СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДИСПЕРСНОСТИ ФОРМОВАННОГО ТОРФА Российский патент 1998 года по МПК C10F7/00 

Изобретение относится к торфяной промышленности, в частности к добыче и переработке торфа, и может быть применено в полевых условиях.

Известен метод определения дисперсности на основе ситового анализа, который сводится к определению содержания фракций размеров менее 250 мкм при помощи сокращенного ситового анализа и расчету дисперсности торфа, заключающийся в следующем. После замачивания пробы торфа в течение суток в дистиллированной воде ее встряхивают до получения однородной суспензии и сливают через сито. Промытый на сите остаток высушивают, после чего определяют содержание фракций менее 250 мкм и дисперсность торфа (Базин Е.Т. и др. Технический анализ торфа -М.: Недра. 1992, с. 39).

Недостатком метода являются длительность во времени (2 сут), нарушение структуры исследуемого образца торфа до начала опыта, что в некоторой степени нарушает его точность.

Известен косвенный метод определения дисперсности (оценки степени переработки) торфа по изменению предельного напряжения сдвига (Волорович М.П., Марков С.Н. Определение предельного напряжения сдвига торфа методом конического пластомера. Новые физические методы исследования торфа. -М.: 1960, с. 98 - 99), включающий определение предельного напряжения с помощью конического пластомера с последующей оценкой дисперсности, которая может быть выполнена на основании значений предельного напряжения сдвига исходного и переработанного торфа при одинаковой влажности.

Недостатком метода является то, что при определении предельного напряжения сдвига не учитывается влагосодержание, которое может варьироваться от 3,5 до 5,67 кг/кг при формовании, и возникает неточность в определении за счет нарушения целостности структуры формованного образца до начала определения. А также данный метод не позволяет получить абсолютные значения дисперсности формованного торфа (степень переработки).

Задачей создания изобретения является получение абсолютных значений дисперсности формованного торфа и устранение неточности определения с использованием упрощенного способа. Поставленная задача достигается тем, что в способе определения дисперсности формованного торфа, включающем определение величины предельного напряжения сдвига, согласно изобретению предельное напряжение сдвига определяют на образце целостной структуры формовочного торфа с помощью пенетрометра с последующим определением из того же образца влагосодержания и расчетом дисперсности. При этом для верхового торфа дисперсность определяют по формуле
S₀ = 100(9-2 lnθ - 0,1W)±5 ;
где S_О - условная удельная поверхность, м²/кг;
θ - предельное напряжение сдвига, кПа;
W - влагосодержание, кг/кг.

А для низинного торфа расчетная формула
S₀ = 100(15-1,5 lnθ - 2W)±5;
где S_О - условная удельная поверхность, м²/кг;
θ - предельное напряжение сдвига, кПа;
W - влагосодержание, кг/кг.

Предлагаемый способ позволяет получать абсолютные значения дисперсности формованного торфа расчетным путем, учитывает влияние варьирования влагосодержания формованного торфа на величину предельного напряжения сдвига и устраняет неточность определения предельного напряжения сдвига за счет измерения его без нарушения целостности образца формованного торфа.

Лучший вариант осуществления способа.

Пример 1. Определение дисперсности формованного верхового торфа.

Из верхового магелланикум торфа R = 30% в пластической консистенции формуются куски методом экструзии. В процессе формования в поверхность отобранного куска по верхней образующей цилиндра внедряется конический наконечник пенетрометра на глубину 10 мм, усилие по внедрению фиксируется динамической пружиной с известной жесткостью. Предельное напряжение сдвига вычисляют по формуле
θ = K • дел
где θ - предельное напряжение сдвига, кПа;
K - коэффициент жесткости пружины;
дел - число делений шкалы пенетрометра.

Влагосодержание определяют весовым ускоренным методом, W = 5,31 кг/кг.

Подставляя найденные значения предельного напряжения сдвига lnθ = 1,58 и влагосодержания W = 5,31 кг/кг в уравнение
S₀ = 100(9-2 lnθ - 0,1W)±5
находим дисперсность формованного верхового магелланикум торфа S_О = 531 + 5 м²/кг.

Пример 2. Определение дисперсности формованного низинного торфа.

Из низинного древесно-травяного торфа R = 35-40% в пластической консистенции методом экструзии формуются куски. Отбирается образец. В поверхность отобранного образца по верхней образующей цилиндра внедряется конический наконечник пенетрометра на глубину 10 мм, фиксируется усилие по внедрению динамической пружиной с известной жесткостью. Предельное напряжение сдвига вычисляют по формуле
θ = K•дел
где θ - предельное напряжение сдвига, кПа;
K - коэффициент жесткости пружины;
дел - число делений шкалы пенетрометра.

Влагосодержание определяют весовым ускоренным методом W = 3,89 кг/кг. Подставляя найденные значения предельного напряжения сдвига lnθ = 1,72 и влагосодержания W = 3,89 кг/кг в уравнение
S₀ = 100(15-1,5lnθ-2W)±5,
находим дисперсность формованного низинного древесно-травяного торфа S_О = 464 + 5 м²/кг.

Изобретение простое при осуществлении может быть использовано для определения дисперсности формованного торфа и может найти применение в лабораторных условиях на предприятиях по переработке торфа и в полевых условиях.

Использование: изобретение относится к торфяной промышленности, в частности к добыче и переработке торфа. Сущность изобретения: способ определения дисперсности формованного торфа заключается в том, что определяют величину предельного напряжения сдвига пенетрометром и влагосодержание весовым методом формованного торфа. Сопоставляя найденные значения, рассчитывают дисперсность формованного торца. Приводятся расчетные формулы для верхового и низинного торфа. 2 з.п.ф-лы.

1. Способ определения дисперсности формованного торфа, включающий определение величины предельного напряжения сдвига, отличающийся тем, что предельное напряжение сдвига определяют на образце формованного торфа целостной структуры с помощью пенетрометра с последующим определением из того же образца влагосодержания и расчетом дисперсности. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что для верхового торфа расчетная формула
S₀ = 100(9-2lnθ-0,1W)±5,
где S₀- условная удельная поверхность, м²/кг;
θ - предельное напряжение сдвига, кПа;
W - влагосодержание, кг/кг. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что для низинного торфа расчетная формула
S₀ = 100(15-1,5lnθ-2W)±5,
где S₀ - условная удельная поверхность, м²/кг;
θ - предельное напряжение сдвига, кПа;
W - влагосодержание, кг/кг.