RU13656U1 - Установка для получения гуминовых веществ - Google Patents

Abstract

Установка для получения гуминовых веществ. Полезная модель относится к получению гуминовых веществ, в частности гуматов, из бурого угля и может применяться в з леперерабатывающей промыщленности и сельском хозяйстве, поскольку гуматы являются стимуляторами роста растений.

Полезная модель заключается в том, что с целью повыщения выхода гуминовых веществ, установка содержит смесрггель бурого угля и щелочи, камеру для сушки и термообработки смеси угля со щелочью при температуре 140-150°С, двухступенчатьШ фильтр для удаления остаточного угля при фильтровании экстракта под давлением, устройство для повышения концентрации гзпи иновых вещ,еств в экстракте и вакуумную сущильную камеру.

1 с.п. формулы; 2 илл.

РЕФЕРАТ

Description

УСТАНОВКА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ГУМИНОВЫХ ВЕЩЕСТВ.

Нолезная модель относится к получению Г5 иновых веществ, в частности гуматов, из бурого угля и может применяться в углеперерабатывающей промышленности и сельском хозяйстве, поскольку гуматы являются стимуляторами роста растений.

Нзвестпа принципиальная технологическая схема аппаратов, для производства гуминовых кислот, описанная в /1, стр.34-36/ и включающая следующую цепь операций. Измельченное сырье подвергается варке в 2% растворе натриевой щелочи при температуре кипения. Соотношения сырья и реагента 1 : 10. Время взаимодействия 4 часа. Отделения остаточного сырья осуществляется декантацией раствора натриевых солей гуминовых кислот. С этой целью суспензия, полученная после варки, предварительно разбавляется холодной водой вдвое и отстаивается в течение 8-10 часов. Уровень слива надосадочной жидкости определяется опытным путем. Конструкция варочного котла предусматривает возможность удаления сырьевого ншама через нижнее сливное отверстие.

В /1, стр. 42-43/ описана так же технологическая схема получения гуматов натрия, основанная на обработке предварительно измельченного торфяного сырья 0.5% раствором тлекислого натрия, при соотношении близком к 1:20. Взаимодействие ос5Ш1ествляется в течение 2 часов при температуре кипения. Перемешивание суспензии производится барботацией сжатого воздуха.

Носле завершения варки полученнзто суспензию разбавляют в 4 раза водой и вповь доводят до кипения. Затем прекращают барботацию воздуха и оставляют на 12-20 часов в спокойном состоянии для отстаивания твердых частиц сырья. Надосадочная жидкость сливается декантацией в выпарную ванну, а остаточное сырье идет в утилизацию. Вьшаривание полученного раствора гумата натрия ведут досуха.

////r

Прототипом предлагаемой полезной модели может служить установка для получения гуматов, описанная в /3/ и включающая следующую цепь аппаратов и технологических операций. Дробилка для дробления зтля в смеси со щелочью, питатель, подающий дробленный материал в реактор с перемешивающим устройством, в котором проводится экстракция с получением раствора гумата натрия. Далее следует горизонтальная осадительная центрифуга, в которой отделяется остаточный уголь от раствора гуматов, и распылительная сушилка, где сухой гумат, направляемый далее потребителю.

Сущность предлагаемой полезной модели заключается в том, что с целью повышения выхода гуминовых веществ, установка содержит смеситель бурого угля и сухой щелочи, камеру для сушки и термообработки смеси угля со щелочью при температуре 140-150°С, двухступенчатый фильтр для удаления остаточного угля при фильтровании экстракта под давлением, устройство для повышения концентрации гуминовых веществ в экстракте и вакуумную супшльную камеру.

Перечень фигур и чертежей.

Фиг. 1. Установка для получения гуминовых веществ.

