CN114130512A - 一种纳米农药的生产系统及其生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种纳米农药的生产系统及其生产工艺，属于农药生产技术领域，该生产系统包括出料端与进料端依次串连的剪切釜、第一中转釜、粗磨砂磨机、第二中转釜、分遍研磨模块和成品釜；该生产工艺包括以下步骤：步骤一、粉料打浆、乳化，制得乳化液；步骤二、将乳化液先经过粗磨砂磨机研磨，再转入分遍研磨模块中进行分遍研磨处理，得到精磨乳液；步骤三、成品釜中助剂溶液与精磨乳液混合后，即得纳米农药。本发明将纳米农药的生产系统与生产工艺相结合，解决了现有技术中存在的纳米农药无法连续性生产和生产效率低下的问题，为纳米农药的批量生产提供了新的思路。

Description

一种纳米农药的生产系统及其生产工艺
技术领域
本发明属于农药生产技术领域，具体地，涉及一种纳米农药的生产系统及其生产工艺。
背景技术
纳米农药是利用纳米材料与制备技术，将原药、载体与助剂等配制成更为高效的新剂型产品，该新剂型产品能够大大减少农药的使用量。
针对农业生物灾害频发的现状，化学防治是确保粮食与农产品安全稳定生产的必要手段。农药的长期大量与低效施用，致使许多地区的粮食、蔬菜、水果以及土壤、水体中的农药残留严重超标，不仅对生物及人体健康构成严重威胁，也导致了生态系统的结构和功能的破坏。在病虫害防治效果相同的前提下，全面推广使用纳米农药技术，可降低农药投放量30％以上，每年减少苯、甲苯、二甲苯等溶剂50万吨。纳米农药是大幅度降低农药残留污染，改善生态环境的有效途径。
目前常规农药制剂厂家多数使用盘式砂磨机对物料进行研磨，制成D90在5um左右的固体悬浮液药剂，多数设备老旧无法达到纳米级农药研磨生产的需要，即使可以生产纳米级农药，也需要经过多次循环研磨，无法实现生产连续性，生产效率低下，生产成本也非常高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种纳米农药的生产系统及其生产工艺，解决了现有技术中存在的纳米农药无法连续性生产和生产效率低下的问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种纳米农药的生产系统，包括出料端与进料端依次串连的剪切釜、第一中转釜、粗磨砂磨机、第二中转釜、分遍研磨模块和成品釜，成品釜的进料端还设有溶胶釜，溶胶釜与成品釜之间设有蠕动泵，溶胶釜的出料端通过蠕动泵与成品釜的进料端相连通；
分遍研磨模块的进料端连通有四通接头，四通接头的两端分别连通有两组研磨线，研磨线包括第一精磨砂磨机，第一精磨砂磨机的出料端配套连通有第一拉缸，第一拉缸的出料端连通有第二精磨砂磨机，第二精磨砂磨机的出料端配套连通有第二拉缸，第二拉缸的出料端连通有第一隔膜泵，第一隔膜泵的出料端设有第三中转釜和搅拌釜，第一隔膜泵的出料端与第三中转釜的进料端和搅拌釜的进料端相连通，第三中转釜和搅拌釜的出料端均设有直通回流段和增压出料段两段物料通路，第三中转釜的增压出料段连通有第二隔膜泵，搅拌釜的增压出料段连通有第三隔膜泵，第三中转釜和搅拌釜的直通回流段末端与四通接头相连通，第三中转釜和搅拌釜的增压出料段末端与成品釜的进料端相连通，通过直通回流段和增压出料段的设置，使第三中转釜和搅拌釜中的物料都能流向四通接头或成品釜，扩展了第三中转釜和搅拌釜的功能，进一步提高了分遍研磨模块的生产连续性。
进一步地，剪切釜的顶部中心安装有搅拌机，搅拌机的输出端位于剪切釜内部，剪切釜的顶部一侧安装有乳化机，乳化机的输出端位于剪切釜内部，剪切釜的顶部另一侧安装有进料站，进料站与剪切釜内部连通，进料站的顶端安装有除尘风机，除尘风机用于除去进料站中添加分料而产生的粉尘。
进一步地，剪切釜的出料端和第一中转釜的进料端之间的管路上安装有剪切泵，剪切泵的进料端安装有篮式过滤器，剪切泵的出料端还与剪切釜的进料端相连通，用于将不合格的物料回流至剪切釜中再次进行搅拌剪切和乳化。
