RU2179163C2 - Method and apparatus for concentrating humin acid salt solutions - Google Patents
Method and apparatus for concentrating humin acid salt solutions Download PDFInfo
- Publication number
- RU2179163C2 RU2179163C2 RU2000107454/12A RU2000107454A RU2179163C2 RU 2179163 C2 RU2179163 C2 RU 2179163C2 RU 2000107454/12 A RU2000107454/12 A RU 2000107454/12A RU 2000107454 A RU2000107454 A RU 2000107454A RU 2179163 C2 RU2179163 C2 RU 2179163C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- drum
- salts
- concentration
- housing
- humic acids
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Heat Treatment Of Water, Waste Water Or Sewage (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области концентрирования жидкостей путем создания на обогреваемой поверхности жидкой пленки и может быть использовано для получения концентрированных солей гуминовых кислот. The invention relates to the field of concentration of liquids by creating a liquid film on a heated surface and can be used to obtain concentrated salts of humic acids.
Известен способ концентрирования жидкостей, патент N 2067016, кл. В 01 D 1/22, согласно которому пленку, создаваемую лопастями вращающегося ротора, равномерно распределяют по внутренней поверхности корпуса, выпаривают ее, при этом из пленки испаряется летучий компонент. Сгущенный продукт и пары летучего компонента движутся в одном направлении с равными скоростями вдоль направляющей поверхности с последующим их разделением. Соотношение сгущенного и летучего продукта поддерживают в пределах 2-30. Недостатком способа является сложность поддержания параметров процесса и, следовательно, осуществление технологии на производстве. A known method of concentrating liquids, patent N 2067016, CL. In 01
Известен также способ концентрирования жидкости по патенту N 2060764, кл. В 01 D 1/22, согласно которому раствор распределяется по внутренней поверхности реактора (полого барабана) в виде пленки и под действием теплоносителя, барботирующего через пленку, происходит отделение выпаренной влаги и удаление ее из аппарата. В данном способе происходит значительный нагрев жидкости с локальными скачками температуры до 1000 градусов. Недостатком данного способа является нагрев жидкости до высокой температуры и образование устойчивой пены при барботаже теплоносителя через пленку. There is also known a method of concentrating a liquid according to patent N 2060764, class. In 01
Наиболее близким техническим решением, в сравнении с заявленным, является способ получения стимулятора роста растений по патенту РФ N 2007376, кл. C 05 F 11/00. Согласно данному способу жидкость, содержащую гуминовые кислоты и полученную обработкой гуматосодержащих веществ щелочными растворами, обрабатывают раствором азотосодержащих солей и полученный продукт подвергают выпариванию в распылительной сушилке при температуре 130o и получают гранулы с влажностью 7%.The closest technical solution, in comparison with the claimed, is a method of obtaining a plant growth stimulator according to the patent of the Russian Federation N 2007376, class. C 05 F 11/00. According to this method, a liquid containing humic acids and obtained by processing humate-containing substances with alkaline solutions is treated with a solution of nitrogen-containing salts and the resulting product is evaporated in a spray dryer at a temperature of 130 o and granules with a moisture content of 7% are obtained.
Недостатком данного способа является то, что при использовании технологии по патенту N 2007376 невозможно получить раствор солей гуминовых кислот в форме геля. The disadvantage of this method is that when using the technology according to patent N 2007376 it is impossible to obtain a solution of salts of humic acids in the form of a gel.
