ES2867752T3

ES2867752T3 - Método para el procesamiento integral de carbón marrón y leonardita en fertilizantes y preparados húmicos y en briquetas de combustible

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Publication number: ES2867752T3
Application number: ES14889859T
Authority: ES
Inventors: Aleksej Ivanovich Petrov; Konstantin Nikolaevich Torop; Lev Losifovich Rabenko; Vitalij Nikolaevich Vary'gin; Vladimir Petrovich Sevastyanov
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2014-04-23
Filing date: 2014-07-23
Publication date: 2021-10-20
Anticipated expiration: 2034-07-23
Also published as: IL248242A0; IL248242B; EP3135655A4; UA120179C2; EA201691801A8; US20170036967A1; CA2944860A1; EA201691801A1; JP2017518248A; LT3135655T; KR102306975B1; EP3135655B1; EA032714B1; CA2944860C; HUE053717T2; RU2014116670A; US10647619B2; JP6412586B2; EP3135655A1; DK3135655T3

Abstract

Un método de conversión integral de caustobiolitos de la serie del carbón, sobre todo carbones marrones y leonardita, en fertilizantes húmicos orgánicos y organominerales y en briquetas de combustible utilizando el carbón residual, en donde dichos fertilizantes húmicos se seleccionan de: fertilizantes orgánicos de balasto en forma de geles en suspensión, fertilizantes organominerales de balasto en forma de geles en suspensión, soluciones sin balasto de ácido húmico, soluciones sin balasto de ácido fúlvico, sales de ácido húmico secas sin balasto y sales de ácido fúlvico secas sin balasto; incluyendo dicho método: - el rendimiento de los procesos clave en flujos continuos; - separación mecánica de suspensiones en fases sólidas y líquidas en el campo centrífugo, - el uso de procesos de acidificación de la fase líquida separada con la extracción de ácidos húmicos de la fase líquida a la fase pesada (pulpa coagulada), - reciclado del agua residual, en donde - la materia prima se muele de antemano hasta un grado de 0-3 mm, - el agua utilizada en el proceso es previamente depurada y ablandada electroquímicamente; - la materia prima se somete a dos tratamientos de mecanoactivación o activación mecanoquímica consecutivos en un primer reactor y en un segundo reactor, respectivamente, a una temperatura no superior a 60 °C, en donde el tratamiento en el primer reactor comprende oxidación en fase líquida con peróxido de hidrógeno o tratamiento con agua; y el tratamiento en el segundo reactor comprende lixiviación mediante tratamiento alcalino acuoso; y en donde la mecanoactivación y/o activación mecanoquímica se realiza con una curva de servicio de agua que varía de 0,9 a 2,5, con la dispersión de las composiciones de reacción por fricción y desplazamiento dinámico de las capas del medio que se está convirtiendo, estando acompañada esta mecanoactivación de la introducción dosificada de 10 a 40 MJ por metro cúbico de energía en este medio, aplicando un impacto dinámico (impulso hidráulico) en el medio que se está convirtiendo con un intervalo de frecuencia desde el infrasonido hasta las frecuencias que bordean el ultrasonido; en donde se asegura el mantenimiento automático de los parámetros máximos de introducción de energía mecánica en el medio que se está convirtiendo con su limitación automática en el área de subcavitación mediante la detección de ruidos de cavitación por sondas acústicas dentro de los reactores con el fin de evitar la caída de los reactores mecanoquímicos en modos de cavitación.

Description

DESCRIPCIÓN

Método para el procesamiento integral de carbón marrón y leonardita en fertilizantes y preparados húmicos y en briquetas de combustible

El requisito de seguridad ambiental de la humanidad en el planeta define no solo la dinámica, sino también la estructura de los alimentos. En los últimos años se ha observado un crecimiento significativo de la proporción de alimentos producidos sin utilizar fertilizantes minerales o con un uso limitado de ellos en la producción mundial de productos agrícolas. También se ha observado una cierta tendencia al rechazo de los alimentos de origen animal cuya recuperación está asociada al uso de antibióticos y bioestimulantes. Los procesos con el uso de humatos son una alternativa conocida, cierta y probada, que ya está en uso en comparación con los procesos establecidos de la industria agrícola.

Debido a la actividad biológica de las sustancias húmicas (HS), se utilizan como estimulantes del crecimiento de las plantas o como microfertilizantes. Las HS se utilizan con éxito como acondicionadores y mejoradores del suelo, al tiempo que activan las actividades de los microorganismos del suelo. Las HS pueden utilizarse como agentes desintoxicantes en territorios contaminados. Las HS se utilizan como adaptógenos inespecíficos y estimulantes biogénicos en medicina y como enterosorbentes en medicina veterinaria [1]. Así mismo, las Hs (ácidos húmicos - HA) se utilizan eficazmente en la cría de animales y la avicultura, así como en la piscicultura.

Los procesos más extendidos de producción de HS son los procesos de extracción de materias primas fósiles, p. ej., por lixiviación.

Los HA separados son un ARTEFACTO, y no porque haya ácidos PROTOHÚMICOS en la materia prima, que, como se pensaba antes, cambian su composición cuando se separan al aire libre, sino debido a que las reacciones hidrolíticas y oxidantes ocurren debido a la existencia de enlaces éster en los carbones marrones, lo que se traduce en la necesidad de su procesamiento repetido con soluciones alcalinas. En este caso, a menudo se obtienen más HA que en la materia prima que se está convirtiendo [5, p.27].

Las unidades útiles de proceso de agentes que contienen humina se desarrollan en dos direcciones con el uso de lixiviación: recuperación de balasto y productos comerciales sin balasto. Son los humatos sin balasto los que se denominan PREPARADOS para el crecimiento o estimulantes con mayor frecuencia, mientras que los humatos de balasto se llaman FERTILIZANTES, lo cual se debe a los diferentes métodos de aplicación y sus diferentes dosis [2].

Las sustancias húmicas no se separan de la materia prima (la mayor parte de la masa de carbón o turba) durante la producción de humatos de balasto. Se aplican en dosis considerablemente grandes comparables con las dosis generalmente aceptadas de fertilizantes orgánicos convencionales (las dosis comunes son de 0,25 a 5 t/ha, con valores más altos también posibles). Lo que es más, la producción de estos FERTILIZANTES requiere su enriquecimiento con elementos fertilizantes (nitrógeno, fósforo, potasio y micronutrientes) durante el procesamiento con productos químicos en varios casos.

El uso de sustancias húmicas en forma de preparados no suele ir acompañado de una influencia significativa en la fertilidad del suelo en el sentido de cambio en las características químicas y físicas del suelo, ya que la concentración de preparados húmicos es extremadamente baja, y su uso a menudo se limita al tratamiento previo a la siembra de semillas o los abonos foliares de plantas. Los fertilizantes húmicos de balasto combinan algunas de las propiedades de los fertilizantes orgánicos convencionales y los preparados húmicos clásicos. Al igual que este último, los fertilizantes de balasto húmico poseen una importante actividad fisiológica y, al mismo tiempo, ejercen una notable influencia regeneradora sobre el suelo: mejorando su estado estructural, propiedades físicas del agua, contribuyendo al crecimiento del poder de nitrificación y al aumento de la movilidad del compuesto de fósforo.

Sin embargo, el análisis de los métodos conocidos de FERTILIZANTE orgánico que contiene humato y la producción de PREPARADO húmico muestra no solo una gran diversidad en sus procesos de producción, sino también gran diversidad en sus características cualitativas, que está realmente presente en los mercados globales. La gran diversidad de dichos productos comerciales se debe a, por un lado, la especialización de las propiedades de varios tipos de estos productos orientados a la eficacia del cultivo de diversas plantas, mientras que por otro lado, esta gran diversidad se puede explicar con las aspiraciones de crear nuevos inventos diferentes a los conocidos con toda forma o mejoras o simplemente diferencias en los objetivos del uso comercial de estas invenciones.

En el contexto de estas circunstancias, mostrar las oportunidades de crear unidades de proceso de sustancias que contienen humina de gran tonelaje utilizando un proceso flexible que garantice la adaptación "tipo flash" de dichas unidades de proceso a los requisitos cambiantes del mercado, que, por ejemplo, está presente en la industria del automóvil, parece ser muy útil.

La parte del proceso en el grupo de las invenciones presentadas está orientada hacia materias primas tales como carbones marrones y su subvariedad, leonardita, que está determinada por dos razones:

• En el caso general de las prácticas de producción de sustancias que contienen humina, los carbones marrones producen la mayor cantidad de las composiciones más útiles en comparación con materias primas que contienen humina como turba, sapropel, esquisto, peloides y madera, por no hablar de los recursos hídricos naturales. Por ejemplo, la leonardita contiene hasta un 85 % de sustancias húmicas [1], [3] (aguas de mar - hasta 1 mg/l, aguas de río - hasta 20 mg/l, aguas de pantano - hasta 300 mg/l, suelos - 1 a 12 %, turba - hasta 40 %).

• La disponibilidad más fácil de recursos efectivos de materia prima, carbones marrones, debido a la inmensa escala de su uso en la industria energética.

En vista de esta última circunstancia, la geografía de las posibles ubicaciones de las unidades de proceso se puede delinear debido al uso del grupo de las invenciones presentadas. Por ejemplo, las brasas proporcionan alrededor del 4 % de la producción de potencia mundial (13 % de la generación de potencia de Europa), pero algunos países dependen en gran medida del uso de carbón marrón para la producción de potencia, como Grecia (76 %), Yugoslavia (67 %) y República Checa (51 %). El mayor consumidor de carbones marrones es Alemania, donde el 28 % de la potencia se produce a partir del carbón marrón. En Australia, la minería de carbón de baja calidad prevalece en el estado de Victoria, y ese carbón se consume en las centrales eléctricas cercanas al lugar de extracción que producen el 97 % de la potencia del estado o el 25 % de toda la producción de potencia de Australia [4].

Campo técnico

La presente invención pertenece al campo de la conversión de caustobiolitos de la serie del carbón, principalmente materia prima de carbón marrón, incluyendo lignito oxidado - leonardita, en particular, a la producción a gran escala de sustancias húmicas de tecnología agrícola y asegura costes de capital moderados y costes principales de proceso en la producción. El uso de la invención, debido a la flexibilidad de los procesos de producción de sustancias que contienen humina que se presentan asegura una recuperación de materia prima más completa con un aumento en la efectividad de conversión de materia prima debido a la "expansión" de la gama de productos comerciales fabricados.

Técnica anterior

Se conocen muchas soluciones con respecto a los procesos de conversión de la materia prima del carbón marrón en fertilizantes y preparados organominerales que pueden agruparse en función de sus efectos físicos y químicos (con la excepción de los procesos poco utilizados):

los procesos de trituración del carbón en fracciones finas;

procesos oxidantes;

procesos de lixiviación;

procesos de solución, principalmente en un medio de agua;

procesos electroquímicos;

procesos de deposición ácida;

procesos de sedimentación;

filtración, procesos de centrifugación y decantación;

procesos de espesamiento y secado por evaporación.

La mayoría de las soluciones conocidas están orientadas al uso industrial como el preparado de un producto comercial básico con sus modificaciones, por ejemplo, con el uso de aditivos en forma de fertilizantes minerales y/o micronutrientes.

Sin embargo, la presente invención, por su estructura, está orientada al uso industrial acompañado de flexibilidad de proceso para la producción de una determinada gama de productos, es decir:

• la producción de fertilizantes orgánicos de balasto (geles en suspensión);

• la producción de fertilizantes organominerales de balasto (geles en suspensión);

• la producción de preparados húmicos biológicamente activos (soluciones sin balasto de composiciones de ácido húmico de diversas concentraciones y con diversas composiciones mínimas de fracción sólida residual por tamaño);

• la producción de ácidos fúlvicos - preparados alta y biológicamente activos (soluciones sin balasto de diversas concentraciones y con diversas composiciones mínimas de fracción sólida residual por tamaño);

• la producción de preparados húmicos biológicamente activos (sales secas de ácido húmico sin balasto);

• la producción de ácidos fúlvicos - preparados altamente biológicamente activos (sales secas de ácido fúlvico sin balasto - fulvatos);

• la producción de briquetas de combustible.

Los procesos tecnológicos bien conocidos de conversión de materia prima de carbón marrón en fertilizantes y preparados organominerales mencionados anteriormente se utilizan en sus combinaciones. Por ejemplo, se muele la materia prima del carbón, luego se somete a oxidación y se procesa adicionalmente con álcali, y continúa con otros procesos después. Sin embargo, puede ser que la materia prima se oxide en un medio alcalino inmediatamente después de la molienda, y las conversiones tecnológicas posteriores pueden ser idénticas. Está dictado por el hecho de que la actividad fisiológica de los preparados húmicos depende significativamente de las características de la materia prima, su contenido de cenizas y el grado de oxidación de sus sustancias húmicas, y de las peculiaridades de los procesos tecnológicos [5, p. 4], así como por la amplitud de la gama de fertilizantes húmicos y uso de preparado. Por ejemplo, los preparados fúlvicos, que poseen una actividad biológica sin precedentes, están representados como parte de la gama de productos comercializables en la invención propuesta. Al analizar y generalizar las soluciones tecnológicas conocidas durante la elaboración de la invención presentada, se esperaba ver que, en conjunto, los procesos tecnológicos son algunas combinaciones seleccionadas de categorías tales como: tipos y concentraciones de reactivos, tiempo de conversión [6, 7, 9, 12, 14, 16 23, 26, 29, 33, 38 41, 53 55, 59, 60, 63, 64, 66, 68, 87], curva de servicio de agua [9, 12, 16 22, 26, 29, 33, 37 40, 53 55, 59, 60, 86, 87], valor de pH [9, 12, 14, 16, 20, 22, 23, 26, 29, 31, 33, 41, 53 55, 59, 61, 63, 67, 68], tipo de conversión - isocórica [14, 16, 18, 26, 39, 53, 55, 86] o de flujo de entrada [15, 17, 19, 20, 22, 55], temperatura [6, 7, 9, 13, 15, 21, 40, 26, 29, 33, 36, 38, 39, 41, 52, 58, 59, 63, 64, 66, 68, 86, 87], presión estática [13, 36, 41, 58 , 62, 63, 66]; o algunos datos hidrodinámicos determinados, como las velocidades de rotación de ciertos agitadores y cavitadores [21, 29, 26, 38, 40, 41,53, 55, 59, 87], velocidades de centrifugado y aceleraciones [22, 41, 64], o frecuencias de efecto hidroacústico [15, 18, 19, 60, 68] e incluso las capacidades específicas de presión sonora por unidad de área de las composiciones que se están convirtiendo [20, 56, 60, 68], los valores de inducción magnética [57] y su frecuencia [58], así como también se especifican las corrientes y tensiones [53, 61, 65, 67] transportadas al medio convertido. Al mismo tiempo, el autor de la invención presentada no ha detectado el uso de tal parámetro como la introducción de energía mecanoactivacional expresada en julios por metro cúbico excepto para la solución rusa [20].

Parece ser importante, ya que tal parámetro "mostraría" la cinética y la mecánica numérica del efecto localizado en las estructuras supramoleculares de la materia prima básica, por ejemplo, carbón marrón, y en la activación de la conversión de las mayores moléculas protohúmicas. Es obvio en este caso que una parte de la energía mecánica asegura la destrucción de estructuras supramoleculares, lo que puede interpretarse como un aumento de las áreas de reacción del componente de la materia prima y su limpieza dinámica, Considerando que la otra parte de la energía mecánica está intrínsecamente asociada con el concepto de activación mecanoquímica, debido a lo cual se crean localmente presiones estáticas y dinámicas dirigidas de manera diferente en las áreas de contacto de los componentes de reacción.

También es obvio aquí que la energía mecánica se transformará en calor del medio que se está convirtiendo, y es razonable tenerlo en cuenta independientemente de las condiciones de calentamiento externo potencial de las mezclas de reacción.

Con referencia a lo anterior, en la invención presentada se aplica el concepto del uso de la introducción dosificada programable de la energía mecánica de la activación del medio que se está convirtiendo en el mismo con el fin de optimizar el proceso tecnológico. Al mismo tiempo, tal concepto no excluye la posibilidad de variaciones numéricas con algunos componentes de reacción u otros, pero los complementa con la posibilidad de variación numérica mediante la introducción de energía mecánica en las mezclas de reacción. En este caso, parámetros tales como la amplitud y frecuencia de la presión dinámica específica, velocidad de cambio, picos de temperatura localizados y cambios de temperatura en general, así como el tiempo de conversión puede cambiar en las mezclas de reacción de una manera programada y "suave", mediante la regulación de los efectos de cambio o impacto y cambio.

De acuerdo con la concepción inventiva, el concepto del cambio programado en la dosificación de la introducción de energía mecánica en las composiciones que se están convirtiendo incluye el sentido del uso del rendimiento de varios lotes piloto de los productos objetivo, con variaciones de las características del proceso, y los preajustes numéricos que aseguran la optimización seleccionada del proceso de producción en volúmenes comerciales se programan en función de los resultados del análisis comparativo de estos lotes piloto. En este caso, también se entiende que la dosificación de energía mecánica en los reactores mecanoquímicos puede tener amplios rangos, y partes de ese rango se pueden asociar convenientemente con la curva de servicio de agua:

• los modos de agitación "energéticamente moderados" (curva de servicio de agua: 0,15 a 1,5) utilizados, por ejemplo, en [24, 25];

• los modos de agitación "energéticamente excesiva" y de cavitación hidrodinámica o acústica (curva de servicio de agua: 1,5 a 4 y superior), p.ej., [19, 26];

• los modos de cavitación hidrodinámicos y energéticamente desarrollados, es decir, aquellos con índices de cavitación x pequeños [8, p. 236, 237] y a velocidades de flujo relativamente grandes (curva de servicio de agua: 2 a 300);

• los modos de "agitación altamente energética", parte de la invención presentada, con mantenimiento automático de parámetros en el área de subcavitación independientemente de la deriva del resto de parámetros básicos (curva de servicio de agua: 0,9 y superior).

Aquí, el concepto de área de subcavitación introducido en la presente invención, de acuerdo con la concepción inventiva, implica una cierta nueva optimización de los procesos tecnológicos basada en lo siguiente:

• Con una determinada composición de parámetros fijados convencionalmente de la conversión mecanoquímica de componentes o semiproductos de materias primas, la productividad y, a veces, la calidad de los productos producidos resulta ser directamente proporcional a la transferencia de masa de los componentes de reacción, lo que evidentemente se debe al aumento de la energía mecánica introducida en el medio que se está convirtiendo, pero con ciertos límites;

• Uno de esos límites fácilmente registrados técnicamente es el "umbral" de la transferencia del reactor mecanoquímico al modo de cavitación. Con un aumento en la energía de este modo, la eficacia de conversión se corresponde principalmente con la función de extremo. En este caso, se implica que la sección de la función de extremo a la izquierda de su valor máximo es significativamente más pequeña que la sección situada a la derecha del valor máximo. En la práctica, tiene como resultado el hecho de que los procesos de fuerte mecanodestrucción de los componentes se convierten en grandes energías de cavitación y se destruyen las sustancias útiles.

Por este hecho, una de las nuevas soluciones en la invención presentada asegura el mantenimiento automático de los modos del reactor mecanoquímico en el área de subcavitación en la que se introduce tanta energía mecánica en el medio que se está convirtiendo, que asegura una cierta transferencia de masa máxima a los componentes de reacción, por un lado, y por otro lado, se garantiza una restricción de la energía mecánica introducida en el medio que se está convirtiendo para evitar que el funcionamiento del reactor cambie a los modos de cavitación. Tal restricción se introduce debido al hecho de que a veces el procesamiento de ultrasonidos, incluido el procesamiento de cavitación, puede tener un efecto negativo significativo [18, 19].

La patente estadounidense [9], "A METHOD OF FULVIC ACID MOLECULE EXTRACTION", orientada a la producción a gran escala de ácidos fúlvicos con el mayor grado de actividad biológica y extraídos de leonardita, sin utilizar productos químicos, lo que permite obtener un producto comercial que puede ser certificado como "orgánico", es conocida. De acuerdo con la presente invención, el material de humus se mezcla con agua y se disuelve una pequeña cantidad de moléculas de ácido fúlvico. Entonces, se aplica conversión biológica de la mezcla para incrementar el rendimiento del producto mediante microorganismos en presencia de oxígeno durante 1 a 7 días, oxidándose los componentes orgánicos de la materia prima. Luego se aplica el proceso de microfiltración, donde los ácidos fúlvicos disueltos se separan de las moléculas de humina y (al menos parcialmente) de las moléculas de ácido húmico. Después de esto, se puede utilizar secado al vacío o congelación por humedad con gránulos de ácidos fúlvicos que se obtienen.

Esto comparte características como el uso de una materia prima de humus finamente dividida (leonardita), la preparación de una mezcla de la materia prima con agua, extracción de agua con ácido fúlvico, filtración y secado al vacío obteniéndose con la invención propuesta sales de ácido fúlvico secas.

Las razones que impiden que se obtenga el resultado técnico de la producción de ácidos fúlvicos como parte de la invención presentada en comparación con la invención descrita en [9] son:

• flexibilidad insuficiente del proceso que no garantiza la amplitud de la gama de productos comercializables a la venta (fertilizantes orgánicos y organominerales de balasto en forma de geles en suspensión, soluciones sin balasto de composiciones de ácido húmico, soluciones de ácido fúlvico sin balasto y briquetas de combustible no están "representados");

• baja capacidad de fabricación con respecto a los procedimientos operativos del proceso de los equipos básicos debido al tiempo de conversión de la materia prima respecto a ácidos fúlvicos de 1 a 7 días en comparación con los 10 a 20 minutos de la invención presentada;

• la falta de uso de mecanoactivación en los procesos de extracción (disolución y bioconversión-oxidación), incluida la optimizada adaptativamente, lo que da como resultado un rendimiento de producto relativamente bajo;

• la falta de procesos de decantación por centrifugación y sedimentación de sustancias húmicas que faciliten significativamente el funcionamiento de los filtros;

• la falta de uso de las sustancias volátiles contenidas en el carbón fuente;

• la falta de recuperación del carbón residual a un producto comercializable;

• la falta de recuperación de la humedad de descarga en una curva de servicio de agua relativamente grande de 7 a 8;

• la falta de aprovechamiento del calor de combustión de la materia prima del carbón residual.