进一步地，第一中转釜与粗磨砂磨机之间安装有袋式过滤器，袋式过滤器的进料端与第一中转釜的出料端相连通，袋式过滤器的出料端与粗磨砂磨机的进料端相连通。
进一步地，剪切釜、第一中转釜、第二中转釜、第三中转釜、搅拌釜、成品釜和溶胶釜的出料端均设有排污口。
进一步地，各管路上根据实际生产需要安装有若干手动球阀和气动球阀。
一种纳米农药的生产工艺，具体包括以下步骤：
步骤一、根据配方将粉料通过进料站加入到剪切釜中，同时加入去离子水，启动搅拌机进行打浆，得到充分混合的粉液，开启乳化机乳化处理0.5h，得到乳化液，然后将乳化液经过篮式过滤器过滤和剪切泵分散后泵入第一中转釜中备用；
步骤二、将乳化液从第一中转釜经袋式过滤器过滤后进入粗磨砂磨机中，得到粗磨乳液，粗磨乳液的D90粒径为7.5-8.5um，转入第二中转釜中暂存，粗磨乳液从第二中转釜进入到分遍研磨模块中，进行分遍研磨处理，得到精磨乳液并将精磨乳液转入成品釜；
步骤三、向溶胶釜中加入助剂和去离子水，搅拌后形成助剂溶液，将助剂溶液经过蠕动泵转入成品釜中，助剂溶液与成品釜中的精磨乳液混合后，即得纳米农药。
进一步地，分遍研磨处理具体包括以下步骤：
粗磨乳液先进入到第一精磨砂磨机，研磨后经第一拉缸暂存，然后进入到第二精磨砂磨机，研磨后出料至第二拉缸中暂存，同时检测第二拉缸中精磨乳液的D90粒径，若精磨乳液的D90粒径≥300nm，则将第二拉缸中的精磨乳液经过第一隔膜泵泵入到第三中转釜中，再由第三中转釜的直通回流段回流到研磨线中再次进行研磨；若精磨乳液的D90粒径＜300nm，则将第二拉缸中的精磨乳液经过第一隔膜泵泵入到搅拌釜中，再由搅拌釜的增压出料段转出；研磨过程中如若发现气泡过多可适当加入消泡剂，消除气泡。
进一步地，粗磨砂磨机选用盘式砂磨机，研磨介质选用0.6-0.8mm氧化锆珠；第一精磨砂磨机和第二精磨砂磨机均选用棒销式砂磨机，研磨介质选用0.2mm氧化锆珠，研磨温度控制在25℃以下。
有益效果：
本发明的生产系统通过设置分遍研磨模块，先将第一精磨砂磨机和第二精磨砂磨机串连构成研磨线，以确保达到纳米级研磨标准，再将两组研磨线并联在一起，可以提高纳米级研磨的效率；研磨线的出料连通有第三中转釜和搅拌釜，而第三中转釜和搅拌釜通过直通回流段和增压出料段的设置，使第三中转釜和搅拌釜中的物料都能流向四通接头或成品釜，扩展了第三中转釜和搅拌釜的功能，使得整个分遍研磨模块中不会因个别设备出现故障而整条线停产，保障了整个生产系统的生产连续性；
本发明的生产工艺将粉料与去离子水剪切、乳化，形成乳化液，然后将乳化液先经过粗磨砂磨机进行初步研磨，得到D90粒径为7.5-8.5μm的粗磨乳液，再将粗磨乳液经过分遍研磨模块研磨成D90粒径＜300nm的纳米级精磨乳液，提高纳米农药的生产效率的同时，也能够保证纳米农药的生产质量；
本发明将纳米农药的生产系统与生产工艺相结合，解决了现有技术中存在的纳米农药无法连续性生产和生产效率低下的问题，降低了生产成本，为纳米农药的批量生产提供了新的思路。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种纳米农药的生产系统的结构示意图；
图2为本发明分遍研磨模块的结构示意图；
图3为本发明剪切釜的结构示意图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、剪切釜；101、搅拌机；102、乳化机；103、进料站；104、除尘风机；2、篮式过滤器；3、剪切泵；4、第一中转釜；5、袋式过滤器；6、粗磨砂磨机；7、第二中转釜；8、分遍研磨模块；801、第一精磨砂磨机；802、第一拉缸；803、第二精磨砂磨机；804、第二拉缸；805、第一隔膜泵；806、第三中转釜；807、第二隔膜泵；808、搅拌釜；809、第三隔膜泵；9、成品釜；10、蠕动泵；11、溶胶釜。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