Соли гуминовых кислот относятся к высокомолекулярным полифункциональным соединениям (молекулярная масса до 1500 у.е.) и склонны к агрегированию, что приводит к образованию агрегатов с молекулярной массой до 400000 у.е. Такие агрегаты отличаются крайне низкой скоростью диффузии и, благодаря полифункциональности, высоким сродством к воде. В связи с этим упаривание таких растворов в закрытых емкостях протекает крайне медленно, тем более, что доводить раствор солей гуминовых кислот до кипения нежелательно из-за частичной потери биологической активности гуматов, так как это ведет к ухудшению их основного качества - стимуляции роста растений. Salts of humic acids are high-molecular polyfunctional compounds (molecular weight up to 1500 cu) and are prone to aggregation, which leads to the formation of aggregates with a molecular weight of up to 400000 cu Such aggregates are characterized by an extremely low diffusion rate and, due to multifunctionality, a high affinity for water. In this regard, the evaporation of such solutions in closed containers is extremely slow, especially since it is undesirable to bring the solution of humic acid salts to a boil due to a partial loss of the biological activity of humates, since this leads to a deterioration in their basic quality - stimulation of plant growth.
Устройство для концентрирования гуминовых кислот, имеющее общие признаки с заявленным, не выявлено. A device for concentrating humic acids, which has common features with the claimed, was not detected.
Растворы солей гуминовых кислот, используемые в качестве регулятора роста растений и ряде областей техники, производят в виде разбавленных растворов, концентрация которых обычно составляет 4-7%. Затаривание, хранение и транспортировка таких растворов на большие расстояния особенно при отрицательных температурах воздуха связаны с большими дополнительными расходами. Этими обстоятельствами определяется необходимость концентрирования растворов солей гуминовых кислот до такой степени, чтобы лишить их текучести и обеспечить способность не замерзать при отрицательных температурах воздуха. Solutions of salts of humic acids, used as a plant growth regulator and in a number of technical fields, are produced in the form of dilute solutions, the concentration of which is usually 4-7%. The packing, storage and transportation of such solutions over long distances, especially at negative air temperatures, is associated with large additional costs. These circumstances determine the need to concentrate solutions of salts of humic acids to such an extent as to deprive them of fluidity and provide the ability not to freeze at low air temperatures.
Технической задачей изобретения является создание способа и устройства, позволяющих осуществить получение концентрированных растворов солей гуминовых кислот, обладающих свойством в процессе охлаждения самопроизвольно образовывать гель с полной потерей текучести. An object of the invention is the creation of a method and device that allows for the production of concentrated solutions of salts of humic acids, which have the property in the cooling process to spontaneously form a gel with a complete loss of fluidity.
Поставленная задача достигается тем, что в раствор солей гуминовых кислот погружают полый барабан и вращают его с образованием на внешней поверхности пленки, подвергая ее снаружи направленному воздействию потока горячего воздуха и удаляя каждый слой обработанной теплоносителем пленки с барабана. Вращение барабана осуществляют до достижения концентрации солей гуминовых кислот в растворе не менее 21%. Полученный концентрат разливают в емкости и охлаждают при температуре окружающей среды до гелеобразования с полной потерей текучести. The task is achieved by the fact that a hollow drum is immersed in a solution of salts of humic acids and rotated to form a film on the outer surface of the film, exposing it from the outside to a directed flow of hot air and removing each layer of the film treated with the coolant from the drum. The rotation of the drum is carried out until the concentration of salts of humic acids in the solution is at least 21%. The resulting concentrate is poured into containers and cooled at ambient temperature until gelation with complete loss of fluidity.
Устройство для осуществления способа содержит резервуар с патрубком для подачи раствора и размещенном внутри ротором в виде полого приводного барабана, установленного по горизонтальной оси резервуара, причем указанная ось укреплена на верхней кромке резервуара, воздушный тепловентилятор, установленный с возможностью обогрева внешней поверхности выступающей из резервуара части барабана и установленный на корпусе резервуара узел удаления обработанной теплоносителем пленки. The device for implementing the method comprises a reservoir with a nozzle for supplying a solution and placed inside the rotor in the form of a hollow drive drum mounted on the horizontal axis of the reservoir, the axis being mounted on the upper edge of the reservoir, an air fan installed to heat the outer surface of the drum protruding from the reservoir and a unit for removing the heat-treated film mounted on the tank body.
