RU2462441C1 - Method of producing cellulose nitrates from air suspension of particles of wood wastes and apparatus for realising said method - Google Patents

Method of producing cellulose nitrates from air suspension of particles of wood wastes and apparatus for realising said method Download PDF

Info

Publication number
RU2462441C1
RU2462441C1 RU2011117388/05A RU2011117388A RU2462441C1 RU 2462441 C1 RU2462441 C1 RU 2462441C1 RU 2011117388/05 A RU2011117388/05 A RU 2011117388/05A RU 2011117388 A RU2011117388 A RU 2011117388A RU 2462441 C1 RU2462441 C1 RU 2462441C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
processing
tank
particles
nitrogen
vessel
Prior art date
Application number
RU2011117388/05A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Александрович Семенов (RU)
Юрий Александрович Семенов
Алексей Степанович Таранов (RU)
Алексей Степанович Таранов
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Курганский государственный университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Курганский государственный университет" filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Курганский государственный университет"
Priority to RU2011117388/05A priority Critical patent/RU2462441C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2462441C1 publication Critical patent/RU2462441C1/en

Links

Landscapes

  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: method involves putting starting material, which is an air suspension obtained from ground wood wastes (e.g., sawdust, shavings, branches), into a vessel. Compounds which enable the release of nitrogen-containing groups during synthesis of the end product are also fed into said vessel, said compounds being nitrogen gas which is part of atmospheric air. The method is carried out by exposing all processed components to a physical field with strength of 1.5×103-1×106 A/m and frequency 40-70 Hz. The size of the particles of the components of the suspension is in the range of 0.02-1.0 mm, content thereof being equal to 20-40% of the volume of the vessel. An apparatus is disclosed for realising the method, having a vessel and working parts which enable to generate the physical field. The invention eliminates the need to use expensive starting materials and observe high safety requirements for components involved in the process. The cellulose nitrates obtained after processing can be used for their direct purpose without any additional final operations.
EFFECT: apparatus is characterised by simple design and high operational reliability.
4 cl

Description

Изобретение относится к технологиям получения нитратов целлюлозы из исходного сырья на основе целлюлозы, а также к применяемым в процессе выполнения такого рода технологий устройствам.The invention relates to technologies for producing cellulose nitrates from cellulose-based feedstocks, as well as to devices used in the process of performing such technologies.

Известен метод получения нитрата целлюлозы из синтезированного при осуществлении специальной обработки древесины исходного сырья.A known method of producing cellulose nitrate from synthesized during the implementation of special processing of wood feedstock.

При его осуществлении измельченную древесину предварительно обрабатывают физическим полем (DE 19847755, С06В 25/18, опубл. 20.04.2000). Обработку осуществляют в специально для этого разработанном устройстве. После предварительной обработки целлюлоза передается на стадию нитрования. Известный способ облегчает протекание процесса нитрования и улучшает качество получаемого продукта.In its implementation, the crushed wood is pre-treated with a physical field (DE 19847755, С06В 25/18, publ. 20.04.2000). Processing is carried out in a specially designed device. After pretreatment, the pulp is transferred to the nitration step. The known method facilitates the process of nitration and improves the quality of the resulting product.

Недостатком известного способа является наличие дополнительной стадии обработки целлюлозы с применением соответствующего оборудования, а также применение при нитровании смеси концентрированных кислот - азотной и серной.The disadvantage of this method is the presence of an additional stage of pulp processing using appropriate equipment, as well as the use of a mixture of concentrated acids - nitric and sulfuric when nitrating.

Прежде всего это объясняется необходимостью применения дорогостоящих исходных материалов: очищенного коротковолокнистого хлопка и смеси из концентрированных кислот - азотной и серной.First of all, this is explained by the need to use expensive starting materials: peeled short-fiber cotton and a mixture of concentrated acids - nitric and sulfuric.

Работа с этими химически активными материалами - т.е. кислотами, связана с необходимостью соблюдения целого ряда требований, обеспечивающих повышенную безопасность, выполнение которых должно гарантировать защиту обслуживающего это производство персонала, а также обеспечить предохранение от попадания вредных выбросов в окружающую это производство внешнюю среду.Work with these chemically active materials - i.e. acids, is associated with the need to comply with a number of requirements that provide increased safety, the implementation of which should guarantee the protection of personnel serving this production, as well as provide protection from harmful emissions in the environment surrounding this production.