请参阅图1所示，本实施例为一种纳米农药的生产系统，包括3000L剪切釜1、3000L第一中转釜4、粗磨砂磨机6、3000L第二中转釜7、分遍研磨模块8和10000L成品釜9，3000L剪切釜1、3000L第一中转釜4、粗磨砂磨机6、3000L第二中转釜7、分遍研磨模块8和10000L成品釜9的出料端与进料端依次串连，10000L成品釜9的进料端还设有溶胶釜11，溶胶釜11与10000L成品釜9之间设有蠕动泵10，溶胶釜11的出料端通过蠕动泵10与10000L成品釜9的进料端相连通；3000L剪切釜1出料端和3000L第一中转釜4进料端之间的管路上安装有剪切泵3，剪切泵3的进料端安装有篮式过滤器2，剪切泵3的出料端还与3000L剪切釜1的进料端相连通，3000L第一中转釜4与粗磨砂磨机6之间安装有袋式过滤器5，袋式过滤器5的进料端与3000L第一中转釜4的出料端相连通，袋式过滤器5的出料端与粗磨砂磨机6的进料端相连通。
请参阅图2所示，分遍研磨模块8的进料端连通有四通接头，四通接头分别连通有两组研磨线，研磨线包括第一精磨砂磨机801，第一精磨砂磨机801的出料端配套连通有300L第一拉缸802，300L第一拉缸802的出料端连通有第二精磨砂磨机803，第二精磨砂磨机803的出料端配套连通有300L第二拉缸804，300L第二拉缸804的出料端连通有第一隔膜泵805，第一隔膜泵805的出料端设有3000L第三中转釜806和3000L搅拌釜808，第一隔膜泵805的出料端与3000L第三中转釜806的进料端和3000L搅拌釜808的进料端相连通，3000L第三中转釜806和3000L搅拌釜808的出料端均设有直通回流段和增压出料段两段物料通路，3000L第三中转釜806的增压出料段连通有第二隔膜泵807，3000L搅拌釜808的增压出料段连通有第三隔膜泵809，3000L第三中转釜806和3000L搅拌釜808的直通回流段末端与四通接头相连通，3000L第三中转釜806和3000L搅拌釜808的增压出料段末端与10000L成品釜9的进料端相连通。
请参阅图3所示，3000L剪切釜1的顶部中心安装有搅拌机101，搅拌机101的输出端位于3000L剪切釜1内部，3000L剪切釜1的顶部一侧安装有乳化机102，乳化机102的输出端位于3000L剪切釜1内部，3000L剪切釜1的顶部另一侧安装有进料站103，进料站103与3000L剪切釜1内部连通，进料站103的顶端安装有除尘风机104。
3000L剪切釜1、3000L第一中转釜4、3000L第二中转釜7、3000L第三中转釜806、3000L搅拌釜808、10000L成品釜9和溶胶釜11的出料端均设有排污口。各管路上根据实际生产需要安装有若干手动球阀和气动球阀。
实施例2
一种纳米农药的生产工艺，具体包括以下步骤：
步骤一、根据配方将粉料通过进料站103加入到3000L剪切釜1中，同时加入去离子水，启动搅拌机101进行打浆，得到充分混合的粉液，开启乳化机102乳化处理0.5h，得到乳化液，然后将乳化液经过篮式过滤器2过滤和剪切泵3分散后泵入3000L第一中转釜4中备用；
步骤二、将乳化液从3000L第一中转釜4经袋式过滤器5过滤后进入粗磨砂磨机6中，粗磨砂磨机6为100L盘式砂磨机，研磨介质为0.6mm氧化锆珠，得到粗磨乳液，粗磨乳液的D90粒径为7.5um，转入3000L第二中转釜7中暂存，粗磨乳液从3000L第二中转釜7进入到第一精磨砂磨机801，研磨后经300L第一拉缸802暂存，然后进入到第二精磨砂磨机803，研磨后出料至300L第二拉缸804中暂存，同时检测300L第二拉缸804中精磨乳液的D90粒径，测得精磨乳液的D90粒径为260nm，将300L第二拉缸804中的精磨乳液经过第一隔膜泵805泵入到3000L搅拌釜808中，再开启第三隔膜泵809，由3000L搅拌釜808的增压出料段转出至10000L成品釜9中；第一精磨砂磨机801和第二精磨砂磨机803均为30L棒销式砂磨机，研磨介质为0.2mm氧化锆珠，研磨温度为22℃；