Una solución inventiva estadounidense también relevante para la recuperación de preparados fúlvicos, [10], "THE EXTRACTION OF FULVIC MINERAL RESOURCES FROM HUMIC SUBSTANCES", es conocida. El concepto de esa invención es el logro de un objetivo: obtener soluciones fúlvicas que tengan una alta actividad biológica y sean seguras para uso interno y externo en humanos y animales, así como para rociar follaje de plantas, que se consigue con relativa facilidad. La seguridad está garantizada por ácidos que no se utilizan en el proceso tecnológico; se usa agua y los agentes de extracción alcalinos que son seguros, por ejemplo, hidróxidos de calcio y magnesio, mientras que se asegura una disminución del valor de pH simplemente decantando la solución. Después de la decantación de la solución, se recoge la fracción de ácido fúlvico que ha aumentado.

Esto comparte características como el uso de una materia prima que contiene complejos de sustancias húmicas, muy probablemente el proceso de molienda de materia prima (no hay datos disponibles), el uso de agua en el proceso de lixiviación y el proceso de lixiviación en sí, así como la separación (mediante diferentes procesos) de los componentes fúlvicos de la solución en forma líquida con la invención presentada.

Las razones que impiden que se obtenga el resultado técnico de la producción de ácidos fúlvicos como parte de la invención presentada en comparación con la invención descrita en [10] son:

• flexibilidad insuficiente del proceso que no garantiza la amplitud de la gama de productos comercializares a la venta (fertilizantes orgánicos y organominerales de balasto en forma de geles en suspensión, fulvatos secos y briquetas de combustible no están "representados");

• baja capacidad de fabricación con respecto a los procedimientos operativos del proceso del equipo básico debido al tiempo de conversión de la materia prima respecto a ácidos fúlvicos debido al proceso relativamente largo (sin datos disponibles) de la decantación natural de la solución en comparación con 10 a 20 minutos para la invención presentada;

• la falta de uso de mecanoactivación en los procesos de extracción, incluida la optimizada adaptativamente, lo que da como resultado un rendimiento de producto de concentraciones relativamente bajas;

• la falta de procesos de decantación por centrifugación y sedimentación y filtración de sustancias húmicas, lo que reduce el rendimiento del producto de la solución;

• la falta de uso de las sustancias volátiles contenidas en la materia prima;

• la falta de recuperación del resto de la materia prima en un producto comercializable;

• la falta de recuperación de la humedad de descarga contenida en el resto de la materia prima;

• la falta de aprovechamiento del calor de combustión de la materia prima residual.

La patente estadounidense [11], "EXTRACTION OF FULVIC MINERAL RESOURCES, VITAMINS, AMINO ACIDS, ENZYMES AND PHYTONUTRIENTS FROM HUMIC SUBSTANCES", es conocida. La esencia tecnológica de esa invención es casi la misma que la de la invención descrita anteriormente, [10], excepto la lista de las sustancias orgánicas obtenidas que se amplía de acuerdo con el título de esta invención [11]. Por este hecho, no parece ser racional describir aquí las características que comparte con la invención propuesta y describir las razones que impiden el resultado técnico para la producción de ácidos fúlvicos y otros productos como parte de la invención presentada en comparación con la invención descrita en [11].

La patente estadounidense [12], "FERTILIZER", es conocida. Los fertilizantes orgánicos que incluyen carbono orgánico se obtienen de acuerdo con esta invención a partir de sustancias orgánicas naturales, preferentemente de turba o carbón.

De acuerdo con la presente invención, se producen tres grupos de tipos de productos:

• una gama de 16 productos que son fertilizantes "líquidos", de organominerales de bajo balasto y altamente concentrados con un contenido de humedad de aproximadamente 60 a 80 % en el proceso tecnológico inicial de curva de servicio de agua de 6 a 13 y con un valor de pH casi neutro = 6,5 a 7;

• una composición de propionato de calcio "líquido", de bajo balasto, con un contenido de humedad de aproximadamente el 70 %, con un valor de pH neutro = 6,5 a 7, que es una composición de nutrientes que mejora la estructura celular de las plantas y es un biocida de amplio espectro, combatir con éxito las enfermedades de las plantas (22 enfermedades están en la lista);

• un fertilizante organomineral de balasto convencionalmente seco (15 a 20 % de humedad) que se obtiene a partir de turba finamente dividida y ácido propiónico con la adición de sulfato de potasio o cloruro de potasio y micronutrientes.

Para garantizar las características de seguridad de los productos de esta invención, [12], dentro de las conversiones tecnológicas primarias, hidróxido de potasio, que se usa, por ejemplo, en la industria alimentaria, con la curva de servicio de agua de 6 a 13, se aplica durante la lixiviación de sustancias de carbono orgánico fisiológicamente activas. En cuanto al uso de ácidos, aquí la seguridad del producto está garantizada mediante la aplicación de ácido etilendiaminotetraacético (TRILON B) o la aplicación de ácido propiónico.

El primero, TRILON B, es un ion coagulante. El mecanismo de su efecto se basa en la extracción de iones metálicos de sales metálicas insolubles y su sustitución por iones sodio, donde casi todas de estas sales son solubles en agua, 1 molécula de trilon reacciona con 1 molécula de metal independientemente de la valencia del metal.

El segundo, ácido propiónico, es un conservante seguro en la industria alimentaria que también se utiliza en la producción de medicamentos. Asimismo, este ácido dificulta el crecimiento de moho y algunas bacterias.

Esta patente relativamente nueva [12] (patente estadounidense de 2011) muestra los logros modernos y de vanguardia en química agrícola mediante los cuales los productos alimentarios definidos como orgánicos y capaces de ser certificados en consecuencia pueden cultivarse con altos rendimientos.

Debido a este hecho, el uso de la invención presentada como un complejo de unidades de proceso asegura la producción de los mismos fertilizantes orgánicos o similares a ellos, así como otros. La discusión de los componentes de la invención [12] escrita un poco más arriba no puede considerarse prioritaria frente a la invención propuesta al menos debido al hecho de que la invención propuesta (como parte de un grupo) está orientada en general hacia una estructura funcional (un complejo de unidades de proceso con nuevas propiedades tanto de las propias unidades como de la estructura funcional). Aquí se da una discusión de los componentes de la invención [12] para describir la situación moderna en el campo de la tecnología relevante y no se interpreta como una suposición de que el tema discutido tiene prioridad.

Esto comparte las siguientes características con la invención presentada:

• el uso de la materia prima básica que contiene complejos de carbono orgánico natural: sustancias húmicas (carbón);

una amplia gama de tipos de productos comercializables;

los procesos de molienda de materias primas básicas;

los procesos de lixiviación en fase líquida en soluciones acuosas;

los procesos de procesamiento de mezclas de semiproductos con ácidos a valores de pH más bajos;

los procesos de adición de sustancias minerales y ácidos orgánicos a los semiproductos que se están convirtiendo; los procesos de adición de micronutrientes a los semiproductos que se están convirtiendo.

Las razones que impiden que se obtenga el resultado técnico para la producción de fertilizantes y preparados organominerales como parte de la invención presentada en comparación con la invención descrita en [12]:

• insuficiente flexibilidad del proceso que no garantiza la amplitud de la gama de productos comercializables que se comercializan (soluciones de ácido fúlvico sin balasto, fulvatos secos y briquetas de combustible no están "representados");

• baja capacidad de fabricación con respecto a los procedimientos operativos del proceso de los equipos básicos debido al tiempo de conversión completa de la materia prima respecto a los productos en 13 a 25 horas en comparación con 10 a 20 minutos para la invención presentada;

• la falta de uso de mecanoactivación en el proceso de extracción, incluida la optimizada adaptativamente, lo que da como resultado una concentración reducida de carbono orgánico en el fertilizante de semiproducto;

• la falta de procesos de decantación activa mediante centrifugación y filtración, lo que da como resultado una concentración reducida de carbono orgánico en el fertilizante de semiproducto;

• la falta de recuperación de la materia prima orgánica residual, por ejemplo, carbón, a un producto comercializable;

• la falta de aprovechamiento del calor de combustión de la materia prima orgánica residual.

La patente estadounidense [13], "HUMIC ACID SEPARATION", es conocida.

El método de separación del ácido húmico consiste en el uso de carbón en bruto oxidado que se mezcla con una solución acuosa de hidróxido de sodio, calentándose la mezcla obtenida a una presión de 0,5 MPa a una temperatura de 100 a 160 °C. En tales parámetros, con una curva de servicio de agua de 5 a 7, la mezcla se deja reposar durante 1 a 2 horas, lo que da como resultado la extracción de ácido húmico. Entonces, el producto se separa del resto mediante separación.

Esto comparte las siguientes características con la invención presentada:

• el uso de la materia prima básica: carbón oxidado;

• más probablemente, procesos de molienda de carbón (no especificados);

• los procesos de lixiviación en fase líquida en soluciones acuosas;

• los procesos de decantación activa mediante centrifugación.

Las razones que impiden que se obtenga el resultado técnico de la separación del ácido húmico como parte de la invención presentada en comparación con la invención descrita en [13]:

• flexibilidad insuficiente del proceso que no garantiza la amplitud de la gama de productos comercializables a la venta (fertilizantes orgánicos y organominerales de balasto en forma de geles en suspensión, soluciones de ácido fúlvico sin balasto, fulvatos secos y briquetas de combustible no están "representados");

• baja capacidad de fabricación con respecto a los procedimientos operativos del proceso de los equipos básicos debido al tiempo de conversión completa de la materia prima respecto a los productos en 1,5 a 2,5 horas en comparación con 10 a 20 minutos para la invención presentada;

• consumo de potencia relativamente alto debido al funcionamiento del reactor a altas temperaturas bajo presión;

• la falta de uso de mecanoactivación en el proceso de extracción, incluida la optimizada adaptativamente, lo que resulta en una cierta reducción de la concentración de ácido húmico en el producto terminado;

• la falta de uso de las sustancias volátiles contenidas en el carbón de materia prima;

• la falta de aprovechamiento del calor de combustión de la materia prima residual;

• la falta de recuperación de la materia prima residual a un producto comercializable.

La patente estadounidense [14], "A METHOD OF FULVATE CALCIUM PRODUCTION FROM A HUMUS MATERIAL", es conocida. La invención implica el uso de leonardita como fuente de materia prima que contiene a priori la mayor cantidad de sustancias húmicas. El proceso de producción de calcio de fulvato comienza con la materia prima que se tritura en un molino de martillos y se mezcla con agua e hidróxido de sodio en una proporción que garantiza un pH = 10,0.

Entonces, la solución alcalina se mezcla con carbón en una curva de servicio de agua de 175 a 300 durante 15 a 30 minutos, extrayéndose los ácidos húmicos y fúlvicos en el proceso, mientras que la humina permanece insoluble. Entonces, mientras se agrega ácido clorhídrico a la suspensión obtenida durante 15 a 30 minutos con la suspensión en agitación, los ácidos húmicos se "sedimentan" en una forma sólida, que se hace con pH = 4,5. Mientras tanto, los ácidos fúlvicos permanecen disueltos en la suspensión. Entonces, se forman grupos grandes y estables a partir de partículas sólidas de ácido húmico durante 1 hora con una unidad de espesamiento y se agrega un floculante a la suspensión.

Después de esto, la solución de ácido fúlvico separada de las fracciones sólidas se envía desde el espesante a la trampa de sedimentos, y una suspensión altamente concentrada se envía desde la parte inferior del espesante a una determinada unidad, el llamado elevador con el que se separa de la suspensión una solución de filtrado que se agrega al proceso de extracción mencionado anteriormente, mientras que los residuos restantes se retiran del mismo elevador.

Se añade hidróxido de calcio a la solución de ácido fúlvico en la trampa de sedimentos mezclando la composición durante unos 15 minutos, subiendo el valor de pH a 13,5, lo que asegura la sedimentación de ácidos fúlvicos en forma de fulvato de calcio. Los residuos en forma de una determinada solución se eliminan en el filtro de su suspensión con el producto, obteniéndose así fulvato de calcio, incluyendo su granulación más adelante.

Las características que comparte con la invención presentada incluyen los procesos tecnológicos garantizados por la composición de los equipos en la invención presentada:

• el uso de la mejor materia prima posible: leonardita;

• moler la materia prima en fracciones finas;

• extracción de ácido húmico en soluciones alcalinas de agua;

• la "sedimentación" de ácidos húmicos de la solución con ácido;

• el uso de floculantes para agregar las partículas finamente divididas de ácidos húmicos en grupos grandes y estables;

• los procesos de desbaste de la suspensión del proceso en fases sólida y líquida con una solución de semiproducto obtenida;

• los procesos de filtración de semiproductos (caracterizados por una funcionalidad de proceso "inversa": el semiproducto se encuentra en la fase sólida después de haber sido "sedimentado" con un aumento de pH de hasta 13,5 en la invención [14], mientras que en la invención presentada, el semiproducto está en fase líquida);

• los procesos de secado de productos.

• Las razones que impiden que se obtenga el resultado técnico de la producción de fulvatos como parte de la invención presentada en comparación con la invención [14]:

• flexibilidad insuficiente del proceso que no garantiza la amplitud de la gama de productos comercializables a la venta (fertilizantes orgánicos y organominerales de balasto en forma de geles en suspensión, soluciones de composición de ácido húmico sin balasto, sales secas de ácido húmico sin balasto, soluciones de ácido fúlvico sin balasto y briquetas de combustible no están "representados");

• baja capacidad de fabricación en cuanto a los procedimientos operativos del proceso de los equipos básicos debido al tiempo de conversión completa de la materia prima respecto al producto en 2 a 2,5 horas en contraposición a 10 a 20 minutos para la invención presentada;

• la falta de recuperación de la humedad de descarga contenida en el resto de la materia prima y contenida en la solución saliente;

Una solución de proceso presentada en [16], "A METHOD OF HUMIC ACID WITHDRAWAL", es conocida. En esta solución relativamente simple, se utiliza la secuencia "clásica" de conversiones tecnológicas, y la peculiaridad de la invención es el uso de SAL DE LAURIL SULFATO TRIETANOLAMINA, que, dada la simplicidad mencionada, asegura la obtención de sales de ácido húmico con un rendimiento máximo del 99,4 %.

Aquí la extracción de ácidos húmicos del carbón marrón se realiza mediante extracción con una solución alcalina de agua del 2 al 2,5 % con una sal de lauril sulfato trietanolamina utilizada 1: 0,25 peso a peso de 85 a 90 °C y con una curva de servicio de agua de aproximadamente 10, separándose un semiproducto posteriormente diluyendo la mezcla de reacción con agua (1,5 veces), con acidificación a pH = 3,5 a 4 y agitación. El semiproducto se filtra y se seca más. Esto comparte las siguientes características con la invención presentada:

el uso de materia prima de carbón marrón;

moler la materia prima en fracciones finas (no especificado pero muy probable);

extracción de ácido húmico en soluciones alcalinas de agua;

"sedimentación" de ácidos húmicos de la solución con ácido;

el proceso de filtración en suspensión de semiproductos;

el proceso de secado del filtrado hasta obtener un producto comercializable.

Las razones que impiden que se obtenga el resultado técnico de la producción de fulvatos como parte de la invención presentada en comparación con la invención [16]:

• flexibilidad insuficiente del proceso que no garantiza la amplitud de la gama de productos comercializables a la venta (fertilizantes orgánicos y organominerales de balasto en forma de geles en suspensión, soluciones de composición de ácido húmico sin balasto, soluciones de ácido fúlvico sin balasto, sales secas sin balasto (fulvatos) y briquetas de combustible no están "representados");

• capacidad de fabricación relativamente baja con respecto a los procedimientos operativos del proceso de los equipos básicos debido al tiempo de conversión completa de la materia prima respecto al producto (aproximadamente 1 hora en lugar de 10 a 20 minutos para la invención presentada);

• la falta de uso de mecanoactivación en el proceso de extracción, incluida la optimizada adaptativamente, lo que da como resultado el uso de un reactivo adicional y aumenta el tiempo de conversión;

Una solución de proceso cercana a la "clásica", [17], "THE PROCESS OF OBTAINING SOLUBLE HUMATES FROM PEAT", es conocida. De acuerdo con este proceso, la turba se muele de 1 a 2 mm, se mezcla con una solución al 2 % de carbonato de sodio o hidróxido de sodio (curva de servicio de agua: aproximadamente 10), y esta mezcla se procesa en un dispersor mecánico. Los ácidos húmicos se extraen finalmente en el reactor con la suspensión calentada a 80 a 10 °C y se agita intensamente durante 0,5 a 1,0 horas. Mientras tanto, el reactor se alimenta con vapor vivo de una fuente externa a través de un eyector. La turba sin reaccionar se separa de la solución de humato con una centrífuga y se lava con agua adicional. El sedimento lavado se envía al colector y el agua de lavado de la centrífuga (para disminuir la pérdida de humato) se envía para preparar el licor de soda.

La solución débil de humato al 2 % obtenida se hierve al vacío hasta una concentración del 15 %.

Esto comparte las siguientes características con la invención presentada:

el uso de una materia prima con una composición similar;

realizar los procesos básicos en un flujo;

moler la materia prima en fracciones finas;

extracción de ácido húmico en soluciones alcalinas de agua;

activación mecanoquímica durante la extracción;

la separación de los balastos de la suspensión de semiproductos mediante centrifugación;

secado al vacío;

el uso de un componente de agua en reciclados.

Las razones que impiden que se obtenga el resultado técnico para la producción de ácidos húmicos como parte de la invención presentada en comparación con el proceso descrito en [17]:

• flexibilidad insuficiente del proceso que no garantiza la amplitud de la gama de productos comercializables a la venta (fertilizantes orgánicos y organominerales de balasto en forma de geles en suspensión, soluciones de ácido fúlvico sin balasto, humatos secos sin balasto, sales secas sin balasto (fulvatos) y briquetas de combustible no están "representados");

• capacidad de fabricación relativamente baja con respecto a los procedimientos operativos del proceso del equipo básico debido al tiempo de conversión completa de la materia prima en el producto, 0,5 a 1 hora en contraposición a 10 a 20 minutos para la invención presentada;

• la falta de uso de mecanoactivación adaptativamente optimizada en el proceso de extracción, lo que aumenta el tiempo de conversión de la materia prima y da como resultado un rendimiento de producto relativamente bajo: 20,6 % para turba seca;

El certificado del inventor [18], "A METHOD OF HUMIC ACID WITHDRAWAL FROM BROWN COAL", es conocido. Aquí, se obtiene un rendimiento del 96 % de ácidos húmicos mediante el procesamiento de carbón marrón con INFRASONIDOS, en una clase relativamente amplia de 2-6 mm, con amoniaco, a una temperatura tan baja como 20 a 30 °C y con una curva de servicio de agua de aproximadamente 9. El tiempo de conversión de la materia prima en este caso es solo de 5 a 6 minutos.

Esta invención tiene un valor de investigación extremadamente alto que muestra experimentalmente que a medida que la temperatura de conversión de la materia prima del carbón marrón se eleva por encima de 30 y hasta 100 °C, el rendimiento de ácido húmico se reduce casi a la mitad.

Sin embargo, aquí se muestra [18] que el rendimiento de ácido húmico es de 2,5 a 2,7 veces mayor si se procesa una suspensión de agua y amoniaco con vibraciones de INFRASONIDOS con frecuencias de 15 a 20 Hz. El tiempo de extracción en este caso es de 17 a 24 veces más corto.

Esto comparte las siguientes características con la invención presentada:

el uso de materia prima de carbón marrón;

el uso de materia prima de carbón marrón de fracciones cercanas;

realizar procesos de extracción a bajas temperaturas;

aplicar efectos de mecanoactivación de baja frecuencia al medio que se está convirtiendo;

la duración de los procesos tecnológicos: varios minutos.

Las razones que impiden que se obtenga el resultado técnico para la producción de ácidos húmicos como parte de la invención presentada en comparación con el proceso descrito en [18]:

• la falta de flexibilidad del proceso; solo se fabrica un producto, la solución de ácido húmico de balasto (fertilizantes organominerales de balasto en forma de geles en suspensión, soluciones de ácido húmico sin balasto, soluciones de ácido fúlvico sin balasto, humatos secos sin balasto, sales secas sin balasto (fulvatos) y briquetas de combustible no están "representados");

• baja capacidad de fabricación debido al pequeño volumen del reactor;

• el uso de un proceso de tipo isocórico;

• la falta de uso de mecanoactivación adaptativamente optimizada en el proceso de extracción, lo que podría reducir adicionalmente el tiempo de conversión de la materia prima;

• la falta de uso de las sustancias volátiles contenidas en la materia prima.

La patente [19], "A METHOD OF OBTAINING HUMIC ACIDS AND A DEVICE FOR IT", es conocida. De acuerdo con la presente invención, se obtiene una solución de ácido húmico altamente concentrado (18 %) a partir de carbón marrón oxidado o de turba mediante lixiviación con una curva de servicio de agua de 2 y acompañado de vibraciones acústicas de BAJA FRECUENCIA. El proceso de lixiviación se lleva a cabo a la temperatura óptima de 60 a 80 °C durante 5 a 10 segundos.

La separación del ácido húmico en este caso es del 98,2 al 100 %.

En esta invención [19] se declara que, debido a la aplicación de VIBRACIONES ACÚSTICAS DE BAJA FRECUENCIA con cierto efecto de vibración de corrientes de cavitación, el tiempo de conversión del carbón se reduce CIENTOS DE VECES, al igual que la productividad del proceso, ¡CIENTOS DE VECES también!

Esto comparte las siguientes características con la invención presentada:

el uso de caustobiolitos de la serie del carbón como materia prima;

el uso de materia prima de carbón marrón de fracciones cercanas;

realizar procesos de extracción a bajas temperaturas;

realizar procesos tecnológicos en un flujo;

la duración de los procesos tecnológicos: varios minutos;

separación mecánica de las fases sólida y líquida.

Las razones que impiden que se obtenga el resultado técnico para la producción de ácidos húmicos como parte de la invención presentada en comparación con el proceso descrito en [19]:

• la falta de flexibilidad del proceso; solo se fabrica un producto, la solución de ácido húmico sin balasto (fertilizantes orgánicos y organominerales de balasto en forma de geles en suspensión, soluciones de ácido fúlvico sin balasto, humatos secos sin balasto, sales secas sin balasto (fulvatos) y briquetas de combustible no están "representados");

• la falta de uso de mecanoactivación adaptativamente optimizada en el proceso de extracción, que podría optimizar los procesos tecnológicos en relación con las características de diversas materias primas de la serie del carbón de caustobiolito;

La patente rusa [23], "A METHOD OF PROUDCTION OF HUMIC ACID CONCENTRATE FROM BROWN COAL AND A LINE FOR HUMiC ACID CONCENTRATE PRODUCTION", es conocida. Es un método que incluye la molienda de carbón marrón hasta obtener micropartículas, preparación de una suspensión en una solución alcalina débil y la extracción de ácido húmico caracterizada por el hecho de que el carbón se somete a una molienda en dos etapas, un molino de varillas clásico de alta velocidad aplicado en la segunda etapa de molienda, durante la mezcla mecánica de la suspensión en el reactor-mezclador de micropartículas de carbón, y mientras la suspensión se mezcla en el reactormezclador, se ve afectada simultáneamente por la ecografía durante 7 a 15 minutos. Entonces, la separación de la fase sólida de la líquida se realiza mediante la sedimentación del carbón de ceniza insoluble en la trampa de sedimentos durante 15 a 20 minutos, mientras la fase líquida se envía a la caja de rotura, se introduce un catalizador (ácido clorhídrico), la fase líquida se divide en agua y un 90 %, 70 % y 40 % de concentración de ácido húmico después de al menos 24 h de sedimentación. Al mismo tiempo, el pH de los concentrados de ácido húmico comercializables se regula cambiando la concentración del ácido clorhídrico introducido en la caja de rotura, mientras que el agua se devuelve al reactor-mezclador para su reciclaje.

