Главная -> Словарь

Прочность материала

J/1 3. Увеличение радиуса пор. Гранулы катализатора имеют поры, разных диаметров. Относительно крупные поры рассматриваются как артерии или каналы к порам меньшего диамегра. С увеличением количества крупных пор внутренняя поверхность гранул катализатора становится более доступной для молекул кислорода воздуха. Скорость выхода из гранул молекул продуктов сгорания при этом также возрастает. Недостаточная механическая прочность катализаторов крупнопористой структуры является препятствием на пути использования их в современных системах крекинга .

Иногда механическую прочность катализаторов и других пористых гранулированных материалов оценивают по сопротивляемости динамическим нагрузкам. Для этого образцы сбрасывают с различной высоты на массивную плиту44' 4950 либо сбрасывают на образцы грузы40' м. Эти способы в принципе равнозначны, так как разрушение образцов происходит в результате столкновения тел, обладающих определенной скоростью и энергией. Однако в методическом отношении более прост последний способ.

Влияние условий деметаллизации на физико-химические свойства катализатора. Очень важно, чтобы в процессе деметаллизации физико-химические свойства катализатора остались на прежнем уровне. Наши данные свидетельствуют о том, что свойства катализатора после деметаллизации при атмосферном и повышенном давлении остаются такими же, как и у исходного, независимо от степени извлечения металлов . Так, при удалении около 80% никеля содержание алюминия на катализаторах не изменяется. Прочность катализаторов после деметаллизации также не изменилась. Аналогичные данные получают и при деметаллизации с целью удаления железа.

Механическая прочность катализаторов. Механические испытания резко различаются для катализаторов, применяемых в неподвижном, псевдоожиженном и движущемся слоях. В первом случае основным, а часто и единственным показателем является прочность гранул на раздавливание. Для псевдоожиженного

Из рис. 4.4 видно, что прочность катализаторов обоих модификаций с повышением температуры снижается и стабилизируется лишь при 150°С, При этом основное снижение приходится на интервал температуры 20 100°С, что существенно ниже температуры их эксплуатации. Прочность гранул катализатора ФКД-Э при 165 200°С, соответствующих

Химический состав и начальная прочность катализаторов

'";ic. 4.5. Влияние температуры и адсорбции смол на прочность катализаторов

1 Большое влияние.«а промышленный процесс крекинга оказывает механическая прочность катализатора. На всех современных установках каталитического 'крекинга использован принцип непрерывного движения катализатора — в виде псевдоожиженного слоя, по линии пневмотранспорта или реже в виде слоя крупногранулированных частиц. Во всех случаях частицы претерпевают трение и удары о стенки аппаратуры и друг о друга, в результате чего они могут раскалываться или истираться. Образование катализаторной крошки и пыли нарушает режим пневмотранспорта и псевдоожи-жения, увеличивает перепад давления в линии. Образующиеся пыль и крошку удаляют, поэтому необходимо заменять их свежими порциями катализатора, что повышает расходы на эксплуатацию установки. Механическую прочность катализаторов определяют методом истирания проб в циркуляционной системе—в псевдоожиженном слое, с одновременными ударами частиц о металлическую поверхность и др.

Наряду со снижением содержания платины в катализаторе учёными проводились исследования по совершенствованию методов синтеза носителя, что позволило существенно улучшить характеристики катализаторов. Характеристики некоторых катализаторов риформинга приведены в табл. 4.2 . Как видно из данных табл.4.2, удельная поверхность, объём пор, насыпная плотность и прочность катализаторов постепенно повышается, а содержание примесей в катализаторах снижается.

Механическая прочность катализаторов, оцененная по сопротивляемости динамическим нагрузкам по методу разбивания гранул на копре, имеет значение для выбора способа загрузки промышленного реактора.

Из данных табл. 3 видно, что удельная поверхность обоих катализаторов, выгруженных из реакторов промышленной установки, несколько меньше, чем свежих, но для катализаторов гидроочистки такое уменьшение поверхности вполне допустимо. Так, при гидроочистке нефтяных остатков катализатор продолжал работать в течение нескольких месяцев при удельной поверхности, в 3 раза меньшей по сравнению со свежим катализатором . Механическая прочность катализаторов после длительной работы и двух окислительных регенераций изменилась незначительно .

Кроме указанных механических характеристик, при выборе сталей для изготовления элементов аппаратуры, работающих при повышенных температурах, необходимо знать такие свойства, как ползучесть и длительная прочность материала, склонность к тепловой хрупкости, релаксации, чувствительность к старению, стабильность структуры, а для аппаратуры, работающей при пониженных температурах — склонность к хладноломкости.