步骤三、向溶胶釜11中加入助剂和去离子水，搅拌后形成助剂溶液，将助剂溶液经过蠕动泵10转入10000L成品釜9中，助剂溶液与10000L成品釜9中的精磨乳液混合后，即得纳米农药。
实施例3
一种纳米农药的生产工艺，具体包括以下步骤：
步骤一、根据配方将粉料通过进料站103加入到3000L剪切釜1中，同时加入去离子水，启动搅拌机101进行打浆，得到充分混合的粉液，开启乳化机102乳化处理0.5h，得到乳化液，然后将乳化液经过篮式过滤器2过滤和剪切泵3分散后泵入3000L第一中转釜4中备用；
步骤二、将乳化液从3000L第一中转釜4经袋式过滤器5过滤后进入粗磨砂磨机6中，粗磨砂磨机6为100L盘式砂磨机，研磨介质为0.7mm氧化锆珠，得到粗磨乳液，粗磨乳液的D90粒径为8um，转入3000L第二中转釜7中暂存，粗磨乳液从3000L第二中转釜7进入到第一精磨砂磨机801，研磨后经300L第一拉缸802暂存，然后进入到第二精磨砂磨机803，研磨后出料至300L第二拉缸804中暂存，同时检测300L第二拉缸804中精磨乳液的D90粒径，测得精磨乳液的D90粒径为290nm，将300L第二拉缸804中的精磨乳液经过第一隔膜泵805泵入到3000L搅拌釜808中，再开启第三隔膜泵809，由3000L搅拌釜808的增压出料段转出至10000L成品釜9中；第一精磨砂磨机801和第二精磨砂磨机803均为30L棒销式砂磨机，研磨介质为0.2mm氧化锆珠，研磨温度为23℃；
步骤三、向溶胶釜11中加入助剂和去离子水，搅拌后形成助剂溶液，将助剂溶液经过蠕动泵10转入10000L成品釜9中，助剂溶液与10000L成品釜9中的精磨乳液混合后，即得纳米农药。
实施例4
一种纳米农药的生产工艺，具体包括以下步骤：
步骤一、根据配方将粉料通过进料站103加入到3000L剪切釜1中，同时加入去离子水，启动搅拌机101进行打浆，得到充分混合的粉液，开启乳化机102乳化处理0.5h，得到乳化液，然后将乳化液经过篮式过滤器2过滤和剪切泵3分散后泵入3000L第一中转釜4中备用；
步骤二、将乳化液从3000L第一中转釜4经袋式过滤器5过滤后进入粗磨砂磨机6中，粗磨砂磨机6为100L盘式砂磨机，研磨介质为0.8mm氧化锆珠，得到粗磨乳液，粗磨乳液的D90粒径为8.5um，转入3000L第二中转釜7中暂存，粗磨乳液从3000L第二中转釜7进入到第一精磨砂磨机801，研磨后经300L第一拉缸802暂存，然后进入到第二精磨砂磨机803，研磨后出料至300L第二拉缸804中暂存，同时检测300L第二拉缸804中精磨乳液的D90粒径，测得精磨乳液的D90粒径为310nm，将300L第二拉缸804中的精磨乳液经过第一隔膜泵805泵入到3000L第三中转釜806中，再由3000L第三中转釜806的直通回流段回流到研磨线中再次进行研磨；再次研磨后精磨乳液的D90粒径为240nm，将300L第二拉缸804中的精磨乳液经过第一隔膜泵805泵入到3000L搅拌釜808中，再开启第三隔膜泵809，由3000L搅拌釜808的增压出料段转出至10000L成品釜9中；第一精磨砂磨机801和第二精磨砂磨机803均为30L棒销式砂磨机，研磨介质为0.2mm氧化锆珠，研磨温度为24℃；
步骤三、向溶胶釜11中加入助剂和去离子水，搅拌后形成助剂溶液，将助剂溶液经过蠕动泵10转入10000L成品釜9中，助剂溶液与10000L成品釜9中的精磨乳液混合后，即得纳米农药。