Esto comparte las siguientes características con la invención presentada:

el uso de materia prima de carbón marrón de fracciones cercanas;

trituración de materia prima de carbón marrón;

más probablemente (no especificado), la realización de los procesos de extracción y reacción de la mezcla que se divide en ácidos húmicos y "agua" a bajas temperaturas;

realizar la mayoría de los procesos tecnológicos en unidades similares;

la duración de los procesos tecnológicos: varios minutos;

separación mecánica y gravitacional de las fases;

el uso de "agua" de descarga en reciclados.

Las razones que impiden que se obtenga el resultado técnico para la producción de ácidos húmicos como parte de la invención presentada en comparación con el proceso descrito en [23]:

• la falta de flexibilidad del proceso; solo se fabrica un tipo de producto: soluciones de ácido húmico sin balasto (geles) de diversas concentraciones (fertilizantes orgánicos y organominerales de balasto en forma de geles en suspensión, soluciones de ácido fúlvico sin balasto, humatos secos sin balasto, sales secas sin balasto (fulvatos) y briquetas de combustible no están "representados");

• la falta de uso de mecanoactivación adaptativamente optimizada en el proceso de extracción, que podría optimizar los procesos tecnológicos en relación con las características de las materias primas utilizadas (carbón marrón) y podría diversificar el uso de materias primas de la serie de carbón de caustobiolito;

Se conoce una patente rusa [20], "A METHOD OF OBTAINING ORGANOMINERAL FERTILIZERS", que consiste en que se prepara de antemano una mezcla de una solución alcalina con pH mínimo de 12 con cualquier materia prima caustobiolítica de la serie del carbón, y luego se realiza una dispersión por cavitación por efecto de la radiación ultrasónica a la RELACIÓN DE POTENCIA ESPECÍFICA de 1 a 4 W por 1 cm3 en la zona de procesamiento de la mezcla durante 5 a 15 minutos. Después de esto, se añade a esa mezcla una cantidad de ácido ortofosfórico que garantice la disminución del pH de 2 a 1. Entonces, esa solución se procesa con radiación de ultrasonidos de los mismos parámetros para el mismo intervalo de tiempo, después de lo cual la solución obtenida se mezcla con una cantidad de álcali que asegure la neutralización de la solución de pH 7 a 7,5, y más adelante se introducen micronutrientes en el fertilizante húmico líquido.

Como resultado, se obtienen humatos de balasto en forma líquida.

Una cierta oportunidad de control sobre la mecanoactivación aplicada durante la conversión de las mezclas de reacción, en concreto, la dosificación de energía mecánica a estas mezclas, parece ser una circunstancia importante en la invención en cuestión.

Esta invención [20] comparte las siguientes características con la invención presentada:

• el uso de caustobiolitos de la serie del carbón como materia prima;

• trituración de la materia prima (no especificado pero muy probable);

• más probablemente (no especificado) el rendimiento de procesos de extracción a bajas temperaturas;

• la duración relativamente corta de los procesos tecnológicos;

• la aplicación de EFECTOS DE MECANOACTIVACIÓN MEDIDOS para las composiciones de reacción que se están convirtiendo.

Las razones que impiden que se obtenga el resultado técnico para la producción de ácidos húmicos como parte de la invención presentada en comparación con el proceso descrito en [20]:

• la falta de flexibilidad del proceso; solo se fabrica un tipo de producto: solución de ácido húmico de balasto (suspensiones, geles) con micronutrientes (fertilizantes orgánicos y organominerales sin balasto en forma de geles en suspensión, soluciones de ácido fúlvico sin balasto, humatos secos sin balasto, sales secas sin balasto (fulvatos) y briquetas de combustible no están "representados");

• la falta de uso de mecanoactivación adaptativamente optimizada en el proceso de extracción, que podría optimizar los procesos tecnológicos en relación con las características de diversas materias primas: caustobiolitos de la serie del carbón;

• la falta de un proceso de reciclaje de "agua";

La patente rusa [21], "A METHOD OF OBTAINING NITROGEN-CONTAINING HUMIC FERTILIZERS FROM PEAT", es conocida. Aquí la turba se convierte con una solución de agua de amoníaco a una concentración de 0,5 a 5,0 % durante 30 minutos en una unidad de cavitación de rotor, se agrega una cantidad de peróxido de hidrógeno igual al 5 al 20 % del peso de turba absolutamente seca, y se lleva a cabo una oxidación con un efecto de cavitación intensiva durante 15 a 60 min a una temperatura de 60 °C con la curva de servicio de agua siendo 2. Entonces, la fase líquida a partir de la cual se prepara el producto seco mediante secado al vacío se separa de la mezcla obtenida por centrifugación.

Esto comparte las siguientes características con la invención presentada:

• el uso de una materia prima de caustobiolitos de la serie del carbón;

• trituración de la materia prima (no especificado pero muy probable);

• el rendimiento de los procesos de conversión de materias primas básicas a bajas temperaturas;

• aplicar efectos de mecanoactivación a las composiciones de reacción que se están convirtiendo;

• valores cercanos de la curva de servicio de agua;

• el uso de los procesos de división mecánica activa de mezclas de reacción en fases sólidas y líquidas;

• el uso de los procesos de concentración en fase líquida para un producto convenientemente seco mediante secado al vacío.

Las razones que impiden que se obtenga el resultado técnico para la producción de sustancias húmicas como parte de la invención presentada en comparación con el proceso descrito en [21]:

• la falta de flexibilidad del proceso; solo se fabrica un producto: fertilizante húmico que contiene nitrógeno, sin balasto y convenientemente seco (fertilizantes orgánicos y organominerales de balasto en forma de geles en suspensión, soluciones de composición de ácido húmico sin balasto, soluciones de ácido fúlvico sin balasto, sales secas sin balasto (fulvatos) y briquetas de combustible no están "representados");

• la falta de uso de mecanización optimizado adaptativamente en los procesos básicos de conversión de la composición de la reacción, que podría mejorar la eficacia de los procesos tecnológicos;

• la falta de un proceso de reciclaje de agua;

Una solución de proceso rusa representada en [6, 7], "A UNIT FOR OBTAINING HUMIC SUBSTANCES", es conocida. Aquí la efectividad de la transformación de carbones marrones en sustancias húmicas se basa en la oportunidad de reconfiguración parcial del flujo del medio que se está convirtiendo a través del equipo si se utiliza carbón de materia prima con un bajo rendimiento de sustancias húmicas. La solución del proceso está representada por las siguientes conversiones:

• Trituración de carbón marrón hasta un grado de 0 - 2 mm;

• Asegurar el contenido mínimo de humedad del 30 % en el carbón;

• Mezclar el carbón húmedo molido con álcali seco;

• Mantener la mezcla de carbón y álcali a temperatura ambiente hasta la completa disolución del álcali en la humedad del carbón (1 hora);

• Secar completamente la mezcla de carbón y álcali soplándola con aire a una temperatura de 130 a 150 °C durante 4 a 7 horas;

• Extracción de agua isocórica a una temperatura de 90 a 100 °C (1 hora);

• Microfiltración de extracto suspendido;

• Si es necesario, concentración de extracto en la unidad de ósmosis inversa;

• Secar la solución de humato obtenida con aire caliente a un estado pastoso;

• Secado al vacío de los humatos hasta obtener polvos con un contenido de agua del 8 al 10 %.

Este proceso comparte características tales como la existencia de flexibilidad de proceso: la oportunidad de reconfigurar el flujo del medio que se está convirtiendo a través del equipo, trituración del carbón de materia prima, asegurar contenidos de humedad regulados, un proceso de extracción extremadamente diferente, la filtración de extracto y el secado al vacío de los preparados hasta un estado similar a un polvo, con la invención propuesta.

Las razones que impiden que se obtenga el resultado técnico que garantiza la invención presentada en comparación con el proceso descrito en [6, 7]:

• insuficiente flexibilidad del proceso que no garantiza la amplitud de la gama de productos comercializables a la venta (fertilizantes orgánicos y organominerales de balasto en forma de geles en suspensión, soluciones de composición de ácido húmico sin balasto, soluciones de ácido fúlvico sin balasto y briquetas de combustible no están "representados");

• baja capacidad de fabricación con respecto a los procedimientos operativos del proceso de los equipos básicos debido al tiempo de conversión de la materia prima respecto a sustancias húmicas en 6 a 9 horas frente a los 10 a 20 minutos de la invención presentada;

• la falta de un proceso de oxidación en fase líquida que garantice un aumento significativo en el rendimiento de sustancias húmicas, como se especifica en [27];

• la falta de uso de mecanoactivación (incluida la adaptativamente optimizada) en el proceso de extracción;

• la falta de los procesos de decantación por centrifugación y sedimentación de sustancias húmicas que facilitan significativamente el funcionamiento de los filtros;

• la falta de recuperación de la humedad de descarga en una curva de servicio de agua relativamente grande que asciende de 23 a 33;

• la falta de aprovechamiento del calor de combustión del carbón residual.

La patente rusa [15], "A METHOD OF OBTAINING ORGANOMINERAL FERTILIZERS AND A PROCESS LINE FOR ITS IMPLEMENTATION", es conocida. La invención implica la salida al mercado de dos tipos de productos comercializables con la oportunidad de modificar sus parámetros hasta cierto punto debido a la naturaleza algo universal del proceso. Productos: fertilizante líquido, (suspendido) ácidos húmicos de balasto y fertilizante organomineral húmico compuesto granulado seco.

Esta invención es la más adecuada para la invención presentada debido a sus importantes características comunes y ha sido adoptada como prototipo.

La análoga [15] y la invención propuesta comparten las siguientes características:

• la naturaleza universal y la flexibilidad del diagrama de flujo del proceso que asegura la salida al mercado de múltiples tipos de productos comercializables con la oportunidad de modificarlos;

• el uso de tales materias primas como el carbón marrón y el agua;

• el rendimiento de los procesos básicos en un flujo;

• el uso de procesos de lixiviación basados en soluciones de agua con la curva de servicio agua superior a 1; • el uso de procesos de lixiviación con bajo consumo de álcalis;

• el uso de mecanoactivación y dispersión en "fase líquida" de los componentes de la reacción en los procesos de extracción (procesamiento de hidropercusión por cavitación para la análoga [15], mecanoactivación adaptativamente optimizada para la invención presentada);

• el uso de procesos de secado al vacío durante la recuperación de productos bioestimulantes de plantas;

• el uso de procesos de secado por calor (el prototipo: relevante para productos bioestimulantes; la invención presentada: se aplica a la producción de productos bioestimulantes y briquetas de combustible);

• el uso de procesos de granulación (el prototipo: relevante para productos bioestimulantes; la invención presentada: se aplica a la producción de productos bioestimulantes y briquetas de combustible).

Las razones que impiden que se obtenga el resultado técnico de la preparación de fertilizantes y preparados húmicos organominerales en comparación con la invención [15]:

• la falta de uso de mecanoactivación adaptativamente optimizada en los procesos de extracción y dispersión; los procesos menos efectivos de procesamiento de cavitación (de frecuencia relativamente alta) se utilizan varias veces para el prototipo [15] en comparación con los datos en [18, 19];

• la falta de los procesos de decantación por centrifugación y sedimentación de sustancias húmicas que faciliten significativamente el funcionamiento de los filtros durante la fabricación de productos "que amplían" significativamente la gama de productos;

• la falta de recuperación del carbón residual a un producto comercializare;

• la falta de recuperación de la humedad de descarga en una curva de servicio de agua relativamente grande que no se especifica, pero excede 2 o 3;

• la falta de aprovechamiento del calor de combustión del carbón residual;

• el uso de combustible externo adicional para generar calor de proceso;

• la diversidad relativamente grande de los procesos utilizados, lo que da como resultado un aumento excesivo de la intensidad del metal del equipo; en realidad, se agrega una planta de reciclaje de basura en el prototipo de la invención con el fin de agregar un componente de materia prima orgánica y de carbono (que es bastante pequeño en el volumen total de los residuos sólidos residenciales convertidos en una planta como esta); lo mismo se señala en [28] como inconveniente de la invención [15], donde se hace referencia a la complejidad del proceso tecnológico de obtención de fertilizantes organominerales que incluye, entre otras cosas, el procesamiento de residuos sólidos residenciales municipales de composición compleja; la complejidad de clasificar los residuos sólidos residenciales consiste en la gran cantidad de bolsas de plástico y polietileno, envoltorios y embalajes, metal, madera, inclusiones de hormigón armado y caucho en este; se debe seleccionar una unidad de proceso separada para la conversión de residuos sólidos residenciales municipales con los residuos clasificados simultáneamente por uso donde se recolectan (metal, vidrio, plástico, residuos alimentarios, papel, etc.).

La patente rusa [22], "A METHOD OF OBTAINING WATER-SOLUBLE HUMIC ACIDS", es conocida. Esta invención es la más cercana a la invención presentada por sustancia técnica y ha sido seleccionada como prototipo.

De acuerdo con la presente invención, los caustobiolitos de la serie del carbón previamente molidos de 1 a 10 mm se utilizan como materia prima. Esta materia prima se fricciona en una solución de hidróxido de sodio o potasio de 2,0 a 4,0 % en un molino de fresas con una curva de servicio de agua de aproximadamente 0,5 a 2,0. La suspensión friccionada se divide en un campo de fuerza centrífuga (1500 g) en un decantador en una fase sólida (carbón residual) y una fase líquida (solución de sustancia húmica). El carbón residual está briquetado, mientras que la solución de sustancia húmica se acidifica a pH = 2,1 a 2,5, formándose ácidos húmicos coagulados dentro de la suspensión. Entonces, de esta suspensión se recupera una fase pesada (ácidos húmicos coagulados) en el campo de fuerza centrífuga (1500 g), mientras que la fase líquida se alcaliniza y se devuelve al inicio del proceso tecnológico. Después de esto, los ácidos húmicos coagulados se muelen en el molino de fresas con una solución del 2 al 4 % de un metal alcalino o alcalinotérreo añadido en una curva de servicio de agua de 0,1 a 0,2 hasta que se alcanza un pH = 3,2 a 5,0.

Como resultado, se obtiene el producto terminado: ácidos húmicos solubles en agua sin balasto "secos".

El prototipo [22] comparte las siguientes características con la invención propuesta:

• el uso de materias primas como los caustobiolitos de la serie del carbón;

• la fabricación de múltiples tipos de productos comercializables;

• el rendimiento de los procesos básicos en flujos continuos;

• el uso de procesos de lixiviación basados en soluciones de agua con una curva de servicio de agua alrededor de 2;

• el uso de procesos de acidificación con la formación de separación de ácido húmico de la fase líquida a la fase pesada: pulpa coagulada;

• el uso de mecanoactivación y dispersión en "fase líquida" de los componentes de la reacción en los procesos de extracción (fricción para el prototipo [22], mecanoactivación adaptativamente optimizada que incluye fricción y un cambio dinámico con dosificación de energía mecánica para la invención presentada);

• el uso de procesos de división de fase en el campo de fuerza centrífuga;

• el uso de "agua" residual en reciclados;

• el uso de la materia prima residual para la producción de briquetas de combustible.

Las razones que impiden que se obtenga el resultado técnico en comparación con el prototipo: patente [22]:

• insuficiente flexibilidad del proceso que no garantiza la amplitud de la gama de productos comercializables a la venta (fertilizantes orgánicos y organominerales de balasto en forma de geles en suspensión, soluciones de ácido húmico y fúlvico sin balasto y ácidos secos (fulvatos) no están "representados");

• la falta de un proceso de oxidación en fase líquida que aumente el rendimiento del producto.

• la falta de mecanoactivación adaptativamente optimizada y el uso de emulsificación que aseguren un aumento en la efectividad del proceso, incluyendo un aumento en el rendimiento del producto e incluyendo la preparación de productos extra puros sin utilizar álcalis ni ácidos;

• la falta de división gravitacional de mezclas en componentes por densidad con la selección de estos componentes de diversos niveles para disminuir la carga en el equipo de división de fase mecánica;

• la falta de un proceso de secado al vacío durante la preparación de productos extra puros y profundamente secos preparados sin utilizar álcalis ni ácidos;

• la falta del uso de sustancias volátiles contenidas en la materia prima para la generación de calor del proceso; • la falta de aprovechamiento del calor de combustión de una determinada parte de la materia prima residual sólida para la generación de calor del proceso.

En cuanto al uso del reactor mecanoquímico para la conversión de medios de alta viscosidad, incluidas suspensiones y pulpas, como parte de la invención presentada, se conoce la patente [75]. En esta invención diseñada para moler materiales sólidos en un líquido, se utiliza la disposición del molino de varillas "clásico". El dispositivo contiene una caja, accionadores a modo de disco instalados en esta con posibilidad de rotación opuesta que cuentan con elementos de impacto y palas impulsoras ubicadas en filas concéntricas en sus superficies enfrentadas entre sí. La cara del extremo interno de la caja tiene forma toroidal, y el manguito de descarga ubicado tangencialmente tiene la forma de un cono truncado y está conectado con el hidrociclón a través de un pequeño orificio. Los autores creen que esta invención aumenta la eficacia de moler un material sólido en un líquido con su posterior separación.

La patente [75] comparte las siguientes características importantes con la invención presentada:

• el rendimiento de los procesos de molienda, activación y mezcla de diversos materiales en medios líquidos que fluyen;

• el uso de un diagrama cinemático general en una disposición de diseño correspondiente al molino de varillas clásico, [76].

Las razones que impiden que se obtenga el resultado técnico en comparación con las soluciones de la patente [75]:

• la imposibilidad de organizar la conversión de los componentes de reacción de medios fluidos anormalmente viscosos debido al hecho de que no se prevén soluciones de proceso y diseño especiales para ello;

• la solución de diseño del dispositivo permite la entrada del medio que se está convirtiendo a través de los orificios axiales del rotor en el espacio entre el rotor y la caja del dispositivo, lo que puede resultar en sobrecargas de la transmisión del rotor, el sobrecalentamiento de la estructura y el atasco del rotor;

• la falta de oportunidad para introducir el segundo componente en forma líquida en el dispositivo para su conversión, con mezcla intensiva de los componentes, dispersarlos y activarlos mecánicamente con su mayor transferencia de masa localizada;

• la falta de velocidades de transmisión del rotor reguladas funcionalmente conectadas y la regulación de la alimentación masiva de componentes para la conversión para garantizar la optimización de los modos de esta conversión y evitar que el dispositivo cambie al modo de cavitación controlando los ruidos acústicos en los medios que se están convirtiendo.

La patente [77], un desintegrador que contiene una caja con boquillas de entrada y salida, dos accionadores en forma de discos de rotación en contracorriente donde los elementos de molienda enfrentados se encuentran en filas concéntricas, las filas de un disco ubicadas entre las del otro, es conocida. Asimismo, se introduce un tornillo que ayuda a moler los materiales de origen con cualquier contenido de agua en la base de la boquilla de entrada en el árbol de uno de los discos.

La patente [77] comparte las siguientes características importantes con la invención presentada:

• el rendimiento de los procesos de molienda, activación y mezcla de diversos materiales en medios con gran (cualquier) contenido de agua;

• el uso de un diagrama cinemático general en una disposición de diseño correspondiente al molino de varillas clásico, [76];

Las razones que impiden que se obtenga el resultado técnico en comparación con las soluciones de la patente [77]:

• incapacidad para convertir los componentes de reacción de medios fluidos anormalmente viscosos debido al hecho de que no se prevén soluciones de proceso y diseño especiales para ello, sino para el tornillo que proporciona el trabajo con materiales con gran contenido de agua en lugar de viscosidad;

• la solución de diseño permite la entrada del medio que se está convirtiendo a través de los orificios axiales del rotor en el espacio entre el rotor y la caja del dispositivo, lo que puede resultar en sobrecargas de la transmisión del rotor, el sobrecalentamiento de la estructura y el atasco del rotor;

• la falta de oportunidad para introducir el segundo componente en forma líquida en el desintegrador para su conversión, con mezcla intensiva de los componentes, dispersarlos y activarlos mecánicamente con su mayor transferencia de masa localizada;

• la falta de velocidades de transmisión del rotor ajustables funcionalmente conectadas y la regulación de la alimentación masiva de componentes para la conversión para garantizar la optimización de los modos de esta conversión y evitar que el desintegrador cambie al modo de cavitación controlando los ruidos acústicos en los medios que se están convirtiendo.

La patente [78], un dispersor para la preparación de emulsiones, es conocida. El dispositivo contiene una caja cilíndrica con manguitos de carga y descarga, donde se ubican unos rotores, en los que se fijan elementos de trituración multifacéticos y anillos concéntricos deflectores. El dispositivo está equipado con una cámara en forma de cable cónico fijado en el rotor en el lado del manguito de carga.

La patente [78] comparte las siguientes características importantes con la invención presentada:

• la realización de los procesos de conversión de componentes de reacción en forma líquida;

Las razones que impiden que se obtenga el resultado técnico en comparación con las soluciones de la patente [78]:

• incapacidad para convertir los componentes de reacción de medios fluidos anormalmente viscosos debido al hecho de que no se prevén soluciones de proceso y diseño especiales para ello;

• la solución destinada a evitar la entrada de los medios que se procesan a través de los orificios axiales del rotor en el espacio entre el rotor y la caja del dispositivo (la cámara en forma de cable cónico) es un intento de resolver el problema, pero no cumple esta función con la suficiente fiabilidad, ya que "quedan" huecos para la posible entrada de los medios que se están convirtiendo en el espacio entre el rotor y la caja del dispositivo, lo que puede resultar en sobrecargas de la transmisión del rotor, el sobrecalentamiento de la estructura y el atasco del rotor;

• la falta de oportunidad para introducir el segundo componente en forma líquida en el dispersor para su conversión, con mezcla intensiva de los componentes, dispersarlos y activarlos mecánicamente con su mayor transferencia de masa localizada;

• la falta de velocidades de transmisión del rotor ajustables funcionalmente conectadas y la regulación de la alimentación masiva de componentes para la conversión para garantizar la optimización de los modos de esta conversión y evitar que el dispositivo cambie al modo de cavitación controlando los ruidos acústicos en los medios que se están convirtiendo.

