Operații unitare

Analiza granulometrica a unui material polidispers

Scopul lucrării: determinarea diametrului mediu al particulelor unui amestec polidispers şi realizarea distributiei dimenisunilor de particule din amestec.

Aspecte teoretice

Stabilirea distributiei granulometrice a particulelor solide ale unui sistem polidispers se realizeaza cu metode tehnice diferite, în functie de domeniul granulometric al acestora.

Particulele se clasifica arbitrar în: particule mari mm; particule medii si particule fine . Pentru particulele mari se recomanda metoda de cernere uscata pe serii de site standardizate; pentru particule medii metodele cernere uscata, cernere umeda, cernere sub jet de aer; pentru particule fine, metode speciale, ca elutrierea, sedimentare în aer sau lichide, ultracentrifugare, masurare microscopica.

Utilizand una din metodele de separare a fractiunilor de particule se poate determina pentru fiecare fractiune: numarul de particule Np,i, fractia masica xi, dimensiunea particulelor unei fractiuni, di, exprimata prin diametru pentru particule sferice si diametru echivalent pentru cele nesferice.

Pregătirea lucrării: pentru analiza granulometrică se utilizează un utilaj de cernere, care este format din mai multe suprafeţe de cernere având mărimea deschiderilor (ochiurile) în ordine descrescătoare faţă de suprafaţa pe care se alimentează materialul de analizat.

Mod de lucru:

• Se conectează la reţea motorul de acţionare al apartului;

• Se cantareste amestecul polidispers de analizat; se noteaza valoarea cu m;

• Amestecul supus analizei se alimentează pe sita cu ochiurile cele mai mari;

• Se menţine utilajul în regim de funcţionare până când are loc separarea totală pe fracţiuni;

• Se deconectează motorul de la reţeua electrica şi se cântăreşte fiecare fracţiune granulometrică în parte, obtinadu-se clase de dimensiuni cu masele m1, m2, m3, m4, etc.

• Se măsoară/se noteaza (pentru sitele standardizate) laturile (diametrul) ochiurilor sitelor folosite, l1 > l2 > l3.

• Se raportează masa fracţiunilor rezultate la masa iniţială a amestecului, obţinându-se în procente, din masa totală de amestec, repartizarea particulelor pe fracţiuni granulometrice:

Repartizarea pe fracţiuni, % =

Prelucrarea rezultatelor

Rezultatele obtinute din cantariri si masuratori se trec în tabelul alăturat

Tabel 1 Analiza granulometrica

Nr.crt. Latura ochiurilor sitei, n Materialul mai mic decat ochiurile sitei (trecut prin sita n)

T Materialul mai mare decat ochiurile sitei (ramas pe sita n)

R Materialul cu diametrul cuprins între sitele n si n+1

T’

/UM m % % %

1. 0 0

2. 1

3. 2

4. 3

5. 4

Utilizând rezultatele analizei granulometrice din tabel 1, se prezinta distributia granulometrica în procedeele uzuale: distributia granulometrica diferentiala (fig.1a), cumulativa (fig.1b): Modurile a) si b) din figura 1 pentru exprimarea granulometriei unui sistem polidispers sunt:

- cumulative (sau integrale) pentru ca indica totalitatea granulelor mai mici, respectiv mai mari, decât ochiul sitei;

- diferential, pentru ca indica numai marimea unei fractiuni granulometrice dintre doua site consecutive.

Curba T reprezentând materialul trecut prin sita, si curba R, reprezentând materialul ramas pe sita, sunt simetrice fata de linia de 50% si se întretaie pe aceasta linie; între ele exista relatia .

Curba T’ este curba diferentiala a curbei T sau, invers, curba T este curba integrala a curbei T’. Curba diferentiala T’ se poate deduce - prin diferentiere grafica a curbei T.