在说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的构思或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种纳米农药的生产系统，其特征在于：包括出料端与进料端依次串连的剪切釜(1)、第一中转釜(4)、粗磨砂磨机(6)、第二中转釜(7)、分遍研磨模块(8)和成品釜(9)；
所述分遍研磨模块(8)的进料端连通有两组研磨线，研磨线包括出料端与进料端依次串连的第一精磨砂磨机(801)、第一拉缸(802)、第二精磨砂磨机(803)、第二拉缸(804)和第一隔膜泵(805)，第一隔膜泵(805)的出料端连通有第三中转釜(806)和搅拌釜(808)，第三中转釜(806)和搅拌釜(808)的出料端均设有直通回流段和增压出料段，直通回流段末端与第一精磨砂磨机(801)的进料端相连通，增压出料段末端与成品釜(9)的进料端相连通，第三中转釜(806)和搅拌釜(808)的增压出料段分别安装有第二隔膜泵(807)和第三隔膜泵(809)。
2.根据权利要求1所述的一种纳米农药的生产系统，其特征在于：所述剪切釜(1)的顶部中心安装有搅拌机(101)，搅拌机(101)的输出端位于剪切釜(1)内部，剪切釜(1)的顶部一侧安装有乳化机(102)，乳化机(102)的输出端位于剪切釜(1)内部，剪切釜(1)的顶部另一侧固定连通有进料站(103)，进料站(103)的顶端安装有除尘风机(104)。
3.根据权利要求2所述的一种纳米农药的生产系统，其特征在于：所述剪切釜(1)出料端和第一中转釜(4)进料端之间的管路上安装有剪切泵(3)，剪切泵(3)的进料端安装有篮式过滤器(2)，剪切泵(3)的出料端还与剪切釜(1)的进料端相连通。
4.根据权利要求1所述的一种纳米农药的生产系统，其特征在于：所述第一中转釜(4)与粗磨砂磨机(6)之间安装连通有袋式过滤器(5)。
5.根据权利要求1所述的一种纳米农药的生产系统，其特征在于：所述成品釜(9)的进料端还设有溶胶釜(11)，溶胶釜(11)与成品釜(9)之间通过蠕动泵(10)相连通。
6.一种纳米农药的生产工艺，其特征在于，具体包括以下步骤：
步骤一、将粉料和去离子水加入到剪切釜(1)中，启动搅拌机(101)进行打浆，得到粉液，开启乳化机(102)乳化处理0.5h，得到乳化液，然后将乳化液泵入第一中转釜(4)中备用；
步骤二、将乳化液转入粗磨砂磨机(6)中，得到粗磨乳液并转入第二中转釜(7)中暂存，粗磨乳液的D90粒径为7.5-8.5um，再将粗磨乳液转入到分遍研磨模块(8)中，进行分遍研磨处理，得到精磨乳液并将精磨乳液转入成品釜(9)；
步骤三、向溶胶釜(11)中加入助剂和去离子水，搅拌后形成助剂溶液，将助剂溶液转入成品釜(9)，助剂溶液与精磨乳液混合后，即得纳米农药。
7.根据权利要求6所述的一种纳米农药的生产工艺，其特征在于，分遍研磨处理包括以下步骤：
粗磨乳液依次经过第一精磨砂磨机(801)和第二精磨砂磨机(803)研磨后出料至第二拉缸(804)中暂存，检测第二拉缸(804)中精磨乳液的D90粒径，若精磨乳液的D90粒径≥300nm，则将精磨乳液泵入到第三中转釜(806)中，再回流至第一精磨砂磨机(801)进行研磨；若精磨乳液的D90粒径＜300nm，则将第二拉缸(804)中的精磨乳液泵入搅拌釜(808)中，再由搅拌釜(808)的增压出料段转出。
8.根据权利要求6所述的一种纳米农药的生产工艺，其特征在于：所述粗磨砂磨机(6)为盘式砂磨机，研磨介质为0.6-0.8mm的氧化锆珠。
9.根据权利要求7所述的一种纳米农药的生产工艺，其特征在于：所述第一精磨砂磨机(801)和第二精磨砂磨机(803)均为棒销式砂磨机，研磨介质为0.2mm氧化锆珠，研磨温度＜25℃。
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