В названном выше случае синтеза нитратов целлюлозы с использованием известного способа (далее - прототипа) затраты на его осуществление являются недопустимо высокими.In the above case of the synthesis of cellulose nitrates using a known method (hereinafter - the prototype), the costs of its implementation are unacceptably high.

Задачей предлагаемого способа получения нитратов целлюлозы является снижение необходимых для его проведения затрат.The objective of the proposed method for producing cellulose nitrates is to reduce the costs necessary for its implementation.

Достижение указанной выше задачи в предлагаемом способе и устройстве обеспечивается за счет наличия действия следующих факторов. Предлагаемый способ включает в себя обработку исходного сырья во внутренней полости используемой при ее осуществлении емкости. В последнюю вводятся обеспечивающие в процессе выполнения синтез нитратов целлюлозы азотосодержащие соединения. Кроме того, при осуществлении процесса применяется специально создаваемое физическое поле, воздействующее на все эти участвующие в его протекании компоненты непосредственно в самой рабочей зоне.The achievement of the above objectives in the proposed method and device is provided due to the presence of the following factors. The proposed method includes processing the feedstock in the internal cavity of the container used in its implementation. The latter introduces nitrogen-containing compounds that ensure the synthesis of cellulose nitrates during the process. In addition, when implementing the process, a specially created physical field is applied that acts on all these components involved in its course directly in the working area itself.

Новым в способе является то, что заполняющая емкость масса сырья представляет собой воздушную взвесь, полученную из частиц отходов древесины. Габариты входящих в состав взвеси этих частиц составляют 0,02-1,0 мм. Содержание такого рода составляющих в последней равно 20-40% от общего ее объема. В качестве же выделяющего азотосодержащие группы соединения в предлагаемом способе используется входящий в состав атмосферного воздуха газ-азот. Применяемое же в процессе обработки физическое поле представляет собой переменное вращающееся магнитное поле.New in the method is that the mass of the raw material filling the tank is an air suspension obtained from wood waste particles. The dimensions of the suspension of these particles are 0.02-1.0 mm. The content of such components in the latter is 20-40% of its total volume. As the same emitting nitrogen-containing groups of the compounds in the proposed method, gas-nitrogen, which is part of the atmospheric air, is used. The physical field used during processing is an alternating rotating magnetic field.

Напряженность его в рабочей зоне составляет 1,5×103÷1×106 А/м, а частота 40-70 Гц. При осуществлении такого рода обработки емкость с загруженным в нее сырьем выполняет функции замыкающего соединительного звена для генерируемого применяемой магнитной системой и создаваемого в ней потока. Кроме того, в толщу осевшего на дно применяемой емкости осадка производится подача струй сжатого воздуха под избыточным давлением 0,1÷0,3 кгс/см2, формирующих в этой области так называемый «кипящий слой».Its tension in the working area is 1.5 × 10 3 ÷ 1 × 10 6 A / m, and the frequency is 40-70 Hz. When carrying out this kind of processing, a container with raw materials loaded into it serves as a closing connecting link for the current generated by the applied magnetic system and generated in it. In addition, in the thickness of the sediment deposited at the bottom of the applied tank, compressed air jets are supplied under an overpressure of 0.1–0.3 kgf / cm 2 , forming the so-called “fluidized bed” in this area.

Используемое при осуществлении предлагаемого способа устройство состоит из следующих элементов. Прежде всего, оно содержит емкость для размещения в ней обрабатываемой смеси. В состав его также входят рабочие элементы, обеспечивающие формирование воздействующего на обрабатываемые частицы сырья и соединения азота физического поля. Эти рабочие элементы подключаются к внешнему источнику электрического питания.Used in the implementation of the proposed method, the device consists of the following elements. First of all, it contains a container for accommodating the processed mixture. It also includes working elements that ensure the formation of the physical field acting on the processed particles of the raw material and nitrogen compounds. These work items are connected to an external power source.