La patente [79], un dispositivo de pulsación del rotor diseñado para la mezcla, dispersión, y homogeneización de componentes, así como pasteurización y esterilización en medio líquido, así como realizar reacciones sonoquímicas, es conocida. Este contiene una caja donde un rotor y estator con elementos turbulizadores en sus superficies enfrentadas se instalan en el interior con un hueco. El rotor está formado por dos partes con la posibilidad de partirse a lo largo del eje de simetría de la sección diametral en el plano de rotación. Unas hendiduras anulares forman un volumen de resonancia en los lados adyacentes de los planos de unión. Unos sellos de escobilla se instalan en el hueco radial entre el rotor y el estator y la caja. Los elementos turbulizadores están realizados en forma de anillos con ranuras radiales. Hay canales para el paso del medio que se está procesando a la zona radial del rotor-estator lejos de la entrada del dispositivo en la sección de cubo del rotor paralela al eje de rotación. Se instala una etapa de bomba de tornillo axial adicional en el árbol del rotor en el lado del manguito de entrada.

La patente [79] comparte las siguientes características importantes con la invención presentada:

el rendimiento de los procesos de conversión de componente de reacción en forma líquida;

el uso de un diagrama cinemático general en una disposición de diseño se corresponde relativamente de cerca con el molino de varillas clásico, [76], pero solo con un rotor (desmembrador doble) [80, p. 58];

la solución de diseño del dispositivo que garantiza la prevención de la entrada del medio que se está convirtiendo en el espacio entre el rotor y la caja del dispositivo;

el uso de la etapa de bomba de tornillo axial (tornillos concéntricamente axiales para la invención presentada) para alimentar el medio que se está convirtiendo en la cámara de reacción del dispositivo.

Las razones que impiden que se obtenga el resultado técnico en comparación con las soluciones de la invención [79]:

incapacidad para convertir los componentes de reacción de medios fluidos anormalmente viscosos debido al hecho de que no se prevén soluciones de proceso y diseño especiales para ello;

la solución destinada a evitar la entrada del medio que se procesa a través de los orificios axiales del rotor en el espacio entre el rotor y la caja del dispositivo (la cámara en forma de cable cónico) es un intento de resolver el problema, pero no cumple esta función con la suficiente fiabilidad, ya que "quedan" huecos para la posible entrada del medio que se está convirtiendo en el espacio entre el rotor y la caja del dispositivo, lo que puede resultar en sobrecargas de la transmisión del rotor, el sobrecalentamiento de la estructura y el atasco del rotor;

• la falta de velocidades de transmisión del rotor ajustables funcionalmente conectadas y la regulación de la alimentación masiva de componentes para la conversión para garantizar la optimización de los modos de esta conversión y evitar que el dispersor cambie al modo de cavitación controlando los ruidos acústicos en el medio que se está convirtiendo.

Se conoce la patente [23]. Aquí se utiliza una unidad de dos máquinas: un desintegrador de paletas (varillas) cuyo diseño está conectado con la trituradora de carbón a través de su entrada con alimentación de tornillo y a través de su salida con el mezclador, también con salida de tomillo. El desintegrador consta de dos rotores (cestas) que giran en direcciones opuestas y se instalan en árboles coaxiales separados. Las filas de elementos de impacto (paletas) están ubicadas en los discos del rotor en círculos concéntricos. El material sometido a molienda se alimenta a la sección central del rotor y, mientras va hacia la periferia, está sometido a múltiples impactos de las paletas que giran a alta velocidad en direcciones inversas, rompiéndose las uniones internas en el material que se está moliendo.

La patente [23] comparte las siguientes características importantes con la invención presentada:

• el uso de un diagrama cinemático general en la disposición de diseño del desintegrador corresponde al molino de varillas clásico, [76];

• el transporte del medio que se está convirtiendo al desintegrador y desde este se realiza mediante accionamientos de tornillo.

• Las razones que impiden que se obtenga el resultado técnico en comparación con las soluciones de la invención [23]:

• la confiabilidad relativamente baja de la conversión potencial de los componentes de reacción de medios fluidos anormalmente viscosos debido al hecho de que se proporciona un número limitado de elementos de diseño y proceso (solo dos tornillos);

• la solución de diseño del desintegrador no evita la entrada del medio que se está convirtiendo en el espacio entre el rotor y la caja del dispositivo, lo que puede resultar en sobrecargas de la transmisión del rotor, el sobrecalentamiento de la estructura y el atasco del rotor;

• la falta de oportunidad para introducir el segundo componente en forma líquida en el integrador para su conversión, con mezcla intensiva de los componentes, dispersarlos y activarlos mecánicamente con su mayor transferencia de masa localizada;

• la falta de velocidades de transmisión del rotor ajustables funcionalmente conectadas y la regulación de la alimentación masiva de componentes para la conversión para garantizar la optimización de los modos de esta conversión y evitar que el dispositivo cambie al modo de cavitación controlando los ruidos acústicos en el medio que se está convirtiendo.

Se conoce la solución [81]. Aquí se usa un desintegrador, donde el medio que se está convirtiendo se alimenta en la dirección axial (en relación con los rotores), simétricamente en ambos lados, mediante tornillos con accionamientos de velocidad regulada. Los principales accionamientos de movimiento también están regulados. El control mutua y funcionalmente dependiente (por medio de un controlador especial) de las velocidades de ambos grupos de los accionamientos tiene lugar entonces con el fin de optimizar el modo de funcionamiento del desintegrador basado en el criterio del rendimiento de cantidad de sustancias volátiles del carbón resultante de su mecanodestrucción. La disposición de diseño del desintegrador impide la entrada del material que se procesa en el espacio entre los rotores y la caja del desintegrador debido al uso de dispositivos tales como el extractor hidráulico de válvulas.

La patente [81] comparte las siguientes características importantes con la invención presentada:

• el transporte del medio que se está convirtiendo al desintegrador y desde este se realiza mediante accionamientos de tornillo;

• la disposición de diseño del desintegrador impide la entrada del material que se procesa en el espacio entre los rotores y la caja del desintegrador debido al uso de dispositivos tales como el extractor hidráulico de válvulas; • la oportunidad de controlar las velocidades de los accionamientos del rotor y los accionamientos de alimentación de conversión de material, incluyendo el control mutua y funcionalmente dependiente (por medio de un controlador especial) de estas velocidades para optimizar el modo de funcionamiento del desintegrador.

Las razones que impiden que se obtenga el resultado técnico en comparación con las soluciones de la patente [81]:

• la confiabilidad relativamente baja de la conversión potencial de los componentes de reacción de medios fluidos anormalmente viscosos debido al hecho de que se proporciona un número limitado de elementos de diseño y proceso (solo dos tornillos) y no hay dispositivos de limpieza desintegradores internos;

• la complejidad y mayor intensidad del metal del diseño electromecánico del desintegrador, incluida la necesidad de utilizar motores eléctricos especiales con rotores huecos.

La solución [82], "WET CRUSHING DISINTEGRATOR", es conocida. Esta solución es el análogo más cercano de la invención presentada por concepción inventiva y se adopta como un PROTOTIPO.

Esta solución de diseño pertenece a los dispositivos para triturar, activar y mezclar diversos materiales con ELEMENTOS TIPO VARILLA de impacto rotativo. Aquí la tarea de aumentar la confiabilidad del funcionamiento del desintegrador durante el procesamiento de materiales húmedos, pastas, soluciones y suspensiones se resuelve con la prevención del atasco de la cámara de trituración con el medio que se está procesando y la prevención del atasco del rotor.

El desintegrador de trituración húmedo contiene una caja que forma una cámara de trituración con ventanas de carga y descarga y con rotores instalados en su interior y equipados con varillas de impacto y accionamientos, mientras que la cámara de trituración está equipada con dispositivos de limpieza de tipo escobilla giratorios situados transversalmente al eje del rotor; asimismo, los dispositivos de limpieza están equipados con sus propios accionamientos que no tienen conexión mecánica con los accionamientos del rotor.

El prototipo [82] comparte las siguientes características con la invención presentada:

• el rendimiento de los procesos de trituración, activación y mezcla de diversos materiales en medios líquidos que fluyen;

• la cámara de trituración (volumen operativo del reactor mecanoquímico: de acuerdo con la presente invención) está equipada con dispositivos de limpieza;

• los dispositivos de limpieza son accionados por sus propios accionamientos autónomos que no tienen conexión mecánica con los accionamientos del rotor.

Las razones que impiden que se obtenga el resultado técnico en comparación con las soluciones para el prototipo [82]:

a) la falta de confiabilidad o incapacidad para convertir los componentes de reacción de medios fluidos anormalmente viscosos debido a las siguientes razones:

• debido a que la cámara de trituración está equipada con dispositivos de limpieza de tipo escobilla giratorios ubicados transversalmente al eje del rotor y de acuerdo con su disposición de diseño en general, se forman zonas "muertas" en la cámara de trituración (que es evidente en el dibujo) donde se acumulan componentes de reacción que han reaccionado de forma incompleta, lo que puede resultar en su descarga "regular" en el flujo que se está procesando, lo que da como resultado la formación de macrofragmentos químicamente heterogéneos del medio que se está convirtiendo en la salida del desintegrador;

• una posibilidad probable (dependiendo de las propiedades de viscosidad y adherencia de las composiciones que se están convirtiendo y/o sus propiedades de tipo líquido no newtoniano) de la acumulación de los componentes de reacción que han reaccionado de manera incompleta en los volúmenes de escobilla de los dispositivos de limpieza, lo que da como resultado su descarga "regular" en el flujo que se está procesando, lo que da como resultado la formación de macrofragmentos químicamente heterogéneos del medio que se está convirtiendo en la salida del desintegrador;

b) la falta de bloqueo de diseño para la entrada de las composiciones que se están procesando y afectadas por fuerzas centrífugas en el espacio entre los rotores y la caja del desintegrador, lo que puede resultar en el atasco del rotor durante el procesamiento de medios de alta viscosidad; se utiliza un extractor hidráulico "clásico" para la invención presentada;

c) la falta de refuerzo de diseño y proceso para las varillas del rotor en funcionamiento, su fuerza y recurso operativo (se incrementan los diámetros de las varillas junto con la retirada periférica de las varillas de los ejes de rotación del rotor debido al inevitable aumento de las cargas que las afectan en la invención presentada);

d) la falta de un accionamiento de alimentación de dosificación regulada del flujo del medio que se está convirtiendo en el desintegrador, incluyendo un conjunto de tornillos con superficies antiadherentes;

e) la falta de superficies orientadas al espacio de las aberturas de válvulas hidráulicas con propiedades de bombeo y reflectantes, asegurando los elementos de diseño el avance del medio que se está convirtiendo con el cambio en su dirección, desde el de carga/alimentación del medio que se está convirtiendo en el desintegrador hasta el que se dirige a la cámara de trituración, en paralelo al eje de rotación del rotor;

f) la baja confiabilidad de la alimentación de un medio de alta viscosidad que se está convirtiendo en el desintegrador debido a la falta de un canal concéntrico activo de dos tornillos para alimentar el medio que se está convirtiendo horizontalmente en la cámara de trituración;

g) la falta de bomba y palas de tornillo que aseguren la confiabilidad de fundir el flujo del medio que se está convirtiendo en la zona de interacción de activación de las varillas;

h) la falta de posibilidad de que la alimentación regulada (dosificada) del segundo componente líquido del medio que se está convirtiendo en el desintegrador a través de un canal autónomo;

i) la falta de oportunidad para la regulación funcionalmente conectada de los principales accionamientos de movimiento del desintegrador/reactor (rotores) y los accionamientos para alimentar (dosificar los flujos) la composición del medio que se está convirtiendo en el desintegrador/reactor con el fin de asegurar el ajuste de sus modos de funcionamiento;

j) la falta de control del límite del cambio potencial del desintegrador/reactor al modo de cavitación por medio de un sensor acústico, lo que da como resultado la falta de estabilización automática del modo de funcionamiento en el área de subcavitación;

k) la falta de palas reflectantes y direccionales fijas en la rendija de descarga del desintegrador/reactor para asegurar la confiabilidad de la extracción del medio que se está convirtiendo;

l) la falta de revestimientos antiadherentes de las superficies internas de las paredes de la rendija de descarga del desintegrador/reactor y de las palas reflectantes y direccionales instaladas en esa rendija para asegurar la confiabilidad de la extracción del medio que se está convirtiendo;

m) la falta de efecto vibratorio de las paredes de la rendija de descarga del desintegrador/reactor y de las palas reflectantes y direccionales fijas instaladas en esa rendija en el medio que se está convirtiendo y extrayendo para asegurar la confiabilidad de la extracción del medio que se está convirtiendo.

La solicitud de patente europea EP0298710 A2 divulga un proceso para obtener ácidos húmicos (HA) y ácidos fúlvicos (FA) a partir del carbón, que comprende mezclar materia prima de carbón molido con agua para obtener una suspensión con un valor de pH de alrededor de 6-8, que luego se somete a una etapa de oxidación con un oxidante gaseoso, que puede ser oxígeno o aire, preferentemente en un sistema de reactor presurizado y a temperatura elevada, en el intervalo de 100-300 °C, durante un período de aproximadamente 20-60 min.

La solicitud de patente estadounidense US2006/058566 A1 divulga un proceso para la preparación de un agente mineral húmico que comprende una primera etapa de trituración de materia prima de carbón que tiene un contenido de humedad de aproximadamente 20-45 %; una segunda etapa de mezclar dicho material triturado con agua calentada a 95 °C con agitación vigorosa para formar una mezcla homogénea, en donde la cantidad de agua no es mayor que el peso de la materia prima; y una tercera etapa de adición de un álcali a dicha mezcla homogénea bajo continua acción físicoquímica vigorosa, para formar el producto mineral húmico que tiene una consistencia que va desde el flujo viscoso al plástico, que está listo para usar.

La solicitud de patente internacional WO2010/094985 A1 se refiere a un proceso para preparar una composición que contiene humato en forma de polvo a partir de un material de partida que contiene material húmico (por ejemplo, carbón marrón) que comprende dos tratamientos mecanoquímicos: el primero comprende la hidrólisis del material de partida en polvo por tratamiento con álcali en polvo bajo tratamiento mecánico en un molino de bolas; y un segundo tratamiento que comprende oxidación y despolimerización por un oxidante gaseoso que contiene ozono, bajo tratamiento mecánico, simultáneamente o posteriormente al primer tratamiento mecanoquímico.

La patente rusa RU2205165 C2 se refiere a la preparación de un compuesto húmico ("sorbente húmico") a partir de carbón marrón. El material de partida se hidrata moliéndolo repetidamente junto con agua desionizada, por ejemplo, en un molino de púas, para lograr un tamaño de partícula no superior a 0,1 mm. El material de partida de carbón marrón adecuado contiene más del 50 % de ácido húmico y un bajo porcentaje de carbono libre (no más del 3 %).

La solicitud de patente rusa RU2010116035 A se refiere a un método para preparar productos de ácido húmico concentrado a partir de carbón marrón. El material de partida se somete primero a una trituración de dos etapas: primero se muele en una trituradora y luego se transfiere a un desintegrador de paletas donde las partículas se fragmentan aún más, a un tamaño final de menos de 5 micras. Desde el desintegrador, el carbón triturado se introduce en el mezclador de reactor, junto con una solución alcalina débil, y luego se somete a extracción alcalina con agua mediante agitación mecánica y exponiendo simultáneamente el medio de reacción a ultrasonidos. El producto obtenido se transfiere a un tanque de sedimentación, la fase sólida se descarta y la fase líquida que contiene HA disuelto se alimenta a otro reactor, y se agrega ácido clorhídrico, para separar el HA del agua. Después de al menos 24 horas, se forman cuatro capas: la capa superior es agua para reciclar y las tres capas inferiores contienen ácidos húmicos en concentraciones de 90 %, 70 % y 40 %, respectivamente. Los productos finales están en forma coloidal o en gel.

Divulgación de la invención

La presente invención se refiere a un método de conversión integral de caustobiolitos de la serie del carbón, sobre todo carbones marrones y leonardita, en fertilizantes húmicos orgánicos y organominerales y en briquetas de combustible utilizando el carbón residual, como se divulga en las reivindicaciones.

Las huminas no son solubles en agua a ningún valor de pH y, por lo tanto, no son solubles en condiciones alcalinas o ácidas. Las propiedades químicas y físicas de las huminas solo se han descubierto parcialmente. Las huminas presentes en el suelo son las más resistentes a la descomposición de todas las sustancias húmicas. Las funciones básicas de las huminas en el suelo incluyen su capacidad de retención de agua, mejorar la estructura del suelo, mantener la estabilidad del suelo, funcionar en el sistema de intercambio catiónico y mejorar la fertilidad del suelo en general. Por tanto, la humina es el componente clave de un suelo fértil [31].

Los ácidos húmicos son una mezcla de baja concentración, ácidos grasos y aromáticos. Estos son insolubles en agua con un pH bajo, pero son solubles en agua con un pH alto. Los ácidos húmicos son parte de las sustancias húmicas que se sedimentan en una solución de agua si el nivel de pH cae por debajo de [31]. Los ácidos fúlvicos son una mezcla de baja concentración, ácidos orgánicos grasos y aromáticos que son solubles en agua en cualquier condición (ácida, neutral, alcalina).

Los ácidos fúlvicos tienen pesos moleculares relativamente pequeños y, por lo tanto, penetran en las raíces, tallos y hojas de las plantas también. Cuando penetran, los ácidos fúlvicos transportan micronutrientes desde la superficie de las plantas hasta sus tejidos. Si se aplica al follaje, un ácido fúlvico transporta micronutrientes directamente a los centros metabólicos de las células vegetales.

Los ácidos fúlvicos son compatibles con las plantas y no son tóxicos cuando se utilizan en concentraciones relativamente bajas [31].

La tarea del método es ampliar las capacidades funcionales de los métodos conocidos, para crear un proceso flexible y altamente eficaz para la fabricación de diversos productos (fertilizantes húmicos orgánicos y organominerales y preparados húmicos biológicamente activos, fulvatos y briquetas de combustible basados en materias primas ampliamente disponibles), caustobiolitos de la serie del carbón, incluida la leonardita. La leonardita es la materia prima más rica para la producción de preparados húmicos, ya que su contenido de sustancia húmica (protohúmica) alcanza el 90 % [32].

De mayor valor para la producción de fertilizantes son, como norma, los carbones de baja calidad, que se extraen mediante el método a cielo abierto, el más económico, en muchos casos. Usando el método a cielo abierto, se extraen carbones generadores de potencia erosionados de calidad reducida. Estos carbones son de gran valor para la obtención de fertilizantes organominerales y estimulantes del crecimiento vegetal. El alto contenido de agua y cenizas no es un obstáculo para el uso de carbón en la agricultura; su alto contenido de agua elimina la necesidad de humectar el carbón durante la producción de fertilizantes, mientras que la parte mineral contiene micronutrientes (boro, manganeso, zinc, etc.) necesarios para el crecimiento normal de las plantas [27].

Una cierta diferencia de grupo en los procesos basada en el criterio del valor numérico de la curva de servicio de agua se observa durante una descripción general de los procesos de recuperación de fertilizantes y preparados húmicos. Se puede caracterizar con tres grupos:

• procesos convencionalmente secos en los que el contenido de agua de la materia prima orgánica básica asciende a decenas de por cientos (curva de servicio de agua): 0,1 a 0,8. Así mismo, la disolución completa de los extractantes en la humedad de la materia prima se acompaña de un mezclado relativamente prolongado o de dejar las mezclas en un estado de calma durante mucho tiempo; por ejemplo, cuando en la invención se obtiene un preparado húmico biológicamente activo [33], se está convirtiendo una pasta viscosa y fluida con la curva de servicio de agua "optimizada" de 0,67;

• los procesos "acompañados" por valores de la curva de servicio de agua entre 5 y 13, como está, por ejemplo, utilizado en [12]. En este caso, los procesos de extracción están asegurados por la agitación intensiva o el procesamiento hidrodinámico de mezclas con energías relativamente altas, lo que implica mecanoactivación; • procesos con valores de curva de servicio de agua entre 25 y 200 [29]; en este caso, se obtiene mucha "agua" residual con problemas obvios en cuanto a su eliminación, ya que esta "agua" es en realidad una solución que contiene los productos de neutralización de álcalis y ácidos: soluciones de sales minerales [48]; muchos de los procesos conocidos de obtención de sustancias húmicas útiles están dirigidos ante todo al aumento del rendimiento del producto básico, considerando que los productos medioambientales son en realidad poco preocupantes allí a pesar de que el volumen de "aguas" residuales resultante de los procesos de obtención de HA a partir de carbones marrones es de 2 a 25 veces mayor que el del producto terminado [48].

Durante el desarrollo de la invención presentada, cuyo objetivo es crear un conjunto de invenciones de uso integral con una amplia gama de productos, tal característica diferencial de los procesos como el criterio del número de la curva de servicio de agua parece ser importante. Es obvio para un diseñador-técnico que el valor numérico de la curva de servicio de agua de alguna manera dirige la elección hacia alguna funcionalidad físicoquímica de las unidades de las que estará compuesto el complejo de equipos de proceso u otras de una manera bastante prescriptiva.

De acuerdo con este criterio, en esta invención se utiliza el concepto de conversión mecanoactivacional de los componentes de reacción de la materia prima con la curva de servicio de agua que varía preferentemente entre 1 y 2.

Por tanto, los objetivos de la invención presente incluyen la disminución de los volúmenes de agua utilizados con la mínima intensidad de potencia de los procesos tecnológicos y el mínimo consumo de reactivos, así como un aumento en la calidad de los productos obtenidos dentro de una gama de productos relativamente amplia.

El primer proceso "clásico" de obtención de estimulantes del crecimiento húmico se describe en [5, p. 163, 164]. El carbón molido seco se mezcla con una solución acuosa de hidróxido de sodio. La mezcla se agita durante un cierto tiempo a una temperatura establecida y luego se divide en fases sólida y líquida. La fase sólida es el carbón residual no disuelto, mientras que la líquida es una solución alcalina de humato. La solución de humato se seca y se obtienen humatos sólidos. El residuo sólido es un producto de residuos y puede enviarse para quemar o usarse en otras direcciones. El destilado de ebullición se puede usar para preparar la solución alcalina nuevamente o se puede verter en el alcantarillado.