1- щековая дробилка;

2- смеситель;

3,15 - сушильная камера;

4,16 - вентиляционный патрубок;

5.17- патрубок для подвода горячего воздуха;

6.18- калорифер;

7- экстрактор;

8- теплоэлектрические нагреватели (ТЭПы);

11- гребенка;

12- емкость;

13- двухступенчатый микронный фильтр;

19- камера вакуумной сушки;

20- установка обратного осмоса низкого давления (УНО-5);

21- фильтр предварительной отчистки раствора;

22- рабочая емкость УНО-5; 24 - мембранный фильтр;

А - подача исходного сырья;

Б - загрузка зтля крупностью -2 мм и щелочи в смеситель;

В - загрузка реагента в супшльную камеру;

Г - загрузка термообработанного реагента в экстрактор;

Д - забор экстракта из экстрактора насосом;

Е - подача экстракта насосом на гребенку;

Ж - подача экстракта с гребенки через двухступенчатый микронный фильтр в емкость 12;

3 - подача экстракта из емкости 12 на гребенку;

И - подача экстракта с гребенки в сушильную камеру;

К - подача слабоконцентрированного экстракта на установку УНО-5;

Л - выход фильтрата;

М - возврат концентрата в рабочую емкость 22;

Н - подача концентрированного раствора с установки УНО-5 в супшльную камеру;

О - подача готового продукта из сушильной камеры на вакуумную сушку;

Н, С - подача горячего воздуха из калорифера в сушильные камеры;

Р - готовый продукт;

25- вентршь на линии подачи в экстрактор;

26- вентиль на линии подачи в дополнительную емкость;

27- вентиль на линии подачи на установку УНО-5;

28- вентиль на линии подачи в тару;

29- вентиль на линии из водопровода;

30- вентиль на линии выхода из дополнительной емкости;

31- вентиль на линии вьтхода из экстрактора; Т - подача на насос;

У - выход из насоса.

Установка для получения гуминовых веществ, предлагаемая в качестве полезной модели, включает щековую дробилку (1, фиг. 1) для дробления угля до класса крзшности менее 2 мм; смеситель (2, фиг. 1), в котором тремя шнеками смешивается уголь со ш;елочью; С5Ш1Ильные камеры (3, 15, фиг. 1) с калориферами (6, 18, фиг. 1), предназначенные для сушки и термической обработки смеси угля со щелочью и сущки получаемых растворов гуматов до пастообразного состояния; экстрактор (7, фиг. 1) для экстрагирования гуматов из угля; камеру вакуумной (19, фиг. 1) для окончательной сушки гуматов до влажности 8-10%; дополнительное оборудование, включающее насосы (10, 23, фиг. 1) для перекачки полз аемьге растворов; систему трубопроводов с гребенкой (11, фиг. 1,2) позволяющей перекачивать растворы в ту или иную часть установки двумя насосами; тешюэлектрические нагреватели (ТЭНы) (8, фиг. 1) для подогрева экстрагируемого раствора; двухступенчатый микронный фильтр (13, фиг. 1) для отчистки пол чаемых растворов от остаточного 5тля; установку УНО-5 (20, фиг. 1) (разработка научно-производственного предприятия БИОКОН на основе мембранного фильтрующего элемента типа ЭРН-100-1016) для концентрирования получаемых растворов в случае использования угля с низким выходом гуминовых веществ; дополнительную емкость (12, фиг. 1). Применяемое оборудование выполнено из нержавеющей

стали с содержанием хрома не менее 12 %.

Работа предлагаемой полезной модели заключается в следующем.