В связи с указанными выше особенностями поведения солей гуминовых кислот при концентрировании (низкая скорость диффузии, склонность к агрегированию и высокое сродство к воде) при испарении влаги из резервуара на поверхности таких растворов образуется пленка с высокой концентрацией солей, которая препятствует дальнейшему испарению. Благодаря тому, что в предлагаемом изобретении толщина образующейся на поверхности барабана пленки солей гуминовых кислот очень незначительна, испарение влаги из нее происходит по всей толщине, а так как каждый обработанный теплоносителем слой пленки срезается, из каждого следующего слоя пленки, образующегося на барабане, также удаляется влага по всей ее толщине. Это позволяет осуществить эффективное концентрирование растворов солей гуминовых кислот с учетом особенностей строения. In connection with the above-mentioned features of the behavior of humic acid salts during concentration (low diffusion rate, tendency to aggregate, and high affinity for water) upon evaporation of moisture from the reservoir, a film with a high concentration of salts is formed on the surface of such solutions, which prevents further evaporation. Due to the fact that in the present invention, the thickness of the film of humic acid salts formed on the drum surface is very small, evaporation of moisture from it occurs throughout the entire thickness, and since each layer of the film processed by the heat transfer medium is cut off, each subsequent film layer formed on the drum is also removed moisture throughout its thickness. This allows for effective concentration of solutions of salts of humic acids, taking into account the structural features.
Благодаря тому, что барабан опущен в раствор солей гуминовых кислот при вращении на его поверхность налипает тонкий слой раствора, а установленный над барабаном тепловентилятор с возможностью обогрева выступающей из корпуса части барабана по мере его вращения удаляет влагу из пленки, раствор солей на барабане достигает требуемой концентрации. Наличие узла удаления обработанного теплоносителем слоя пленки позволяет, вращая барабан, образовывать на его поверхности следующий слой с исходной концентрацией солей гуминовых кислот, который в токе горячего воздуха из тепловентилятора приобретает нужную концентрацию. Этот процесс протекает непрерывно при постоянном уровне раствора в резервуаре. Due to the fact that the drum is immersed in a solution of salts of humic acids during rotation, a thin layer of solution sticks to its surface, and a fan heater installed above the drum with the possibility of heating the drum part protruding from the housing as it rotates removes moisture from the film, the salt solution on the drum reaches the desired concentration . The presence of a unit for removing the film-layer processed by the coolant allows rotating the drum to form the next layer on its surface with the initial concentration of humic acid salts, which acquires the desired concentration in the flow of hot air from the fan heater. This process proceeds continuously at a constant level of solution in the tank.
Таким образом, предлагаемый способ и устройство отвечают критерию "изобретательский уровень". Thus, the proposed method and device meet the criterion of "inventive step".
Изобретение поясняется чертежом, где изображено устройство для концентрированного раствора. The invention is illustrated in the drawing, which shows a device for a concentrated solution.
Устройство включает резервуар 1 в виде прямоугольного корпуса 2, установленный осью 3 на корпусе 2 ротор в виде полого барабана 4, снабженный приводом вращения 5. Ось 3 барабана 4 размещена на верхней кромке корпуса 2. Корпус 2 снабжен для непрерывной подачи жидкости патрубком 6 и на корпусе установлен нож 7 с лотком 8 для снятия термообработанной пленки с барабана и патрубок 9 для удаления концентрированного раствора. Привод 5 состоит из электродвигателя и редуктора, обеспечивающего скорость вращения барабана, необходимую для концентрирования жидкостной пленки в процессе обогрева до нужного содержания основного компонента. Скорость вращения барабана зависит от исходной концентрации раствора. Устройство снабжено датчиком уровня раствора в резервуаре (на чертеже не показан). Над выступающей из корпуса 2 частью барабана 4 установлен воздушный тепловентилятор 10, размещенный в корпусе 11, выполненном в виде конуса, охватывающего выступающую из корпуса 2 часть барабана 4. Сконцентрированная жидкость из лотка 8 поступает в фасовочный автомат (не показан). The device includes a
Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.