Los procesos "clásicos" generalizados de obtención de bioestimulantes de crecimiento a partir de materia prima orgánica incluyen la etapa de molienda de materia prima, mezclado con agua, adición de un medio ácido, residencia, eliminación parcial de la humedad, adición del medio alcalino y la concentración. Sin embargo, los parámetros físicos del proceso en algunas etapas son tales que la presión (hasta varios MPa) y las temperaturas (por encima de 100 °C) destruyen una parte significativa de las sustancias biológicamente activas presentes en la materia prima, como los aminoácidos, enzimas, sustancias similares a las hormonas, vitaminas, etc. Además, la concentración máxima de humato resultante en la solución es del 2 %, lo que implica la necesidad de evaporar hasta el 80-85 % de la humedad, es decir, conduce a un consumo de potencia significativo [26]. También es necesario utilizar temperaturas superiores a 100 °C mientras se implementan los procesos "clásicos" generalizados, lo que conduce a la destrucción de una serie de sustancias biológicamente activas [26], mientras que el camino del aumento "clásico" del pH a 12 conduce a un consumo significativo de álcali. Los datos experimentales sobre la disminución del rendimiento de HA de 4 a 5 veces debido a un aumento de la temperatura de 50 a 100 °C a 200 °C con los mismos parámetros del proceso de extracción se presentan en [5, c. 33].

Por consiguiente, para obtener productos comerciales de alta calidad que se obtienen a partir de materia prima orgánica fósil, es necesario disminuir la temperatura de conversión de la materia prima, es decir, excluir la ebullición; es posible entonces no aumentar la concentración de los álcalis utilizados, posible disminuir la cantidad de agua utilizada y también beneficioso usar agua en el proceso de reciclado. Por consiguiente, para prevenir la destrucción térmica de los HA y los ácidos fúlvicos (FA) en la invención presentada, la evaporación al vacío se realiza en las unidades, utilizando la caída de temperatura mínima, p.ej., en dispositivos similares a los representados en las invenciones rusas [34, 35].

La oxidación del carbón es un proceso indeseable desde la perspectiva de los ingenieros de potencia y los químicos del coque. Sin embargo, cuando los carbones marrones se oxidan con diversos oxidantes (ácido nítrico, peróxido de hidrógeno, oxígeno o aire) bajo presión en un medio alcalino, se obtienen mezclas de ácidos orgánicos que van desde los policíclicos húmicos de alto peso molecular y solubles en agua hasta los ácidos grasos de bajo peso molecular (fórmico, acético, oxálico, ámbar, adípico) y aromático (benzoico, isómerico ftálico y polibásico benzocarboxílico). Las propiedades del carbón durante la oxidación cambian en diversas direcciones. El cambio en el peso del carbón durante la oxidación está asociado con el efecto del oxígeno sobre este. En este caso, las moléculas de oxígeno están unidas en complejos con macromoléculas que forman la sustancia del carbón, mientras que la pérdida de peso observada resulta de la emisión de las cantidades de monóxido y dióxido de carbono, vapores de agua y amoniaco que superan la cantidad de oxígeno absorbido [27]. También se menciona el hecho de que el rendimiento de la sustancia volátil cambia y se forma una cierta cantidad de ácidos húmicos debido a la oxidación del carbón. La oxidación permite transferir hasta el 50 % del carbono del carbón en ácidos solubles en agua y casi todo el oxígeno en ácidos húmicos [27, p. 222). Los subproductos incluyen tanto los gases mencionados anteriormente como el agua y las sustancias minerales que se pueden usar de una forma u otra.

Por ejemplo, hay un proceso de oxidación de carbón activo con oxígeno o aire en un reactor de capa pseudo-licuada presentado en la invención americana [36] como producción de ácido húmico. De acuerdo con la invención australiana [37], la materia prima que contiene humus vegetal también se oxida con aire mientras se agita activamente en una curva de servicio de agua por debajo de 1 antes de someterla a extracción de agua. En las invenciones [38, 39] y en las actas de conferencias [40], se utiliza una cantidad de peróxido de hidrógeno equivalente al 2,5 al 20 % de la masa de materia prima absolutamente seca junto con álcali para obtener oxihumatos, o un preparado protector para plantas a partir de turba.

Debido al efecto del factor anterior de oxidación de sustancias orgánicas fósiles, el proceso de oxidación en fase líquida con peróxido de hidrógeno se usa en la invención presentada.

El conjunto de tareas se resuelve en el método de conversión integral de carbón marrón en fertilizantes y preparados húmicos de acuerdo con la presente invención mediante el uso de un Diagrama de Flujo de Proceso Flexible (FPFD) cuya estructura asegura la producción de una gama de productos comercializables representados por la siguiente composición:

• la producción de preparados húmicos biológicamente activos (soluciones sin balasto de composiciones de ácido húmico de diversas concentraciones y con diversas composiciones residuales mínimas de fracciones sólidas por tamaño);

• la producción de ácidos fúlvicos: preparados alta y biológicamente activos (soluciones sin balasto de diversas concentraciones y con diversas composiciones residuales mínimas de fracciones sólidas por tamaño);

• la producción de preparados húmicos biológicamente activos (sales de ácido húmico secas sin balasto);

• la producción de ácidos fúlvicos: preparados alta y biológicamente activos (sales de ácido fúlvico secas sin balasto - fulvatos);

• la producción de briquetas de combustible.

El conjunto de tareas se completa por el hecho de que el diagrama de flujo de proceso de acuerdo con la invención presentada tiene suficiente flexibilidad para producir la composición anterior de la gama de productos, por un lado, y que se utiliza la cantidad mínima de equipo en el diagrama de flujo debido a la propiedad de flexibilidad por otro lado. Se entiende entonces que la configuración de los flujos de material en el diagrama de flujo de proceso se puede cambiar rápidamente dependiendo de las necesidades de producción de un producto u otro.

El concepto de FPFD presentado en esta invención implica no solo la flexibilidad mencionada anteriormente, sino también adaptabilidad en cuanto a tipos y parámetros de materia prima, es decir, se garantiza la optimización de los procedimientos operativos del proceso mientras se utilizan diversos tipos de materia prima (caustobiolitos de la serie del carbón). Al mismo tiempo, los procedimientos operativos del proceso se pueden optimizar para el mismo tipo de materia prima, p.ej., leonarditas presentadas para conversión de diversos depósitos en diversas condiciones de su transporte y almacenamiento en almacén, lo que hace que sus características sean diferentes.

De acuerdo con la concepción inventiva, la optimización está representada por TRES CATEGORÍAS DE PROCESOS:

• procesos organizativos y analíticos: cubren la preparación de la producción asociada con la elección de la materia prima, la elección de la composición de la gama de productos comercializables para el período de funcionamiento planificado de la unidad de proceso, la logística y otro apoyo de recursos del curso de producción;

• procesos de programa y parámetros: cubren la preparación de la producción asociada con las características de la materia prima y las características requeridas de los productos, incluyendo cálculos de procesos y experimentos en función de cuyos resultados se desarrollan los procedimientos operativos del proceso para el período de funcionamiento planificado de las obras;

• procesos de puesta en marcha y puesta en servicio: se "introducen" las instrucciones pertinentes sobre el control de los procesos tecnológicos y se "introduce" el software de control electrónico del equipo en los lugares de trabajo de acuerdo con los procedimientos operativos del proceso.

Las dependencias mutuas funcionales de los parámetros del proceso tecnológico y dependencias mutuas, p.ej., las especificadas en las invenciones [21, 22, 29], se pueden utilizar para las dos últimas categorías:

• el aumento de la curva de servicio de agua utilizada reduce la intensidad de los requisitos del equipo, pero disminuye el rendimiento de ácido húmico [29] y aumenta el consumo de potencia con miras a aumentar la concentración del producto; también se especifica una dependencia similar en [21];

• dependiendo del tiempo de conversión del componente de reacción, el rendimiento de ácido húmico tiene la forma de una función de extremo [29]; también se presentan datos similares en [21];

• el rendimiento de ácido húmico aumenta durante la conversión del carbón marrón debido al aumento relativo en el número de sus partículas con una composición de fracción fina [22];

• el aumento de la temperatura de conversión del componente de reacción por encima de 60 a 80 °C disminuye el rendimiento de ácido húmico [29];

• el rendimiento de ácido húmico durante los procesos de extracción es el mayor si se usa hidróxido de sodio, hidróxido de potasio o licor amoniacal en comparación con otros extractantes, por ejemplo, hidróxido de litio [29];

• a medida que aumentan las concentraciones de soluciones acuosas con reactivos como amoniaco y peróxido de hidrógeno, aumenta el rendimiento de sustancias orgánicas solubles en agua [21]; una dependencia similar para el hidróxido de potasio se proporciona en [22];

• aunque las suspensiones que se están convirtiendo se dividen en fases sólidas y líquidas en el campo de fuerza centrífuga (por centrifugación/decantación), las pérdidas de ácido húmico aumentan debido a su contenido residual en la fase sólida si la cantidad de solución disminuye por debajo de 0,5 de la cantidad de carbón, mientras que un aumento de la cantidad de solución por encima de 2,0 no produce una disminución significativa de las pérdidas [22].

Todas las formas de dependencias mutuas funcionales y de proceso van más allá de estos ejemplos que simplemente ilustran la posibilidad de programar variaciones funcionales y de proceso en la invención presentada.

La posibilidad de reacción de sales de ácido húmico con iones de calcio, magnesio y hierro contenidos en el agua dura se tiene en cuenta en la invención propuesta. Por este hecho, la invención prevé la existencia de un sistema de tratamiento de agua con el que se purifica el agua de una fuente externa y se somete a un ablandamiento electroquímico. Los parámetros del agua preparada correspondientes a los procesos de producción, por ejemplo, las sales solubles en agua de ácido húmico de [41] son los siguientes: hierro total: 0,05 mg/l máx., dureza total: 0,3 mgequ/L máx.

La mecanoactivación y la activación mecanoquímica se utilizan al máximo en la invención presentada con el fin de asegurar un alto rendimiento de producto húmico y para intensificar los procesos tecnológicos en general.

Por ejemplo, de acuerdo con los datos de [49], el rendimiento total de HA aumenta 1,63 veces después de la activación mecánica; el rendimiento de HA libre aumenta 1,9 veces. Después de la activación mecanoquímica, el rendimiento total de HA aumenta 2,13 veces y el rendimiento de HA libre 2,5 veces. Una tendencia similar del efecto de la mecanización se representa en la conversión de turba [50]; Aquí se muestra que la mecanización de turba aumenta el rendimiento de HA de 6 a 7 veces.

Durante la mecanoactivación con reactivos (activación mecanoquímica) se produce un reordenamiento estructural que da como resultado el cambio de ciertos fragmentos de macromoléculas y el número de grupos funcionales incluidos en los HA [51], aumentando el número de fragmentos hidrofílicos en ellos, lo que se traduce en un aumento de la solubilidad de los preparados húmicos.

El efecto de mecanoactivación adaptativamente optimizada sobre los componentes de reacción que se están convirtiendo aplicados en la invención presentada asegura la posibilidad de una disminución en la concentración del álcali usado al 0,5 o 1,0 % con una OMISIÓN COMPLETA de su uso también posible. Esto disminuye el consumo de álcali durante la producción y permite obtener ácidos húmicos con pH = 5 a 6, que está más cerca de sus valores neutrales. Y, de acuerdo con los datos de [23], esto permite utilizar los productos húmicos obtenidos en medicina, perfumería y cosmética. Si es necesario utilizar álcali (al menos una cantidad mínima) para producir preparados puros, se utiliza pirofosfato de sodio, que extrae sustancias húmicas casi por completo y a temperaturas considerablemente bajas (20 a 40 °C), lo que contribuye a HA inmutables y no oxidados con buenas características de calidad que, de acuerdo con [52], se recomiendan para la producción de preparados médicos y, en consecuencia, para la cría de animales, avicultura y piscicultura. Por este hecho, el tratamiento físico del agua para aumentar el pH de 7 o 7,4 a 8,45 a 9 se utiliza en la invención presentada de antemano antes de los procesos de conversión de mezclas de materias primas de composición de agua en productos.

Estos procesos eficaces para aumentar el valor del pH del agua se conocen por las invenciones [42, 43, 44]. Aquí, la cavitación hidrodinámica, debido a la que las moléculas de agua se dividen para formar iones de hidrógeno y grupos hidroxilo OH, se utiliza durante el tratamiento del agua. En este caso, junto al grupo OH y el hidrógeno atómico, parte del cual abandona el agua, también se forman radicales libres HO2, y se forma peróxido de hidrógeno "útil" como resultado de su recombinación [44].

Las direcciones de perfección de los procesos ampliamente utilizados de obtención de bioestimulantes de crecimiento a partir de materia prima orgánica fósil parecen incluir M3 en el camino de la mejora de los procesos de mecanoactivación. De acuerdo con la concepción inventiva, este camino se basa en parámetros de proceso originales y raros con los que se logran características de rendimiento extremadamente altas, en concreto, exposición infrasónica y de baja frecuencia de los componentes de reacción [18, 19], así como altas velocidades de cambio en mezclas de reacción líquidas [26].

La transición de los humatos a una solución ocurre de acuerdo con un mecanismo de difusión, y se logra una intensificación significativa del proceso de extracción de ácido húmico mediante la exposición de la capa límite y las partículas de la fase sólida a vibraciones acústicas de baja frecuencia [19].

El proceso llamado mecanoactivación adaptativamente optimizada es nuevo en esta invención presentada en términos de la perfección del uso funcional de sonido de baja frecuencia y exposiciones infrasónicas de mezclas de reacción y el uso de altas velocidades de cambio en las mezclas. Este proceso asegura los modos de "mezcla de alta energía" del componente de reacción con mantenimiento automático de los parámetros en el área de subcavitación independientemente de la deriva de todos los parámetros básicos restantes en una curva de servicio de agua mínimo de 0,9.

De acuerdo con la convención inventiva, en la invención presentada se utiliza una solución tecnológica como el uso de altas velocidades de cambio en las composiciones de reacción con mecanoactivación adaptativamente optimizada, lo que permite asegurar el control del proceso de los parámetros de las composiciones de reacción que se están convirtiendo a lo largo de su conversión, como se hace de manera similar de acuerdo con la invención [20]. Sin embargo, la referencia a la invención [20] no implica la posibilidad de oponerla a la invención propuesta, sino que simplemente apunta a la dirección correcta de una mayor perfección de los procesos conocidos.

El fenómeno de la cavitación se utiliza en muchas invenciones donde los procesos de extracción son necesarios, p.ej., en la invención [20]. Allí se especifica: "El uso del proceso de cavitación por ultrasonidos permite realizar procesos de extracción a bajas temperaturas (tan bajas como la temperatura ambiente) y bajas presiones (tan bajas como la presión atmosférica)". Es, no obstante, obvio que estas temperaturas y presiones son relevantes para intervalos de tiempo mucho más largos que los períodos de las vibraciones ultrasónicas mencionadas anteriormente. El problema consiste en el hecho de que no es el caso en áreas localizadas de las mezclas que se están convirtiendo y en intervalos de tiempo muy cortos. Y este es un problema de la existencia de mecanodestrucción y destrucción térmica junto con los efectos útiles de la cavitación en los procesos de conversión de la mezcla.

Si las burbujas de cavitación se colapsan, la temperatura en estas sube hasta 10000 °C, ascendiendo la presión de 100 a 1000 MPa [8, 43]. Sin embargo, el peligro clave de la destrucción localizada de sustancias húmicas por impacto térmico e impacto hidráulico no existe en las burbujas de cavitación mismas, sino en el medio líquido cerca de estas burbujas. Por ejemplo, se establece experimentalmente de acuerdo con los datos de [44] que la temperatura en un material cerca de una burbuja que colapsa aumenta de 500 a 600 °C, alcanzando las ondas de choque emergentes valores de hasta 400 MPa en el líquido que rodea la burbuja.

Por este hecho, para excluir la mecanodestrucción por impacto hidráulico y para excluir las destrucciones térmicas localizadas, los procesos de mecanoactivación y/o activación mecanoquímica adaptativamente optimizadas se utilizan en la invención propuesta con exposiciones dinámicas de los medios que se están convirtiendo dentro del intervalo de frecuencia sónica e infrasónica, como se hace en [18, 19], y con componentes estáticos de velocidad de cambio que van desde varios a decenas de metros por segundo, como se hace de acuerdo con la invención [26].

Los objetivos de la invención presentada incluyen asegurar la estabilización de la introducción dosificada de energía de mecanoactivación en el medio de reacción que se está convirtiendo, lo cual es necesario para mantener los parámetros de proceso óptimos en el medio que se está convirtiendo. También parece practicable aquí, lo que está en línea con la concepción inventiva, brindar la oportunidad de introducir la máxima cantidad de energía mecánica en los medios que se están convirtiendo mientras se tiene la oportunidad de establecer un límite especial que impida la "caída" de los reactores mecanoquímicos en modos de cavitación y garantice su funcionamiento en áreas de subcavitación.

De acuerdo con la invención presentada, la regulación automática de la introducción de energía de mecanoactivación en el medio de reacción que se está convirtiendo con el fin de mantener el funcionamiento de los reactores mecanoquímicos en las áreas de subcavitación independientemente de las características del medio que se está convirtiendo e independientemente de la deriva de estas características se realiza en función de los métodos conocidos de control de incineradores de combustible verticales utilizando sus campos acústicos [45].

Una solución "similar" que tiene que ver con la estabilización del funcionamiento de, p. ej., cavitadores, se conoce por [47]. Sin embargo, la solución propuesta aquí y basada en las características de la potencia que ingresa al motor eléctrico refleja la correlación entre la potencia y los procesos hidrodinámicos reales en los reactores de manera bastante modesta, es decir, la función de transferencia de información propuesta en [47] no refleja en modo alguno las funciones de transferencia de la ingeniería eléctrica de los motores de accionamiento eléctrico, por no hablar de los transformadores que regulan su funcionamiento y forman armónicos mediante modos de impulso durante el propio funcionamiento.

Por este hecho, parece que los ruidos de cavitación se registran muy fácilmente con sensores de sonido, y la tarea de control de los accionamientos de los reactores mecanoquímicos se reduce simplemente a la disminución suave de las velocidades de accionamiento hasta el punto de la desaparición de los ruidos de cavitación.

De acuerdo con la concepción inventiva, la información acústica se recopila mediante sondas acústicas, cuya ubicación diseñada se encuentra en los casos de reactores y unidades mecanoquímicas, y con base en esta información, los accionamientos principales de estos reactores y unidades están controlados por medio de controladores, por ejemplo, de acuerdo con algoritmos de [46]. Debido a la posibilidad de maniobra en términos de materia prima y debido al ancho relativo de la gama de productos comercializables, los atributos importantes del FPFD utilizado incluyen:

a) el uso de diversas materias primas de entre los caustobiolitos de la serie del carbón representados por los carbones, incluyendo leonardita, turba y esquisto bituminoso [30];

b) la molienda preliminar de la materia prima hasta un grado de 0 - 3 mm;

c) la purificación preliminar y el ablandamiento electroquímico del agua reabastecida de un sistema de suministro de agua externo;

d) la oportunidad de redirigir los flujos de material de las composiciones de reactivos que se están convirtiendo para diversos equipos, organizando así ciclos de proceso en el FPFD para la producción de un producto u otro; e) la conversión preferible de la materia prima en flujos continuos;

f) la oportunidad de usar (aplicar o no aplicar) oxidantes, extractantes alcalinos, ácidos y floculantes en procesos de conversión de materias primas, aplicándolos tecnológicamente a través de los módulos hardware relevantes, incluyendo algún módulo u otro en un ciclo de proceso orientado a la producción de un producto específico:

• oxidación preliminar en fase líquida o gas-líquido de la materia prima, por ejemplo, mediante barbotaje de oxígeno o con peróxido de hidrógeno;

• oportunidades alternativas: extracción por medio de hidróxidos de sodio o potasio y por medio de pirofosfatos de sodio o potasio o sin reactivos químicos por

• corrección del pH del agua mediante métodos físicos [42, 43, 44];

• acidificación de las composiciones que se están convirtiendo con la formación de la recuperación de los HA de la fase líquida a la fase pesada, similar a un gel y coagulada, incluyendo el uso de ácido ortofosfórico para la obtención de productos cuya calidad permita utilizarlos con fines médicos y de cría de animales;

• la oportunidad de agregar fertilizantes minerales y/o micronutrientes a los productos.

g) división mecánica de suspensiones en fases sólidas y líquidas en el campo de fuerza centrífuga;

h) el proceso de filtración fina para obtener productos líquidos de alta calidad con un contenido extremadamente bajo de sustancias de balasto;

secado al vacío en solución a baja temperatura con la mínima carga térmica y después de su activación emulsificación en el área de parámetros de precavitación con el fin de obtener productos de alta calidad;

j) el uso de mecanoactivación y/o activación mecanoquímica adaptativamente optimizadas en fase líquida con la curva de servicio de agua variando de 0,9 a 2,5 y con dispersión de la composición de reacción por fricción y un desplazamiento dinámico de las capas del medio que se está convirtiendo con los componentes estáticos de las velocidades de cambio que oscila entre varios y decenas de metros por segundo; con la introducción dosificada de energía mecánica en este medio y la estabilización de esa dosificación independientemente de la deriva de todos los demás parámetros en este medio que se está convirtiendo; en este caso, los procesos de fricción y desplazamiento mencionados anteriormente se forman mediante características estáticas y dinámicas; por ejemplo, la exposición dinámica, de impulso hidráulico, del medio que se está convirtiendo se realiza dentro del intervalo de frecuencia variable desde el infrasonido hasta las frecuencias que bordean el ultrasonido, mientras que la conversión mencionada también se realiza en el tiempo a partir de frecuencias más altas; al mismo tiempo, el mantenimiento automático de los parámetros máximos de introducción de energía mecánica en el medio que se está convirtiendo se asegura mediante los medios de metrología, así como los medios de electrónica de control e ingeniería eléctrica, al tiempo que limita automáticamente la energía en el área de subcavitación para evitar la "caída" de los reactores mecanoquímicos en modos de cavitación.

k) la oportunidad de división gravitacional de las mezclas en componentes por densidad con la selección de estos componentes de diversos niveles durante la producción de fertilizante de balasto y para facilitar los modos de funcionamiento de las unidades mecánicas de división de fase;

l) el uso de reciclados de agua: la recuperación del "agua" de descarga;

m) el uso de los procesos de desalación del "agua" de descarga (siendo las soluciones "productos" de neutralización alcalina y ácida mediante ósmosis inversa, evaporación de humedad y cristalización) con la salida de productos adicionales: diversas sales de condiciones comerciales;

n) descarga de sustancias volátiles de los componentes de la materia prima durante la conversión de la composición de reacción por medio de activación mecánica y activación mecanoquímica con el uso adicional de la parte combustible de estas sustancias volátiles para generar calor de proceso, por ejemplo, durante el secado al vacío, y durante la semicoquización y la formación de briquetas de combustible;

o) el uso de una determinada parte de las briquetas de combustible producidas para generar calor de proceso.