Новым в устройстве является то, что рабочие его элементы выполнены виде состыкованных между собой пластин из магнитопроводящего материала. Последние при выполнении их совместного монтажа друг с другом формируют замкнутый прямоугольный контур. При этом в теле составляющих его отдельных элементов размещаются три обмотки-катушки, а каждая из этих обмоток-катушек соединена с соответствующей отдельной фазой внешнего трехфазного источника электрического питания. В одном из составляющих контур генератора элементов выполнен сквозной паз, габариты которого обеспечивают размещение в нем содержащей обрабатываемую воздушную взвесь емкости.New in the device is that its working elements are made in the form of stacked plates of magnetically conductive material. The latter, when they are jointly mounted with each other, form a closed rectangular contour. At the same time, three winding coils are placed in the body of its individual elements, and each of these winding coils is connected to the corresponding separate phase of an external three-phase electric power source. In one of the components that make up the circuit of the generator, a through groove is made, the dimensions of which ensure the placement of a container containing the processed air suspension.

Помимо всего этого на верхнюю часть этой емкости, на ее торце, устанавливается крышка. Назначением ее является изоляция внутреннего объема емкости от прямой связи его с окружающей устройство внешней средой. По дну же емкости прокладывается заглушенный с торцевой части патрубок, в стенках которого выполнены отверстия перфорации.In addition to all this, a lid is installed on the upper part of this tank, at its end. Its purpose is to isolate the internal volume of the tank from its direct connection with the external environment surrounding the device. At the bottom of the tank, a nozzle is muffled from the end part, in the walls of which perforation holes are made.

Последние обеспечивают вывод в окружающие такой патрубок придонные слои продукта струй подаваемого через них сжатого воздуха.The latter provide the outlet to the bottom layers surrounding the nozzle of the product of the jets of compressed air supplied through them.

Внутренняя его полость соединена с подающей сжатый воздух под избыточным давлением внешней магистралью.Its internal cavity is connected to the supply of compressed air under excessive pressure by an external line.

При использовании всего набора перечисленных выше особенностей выполнения предлагаемого способа, а также и в конструкции используемого при его проведении устройства, характер протекания процесса обработки в ходе ее осуществления претерпевает следующие изменения.When using the entire set of the above features of the proposed method, as well as in the design of the device used during its implementation, the nature of the processing process during its implementation undergoes the following changes.

На начальных этапах выполнения этого процесса проводится предварительная подготовка используемой для получения нитратов сырьевой массы. Последняя перед самым началом его осуществления проходит через операцию так называемого «тонкого помола».At the initial stages of this process, preliminary preparation of the raw material used to produce nitrates is carried out. Last before the very beginning of its implementation passes through the operation of the so-called "fine grinding".

Такое измельчение применяемого исходного сырья, а именно, опила, стружек, щепок, тонких веток, может быть выполнено с помощью любых известных на настоящее время технологий, например с применением нашедших широкое распространение шаровых мельниц.Such grinding of the used feedstock, namely sawdust, shavings, wood chips, thin branches, can be performed using any currently known technologies, for example, using widely used ball mills.

После завершения этой операции исходный сырьевой материал превращается в мелкодисперсные частицы с габаритными размерами от 0,02 до 1,0 мм.After completion of this operation, the feedstock is transformed into fine particles with overall dimensions from 0.02 to 1.0 mm.

Прошедшая такой помол готовая мелкодисперсная масса затем «просушивается» в жарочном шкафу при температуре 120°-150°С в течение 30-50 минут. На этом этап предварительной подготовки сырья к последующей его обработке можно считать законченным.The finished finely divided mass that has undergone such grinding is then “dried” in the oven at a temperature of 120 ° -150 ° C for 30-50 minutes. At this stage, the preliminary preparation of raw materials for its subsequent processing can be considered completed.

Полученная из отходов древесины пылевидная сырьевая масса затем помещается во внутреннюю полость технологической емкости 3.The pulverized raw material mass obtained from wood waste is then placed in the internal cavity of the processing vessel 3.