Резервуар 1 через патрубок 6 заполняют раствором солей гуминовых кислот, который в дальнейшем непрерывно поступает в резервуар по мере его расходования. Затем в зависимости от концентрации устанавливают заданную скорость вращения барабана 4 и одновременно включают привод 5 барабана 4 и тепловентилятор 10. Раствор при вращении барабана 4 налипает в виде пленки на его внешнюю поверхность. В корпусе 11 происходит теплообработка пленки, частичное испарение из нее влаги и концентрирование солей гуминовых кислот в пленке. Испарившаяся влага уходит вместе с выходящими потоками теплоносителя. Теплообработанный слой пленки снимается с барабана 4 ножом 7 и по лотку 8 через патрубок 9 сразу в горячем виде разливается в фасовочные емкости, где происходит его охлаждение. The
Способ поясняется следующими примерами. The method is illustrated by the following examples.
Пример 1. Example 1
Раствор гумата натрия концентрацией 13,3% загружали в емкость, одновременно включали теплоноситель и барабан. Скорость барабана устанавливали 15 оборотов в час. На полотне барабана при его вращении образуется пленка раствора, которая подвергается теплообработке по мере прохождения барабана в зоне теплоносителя при температуре 36-40 градусов. Пленку после теплообработки снимали с полотна барабана ножом и собирали в емкость, затем сразу разливали в фасовочную тару и анализировали на содержание солей гуминовых кислот. Охлаждение и определение времени гелеобразования осуществляли при температуре окружающей среды. То же самое осуществляли со скоростью вращения барабана 10 оборотов в час. A solution of sodium humate with a concentration of 13.3% was loaded into the container, at the same time the coolant and the drum were turned on. The drum speed was set at 15 revolutions per hour. On the canvas of the drum during its rotation, a solution film is formed, which is subjected to heat treatment as the drum passes in the coolant zone at a temperature of 36-40 degrees. After heat treatment, the film was removed from the drum web with a knife and collected in a container, then immediately poured into the packaging container and analyzed for the content of salts of humic acids. Cooling and determination of gelation time was carried out at ambient temperature. The same was done at a drum speed of 10 revolutions per hour.
Примеры 2,3,4. Examples 2,3,4.
Аналогично примеру 1 осуществляли процесс, используя растворы солей гуминовых кислот с концентрацией 16,0-17%, 18-19% и 19-20%, применяя различные скорости вращения барабана. Результаты экспериментов приведены в таблице. Analogously to example 1, the process was carried out using solutions of salts of humic acids with a concentration of 16.0-17%, 18-19% and 19-20%, using various speeds of rotation of the drum. The experimental results are shown in the table.
Скорость вращения барабана зависит от исходной концентрации растворов солей гуминовых кислот и подбиралась экспериментальным путем до получения в конечном растворе содержания солей гуминовых кислот не менее 21%. The rotation speed of the drum depends on the initial concentration of solutions of salts of humic acids and was selected experimentally until the content of salts of humic acids in the final solution is at least 21%.
Как видно из таблицы, при концентрации раствора солей гуминовых кислот от 13 до 14% необходимая скорость вращения барабана для получения заданных свойств раствора - 10 об./час, при 16-17% - 10-15 об./час, при 18-19% от 10 до 20 об./час, при 19-20% от 10 до 40 об./час. Экспериментальным путем определено, что при указанных режимах раствор солей гуминовых кислот достигает концентраций, при которых превращается в гель с полной потерей текучести в течение 6,2 часа, 2,3 часа и 3 часа соответственно. As can be seen from the table, when the concentration of the solution of salts of humic acids is from 13 to 14%, the required drum rotation speed to obtain the desired properties of the solution is 10 vol. / Hour, at 16-17% - 10-15 vol. / Hour, at 18-19 % from 10 to 20 vol. / hour, with 19-20% from 10 to 40 vol. / hour. It was experimentally determined that under these conditions, the solution of salts of humic acids reaches concentrations at which it turns into a gel with a complete loss of fluidity within 6.2 hours, 2.3 hours and 3 hours, respectively.