Un proceso "clásico" de formación de briquetas de carbón marrón con vistas a la semicoquización de las mismas se conoce a partir de [27, p. 198]. La esencia de este proceso se reduce a moler el carbón a un grado de 0-1 mm, secándolo con gas caliente hasta un contenido de agua que oscila entre el 8 % y el 10 % y posteriormente formando briquetas con aproximadamente 200 MPa de presión y enfriando con gas inerte. La efectividad del proceso de formación de briquetas es mayor en la invención presentada debido a una nueva solución de ingeniería: una parte de la energía térmica necesaria para la semicoquización y formación de briquetas se obtiene quemando las sustancias volátiles obtenidas durante el procesamiento de las composiciones de reacción mientras se preparan productos húmicos y fúlvicos.

Así mismo, se utiliza una solución conocida [69] en el proceso de la invención propuesta con respecto a la preparación de briquetas de combustible: una parte de las briquetas de combustible obtenidas se quema con el fin de recuperar la energía térmica y usarla para calentar el portador de calor con el cual se calientan los elementos de potencia térmica del extrusor de tornillos que entra en contacto con el material que se está formando.

Según la invención presentada, el proceso de preparación de la briqueta de combustible se lleva a cabo en un extrusor de tornillos utilizando el método de semicoquización por contacto térmico.

En general, se conoce por [27, p.197] que el proceso de semicoquización generalmente consiste en el calentamiento uniforme de la dosis de carbón a una temperatura que varía de 500 a 550 °C sin acceso de aire, y se drena la mezcla de vapor y gas de las sustancias que se han descargado durante la recuperación de semicoque. De acuerdo con la invención presentada, la parte combustible de estas sustancias volátiles se quema mientras se recupera una parte del calor necesario del proceso. En este caso, la temperatura de "calentamiento" del portador de calor asciende hasta 650 °C de acuerdo con los datos de [70] para el proceso de semicoquización, y estos datos se utilizan en la invención. La idea de utilizar gases calientes como portador de calor de calentamiento también se "expresa" en la solución rusa [71], donde se muestra un complejo de energía y proceso con un torrefactor de biopellet. Estos datos se proporcionan aquí para una comprensión más completa de las soluciones utilizadas en la invención propuesta y no pueden oponerse realmente a ella.

Diversas mejores soluciones de ingeniería conocidas unidas en esta invención se toman como la base de la estructura de un extrusor de formación de potencia calentado (para briquetas de combustible). Por ejemplo, la nueva solución que se muestra en [72] se puede utilizar con respecto a la mecánica de potencia de la formación de briquetas. Las capacidades del contacto térmico de elementos de diseño accionados y de accionamiento de material también están representadas por nuevas invenciones [73 y 74]. Las capacidades de calentamiento no solo de la caja del extrusor en sí, sino también de su tornillo también se muestran aquí.

Como resultado de la conversión de la energía mecánica de los accionadores del extrusor en energía térmica debido a la fricción interna en el propio material moldeado y debido al calentamiento adicional de la caja y el tornillo, debido al suministro de calor por medio de gases calientes, se obtiene un efecto integral en el material que se está convirtiendo, mecánico y térmico, lo que asegura el alto rendimiento del equipo y la calidad aceptable del producto.

El semicoque es el producto básico de la semicoquización de los carbones marrones (incluida la leonardita). Debido a su fácil inflamabilidad, alta capacidad de reacción y combustión sin humo, el semicoque tiende a usarse en los hogares, para gasificación y como reactivo químico [27, p.203].

En el presente documento también se divulga un reactor mecanoquímico para la conversión de medios de alta viscosidad, incluidas suspensiones y pulpas, - como parte de un grupo de invenciones para su uso en el complejo de equipos de proceso.

Aquí, debido a las peculiaridades de los procesos en la invención presentada descrita anteriormente, los requisitos de ingeniería clave para el reactor mecanoquímico para la conversión de medios de alta viscosidad son los siguientes:

a) la conversión de los componentes de reacción de las suspensiones de carbón marrón, incluyendo leonardita, se realiza en una curva de servicio de agua que va de 0,9 a 2 y durante la fabricación de fertilizantes húmicos de balasto con mayoritariamente 0,9 a 1,1.

b) la conversión de medios de alta viscosidad, que también está asociada con valores pequeños de la curva de servicio de agua:

• se ha establecido experimentalmente que la viscosidad "inicial convencional" de la suspensión de carbón marrón que se está convirtiendo en el reactor mecanoquímico "presentado" es de 1,38 Paxs y crece a medida que se convierte, y se introducen hasta 10 a 40 MJ/m3 de energía, a la temperatura máxima de proceso utilizada de acuerdo con la invención presentada, 60 °C.

• es conocido [8, p.100] que el crecimiento de la viscosidad en los líquidos ocurre con el aumento de la presión, que, de acuerdo con la invención presentada, tiene lugar debido al efecto de impulso hidráulico dinámico sobre las composiciones de reacción.

• también se conoce [8, p.100] que la viscosidad de los ácidos orgánicos aumenta a medida que aumenta su peso molecular, especialmente en sistemas dispersos, cuando se produce la cohesión de micropartículas o macromoléculas, lo cual es completamente cierto para la materia prima del caustobiolito y las sustancias húmicas.

c) la conversión de la composición de reacción se lleva a cabo no solo por medio de una transferencia de masa relativamente grande, sino también debido al efecto de impulso hidráulico dinámico sobre estas composiciones de reacción:

• con una frecuencia variable dentro del intervalo de 3200 a 16 Hz, durante un tiempo de 4 a 6 segundos, durante el tiempo del paso de la composición de reacción DOSIS DE REACTOR a través del reactor;

• las velocidades de cambio se cambian de 100 a 0,5 metros por segundo en un tiempo de 4 a 6 segundos, durante el tiempo del paso de la composición de reacción DOSIS DE REACTOR a través del reactor;

• en vista de los parámetros anteriores, un parámetro como la presión "media" (dinámica y estática) es un parámetro numéricamente libre si la energía de activación mecánica de la composición de reacción es de 5 a 40 MJ/m3.

d) conversión de la composición de reacción respetando los parámetros especificados en las anteriores cláusulas a), b), c) se lleva a cabo en el modo de mecanoactivación adaptativamente optimizado mediante el mantenimiento automático de estos parámetros, estando limitados en el área de subcavitación independientemente de la deriva de todos los demás parámetros del reactor mecanoquímico.

En lo que respecta al diseño del reactor con respecto al efecto del impulso hidráulico en las composiciones de reacción y el efecto de las velocidades de cambio en ellas, es posible utilizar la siguiente fórmula:

f = (n x N)/30

donde: f es la frecuencia del efecto del impulso hidráulico sobre las composiciones de reacción;

n es el parámetro controlado, el número de rotaciones del disco del rotor por minuto;

N es el número de varillas operativas en la circunferencia de los discos del rotor.

Por tanto, la tarea sumamente detallada que se divulga en el presente documento es construir un complejo de soluciones de diseño y proceso que garanticen los requisitos de ingeniería anteriores para un reactor mecanoquímico.

LOS ATRIBUTOS SIGNIFICATIVOS DE LA ESTRUCTURA PRESENTADA DEL REACTOR MECANOQUÍMICO SON:

• el rendimiento de los procesos de molienda, mezcla y activación de materiales en forma de líquido y medios fluidos anormalmente viscosos;

• el uso de una cadena cinemática general en una disposición de diseño correspondiente al molino de varillas clásico, [76];

• el volumen operativo del área de reacción del reactor mecanoquímico está equipado con dispositivos de limpieza: minirrotores de limpieza giratorios con varillas de limpieza instaladas en ellos;

• los minirrotores de limpieza son accionados por sus propios accionamientos autónomos que no tienen conexión mecánica con los accionamientos de los rotores;

• para bloquear la indeseable posibilidad de que la entrada de los materiales que se están convirtiendo bajo la influencia de fuerzas centrífugas en el espacio entre los rotores y la caja del desintegrador, que puede provocar que el rotor se atasque durante la conversión de medios de alta viscosidad, se utiliza el extractor hidráulico "clásico"; mientras que para evitar la entrada de materiales que se están convirtiendo en este espacio desde el lado de la periferia radial del rotor, se realizan en las superficies cilíndricas de los discos del rotor unas roscas de minitornillo de una sola vuelta que reflejan activamente los materiales que se están convirtiendo a partir de los huecos entre los discos del rotor y la superficie "cilíndrica" interna de la caja del reactor mientras los rotores giran;

• el diseño y refuerzo del proceso de las varillas de los rotores operativos, su fuerza y recurso operativo junto con la extracción/colocación periférica de las varillas del eje de rotación del rotor, los diámetros de las varillas aumentaron, por el inevitable aumento de las cargas que les afectan;

• durante el efecto de impulso hidráulico en el medio que se está convirtiendo, con el fin de evitar la formación de armónicos por encima del primero, con amplitudes significativas, para que este efecto de impulso hidráulico sea efectivo, se utiliza un número igual de varillas en cada fila circular de rotores, mientras que su geometría (que no entra en conflicto con el refuerzo de varilla mencionado anteriormente) se calcula de acuerdo con los datos presentados en la invención [83];

• las superficies orientadas espacialmente de los huecos de las válvulas hidráulicas, con propiedades reflectantes y de bombeo, son los elementos de diseño que garantizan el avance del medio que se está convirtiendo con un cambio en su dirección, desde la dirección en la que el medio que se está convirtiendo se carga/alimenta al reactor hasta la dirección hacia su cámara de reacción, en paralelo al eje de rotación del rotor;

• el medio que se está convirtiendo se alimenta al área de reacción (en dirección horizontal) con tornillos colocados concéntricamente (uno dentro del otro) para la alimentación activa del medio de alta viscosidad que se está convirtiendo;

• la existencia de palas de bomba y de tornillo que garantizan la fiabilidad de la colada del flujo del medio que se está convirtiendo en la zona de interacción de activación de las varillas, como está, por ejemplo, hecho en la invención [84];

• si la conversión de composiciones especiales de flujo lento anormalmente viscosas, p.ej., con una curva de servicio de agua que varía de 0,5 a 0,9, es necesaria, es posible una aplicación sin rotores de varilla (una con superficies de ondas radiales), como se muestra con respecto al desmembrador representado en la invención [85];

• la oportunidad de la alimentación dosificada por bomba (ajustable) del segundo componente líquido del medio que se está convirtiendo en el reactor a través de un canal autónomo;

• la existencia de un accionamiento regulado para la alimentación/dosificación del flujo del medio que se está convirtiendo en el reactor mediante un conjunto de tornillo con superficies antiadherentes entre otras cosas; • regulación autónoma de las velocidades de los principales accionamientos de movimiento del reactor para cada rotor independientemente de lo cual se garantice el intervalo de velocidad de cambio de las composiciones que se están convirtiendo y el intervalo de amplitud-frecuencia del efecto de impulso hidrodinámico en estas composiciones que se están convirtiendo;

• la oportunidad de la regulación funcionalmente conectada de las velocidades de los principales accionamientos de movimiento (rotores) del reactor y los accionamientos para alimentar (dosificar los flujos de) la composición del medio que se está convirtiendo en el reactor para asegurar el ajuste de sus modos de funcionamiento y mantener estos modos durante la producción;

• control de parámetros del límite del cambio potencial del reactor al modo de cavitación por medio de un sensor acústico, lo que resulta en una oportunidad para asegurar la estabilización automática de los modos de funcionamiento del reactor en el área de subcavitación;

• palas reflectantes y direccionales fijas en la rendija de descarga del reactor para asegurar la confiabilidad de la extracción del medio de alta viscosidad que se está convirtiendo del reactor;

• los revestimientos antiadherentes de las superficies internas de las paredes de la rendija de descarga del reactor y las palas reflectantes y direccionales instaladas en esa rendija para asegurar la confiabilidad de la extracción del medio de alta viscosidad que se está convirtiendo del reactor;

• el efecto vibratorio de las paredes de la rendija de descarga del reactor y de las palas reflectantes y direccionales fijas instaladas en esa rendija sobre el medio que se está convirtiendo y extrayendo para asegurar la confiabilidad de la extracción del medio de alta viscosidad que se está convirtiendo del reactor.

Por tanto, la funcionalidad necesaria del reactor mecanoquímico se logra mediante el uso de los atributos especificados anteriormente, algunos de los cuales se conocían antes a partir de las fuentes especificadas anteriormente, y algunos de los cuales son nuevos; sin embargo, su combinación y uso conjunto permite resolver un problema de actualidad y aún sin resolver: la construcción de un reactor mecanoquímico para la conversión de medios de alta viscosidad, incluidas suspensiones y pulpas. Al mismo tiempo, la introducción dosificada de energía de mecanoactivación en estos medios que se están convirtiendo con la variación de sus parámetros mutuamente dependientes, tal como tiempo, potencias dinámicas y estáticas, velocidades de cambio, frecuencia y presión, queda asegurada en el reactor.

Breve descripción de los dibujos

La invención se explica con un diagrama de flujo del proceso estructural y borradores de las disposiciones de diseño del equipo básico.

Fig. 1. El diagrama de flujo del proceso estructural de procesos tecnológicos con cinética de mecanoactivación y activación mecanoquímica controlada por software durante la preparación de fertilizantes húmicos, preparados de sal fisiológicamente activos y briquetas de combustible.

Fig. 2. La disposición de diseño del reactor mecanoquímico para la conversión de medios de alta viscosidad con regulación de energía de mecanoactivación.

Fig. 3. El diagrama de flujo de diseño y disposición de los elementos móviles y el movimiento del medio de alta viscosidad del reactor mecanoquímico que se está convirtiendo.

Fig. 4. El dibujo de construcción que presenta las peculiaridades funcionales y de diseño del conjunto del extractor hidráulico que garantiza la alimentación de medios de alta viscosidad en su área de conversión en el reactor mecanoquímico.

Fig. 5. El dibujo de construcción que presenta la base del diseño de los discos del rotor del reactor mecanoquímico para los casos de procesamiento de medios de flujo lento anormalmente viscosos.

REALIZACIÓN PREFERIDA DE LA INVENCIÓN

La realización de la invención basada en el método de conversión integral de caustobiolitos de la serie del carbón, sobre todo carbones marrones y leonardita, en fertilizantes húmicos orgánicos y organominerales y en preparados con recuperación de sales y briquetas de combustible se ilustra en el diagrama de flujo del proceso en la Fig. 1. TRES SISTEMAS ESTÁN REPRESENTADOS estructuralmente en este diagrama de flujo: el sistema de tratamiento y desalación de agua 1, el sistema de generación de calor de proceso y preparación de briquetas de combustible está representado por el secador de calor 2, extrusor de tornillos 33 y caldera 4, y el SISTEMA DE PROCESO de la propia CONVERSIÓN DE CAUSTOBIOLITOS DE LA SERIE DEL CARBÓN se representa en detalle.

De acuerdo con el método presentado, EL PROCESO DE FABRICACIÓN DE FERTILIZANTES ORGÁNICOS u ORGANOMINERALES DE BLASTO como producto en forma de geles en suspensión se realiza de la siguiente manera.

El sistema de tratamiento y desalación de agua 1 se alimenta con agua a través del regulador 5 de un sistema de suministro de agua externo. Basado en el rendimiento de los ensayos físicos y químicos del agua entrante, se trata y se ablanda si es necesario. Entonces, dependiendo de los requisitos comerciales para el producto, el procesamiento de cavitación del agua puede tener lugar [42, 43, 44] con el fin de elevar su pH de 7 a 7,4 a 8,45 a 9 debido a la saturación del agua con iones de hidróxido OH. En este caso, los HA se extraen sin añadir álcalis, ya que, si el contenido de iones OH en el agua es superior a 10-7 moles/litro, es una solución alcalina.

Sin embargo, en este caso, para aumentar el rendimiento de HA, es necesario procesar la materia prima, p.ej., leonardita, antes de la "lixiviación" con una solución de peróxido de hidrógeno del 3 al 5 %. Mientras esto se lleva a cabo, el concentrado de peróxido de hidrógeno se dosifica desde el depósito 6, a través de las válvulas 7 y 8, a través de la línea 9 al mezclador 10, y la dosis de agua tratada se transfiere desde el sistema 1 a través de la válvula 11 y a través de la línea 12 al mezclador 10 por medio de la válvula de regulación 13, después de lo cual se pone en marcha el agitador mezclador 10 durante 10 a 15 segundos. Cuando la solución de peróxido de hidrógeno está lista, se ponen en marcha el medidor de materia prima 14, la trituradora 15, los accionamientos principales 16, 17 y el accionamiento de alimentación 18 del reactor mecanoquímico 19. El momento de la entrada de leonardita molida 20 en el accionamiento de alimentación 18 se registra por medio de sensores (no mostrados), y la alimentación de la solución de peróxido de hidrógeno al reactor mecanoquímico 19 desde el mezclador 10 se inicia inmediatamente mediante la bomba de dosificación 21 a través de la línea 22, a través de la válvula 23 y la válvula 24 a través de la línea 25. En este caso, las velocidades de alimentación de los componentes de reacción en el reactor mecanoquímico 19 se calculan de antemano basándose en las indicaciones del sensor de contenido de agua 26 de la materia prima 27. Al mismo tiempo, las posibles inclusiones metálicas 28 se separan de la materia prima 27 para el funcionamiento impecable del equipo mediante el separador magnético 29, y la leonardita 30 "purificada" ingresa al molino 15, mientras que las posibles inclusiones metálicas 28 se recogen en el recipiente 31.

Los componentes de reacción se convierten en el reactor mecanoquímico 19 a temperaturas que oscilan entre 20 y 60 °C, con la curva de servicio de agua que va de 0,9 a 1,2 en MODO DE ACTIVACIÓN MECANOQUÍMIc A OPTIMIZADA QUE INCLUYE:

La regulación automática de la restricción de la composición de reacción por la temperatura máxima permitida aprovechando la oportunidad para disminuir las velocidades de los accionamientos de movimiento principal 16, 17 del reactor 19 (el efecto físico del equivalente mecánico del calor). El control sobre la temperatura de la composición que se está convirtiendo se realiza a su salida del reactor 19 por medio del sensor térmico 32, y las velocidades de los accionamientos 16 y 17 se disminuyen en función de los resultados de este control por medio de los controladores de accionamiento 33. En este caso, las velocidades del accionamiento de alimentación 18 de materia prima y del medidor 14 también se reducen, mientras que también disminuye la alimentación de solución de peróxido de hidrógeno al reactor 19 por medio de la bomba de dosificación 21.

La restricción automática del cambio del reactor mecanoquímico 19 al modo de cavitación aprovecha la oportunidad de disminuir las velocidades de los accionamientos 16 y 17 del movimiento principal del reactor 19 si aparecen ruidos de cavitación dentro del volumen del área de reacción del reactor. El control de los ruidos de cavitación se realiza mediante el sensor acústico 34, y una vez que aparecen, las velocidades de los accionamientos 16 y 17 se reducen suavemente utilizando los controladores de accionamiento 33 hasta que desaparecen los ruidos de cavitación. Las señales de ruido de las áreas de reacción de los reactores mecanoquímicos 19 y 35 obtenidas por medio de los sensores acústicos 34 y 71 se comunican a los controladores 33 a través de las líneas 72 y 73.

El cambio del efecto del impulso hidráulico dinámico en la composición de reacción con frecuencias variables en todo el intervalo, de 3200 a 16 Hz, por el tiempo de 4 a 6 segundos, es el tiempo de paso de la composición de reacción DOSIS DE REACTOR a través del reactor. DOSIS DE REACTOR SIGNIFICARÁ EL VOLUMEN DEL ÁREA DE REACCIÓN de un reactor mecanoquímico. En este caso, las velocidades de cambio se cambian de 100 a 0,5 metros por segundo. Por tanto, mientras se convierte la composición de reacción, cada grupo macromolecular del componente de la materia prima seguramente estará sujeto a una exposición mecánica al cambio (con la aplicación de fuerzas de fricción en una cierta "longitud de trayectoria" a las capas elementales e hipotéticas de la composición de reacción), que es en realidad la introducción de energía mecánica en esta composición de reacción. La energía de activación mecánica de la composición de reacción a tales parámetros de composición de reacción asciende a aproximadamente 20 MJ/m3.

Una representación más completa del funcionamiento de los reactores mecanoquímicos 19 y 35 puede ser comprensible debido a su descripción como un componente del grupo de las invenciones presentadas.

Mientras que la composición de leonardita con solución de peróxido de hidrógeno se convierte en el reactor mecanoquímico 19, la alimentación de la solución a través de la bomba de dosificación se controla mediante el caudalímetro 36. La composición 37 convertida entra en el tambor de expulsión 38, mediante el cual se extraen de esta composición sustancias volátiles (gases 39 que se forman como resultado de reacciones químicas y que se desprenden de la leonardita como resultado de su mecanodestrucción). Estas sustancias volátiles 39 se recogen, condensan y almacenan en un subsistema de gas especial (no mostrado), y luego estos gases 39 se queman en la caldera 4 con el calor del proceso recuperado. La composición 40 convertida limpiada de gases 39 entra en el tanque de circulación intermedio 41, desde donde esta composición se envía a través de la válvula 42, a través de la línea 43 y usando la bomba de alimentación 44 PARA LA CONVERSIÓN POR LIXIVIACIÓN al reactor mecanoquímico 35 mientras se controla la alimentación de conversión de la composición usando el caudalímetro 45 y el indicador de flujo 46.

Durante el proceso de lixiviación, la curva de servicio de agua se incrementa a valores que oscilan entre 1,5 y 2,5 añadiendo una solución de agua alcalina o agua con pH corregido a la composición que se está convirtiendo. El componente líquido que se agrega se envía al reactor mecanoquímico 35 a través de las líneas 47 y 164 utilizando la bomba de dosificación 48, a través de las válvulas 49 y 165, del mezclador 50, mientras se controla la alimentación de este componente por medio del caudalímetro 51. En este caso, como se ha especificado anteriormente, el agua con pH corregido en lugar de la que contiene aditivos químicos se alimenta utilizando la bomba 52 del sistema de tratamiento y desalación de agua 1 a través de la línea 53 a través de la válvula 54, la válvula de retención 55 y a través de la válvula 56 hacia el mezclador 50. En este caso, el agua con pH corregido "transita" por el mezclador alcalino 50.