Помещаемый в емкость 3 сырьевой материал затем проходит через операцию перемешивания его с объемом заполняющего ее внутреннюю полость воздуха. В итоге всего этого в последней формируется устойчивая пылевидная взвесь. Операция перемешивания указанных выше компонентов в объеме емкости 3 может осуществляться с помощью любых известных технических приемов, например, при помощи вводимой в сосуд механической лопастной мешалки или за счет подачи к дну ее струй сжатого воздуха из специального сопла.The raw material placed in the container 3 then passes through an operation of mixing it with the volume of air filling its internal cavity. As a result of all this, a stable, dusty suspension is formed in the latter. The operation of mixing the above components in the volume of the tank 3 can be carried out using any known techniques, for example, using a mechanical paddle mixer introduced into the vessel or by supplying compressed air jets to the bottom of it from a special nozzle.

После получения такой взвеси емкость 3 закрывается крышкой 8 и устанавливается в сквозной паз «Б» генератора магнитного потока.After receiving such a suspension, the tank 3 is closed by a lid 8 and installed in the through groove "B" of the magnetic flux generator.

Перфорированный патрубок 6, используемый для подачи в емкость 3 сжатого воздуха, после завершения операции по ее установке в генератор, подсоединяется к подающей его внешней магистрали.The perforated pipe 6 used to supply compressed air to the container 3, after the operation of its installation in the generator is completed, is connected to the external supply line.

По окончании всех этих указанных выше переходов все обмотки-катушки 2 (см. фиг.1) используемого генератора подключаются к соответствующим фазам внешнего источника питания (на чертеже не показан).At the end of all of the above transitions, all winding-coils 2 (see Fig. 1) of the generator used are connected to the corresponding phases of the external power source (not shown in the drawing).

Каждая из этих трех обмоток-катушек 2 при поступлении на нее переменного электрического тока, подаваемого от соответствующих фаз внешнего источника питания, начинает генерировать собственное магнитное поле.Each of these three winding coils 2 when it receives an alternating electric current supplied from the corresponding phases of an external power source, begins to generate its own magnetic field.

Так как все используемые в контуре обмотки-катушки 2 смонтированы в соответствующих монтажных окнах (на чертеже не показаны), выполненных непосредственно в объеме магнитопроводящих рабочих элементов 1, то генерируемые ими отдельные магнитные потоки с помощью последних объединяются в единый суммарный. Таким образом, в контуре создается общее магнитное поле, сформированное с помощью этих трех отдельных составляющих, полученных в зонах установки каждой из указанных выше обмоток-катушек 2. Так как подаваемый для их питания переменный ток в каждой из используемых фаз внешнего источника имеет угловые сдвиги составляющих его синусоидальных волн относительно таких же соседних, то сформированное таким образом суммарное магнитное поле получается не только переменным, но и как бы осуществляющим «вращение» в окружающей его пространственной области.Since all windings-coils 2 used in the circuit are mounted in the corresponding mounting windows (not shown in the drawing) made directly in the volume of the magnetically conductive working elements 1, the individual magnetic fluxes generated by them are combined using the latter into a single total. Thus, a common magnetic field is created in the circuit, formed using these three separate components obtained in the installation zones of each of the above-mentioned winding coils 2. Since the alternating current supplied for their power supply in each of the phases of the external source has angular shifts of the components of its sinusoidal waves with respect to the same neighboring ones, the total magnetic field formed in this way is obtained not only alternating, but also as if carrying out a “rotation” in the surrounding spatial lusty.

Следует еще обратить внимание и на то, что образующийся в контуре генератора при его включении суммарный магнитный поток будет стремиться замкнуть разорванные пазом «Б» его половины, как бы соединяя их в единое целое (создавая своеобразную замкнутую «петлю»).One should also pay attention to the fact that the total magnetic flux formed in the generator circuit when it is turned on will tend to close its halves torn by groove “B”, as if connecting them into a single whole (creating a kind of closed “loop”).

В процессе осуществления этого он неизбежно производит «проскок» через внутреннюю полость емкости 3, заполненную частицами 4 обрабатываемой сырьевой массы.In the process of doing this, he inevitably makes a "slip" through the internal cavity of the tank 3, filled with particles 4 of the processed raw material.