Параметр а определяется методами сопротивления материалов, теории упругости, механики трещин и др. и включает в себя компоненты тензора напряжений, зависящие от геометрических характеристик конструкции, внешних силовых нагрузок, упругих свойств материала и др. Коэффициент запаса прочности характеризует уровень напряжений при эксплуатации изделия и устанавливается в зависимости от условий работы на основании статистических данных о работоспособности подобных конструкций. Параметр и косвенно оценивает качество технологии изготовления, расчетов на прочность, материала и др. За предельное напряжение апр принимается одно из значений компонентов тензора напряжений или их определенное сочетание, при котором наступает текучесть, разрушение или нарушение первоначальной формы изделия. Обычно в условиях статического нагруж:ения за величину аПр принимают либо предел текучести от, либо временное

Прочность материала сосудов и труб с учетом конструкционных, металлургических, технологических и эксплуатационных факторов объединяют понятием конструктивная прочность. Различие характеристик работоспособности обуславливается различными причинами: масштабный фактор, концентрация напряжений, анизот-

Однако в условиях эксплуатации деталей, в результате наличия надрезов, перекосов, влияния среды и т.п. стадия разрушения появляется задолго до исчерпания несущей способности, до максимальной величины нагрузки, выдерживаемой деталью. При этом прочность материала недоиспользуется или даже не используется вовсе. Длительность процесса разрушения до полного разрушения занимает значи-

Недостатком материалов ФП является их сравнительно невысокая механическая прочность. Прессование повышает прочность материала, «о при этом ухудшаются его гидравлические характеристики. Поэтому материалы ФП следует применять только на прочной подложке из другого фильтрующего материала с крупными порами, например на пластмассовых сетках, тканях, нетканых материалах. ч.

При производстве композиций большое внимание уделяется качеству исходного базового парафина . Одним из важных показателей качества парафина, входящего в композицию, является содержание в нем масла. При наличии масла более 0,5 вес.% прочность материала, на который нанесено покрытие, по сравнению с материалом, пропитанным глубокообезмасленным парафином, значительно ниже. Большое значение имеет также температура плавления, твердость, цвет и водоотталкивающие свойства парафина. Если парафиновой композицией пропитывают изделия из темных промышленных бумаг или картона, то цвет парафина не имеет большого значения. Однако если пропитываемое изделие отбелено или имеет печатные украшения, предпочтительно использовать парафин с высоким цветом. При парафинировании мате-

пределом прочности при сжатии — характеризующим строительную прочность материала;

Электрическая прочность. Электрическая прочность материала — это максимальный градиент потенциала, которому можно подвергнуть материал и при котором не обнаруживается видимого и слышимого электрического разряда. Значение электрической прочности является функцией формы электродов и расстояния между ними. Электрическая прочность, кроме того, зависит от скорости увеличения напряжения.

Для некоторых целей требуется смягчение полиэтилена; в таких случаях к нему добавляют единственно применимый пластификатор, который практически почти не ухудшает его исключительно хороших электрических свойств, опианол В в различных количествах, также являющийся высокомолекулярным углеводородом. Наоборот, добавка полиэтилена к оппаполу В повышает механическую прочность материала и улучшает текучесть на холоду.

Влага также относится к нежелательным примесям, так как в процессе карбонизации она способствует образованию смолообразных веществ, осаждающихся на материале. При их коксовании происходит слипание элементарных волокон, в результате чего повышается хрупкость и снижается прочность материала. Поэтому волокно перед карбонизацией необходимо сушить при температуре не ниже 100°С в течение 15ч.

зи, концентрируются главным образом на границах неоднородностей. Разрывы отдельных связей приводят к образованию микротрещин, длина которых имеет порядок диаметра зерна. Микротрещины обычно локализуются вблизи существующих в материале дефектов или надрезов. Размер зоны разрыва межатомных связей имеет порядок 10"'° м. Разрушение межатомных связей в какой-то одной плоскости приводит к образованию новой плоскости разрушения. Разрыв межатомных связей в плоскости, перпендикулярной направлению действия нагрузки, проявляется в разрушении материала, носящем название нормального отрыва . Разрыв межатомных связей в плоскости, параллельной направлению действия нагрузки, приводит к сдвиговому разрушению . Во всех случаях разрушение происходит лишь тогда, когда локальные напряжения превышают когезионную прочность материала, соответствующую примерно 0,1 модуля упругости.