Способ определения содержания влаги в торфе Советский патент 1989 года по МПК E21C49/00 C10F9/00 

Изобретение относится к технике исследования водно-физических свойств сьшучих капиллярно-пористых матери- алов, в частности влагосодержания фрезерного торфа.

Цепь изобретения - сокращение продолжительности проводимых исследований за счет интенсификации обезвоживания образца торфа.

Способ определения содержания влаги в торфе основан на обезвоживании торфа путем электроосмотической фильтрации с одновременным механическим .воздействием на него. Обезвоживание

осуществляют в импульсном электрофильтрационном режиме путем иьшульсного деформирования торфа в тонком слое с помощью перемещающегося по его поверхности цилиндрического анода, воздействующего одновременно на образец торфа в зоне контакта импульсным электрическим полем.

Способ определения содержания влаги в торфе осуществляют следующим образом.

В предварительно взвешенную плоскую емкость с сетчатым дном, покрытым фильтрующим материалом, засыпают засд

00 СП 1чЭ

Данное Koj H4ecTBO торфа и распреде- х(я1от его тонким равномерным слоем по площади емкости. ; Емкость с торфом устанавливают на г|ластнну-катод, поверх которой уложен слой фильтрующего материала, например торфа. Над емкостью с торфом устанав- 1:ивают цилиндрический индентор, являющийся одновременно анодом электро- С1смотической фильтрационной системы. При замкнутой электрической цепи

возвратно-поступательном перемеще

НИИ анода-индентора по поверхности ксследуемого слоя торфа происходит одновременное воздействие на торф им- г ульсного электрического поля и импульсной деформации от анода-индентора. При этом деформирование слоя с существляется при удельной загруз- i:e торфа 0,1-0,5 г/см и удельном давлении 2,5-3,0 кПа.

В процессе многократного импульсного воздействия на тонкий слой торфа 1шага из его пор фильтруется в на- правлении пластины-катода и накапливается во втором, фильтрующем, слое торфа.

В результате наложения электричес- i:oro поля на исследуемьш слой торфа в нем помимо электроосмоса, возникает :шектрофорез, под действием которого пуз ырьки воздуха, находящиеся в тор- и заряженные отрицательно, переме- цаются в сторону анода-индентора вме- (1те с накапливающимися в них парами . Импульсная деформация в зоне .(лектрофореза способствует освобождению защемленных твердыми структурными составляющими торфа пузырьков возду- :са, ускоряя процесс влагопереноса в :&лектрофильтрационной системе.

В процессе обезвоживания исследуе- iMoro слоя торфа его электрическое со- :{1ротивление возрастает, а величина 4 ока уменьшается, что непрерывно ре- №стрируется прибором. Прекращение уменьшения величины тока указывает на Ькончание процесса обезвоживания.

После завершения процесса обезво- : кивания емкость вместе с находящимся б ней торфом взвешивают. Затем, зная Массу емкости с торфом до и после Ьбезвоживания, определяют содержание |влаги в торфе по формуле

Nf-M-z,

W --- 100%,

М,-М9

(1)

5

п

5

Q , Q

5 0

5

где М ( - масса .емкости с торфом до

обезвоживания, г; М ij - масса емкости, г; К J - масса емкости с торфом после обезвоживания, г.

Результаты опытного определения содержания влаги в торфе по предлагаемому способу приведены в таблице.

Проведены сравнительные испытания способа определения влагосодержания торфа и обычного и ускоренного методов определения этого показателя, регламентированных ГОСТ 11305-83, Исследования проводили с различной удельной загрузкой торфа, взятого из общей пробы с одинаковым средним вла- госодержанием.

Результаты исследований показали, что абсолютная погрешность в определении влагосодержания по предлагаемому способу почти в два раза ниже, чем по ускоренному методу, предусматривающему обезвоживание при 140-150°, но несколько выше в сравнении с обычным методом, предусмотренным ГОСТ 11305-83, регламентирующим продолжительность обезвоживания в течение 6- 8 ч при умеренной температуре,

В то же время продолжительность определения содержания влаги предлагаемым способом минимальна и составляет 3-5 мин (по ускоренному методу 6-9 мин, по обычному 300 мин),

Предлагаемый способ определения содержания влаги в торфе по сравнению с известными способами, основанными на электроосмотическом обезвоживании, позволяет повысить интенсивность фильтрации влаги из исследуемого материала за счет одновременного воздействия на него импульсным электрическим полем и импульсным деформированием и сократить продолжительность проводимых исследований при одновременном повышении точности измерений.

Кроме того, способ обеспечивает получение более достоверных данных о содержании влаги торфа за счет исключения возможных потерь сухого вещества торфа при окислении в процессе обезвоживания, а также повышеине точности контроля устаиовления срока окончания процесса обезвоживания исследуемого образца капиллярно-пористого материала. Формула изобретения

Способ определения содержания влаги в торфе, включающий определение

5151

массы образца торфа до и после его обезвоживания путем совместного электроосмотического и механического воздействия на образец торфа, отличающийся тем, что, с целью сокращения продолжительности проводимых исследований за счет интенсификации обезвоживания образца тор8524

фа, механическое воздействие осуществляют путем импульсного деформирования образца посредством перемещения

по его поверхности цилиндрического анода, который одновременно воздействует на образец в зоне контакта импульсным электрическим полем.

Изобретение относится к исследованию водно-физических свойств сыпучих капиллярно-пористых материалов. Цель - сокращение продолжительности проводимых исследований за счет интенсификации обезвоживания образца торфа. Определение содержания влаги в торфе основано на обезвоживании торфа путем электроосмотической фильтрации с одновременным механическим воздействием на него. Обезвоживание осуществляют в импульсном электрофильтрационном режиме путем импульсного деформирования торфа в тонком слое с помощью перемещающегося по его поверхности цилиндрического анода. Последний воздействует одновременно на образец торфа в зоне контакта импульсным электрическим полем. Импульсная деформация в зоне электрофореза способствует освобождению защемленных твердыми структурными составляющими торфа пузырьков воздуха, ускоряя тем самым процесс влагопереноса в электрофильтрационной системе. До и после обезвоживания измеряют массу образца торфа и определяют содержание влаги в торфе. 1 табл.

Масса емкости с

торфом М(, г 146,40 197,10 146,70 198,05 35,86 35-,31 35,40 35,65 32,29 .33,37 32,37 34,18 Масса емкости

Kj, г96,15 97,00 96,60 96,85 20, 85 20,99 21,35 21,20 22,03 21,96 21,74 22,08

I acca торфа

M,-M«, г 50,25 100,10 50,10 101,20 15,01 14,32 14,05 15,35 10,26 И,41 10,63 12,10 Масса емкости с обезвоженным торфом Мъ, г 123,64 151,34 107,21 118,81 29,08 28,72 24,39 24,67 27,62 28,21 24,05 24,67 Масса влаги

M.,-Mj, г 22,76 45,76 39,49 79,24 6,78 6,59 11,0 11,88 4,67 5,16 8,32 9,51 Содержаиие влаги

в пробе торфа,Z 45,29 45,71 78,82 78,30 43,17 46,02 78,36 77,39 45,52 45,22 78,27 78,60 Средйее содержание влаги, Z 45,50 78,56 45,60 77,88 45,37 78,43 Абсолютная погрешиость, Z 0,420,520,850,97 0,300,33

Продолжительность обезвоживания торфа, мин35.69300300

Примечани е: Содержание влаги в торфе (W) определяют по формуле (1).