Dependiendo de los requisitos comerciales del producto, en este caso, el FERTILIZANTE ORGÁNICO DE BALASTO en forma de gel en suspensión, la lixiviación se puede llevar a cabo opcionalmente usando hidróxidos de sodio o potasio. En esta versión, el álcali 59 medido en la unidad de pesaje 58 se carga desde el contenedor de almacenamiento 57 al mezclador 50, y el agua tratada (y ablandada si es necesario) también se dosifica a través de la línea 53. Entonces, el agitador mezclador 50 se pone en marcha durante 1 a 2 minutos, y así se prepara la solución alcalina del proceso. La cantidad de agua utilizada en el proceso se calcula de antemano basándose en el hecho de que la composición alimentada al reactor mecanoquímico 35 para la conversión ya contiene agua y que la curva de servicio de agua de su conversión en el reactor 35 debe oscilar entre 1,5 y 2,5.

Durante la conversión de la composición de reacción, se introducen fertilizantes minerales y/o micronutrientes 60 en el reactor mecanoquímico 35 si es necesario.

El funcionamiento del reactor mecanoquímico 35 es similar al del reactor 19, como se describe anteriormente. El control de temperatura en el reactor 35 se lleva a cabo utilizando el sensor térmico 61.

Usando el interruptor 62, los productos terminados 63 (FERTILIZANTES ORGÁNICOS U ORGANOMINERALES DE BALASTO en forma de geles en suspensión) se sacan del proceso para el envasado y almacenamiento (no se muestra).

El interruptor 62 también se puede utilizar durante la puesta en marcha y la puesta en servicio para recoger muestras 64 durante los trabajos experimentales para seleccionar los modos de conversión de la composición de la materia prima. El reactor mecanoquímico 19 para la recogida de muestras 66 también está equipado con un interruptor similar, 65.

Las válvulas 67 a 69 instaladas en las boquillas de salida de los mezcladores 10, 50 y 70 están diseñadas para el lavado preventivo de estos mezcladores en el tiempo entre las selecciones experimentales de los componentes de reacción y los modos de funcionamiento del equipo para evitar la posible influencia mutua indeseable de algunas sustancias químicas u otras entre sí.

Durante la recuperación de algún producto u otro de la supuesta gama de productos de acuerdo con la invención presentada, los ciclos de circulación pueden utilizarse en los reactores mecanoquímicos 19 y 35, cuando la composición que se está convirtiendo se envía desde el reactor 19 a su entrada para una conversión repetida. El número de estos ciclos puede variar de dos a seis.

Durante esta conversión cíclica de las composiciones de materias primas, el tiempo de cambio en las frecuencias del efecto de impulso hidráulico sobre estas composiciones que se están convirtiendo dentro del intervalo de frecuencia anterior aumenta de acuerdo con el número de ciclos. Para completar la conversión de los componentes de la materia prima mediante ciclos de circulación, se utilizan tuberías y válvulas adecuadas (no mostradas en la Fig. 1). Así mismo, si se crea una unidad de proceso de gran tonelaje sobre la base de la invención presentada, luego la conversión de circulación cíclica (si es necesario según el procedimiento operativo del proceso de fabricación de cualquier producto) se sustituye por la conversión en múltiples reactores mecanoquímicos, cuando la composición que se está convirtiendo se transfiere consecutivamente de un reactor a otro. Tal versión del proceso con respecto a los reactores 19 y 35 no se muestra en la Fig. 1 debido a su simplicidad.

De acuerdo con el método presentado, EL PROCESO DE PRODUCCIÓN DE PREPARADOS HÚMICOS BIOLÓGICAMENTE ACTIVOS (SOLUCIONES SIN BALASTO DE COMPOSICIONES DE ÁCIDO HÚMICO DE DIVERSAS CONCENTRACIONES _Y CON DIVERSAS COMPOSICIONES RESIDUALES MÍNIMAS DE FRACCIONES SÓLIDAS POR TAMAÑO) se realiza en DOS versiones. La primera versión es la siguiente.

En la primera etapa, los humatos de balasto en forma de geles en suspensión se preparan como se describió anteriormente. En este caso, la suspensión 130 obtenida se envía mediante el interruptor 62 al tambor de expulsión 74 mediante el cual se extraen las sustancias volátiles de esta composición suspensión (gases 75 que se forman como resultado de reacciones químicas y que se desprenden de leonardita como resultado de su mecanodestrucción). Estas sustancias volátiles 75 se recogen, condensan y almacenan en el subsistema de gas especial mencionado anteriormente, y luego estos gases 75 se queman en la caldera 4, produciendo calor de proceso.

La composición de suspensión convertida 76 limpiada de gases 75 y compuesta de agua de HA y solución alcalina y una fracción sólida se envía a una unidad especial: DISOLVEDOR-DESESTABILIZADOR 77. Mientras esta unidad se llena con la composición de suspensión 76 y hasta que se retira de esta unidad, se mantiene el modo de funcionamiento del mezclador y del molino de alta velocidad de la unidad 77, que continúa la finalización del proceso de lixiviación de HA.

El tiempo de contención de la composición de suspensión en la unidad 77 en estado turbio es de 1 a 5 minutos, después de lo cual esta composición se somete a división mecánica en fases sólidas y líquidas en un decantador centrífugo de alta velocidad 78. Para esto, la composición de suspensión se envía al decantador 78 a través de la línea 79 usando la bomba 80 y a través de la válvula 81.

Mientras tanto, se pone en marcha el decantador 78 y se controla la completitud de la división de la composición en fases utilizando el caudalímetro 82 y el medidor de nivel integrado en la unidad 77. La fase sólida separada 83 se envía desde el decantador 78 al secador 2 del sistema de generación de calor de proceso y preparación de briquetas de combustible, y la fase líquida 84, que es agua de Ha y solución alcalina, se envía desde el decantador 78 al depósito intermedio 87. Entonces, esta agua de HA y solución alcalina se envía desde el depósito intermedio 87 al disolvedordesestabilizador 77 utilizando la bomba 88, por las líneas 89 a 91, a través de la válvula 92, la válvula de retención 93, la válvula 94, y a través de la válvula 95. La completitud de la transferencia del agua de HA y solución alcalina desde el depósito intermedio 87 al disolvedor-desestabilizador 77 se controla utilizando el medidor de nivel integrado en el depósito 87 y utilizando el caudalímetro 96.

Antes del final del proceso de transferencia del agua y la solución alcalina al disolvedor-desestabilizador 77, se prepara una solución de proceso del 10 al 20 % de un ácido, p. ej., ácido clorhídrico, cuyo concentrado se almacena en el depósito de ácido de almacenamiento 97. Con este fin, el mezclador de ácido 70 se llena primero con una dosis de agua a través de las líneas 53 y 98, a través de la válvula de retención 99, a través de las válvulas 54 y 100. Luego se enciende el agitador del mezclador de ácido 70, y luego, las válvulas 101 y 102 se abren y el ácido se dosifica (por gravedad) a través de la línea 103 al mezclador 70. La dosis de ácido en este caso se controla por medio de medidores de nivel integrados en el depósito de ácido de almacenamiento 97 y en el mezclador de ácido 70. En 5 a 10 segundos, una vez que termina la dosificación, el agitador del mezclador de ácido 70 se detiene.

Más adelante, mientras funcionan el agitador y el molino de alta velocidad del disolvedor-desestabilizador 77, la dosis de ácido se transfiere del mezclador 70 al disolvedor-desestabilizador 77 por gravedad a través de la línea 104, a través de las válvulas 105 y 106, llevando a cabo así el proceso de acidificación del medio que se está convirtiendo con el pH disminuido a 1,5 desde 3, mientras que los HA se retiran de la solución a la fase pesada en forma de pulpa coagulada. La dosis de la solución ácida introducida en el disolvedor-desestabilizador 77 se controla utilizando el caudalímetro 155. Un floculante 107 se añade en un periodo de 2 a 4 minutos después de que se completa la introducción del ácido en el disolvedor-desestabilizador 77 si es necesario, y su agitador y molino de alta velocidad se detienen después de 2 a 4 minutos más.

Durante los próximos 5 a 20 minutos (dependiendo del uso del floculante), e1HA se sedimenta en forma de gel o grandes flóculos. Una parte de la fase líquida, la solución madre, que es la solución de los productos de neutralización alcalina y ácida, se retira de un cierto nivel de disolvedor-desestabilizador 77 por medio de la bomba 108 a través de las líneas 109 y 110, a través de la válvula 111, al sistema de tratamiento y desalación de agua 1, donde se desala esta solución y se producen sales de condiciones comerciales, mientras que el agua pura se devuelve a los principales procesos tecnológicos.

Entonces, se pone en marcha el agitador y el molino de alta velocidad del disolvedor-desestabilizador 77, y se introduce en este álcali seco 112, elevando el pH de 8,5 a 10. Por tanto, los HA se transfieren de la fase pesada (en 1 a 2 minutos del funcionamiento del agitador y el molino de alta velocidad del disolvedor-desestabilizador 77) a una nueva solución secundaria (un producto que ahora se obtiene con la concentración de HA aumentada del 10 al 15 %). En este caso, la concentración de la solución de HA obtenida está determinada no solo por el contenido de HA en la solución alcalina primaria, sino también por la cantidad de solución madre recogida del disolvedor-desestabilizador 77.

El producto así obtenido (UN PREPARADO BIOLÓGICAMENTE ACTIVO, SOLUCIÓN DE COMPOSICIÓN DE ÁCIDO HÚMICO SIN BALASTO) se transfiere al depósito comercial de almacenamiento 113 por medio de la bomba 88, a través de las líneas 109, 114, 89, 90 y 115, a través de las válvulas 111 y 116. En este caso, la completitud de la transferencia del producto al depósito comercial de almacenamiento 113 se controla utilizando el caudalímetro 117 y el medidor de nivel integrado en el disolvedor-desestabilizador 77. El producto se toma del depósito de almacenamiento 113 para su venta por la línea 118, a través de la válvula 119.

La solución acuosa de este producto se puede utilizar para un cultivo de plantas eficaz. En este caso, para utilizar la solución obtenida en procesos hidropónicos, además, se purifica en el filtro 120 y se envía al depósito comercial de almacenamiento 121. En este caso, la solución de HA obtenida y aquella en el disolvedor-desestabilizador 77 se denomina semiproducto y se envía al filtro 120, también con la bomba 88, por las líneas 109, 114, 89 a 91 y 121, a través de la válvula 111, 94 y 122.

La solución filtrada es un producto que contiene 0,5 % de partículas en fase sólida o menos con tamaños inferiores a 40 |jm y se puede utilizar en el cultivo de plantas mediante procesos hidropónicos. Este producto se envía desde el filtro 120 por las líneas 123 y 160, a través de la válvula 124, al depósito de almacenamiento 121. El producto se envía a la venta desde el depósito de almacenamiento 121 por la línea 125 y a través de la válvula 126.

La fase sólida residual 127 se envía desde el filtro 120 utilizando el transporte de proceso 128 al sistema de preparación de briquetas de combustible, donde esta fase sólida 129 se carga en el secador 2.

En la segunda versión de acuerdo con el método presentado, EL PROCESO DE PRODUCCIÓN DE PREPARADOS HÚMICOS BIOLÓGICAMENTE ACTIVOS (SOLUCIONES SIN BALASTO DE COMPOSICIONES DE ÁCIDO HÚMICO DE DIVERSAS CONCENTRACIONES Y CON DIVERSAS COMPOSICIONES RESIDUALES MÍNIMAS DE FRACCIONES POR TAMAÑO), se lleva a cabo de la siguiente manera.

En la primera etapa, se prepara un "producto" de baja concentración, en concreto, agua de HA y solución alcalina 84, que se toma del decantador 78 (fase líquida) como se describió anteriormente al depósito intermedio 87.

Entonces, en la segunda etapa del proceso, esta agua de HA y solución alcalina se envía desde el depósito intermedio 87 al aparato de evaporación al vacío 131 con vistas a aumentar su concentración. Esta se envía mediante la bomba 88, que desempeña el papel de una bomba de carga para la bomba de alta presión 132 en esta "versión de proceso", por las líneas 89, 90, 133 y 134 a través de las válvulas 92 y 135 y la válvula de retención 93. En este caso, antes de enviar el agua de HA y la solución alcalina al aparato de evaporación al vacío 131, esta solución se somete a activación en el emulsionante eyector 136 en modo hidrodinámico de precavitación. El funcionamiento del emulsionante eyector 136 en tal modo se asegura por medio de la bomba de alta presión 132, el regulador regulado 137, con el que se asegura la contrapresión necesaria, y un depósito intermedio (no mostrado). La completitud del uso del agua de HA y la solución alcalina tomada del depósito intermedio 87 se controla mediante el caudalímetro 117.

Para evitar la destrucción térmica de los HA, el funcionamiento del aparato de evaporación 131 se mantiene en modo de ebullición de agua al nivel de 60 °C utilizando la bomba de vacío 138 creando una presión de 19,87 kPa en el condensador 139 y, a través de la línea de vacío 140 respectivamente, en el aparato de evaporación 131.

Se bombea agua pura desde la trampa de condensado 141 con la bomba de condensado 142 al depósito intermedio 143 para condensado por la línea 144, a través de la válvula 145. Esta agua condensada pura se utiliza más adelante si y cuando es necesario "devolviéndola" al sistema de tratamiento de agua 1 con vistas a reponer el consumo de agua de proceso o preparar la solución de peróxido de hidrógeno o mientras se preparan preparados fúlvicos como se describirá a continuación. Con este fin, el agua se envía desde el depósito intermedio 143 mediante la bomba 146, por las líneas 147 y 12 al sistema de tratamiento de agua 1, a través de las válvulas 148 y 11, la válvula de retención 149 y a través de la válvula 23. En otro caso mencionado anteriormente, el agua del depósito intermedio 143 se envía mediante la bomba 146, por las líneas 147, 12 y 150 al mezclador 10, a través de las válvulas 148 y 13, la válvula de retención 149 y a través de la válvula 23. En otro caso más mencionado anteriormente, el agua pura del depósito intermedio 143 se envía mediante la bomba 146 y la bomba de dosificación 21, por la línea 147, a través de un depósito intermedio (no mostrado) al reactor mecanoquímico 19, a través de las válvulas 148 y 24, así como a través de la válvula de retención 149.

El modo de funcionamiento del aparato de evaporación al vacío 131 también se asegura introduciendo vapor de calentamiento 151 en este desde la caldera 4. Para regular la alimentación del vapor de calentamiento y estabilizar la temperatura de ebullición del agua en el nivel de 60 °C en este aparato 131, se utilizan el sensor térmico 152 y la válvula ajustable 153. En la Fig. 1, el vapor residual devuelto para calentar desde el aparato 131 a la caldera 4 se muestra con el número 154.

Por tanto, parte del agua se elimina de la solución de HA utilizando el aparato de evaporación al vacío 131, lo que aumenta el contenido de HA en la solución a la condición comercial requerida. El producto terminado (la solución de HA del aparato 131) se lleva al depósito de almacenamiento 113 o al depósito de almacenamiento 121, dependiendo del contenido mínimo permisible de partículas sólidas residuales en el producto.

La solución de HA terminada se toma del aparato 131 usando una bomba de producto y un depósito intermedio (no mostrado), por las líneas 156, 157, o por las líneas 156, 158 a 160 y utilizando válvulas logísticas 161 a 163.

De acuerdo con el método presentado, EL PROCESO DE PRODUCCIÓN DE PREPARADOS ALTA Y BIOLÓGICAMENTE ACTIVOS (SOLUCIONES SIN BALASTO DE COMPOSICIONES DE ÁCIDO FÚLVICO DE DIVERSAS CONCENTRACIONES CON LA MÍNIMA COMPOSICIÓN RESIDUAL DE FRACCIONES SÓLIDAS POR TAMAÑO) se realiza en dos versiones. Se utiliza una materia prima como la leonardita debido al hecho de que la leonardita es la materia prima más rica para la producción de preparados húmicos, ya que su contenido de sustancia húmica (protohúmica) alcanza el 90 % [14, 32].

De acuerdo con la primera versión como la más sencilla, los FA se extraen de la leonardita utilizando agua pura y una mecanoactivación optimizada adaptativamente. La relativa simplicidad del proceso tecnológico consiste en el hecho de que no se utilizan sustancias químicas en esta versión.

Sin embargo, en este caso, los HA contenidos en la fase sólida que escapan del proceso se pierden. Al mismo tiempo, el carbono orgánico se transfiere a las briquetas de combustible, lo que da lugar a que las pérdidas mencionadas se repongan en términos de energía.

El proceso tecnológico se lleva a cabo de la siguiente manera:

Se pone en marcha el reactor mecanoquímico 19 y se alimenta en este leonardita molida 20 preparada como se describe anteriormente. Al mismo tiempo, se alimenta agua pura al reactor 19 a través de la línea 25 utilizando la bomba de dosificación 21, por la válvula 24.

En este caso, los flujos de leonardita 20 y agua pura se regulan en función de la curva de servicio de agua prescrita de 2 a 3, dependiendo de las características de la leonardita de materia prima 27 y teniendo en cuenta su contenido de agua que se controla mediante el sensor 26. La leonardita se convierte en modos de mecanoactivación adaptativamente optimizada y también en el reactor mecanoquímico 35. Las sustancias volátiles formadas (gases 39 y 75 que, como se ha especificado anteriormente, se utilizan para generar calor de proceso) se eliminan.

La dosis de proceso de la composición de reacción 76 se recoge en el disolvedor-desestabilizador 77, desde donde se envía para la división de fase mecánica en el decantador 78, por la línea 79, usando la bomba 80, a través de la válvula 81. La fase sólida 83 se envía desde el decantador 78 al secador 2 del sistema de preparación de briquetas de combustible, mientras que la fase líquida 84, que es una solución de FA y una pequeña parte determinada de HA solubles en agua, se recoge en el depósito intermedio 87. Entonces, la solución de FA se somete a filtración para asegurarse de que contiene partículas sólidas con un tamaño máximo de 40 |jm, y la solución filtrada se envía al depósito de almacenamiento 167 desde el filtro 120 o desde el filtro 120 a través del aparato de evaporación al vacío 131, y así se obtiene una solución concentrada de FA. La solución de FA se alimenta al filtro 120 desde el depósito intermedio 87 utilizando la bomba 88 , por las líneas 89, 91 y 121, a través de las válvulas 92, 94 y 122 y a través de la válvula de retención 93. La completitud de la extracción de la solución de FA para la filtración se controla utilizando el medidor de nivel integrado en el depósito intermedio 87 y de acuerdo con las indicaciones del caudalímetro 96.

La solución de FA filtrada de baja concentración se envía desde el filtro 120 al depósito de almacenamiento 167 utilizando la presión residual después del filtro 120, por las líneas 123, 159 y 168, a través de las válvulas logísticas 124 y 163.

En el otro caso, la solución de FA filtrada de baja concentración se envía desde el filtro 120 al aparato de evaporación al vacío 131 por las líneas 123, 133 y 134, a través de la válvula 169, utilizando la bomba de alta presión 132 y mediante el emulsionante eyector 136 y el regulador ajustable 137, cuyo uso y funcionamiento previstos se describen anteriormente. Como resultado del funcionamiento del aparato de evaporación al vacío 131, se obtiene la solución concentrada de FA, un producto comercial. Este producto también contiene una pequeña cantidad de HA activos, solubles en agua y de bajo peso molecular. Las propiedades de este producto en la aplicación mejoran algo debido a los HA. El producto terminado se envía al depósito de almacenamiento 167 por las líneas 156, 158 y 168, a través de las válvulas logísticas 161 y 162.

De acuerdo con la segunda versión de la preparación de la solución de FA, la extracción se lleva a cabo mediante hidróxido de sodio o potasio mientras que también se utiliza una mecanoactivación adaptativamente optimizada. En el proceso tecnológico se utiliza ácido clorhídrico u ortofosfórico. El proceso tecnológico de acuerdo con esta versión asegura la producción no solo de la solución de producto FA, sino también la solución de HA que también es un producto comercial.

El proceso tecnológico se lleva a cabo de la siguiente manera:

En la primera etapa del proceso tecnológico, se prepara una composición de reacción a partir de leonardita usando lixiviación basada en hidróxido de sodio o potasio (de lo contrario, se utilizan sus pirofosfatos) o sin utilizar sustancias químicas y utilizando en su lugar el proceso físico de corrección del pH como se ha descrito anteriormente, y la composición de reacción se concentra en el disolvedor-desestabilizador 77. En este caso, el proceso de oxidación en fase líquida de la leonardita se puede realizar con antelación en función de sus características iniciales. El proceso de oxidación en fase líquida de acuerdo con la presente invención también se describió anteriormente. Entonces, la composición de reacción se envía desde el disolvedor-desestabilizador 77 para la división de fase al decantador 78 como también se ha descrito anteriormente. La fase sólida 83 se envía desde el decantador 78 al secador 2 del sistema de preparación de briquetas de combustible, mientras que la fase líquida, que es una solución de composición de HA y FA, se envía al depósito intermedio 87 por la línea 84. Entonces, esta solución de composición se transfiere usando la bomba 88 al disolvedor-desestabilizador 77 por las líneas 89 a 91, a través de la válvula de retención 93 y a través de las válvulas 92, 94 y 95. La completitud de la transferencia de la solución de composición desde el depósito intermedio 87 al disolvedor-desestabilizador 77 se controla utilizando el medidor de nivel integrado en el depósito 87 y utilizando el caudalímetro 96.

Más adelante, durante el funcionamiento del agitador y el molino de alta velocidad del disolvedor-desestabilizador 77, se introduce en este una solución ácida, descendiendo el pH a 1,5 de 2,5 y el proceso de extracción de los HA de la fase líquida a la fase pesada en forma de pulpa coagulada se lleva a cabo en 5 a 15 minutos. Se introduce ácido clorhídrico o ácido ortofosfórico en el disolvedor-desestabilizador 77 del mezclador de ácido 70 por la línea 104, a través de las válvulas 105 y 106. En este caso, la dosificación de la solución ácida se controla utilizando el medidor de nivel integrado en el mezclador de ácido 70 y utilizando el caudalímetro 155. Para acelerar el proceso de extracción de HA de la fase líquida, el floculante 107 se puede introducir en el disolvedor-desestabilizador 77. Como resultado de la finalización del proceso de transferencia de los HA a la fase pesada, los FA permanecen disueltos en la fase líquida. El agitador y el molino de alta velocidad del disolvedor-desestabilizador 77 se detienen y los HA en forma de flóculos gelatinosos se sedimentan en el fondo del disolvedor-desestabilizador 77 durante 10 a 20 minutos.