Уголь (А, фиг.1, здесь и далее буквами обозначены входы и выходы сырья и различных продуктов) подвергается дроблению на щековой дробилке (1) до класса крупности менее 2 мм. После дробления утолъ загружается (Б) в смеситель (2), где тщательно перемещивается с сухой щелочью, полученная смесь выгружается на противни (В) и выдерживается при комнатной температуре 0,9-1 час до полного растворения щелочи во влаге угля, а затем подается в сущильную камеру (3), где подвергается полному высупгаванию и термообработке при температуре 130-150 С в течение 4-7 часов. Процесс высущмвания и термообработки сопровождается продувкой горячим воздухом (С) из калорифера (6) через соединительный патрубок (5). После термообработки рабочая смесь подается (Г) в экстрактор (7) и экстрагируется водой в течение 1 часа при температ5фе 90-100 °С, которая поддерживается при помощи ТЭНов (8). Полученный экстракт (водный раствор гзтлатов, имеющий щелочной характер) перекачивается (Д, Е, Ж) насосом (10) через гребенку (11) и двухступенчатый микронный фильтр (13) в дополнительную емкость (12). На микронном фильтре происходит отделение экстракта от остаточного угля. Полученный раствор гуматов через гребенку (11) разливается (3, И) на противни которые помещаются в сущильную камеру (15). В сзтлильной камере (15) раствор гуматов подвергаются сушке до пастообразного состояния. Для ускорения процесса супши сущильная камера (15) через соединительный патрубок (17) постоянно продувается горячим воздухом (П), поступающим из калорифера (18). Пастообразные гуматы помещают (О) в камеру вакуумной супши (19) для окончательной сущки до влажности 8-10%, т.е. до получения сухих порошкообразных гуматов (Р).

В случае использования в качестве сырья угля с низким выходом гуминовых веществ технологический цикл их изменяется следзтопщм образом: после экстракции в экстракторе (7, фиг. 1) и фильтрации гуматов через двухступенчатый микронный фильтр (13, фиг. 1) в дополнительную емкость (12, фиг. 1), их через гребенку (11, фиг. 1, 2) насосом (10, фиг. 1) подают (3, К) на установку УНО-5 (20, фиг. 1) для концентрирования и только затем полученный концентрат подается (Н) в сушильную камеру (15, фиг. 1) для последующей сушки по описанной выше схеме.

Установка УНО-5 (20, фиг. 1) состоит из следующих узлов: фильтр предварительной отчистки (21) поступающего раствора; рабочая емкость (22); насос (23); мембранный фильтр (24).

Из емкости (12, фиг. 1) насосом (10, фиг. 1) через гребенку (11, фиг. 1, 2) на установку УНО-5 (20) подается (К) раствор гуматов, подлежащий концентрированию. Нроходя через фильтр предвари-тельной очистки (21) раствор заполняет рабочую емкость (22), затем насосом (23) он прокачивается через мембранный фильтр (24), где происходит его разделение на концентрат, который возвращается (М) в рабочею емкость (22), и фильтрат, который сбрасывается (Л) в канализационную систему. Носле концентрирования раствор гуматов подается на сущку (Н) в сзтнильную камеру (15) и далее по описанной выше схеме.

Нредлагаемая в качестве полезной модели установка позволила повысить выход гуминовых веществ до 70-75 %, получить безбалластные гуминовые вещества, как в С5осом (порошкообразном), так и в жидком виде, а также использовать сырье (уголь) с низким выходом гуминовых веществ.

1.Виленский И.И., Комиссаров И.Д. основные технологические приемы получения гуминовых препаратов // Труды Тюменского сельскохозяйственного института. -1970. - Том XIV. - С.34-37.

2.Родэ В.В., Рыжков О.Г. Г)т 1иновые препараты из бурых углей месторождений России // Химия твердого топлива. -1994. - N 6. - С. 43-49.

3.Кричко А.А., Родэ В.В., Рыжков О.Г. Промышленная технология получения безбалластных гуминовых стимуляторов роста растений из бурых углей // Уголь. -1992. - N 2. - С. 6-8.

4.Технический паспорт УНО-5 Т.072.00.00.00. Наз но-производственное предприятие БИОКОН ; Москва 1997 г.

Литература.

Claims (1)

1. Установка для получения гуминовых веществ, включающая процессы и аппараты для дробления угля, смешения его со щелочью, экстракции, очистки от остаточного угля и сушки конечного продукта, отличающаяся тем, что, с целью повышения выхода гуминовых веществ, содержит смеситель бурого угля и сухой щелочи, камеру для сушки и термообработки смеси угля со щелочью при 140-150^oС, двухступенчатый фильтр для удаления остаточного угля при фильтровании экстракта под давлением, устройство для повышения концентрации гуминовых веществ в экстракте и вакуумную сушильную камеру.