Таким образом, предлагаемый способ и устройство для его осуществления позволяет получать соли гуминовых кислот в форме геля (гумагеля). Thus, the proposed method and device for its implementation allows to obtain salts of humic acids in the form of a gel (humagel).
Гумагель является высококонцентрированным продуктом, удобным для хранения и транспортирования. Он полностью сохраняет свои свойства при температуре до минус 20 градусов С и при необходимости вновь переходит в текучее состояние при нагревании до температуры 30-35 градусов С. Humagel is a highly concentrated product, convenient for storage and transportation. It completely retains its properties at temperatures up to minus 20 degrees C and, if necessary, reverts to a fluid state when heated to a temperature of 30-35 degrees C.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000107454/12A RU2179163C2 (en) | 2000-03-27 | 2000-03-27 | Method and apparatus for concentrating humin acid salt solutions |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000107454/12A RU2179163C2 (en) | 2000-03-27 | 2000-03-27 | Method and apparatus for concentrating humin acid salt solutions |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2000107454A RU2000107454A (en) | 2002-01-10 |
RU2179163C2 true RU2179163C2 (en) | 2002-02-10 |
Family
ID=20232390
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2000107454/12A RU2179163C2 (en) | 2000-03-27 | 2000-03-27 | Method and apparatus for concentrating humin acid salt solutions |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2179163C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2488421C1 (en) * | 2012-03-07 | 2013-07-27 | Виталий Алексеевич Узиков | Concentration of liquid solutions |
-
2000
- 2000-03-27 RU RU2000107454/12A patent/RU2179163C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2488421C1 (en) * | 2012-03-07 | 2013-07-27 | Виталий Алексеевич Узиков | Concentration of liquid solutions |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US2411152A (en) | Method for freezing and drying liquids and semisolids | |
GB1107066A (en) | Improved process and apparatus for production of membranes | |
KR100269770B1 (en) | A method of making salt from sea-water | |
RU2179163C2 (en) | Method and apparatus for concentrating humin acid salt solutions | |
JP4849819B2 (en) | Liquid concentrator | |
JP3651170B2 (en) | Seawater desalination system | |
SE7910519L (en) | METHOD AND APPARATUS FOR DISPERSING A LIQUID IN ANOTHER LIQUID | |
US3290231A (en) | Method of increasing the evaporation of water in the recovery of fresh water and salt | |
US2581081A (en) | Glue drying process | |
CN207286702U (en) | A kind of magnesium nitrate evaporation equipment | |
Rulkens | Retention of volatile trace components in drying aqueous carbohydrate solutions | |
KR900005441B1 (en) | Liquid material drying apparatus and method | |
US3628344A (en) | Apparatus and method for concentration of liquid bearing solids by freezing | |
CN102701505A (en) | Equipment for treating H-acid production wastewater | |
JPS62224274A (en) | Dehydration of food | |
US2392093A (en) | Evaporation process | |
Jones et al. | The dissolution and growth of Barium Iodate crystals: I. Rates of dissolution and growth | |
SU769243A1 (en) | Method of spray drying of fluidic materials | |
CN109999523B (en) | High-concentration evaporation method | |
JPH0365152B2 (en) | ||
JPS61158825A (en) | Flake-form anhydrous sodium bichromate, manufacture in industrial scale and apparatus therefor | |
US3306340A (en) | Process and apparatus for the concentration of temperature sensitive fluids | |
US626759A (en) | Evaporating device | |
JP7553898B2 (en) | Method for producing dried material and drying device | |
US536633A (en) | John a |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20050328 |