Последняя в ходе осуществления такого рода его перехода из одной половины контура в другую выполняет роль замыкающего соединительного звена в применяемой для выполнения этой обработки магнитопроводящей системе. Т.е. она становится своеобразной «ступенькой», с опорой на которую этот переход между рабочими элементами 1 такого рода генератора магнитного поля и становится осуществимым с минимально возможными потерями энергии.The latter, in the course of this kind of transition from one half of the circuit to the other, plays the role of a closing connecting link in the magnetically conducting system used to perform this processing. Those. it becomes a kind of “step”, based on which this transition between the working elements 1 of this kind of magnetic field generator becomes feasible with the least possible energy loss.

Все перечисленное выше обеспечивает максимально возможную концентрацию силовых линий генерируемого в устройстве магнитного поля непосредственно в зоне проведения процесса получения из сырьевых частиц 4 конечного продукта их переработки - волокон нитратов целлюлозы 5.All of the above provides the maximum possible concentration of the lines of force generated in the device of the magnetic field directly in the zone of the process of obtaining from the raw particles 4 the final product of their processing - cellulose nitrate fibers 5.

Соответственно, сформированный в этой же области результирующий вектор суммарного магнитного потока совершает там колебательные угловые перемещения, осуществляя при этом перенос зоны своего влияния на окружающие его частицы сырья 4 по всем трем пространственным координатам (х; y; z).Accordingly, the resulting vector of the total magnetic flux formed in the same region performs oscillatory angular displacements there, while transferring the zone of its influence to the surrounding particles of raw material 4 over all three spatial coordinates (x; y; z).

К тому же в процессе этого последний меняет не только направление воздействия, но и саму свою величину (с заданной частотой 40-70 Гц).In addition, in the process of this, the latter changes not only the direction of action, but also its magnitude (with a given frequency of 40-70 Hz).

Если соединить при помощи кривых линий точки нахождения его конца, обегающего участки окружающего этот вектор пространственного объема в течение заранее выбранного определенного временного промежутка, то получим фигуру, по очертанию наиболее близкую к трехмерному «эллипсоиду». (См. зону «Д» на фиг.1.)If we connect with the help of curved lines the points of finding its end, circling the parts of the spatial volume surrounding this vector for a pre-selected certain time period, we get a figure that is in shape closest to a three-dimensional “ellipsoid”. (See zone "D" in figure 1.)

Сужение его переднего и заднего конца определяется увеличением магнитного сопротивления, неизбежно появляющегося ввиду возникновения монтажных зазоров «а» в момент установки емкости 3 в генератор.The narrowing of its front and rear ends is determined by the increase in magnetic resistance, which inevitably appears due to the occurrence of mounting gaps "a" at the time of installation of the tank 3 in the generator.

Так как этот результирующий вектор совершает весь этот набор из указанных выше действий в заполненной обрабатываемой средой внутренней полости емкости 3, то на находящиеся там частицы сырья 4, а также молекулы газа-азота, обрушивается целая серия периодически повторяющихся (40-70 Гц) «толчков» и «ударов». Под их влиянием неизбежно активируются образующие и входящие в состав этих компонентов атомы их молекул, электроны которых переходят на более высокие орбиты относительно их ядра. При этом разрываются ранее имеющиеся молекулярные ковалентные и структурные связи, и в зоне обработки появляются новые радикалы из числа ранее входящих в состав исходных органических сложных соединений. В самой зоне обработки в итоге этого появляются активированные молекулярные фрагменты, ранее составляющие полимерную цепочку молекул самой целлюлозы, других присутствующих в древесине структур, и, кроме того, еще и ионы азота.Since this resulting vector performs the whole set of the above actions in the internal cavity of the vessel 3 filled with the processed medium, the whole particles of raw materials 4, as well as the nitrogen gas molecules, are hit by a series of periodically repeating (40-70 Hz) “shocks” "And" strokes. " Under their influence, the atoms of their molecules that form and form part of these components will inevitably be activated, the electrons of which transfer to higher orbits relative to their core. In this case, the previously existing molecular covalent and structural bonds are broken, and new radicals appear in the treatment zone from among the previously included in the initial organic complex compounds. As a result of this, activated molecular fragments appear in the processing zone itself, which previously made up the polymer chain of the molecules of cellulose itself, other structures present in the wood, and, in addition, nitrogen ions.