Entonces, utilizando las capacidades técnicas del disolvedor-desestabilizador 77 (que se mostrará en detalle a continuación), la fase líquida del disolvedor-desestabilizador 77, que es una solución de FA, se transfiere al depósito intermedio 166 utilizando la bomba 88 , por las líneas 109, 114, 89 a 91 y 85, a través de las válvulas 111, 94 y 86. La solución de FA se envía desde el depósito intermedio 166 utilizando la bomba 88 al filtro 120, donde las partículas sólidas 127 con tamaños superiores a 40 jm se separan y se envían al portador 128 para su eliminación en el sistema de preparación de briquetas de combustible. La solución de FA se alimenta al filtro 120 por las líneas 170, 89 a 91 y 121, a través de las válvulas 171, 94 y 122 y a través de la válvula de retención 172. La completitud de la extracción de la solución de FA del depósito intermedio 166 para la filtración y luego para la concentración se controla utilizando el medidor de nivel integrado en el depósito 166 y de acuerdo con los datos del caudalímetro 96.

Entonces, la solución de FA filtrada se envía desde el filtro 120 al aparato de evaporación al vacío 131, y la concentración del producto se incrementa como ya se ha descrito anteriormente. El producto terminado (solución concentrada de FA) se envía al depósito de almacenamiento 167.

Se vierte una solución de agua y alcalina que se dosifica desde el mezclador alcalino 50 por medio de la bomba de dosificación 48 sobre los HA sedimentados en el disolvedor-desestabilizador 77. Esta solución se envía por las líneas 47 y 173, a través de las válvulas 49, 165 y 174. La dosificación se controla utilizando el medidor de nivel integrado en el mezclador alcalino 50 y de acuerdo con los datos del caudalímetro 51. Al mismo tiempo, el agitador y el molino de alta velocidad del disolvedor-desestabilizador 77 se encienden y los HA se disuelven en este en un periodo de 1 a 2 minutos después del final de la introducción de la solución alcalina. Entonces, la solución de HA, como se ha descrito anteriormente, se envía al depósito de almacenamiento 113 o, usando filtración, al depósito de almacenamiento 121.

La solución de FA obtenida posee una actividad biológica extremadamente alta y es de alto valor comercial. Los FA tienen pesos moleculares relativamente pequeños y, en consecuencia, penetran las raíces, tallos y hojas de las plantas también. Mientras penetran, los FA aportan micronutrientes de la superficie de las plantas a sus tejidos. Cuando se aplica sobre el follaje, un FA transporta micronutrientes directamente a los centros metabólicos de las células vegetales [31, 37].

Si se han utilizado hidróxido de potasio y ácido ortofosfórico en el proceso de obtención de este producto (como se especifica anteriormente), dicho producto se puede utilizar en la cría de animales, avicultura y piscicultura.

Unos preparados húmicos biológicamente activos (sales de HA "secas" sin balasto y preparados sin balasto alta y biológicamente activos), sales de ácido fúlvico "secas", fulvatos, se preparan de acuerdo con los procesos descritos anteriormente, siendo la única diferencia que los productos se secan en un aparato de evaporación al vacío 131 hasta el contenido de agua correspondiente a sus condiciones comerciales. La retirada de productos terminados en la Fig. 1 está marcada con el número 175.

LA PREPARACIÓN DE BRIQUETAS DE COMBUSTIBLE de acuerdo con la presente invención se realiza de la siguiente manera:

Las fracciones sólidas residuales (después de los procesos de preparación de preparados húmicos y fúlvicos) 83 y 129, que constan principalmente de carbono orgánico y del 10 al 25 % de componentes minerales, se envían al secador 2 del sistema de preparación de briquetas de combustible, donde se elimina una parte de la humedad de este material, reduciéndose su contenido del 40 al 60 % al 15 al 20 %. Durante el secado de este material, este material seco 176 se dosifica en el extrusor 3 en un flujo continuo por medio de vueltas y "soplado" con gases calientes, por ejemplo, como un lecho fluidizado. El extrusor 3 se calienta con gases de combustión calientes 177 procedentes de la caldera 4 cuando una parte de las briquetas de combustible 178 que se están produciendo se quema allí y se quema la parte combustible de las sustancias volátiles 179 (el total de las sustancias volátiles 39 y 75 que se extrae de la materia prima del carbón mientras se convierte en fertilizantes húmicos y preparados de ácido húmico y fúlvico).

La temperatura de los gases de combustión que calientan las partes en contacto térmico del extrusor 3 con el material 176 se regula dentro del intervalo de 600 a 650 °C de acuerdo con las indicaciones de un pirómetro (no mostrado) y por medio de válvulas reguladoras 180 y 181.

Otros "canales" para la regulación de la temperatura de los gases 177 que calientan el extrusor 3 incluyen las máquinas para la transferencia de combustible (no mostradas) de briquetas 178 y sustancias volátiles 179 a la caldera 4. El potencial exceso de calor de los gases de combustión 182, de la caldera 4 se ventila a la atmósfera por medio de la válvula reguladora 181. Los gases de combustión de calentamiento 177, mientras pasan por el extrusor 3, ceden una parte de su calor en este. Y entonces, estos gases 182, oscilando su temperatura entre 400 y 450 °C, se envían al secador 2, donde estos gases ceden la otra parte de su calor para eliminar la humedad de las fracciones sólidas de los materiales 83 y 129 y para su calentamiento. Entonces, estos gases de combustión 183, enfriados a una temperatura de 110 a 115 °C, se retiran del secador 2 a la atmósfera.

Durante la semicoquización del material 176 en el extrusor 3, una composición de vapor y gas [27, p. 197] cuyos gases se componen parcialmente de sustancias combustibles, lo que hace que los gases de escape 184 se envíen desde el extrusor 3 a la caldera 4 para que se queme su parte combustible, se retira de este material.

Después de que las briquetas de combustible 185 abandonan el extrusor 3, se enfrían y se almacenan 186, así como se empaquetan en envases comerciales.

EL REACTOR MECANOQUÍMICO para la conversión de medios de alta viscosidad, incluidas suspensiones y pulpas, que se divulga en el presente documento, se ilustra con los dibujos tal como se construyen en las Figs. 2 a 5. La disposición de diseño del reactor se representa en la Fig. 2. Aquí, el cuerpo del reactor, que se monta sobre guías fijas 188 mediante uniones roscadas 189, se marca con el número 187. En este caso, la caja 190, 191 del reactor se hace dividida, compuesta por la parte estacionaria (caja 190) y la parte móvil (caja 191), que se puede mover usando ruedas 192 en guías 188 a la posición de mantenimiento preventivo y reparación.

Un motor eléctrico (no mostrado) que acciona el disco de rotor 193 fijado en el manguito de soporte 194, que, a su vez, está rígidamente conectado con el eje de transmisión hueco 195 del extractor hidráulico, que se muestra en la caja 196, blindajes 197, cojinetes 198 y puerto de carga 199, se coloca en el cuerpo 187. En este caso, en el puerto de carga 199 desde la parte superior está instalado un accionamiento autónomo de tornillo ajustable (no mostrado), y la superficie interna del puerto 199 está equipada con un inserto 200 hecho de un material antiadherente.

Un motor eléctrico (no mostrado) que acciona el disco de rotor 201 fijado en el manguito de tornillo de soporte 202, que, a su vez, se fija rígidamente en el eje de transmisión 203 del conjunto de cojinetes de soporte 204, se coloca en la caja móvil 191.

Un tornillo de consola pequeño 206, que se inserta axialmente en el eje de transmisión hueco 195 del extractor hidráulico, en cuya superficie interna el tornillo 207 de "abrazo radial" está rígidamente fijado, se fija en el manguito de tornillo de soporte 202 mediante el manguito adaptador 205.

El anillo colector de distribución del extractor hidráulico conectado con el puerto de carga 199 en un lado y conectado a los huecos de la válvula hidráulica 209 hechos en el eje de transmisión hueco 195 del extractor hidráulico se muestra con el número 208. Aquí, la dirección de la rotación operativa del eje de transmisión 211, el eje de transmisión hueco 195 del extractor hidráulico se muestra con el número 210. La dirección de funcionamiento de la rotación del eje de transmisión 203 se muestra con el número 212.

Unas filas circulares de varillas de cojinete 214 y 215 respectivamente se fijan en los discos de rotor 193 y 201 utilizando fijaciones desmontables 213, por ejemplo, cierres de pinzas.

El anillo colector de distribución de la caja estacionaria 190 conectado al accesorio de manguito 217 para introducir componentes líquidos en el reactor en un lado y conectado a los puertos de válvula 218 hechos en el manguito de soporte 194 en el otro lado se muestra con el número 216. En este manguito de soporte 194 están fijadas unas palas 219 de bomba y tornillo que aseguran la fiabilidad de la colada del flujo del medio que se está convirtiendo en el área de interacción de activación de las varillas 214 y 215.

Se colocan unas palas 220 de reflexión y dirección fijas en el hueco de descarga 221 del reactor, y para garantizar la fiabilidad de la eliminación del medio de alta viscosidad que se está convirtiendo del reactor, estas palas, así como el hueco de descarga 221 en sí mismo, están conectadas con el dispositivo electromagnético de impacto de vibración 222.

Unas roscas de una vuelta de minitornillo realizadas en las superficies cilíndricas de los discos de rotor, que reflejan activamente los materiales que se están convirtiendo a partir de los huecos entre los discos de rotor y la superficie "cilíndrica" interna de la caja 190 del reactor cuando los rotores giran, se muestran con el número 223.

Unas señales acústicas, incluidos los ruidos de tipo cavitación, se recogen del área de reacción usando el sensor acústico 224 integrado en la caja 190.

La colocación de minirrotores de limpieza 225 en la caja 190 del reactor mecanoquímico con varillas de limpieza 226 instaladas en ellos se muestra en detalle en la Fig. 3. Aquí, la dirección de rotación de los minirrotores 225 se muestra con el número 227, y la dirección de rotación del disco de rotor 201 con las varillas 215, cuya fila periférica es la más cercana a los minirrotores de limpieza 225, se marca con el número 228. La dirección de rotación del disco de rotor 193 (no mostrado) con las varillas 214 se muestra en la misma Fig. 3 con el número 229.

Se marcan las direcciones 230 del movimiento del medio que se está convirtiendo bajo la influencia de las palas 219 de bomba y tornillo que aseguran la fiabilidad de la colada del flujo de este medio al área de la interacción de activación de las varillas 214 y 215. En este caso, la dirección 231 de la rotación de las palas 219 de bomba y tornillo coincide con la dirección de rotación del disco de rotor 193 (no mostrado en la Fig. 3). La dirección de rotación del manguito de tornillo de soporte 202, que ayuda a alimentar el medio que se está convirtiendo en palas 219 de bomba y tornillo, se muestra con el número 232.

La orientación y colocación de los huecos de válvula 209 hechos en el eje de transmisión hueco 195 del extractor hidráulico se muestran en la Fig. 4 en detalle. Es aquí donde el anillo colector de distribución del extractor hidráulico conectado al puerto de carga 199 (no mostrado en la Fig. 4) se muestra con el número 208. El mismo anillo colector de distribución 208 también está conectado a los huecos de válvula 209. Los elementos de sellado que garantizan la impermeabilidad de los cojinetes 198 del conjunto de extractor hidráulico del medio que se está convirtiendo se muestran con el número 233.

El diseño general del rotor sin varillas 234 con superficies radiales y onduladas 235 diseñado para la conversión de medios de flujo lento especiales y anormalmente viscosos en el reactor mecanoquímico se muestra en la Fig. 5.

EL FUNCIONAMIENTO DEL REACTOR MECANOQUÍMICO (a excepción de la química de los procesos, que se describe arriba en detalle, desde la perspectiva de la mecánica) SE REALIZA DE LA SIGUIENTE MANERA.

En primer lugar, los accionamientos de movimiento principal de los reactores se inician con la rotación de los ejes 203 y 211 y los respectivos discos de rotor 193 y 201. Entonces, el componente principal (viscoso o muy viscoso) que se está convirtiendo se alimenta al reactor a través del puerto de carga 199, y después de un breve tiempo de retraso (0,5 a 2,5 segundos), un flujo de componente líquido se dirige al interior del reactor a través de un accesorio de manguito 217. La dosificación de los flujos de los componentes que se están convirtiendo en el reactor, las velocidades de sus principales accionamientos de movimiento y el tiempo de retraso están de acuerdo con el procedimiento operativo del proceso correspondiente a la química del proceso de conversión. El dispositivo electromagnético de vibración-impacto 222 se enciende entonces, después del tiempo de retraso, igualmente.

El componente viscoso o muy viscoso que se está convirtiendo se alimenta al anillo colector de distribución 208 y, a través de este, en los huecos de válvula hidráulica 209 por medio de un accionamiento de tornillo 18. Las superficies de los huecos de válvula hidráulica 209 están orientadas espacialmente de modo que estas superficies forman la bomba que refleja las fuerzas que afectan al flujo del componente que se está convirtiendo (al eje de rotación del eje 195 en la dirección radial y al área de la interacción activa de las varillas 214 y 215 del reactor en la dirección axial del eje 195) mientras gira el eje de transmisión hueco 195. Esto asegura el avance del medio que se está convirtiendo con el cambio en su dirección y asegura la transferencia del flujo del componente que se está convirtiendo desde el puerto de carga fijo 199 a la cavidad del eje de transmisión giratorio 195. Aquí, el componente viscoso o muy viscoso que se está convirtiendo entra en el campo del efecto de las fuerzas que lo impulsan "en todos los lados": desde el tornillo de consola pequeña axial 206 y desde el tornillo 207 de "abrazo radial", que se realiza en vueltas de rosca a izquierdas. Por tanto, se lleva a cabo una inyección garantizada del componente viscoso o muy viscoso que se está convirtiendo en la cavidad interna 194 del manguito de soporte 194. Como resultado de dicha inyección, el componente que se está convirtiendo en la cavidad interna del manguito de soporte 194 está expuesto a una cierta presión del extractor hidráulico, lo que da como resultado que se recoja libremente al sostener el manguito de tornillo 202 y se dirija hacia las palas 219 de bomba y tornillo, con lo que el flujo de la composición que se está convirtiendo se vierte en el área de interacción de activación de las varillas 214 y 215. Aquí, el medio que se está convirtiendo ya se llama composición, ya que el flujo del medio "que corre" a las palas 219 de bomba y tornillo (aquí mismo) es donde se inyecta el componente líquido utilizando las bombas de dosificación 21 o 48 a través de los puertos de válvula 218, que se alimentan desde el anillo colector de distribución 216 de la caja estacionaria 190, que, a su vez, se alimenta a través del accesorio de manguito 217.

La conversión mecanoquímica de los componentes de reacción se lleva a cabo en las áreas de interacción activa de las filas circulares de varillas 214 y 215 como se describió anteriormente debido a los parámetros ajustables estáticos y dinámicos de acuerdo con el procedimiento operativo del proceso. Durante esta conversión, los componentes de reacción, afectados por fuerzas gravitacionales y centrífugas, avanzan sobre la zona de reacción en direcciones radiales con respecto a los ejes de rotación de los discos de rotor 193 y 201.

Al llegar a la periferia de los discos de rotor, la composición que se está convirtiendo se fuerza a moverse a lo largo de la superficie cilíndrica interna de la caja 190 del reactor, expuesta a fuerzas de fricción de atracción que actúan desde la fila periférica de varillas 215, como se muestra en la Fig. 3 con el número 236. En este caso, los componentes verticales de este movimiento, el de la izquierda del eje A, se dirigen favorablemente hacia la retirada del componente de reacción del reactor, es decir, hacia el hueco de descarga 221. Los componentes verticales de "este" movimiento circular (marcados con el número 237) a la derecha del eje A están dirigidos en sentido opuesto al hueco de descarga 221 y son un factor potencial de contaminación del reactor.

Por este hecho, se aplican e incluyen minirrotores de limpieza 225 con el siguiente efecto en el conjunto de diseño de acuerdo con la concepción inventiva. En las áreas de las distancias de "contacto mínimo" entre las varillas 215 y las varillas de limpieza 226, sus vectores de velocidad (tangenciales a los círculos en los que se mueven estas varillas) coinciden en sus direcciones y están próximos en las direcciones angulares 237 del movimiento de la composición de reacción. Por este hecho, una parte del flujo en movimiento (237) de la composición que se está convirtiendo se desvía junto a cada minirrotor de limpieza 225 (en las direcciones 238) sin un consumo de energía significativo y sin formación de saltos de presión localizados allí, debido a las fuerzas de fricción activas de atracción de las varillas de limpieza 226. Y, por lo tanto, todo el flujo periférico en la dirección 237 se vuelve a formar en un nuevo flujo en la dirección 239, que a su vez, se mueve hacia el hueco de descarga 221, donde se retira del reactor en la dirección 241 bajo el efecto de la fuerza de gravitación y "encontrando favorablemente" el flujo en la dirección 240. En este caso, el flujo en la dirección 240 mencionada se forma a partir del flujo en la dirección 236 bajo el efecto de las fuerzas centrífugas y la fuerza de gravitación.

La mayor parte del flujo en la dirección 240, tal y como se muestra en la Fig. 3, diverge adicionalmente debido a la respuesta de las palas 220 de reflexión y dirección fijas y extraídas del reactor por este flujo divergente en las direcciones 242.

Aplicabilidad industrial

El método aplicado de conversión integral de caustobiolitos de la serie del carbón, sobre todo carbones marrones y leonardita, en productos que incluyen fertilizantes orgánicos y organominerales húmicos y en preparados húmicos y fúlvicos obteniendo briquetas de combustible puede aplicarse para la producción de gran tonelaje de estos productos con fines comerciales en el campo de la agricultura para la producción de alimentos ecológicos en la cría de animales, procesos de avicultura y piscicultura.

Así mismo, los productos fabricados de acuerdo con el método presentado se pueden utilizar como componentes de suelos artificiales y mejoradores, como, por ejemplo, se muestra en [88], junto con materiales de zeolita, con serpentinita y con fertilizantes minerales.

La mayoría de los equipos asociados a los procesos de preparación de los productos obtenidos de acuerdo con la presente invención en las industrias de varios países han sido ensayados y están en funcionamiento.

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Claims

REIVINDICACIONES

1. Un método de conversión integral de caustobiolitos de la serie del carbón, sobre todo carbones marrones y leonardita, en fertilizantes húmicos orgánicos y organominerales y en briquetas de combustible utilizando el carbón residual, en donde dichos fertilizantes húmicos se seleccionan de: fertilizantes orgánicos de balasto en forma de geles en suspensión, fertilizantes organominerales de balasto en forma de geles en suspensión, soluciones sin balasto de ácido húmico, soluciones sin balasto de ácido fúlvico, sales de ácido húmico secas sin balasto y sales de ácido fúlvico secas sin balasto; incluyendo dicho método:

- el rendimiento de los procesos clave en flujos continuos;

- separación mecánica de suspensiones en fases sólidas y líquidas en el campo centrífugo,

- el uso de procesos de acidificación de la fase líquida separada con la extracción de ácidos húmicos de la fase líquida a la fase pesada (pulpa coagulada),

- reciclado del agua residual,

en donde

- la materia prima se muele de antemano hasta un grado de 0-3 mm,

- el agua utilizada en el proceso es previamente depurada y ablandada electroquímicamente;

- la materia prima se somete a dos tratamientos de mecanoactivación o activación mecanoquímica consecutivos en un primer reactor y en un segundo reactor, respectivamente, a una temperatura no superior a 60 °C, en donde el tratamiento en el primer reactor comprende oxidación en fase líquida con peróxido de hidrógeno o tratamiento con agua; y el tratamiento en el segundo reactor comprende lixiviación mediante tratamiento alcalino acuoso; y

en donde la mecanoactivación y/o activación mecanoquímica se realiza con una curva de servicio de agua que varía de 0,9 a 2,5, con la dispersión de las composiciones de reacción por fricción y desplazamiento dinámico de las capas del medio que se está convirtiendo, estando acompañada esta mecanoactivación de la introducción dosificada de 10 a 40 MJ por metro cúbico de energía en este medio, aplicando un impacto dinámico (impulso hidráulico) en el medio que se está convirtiendo con un intervalo de frecuencia desde el infrasonido hasta las frecuencias que bordean el ultrasonido; en donde se asegura el mantenimiento automático de los parámetros máximos de introducción de energía mecánica en el medio que se está convirtiendo con su limitación automática en el área de subcavitación mediante la detección de ruidos de cavitación por sondas acústicas dentro de los reactores con el fin de evitar la caída de los reactores mecanoquímicos en modos de cavitación.

2. El método de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que para fabricar algún producto u otro de los posibles de acuerdo con el método, se redirigen los flujos de material de las composiciones de reactivos que se están convirtiendo sobre diversos equipos, organizando así ciclos de proceso para la fabricación de algún producto u otro.

3. El método de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que el proceso de lixiviación se realiza sin utilizar álcalis químicos y se aplica previamente un proceso físico especial de tratamiento del agua sin utilizar reactivos químicos, el agua está saturada con hidroxilos OH, lo que asegura el aumento del pH a valores en el intervalo de 8,45 a 9.

4. El método de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que para obtener preparados extrapuros aptos para su uso en medicina, la cría de animales, avicultura y piscicultura, se utiliza un proceso tecnológico sin oxidación preliminar de la materia prima y con lixiviación de ácido húmico mediante pirofosfatos de sodio o potasio.

5. El método de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que, durante la conversión de la materia prima en productos, se añaden fertilizantes minerales y/o micronutrientes a las mezclas de reacción.

6. El método de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que, para acelerar el proceso de extracción de ácidos húmicos de la fase líquida a la pesada en forma de pulpa coagulada, que se manifiesta en aglomeración, se utilizan floculantes.

7. El método de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que, durante la preparación de preparados fúlvicos, se utiliza la división gravitacional de mezclas en componentes por densidad, seleccionándose estos componentes de entre diversos niveles, para garantizar procesos posteriores de aumento de la concentración de los preparados.

8. El método de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que se utiliza filtración fina.

9. El método de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que se utiliza el secado del producto al vacío a baja temperatura en el estado de contenido de agua comercial, y antes del proceso de secado al vacío, se utiliza el proceso hidrodinámico de precavitación de emulsificación, que activa la solución para su secado más efectivo con la reducción de la destrucción térmica de sustancias útiles en los productos, que también puede ocurrir durante los procesos de secado al vacío debido a la existencia de carga térmica.

10. El método de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que se usan los procesos de desalación de aguas de descarga, que son productos de soluciones de neutralización alcalina y ácida, con la separación de sales.

11. El método de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que durante las conversiones mecanoquímicas de las composiciones de reacción, las sustancias volátiles contenidas en el componente de la materia prima se descargan y la parte combustible de estas sustancias volátiles se utiliza para la generación de calor que se utilizará en los procesos del método que requiere calentamiento.

12. El método de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que se introduce un agente antiespumante en la composición de reacción que se está convirtiendo.

13. El método de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que una determinada parte de las briquetas de combustible que se están produciendo se utilizan para la generación de calor del proceso.