار
• تجهیزات جانبی تخصصی : دارای فک‌های مسطح و موازی جهت تست کاتالیست‌های کروی و استوانه‌ای (Side Crush / Radial Crush
• تکرارپذیری بالا : قابلیت انجام تست بر روی تعداد نمونه آماری استاندارد (معمولاً ۵۰ تا ۱۰۰ عدد) جهت ارائه گزارش معتبر

معرفی روش آزمون

در فرآیند انجام این تست در مرکز خدمات آزمایشگاهی شرکت ایران کاتالیست، ذرات کاتالیست ابتدا طبق استاندارد خشک می‌شوند. سپس هر ذره به صورت جداگانه بین دو صفحه مسطح دستگاه Hounsfield H10KS  قرار می‌گیرد. دستگاه با سرعت بسیار کم، نیروی فشاری را بر ذره وارد می‌کند تا زمانی که شکست (Crush) رخ دهد. سنسورهای دقیق دستگاه، حداکثر نیروی تحمل شده قبل از فروپاشی ذره را ثبت می‌کنند. در نهایت، با تحلیل آماری داده‌ها، میانگین استحکام فشاری بستر گزارش می‌گردد.

استانداردها

• ASTM D4179 :روش استاندارد برای تعیین استحکام فشاری تک‌ذره‌ای کاتالیست‌های شکل‌یافته
• ASTM D6175 :روش استاندارد برای تعیین استحکام فشاری کاتالیست‌های اکسترود شده (Extrudates)
• ASTM D7084 :روش استاندارد برای تعیین مقاومت فشاری بستر کاتالیست (Bulk Crush Strength)
• استاندارد ISO 13173 :تعیین ویژگی‌های فیزیکی کاتالیست‌ها و جاذب‌ها