При протекании в последующем целого рода реакций эти полученные таким образом компоненты формируют «зародыши» нового, ранее отсутствующего в сырьевом материале соединения, а именно нитрата целлюлозы.When a whole series of reactions proceeds later, these components thus obtained form the “nuclei” of a new compound that was previously absent in the raw material, namely cellulose nitrate.

Другие же вещества, так же как и целлюлоза входящие в состав древесины (лигнин, пентозаны, маннан, галактан, уроновые кислоты), распадаются на отдельные составляющие их радикалы. Последние частично выполняют роль дополнительного «строительного» материала в процессе протекания синтеза «зародышей» нитратов целлюлозы или формируют новые газовые микрообъемы (например, такие как метан), которые в последующем выходят из полости емкости прямо в атмосферу. Так как полученные в зоне такого энергетического воздействия «зародыши» из нитратов целлюлозы обладают достаточно высокой объемной плотностью (1,68-1,76 г/см3), то они оседают под действием сил гравитации, попадая на дно емкости 3. Перемещаясь в вертикальном направлении, «зародыши» вновь полученных соединений захватывают по дороге мелкие частицы 4 окружающей их сырьевой массы, обрастая своеобразной «шубой».Other substances, like cellulose, which are part of wood (lignin, pentosans, mannan, galactan, uronic acids), decompose into individual radicals. The latter partially fulfill the role of an additional “building” material in the course of the synthesis of “nuclei” of cellulose nitrates or form new gas microvolumes (for example, such as methane), which subsequently exit the cavity of the vessel directly into the atmosphere. Since the “nuclei” of cellulose nitrates obtained in the zone of such an energy effect have a rather high bulk density (1.68-1.76 g / cm 3 ), they settle under the action of gravitational forces, falling to the bottom of the tank 3. Moving in a vertical direction, the "embryos" of the newly obtained compounds capture along the road small particles 4 of the surrounding raw material mass, fouling with a kind of "fur coat".

Попадая в самую нижнюю часть полости емкости 3, они создают там искусственно сформированный за счет действия этих факторов «придонный слой». Как только в толщу последнего начинают поступать струи подаваемого под избыточным давлением (0,1÷0,3 кгс/см2) сжатого воздуха, то входящие в него составляющие под действием последних начинают совершать интенсивные колебательные перемещения. При этом создается так называемый «кипящий слой».Once in the lower part of the cavity of the tank 3, they create a “bottom layer” artificially formed due to the action of these factors. As soon as jets of compressed air supplied under excess pressure (0.1 ÷ 0.3 kgf / cm 2 ) begin to flow into the thickness of the latter, the components entering into it under the influence of the latter begin to make intense oscillatory movements. This creates the so-called "fluidized bed".

Указанные выше процессы, обусловленные воздействием переменного вращающегося магнитного поля на входящие в «придонный слои» соединения, протекают и в этой области точно так же, как и в остальном объеме обрабатываемой в устройстве сырьевой взвеси.The above processes, due to the action of an alternating rotating magnetic field on the compounds entering the “bottom layers”, proceed in this area in the same way as in the rest of the raw material suspension processed in the device.

Отличия в выполнении такого рода процесса в этой области полости емкости 3 будет состоять лишь в том, что в условиях формируемого в ней «кипящего слоя» значительно возрастает количество подаваемых к «зародышам» появившихся там новых соединений из числа так называемых «строительных» элементов.The differences in the implementation of this kind of process in this region of the cavity of the tank 3 will consist only in the fact that under the conditions of the “fluidized bed” formed in it, the number of new compounds from the so-called “building” elements that appear therein increases significantly.

В перечень последних входят получение при деструкции остальных составляющих древесину материалов (кроме самой целлюлозы) атомов углерода, кислорода, а также и обеспечивающих генерацию дополнительных нитросодержащих структурных групп атомов азота.The list of the latter includes the production of carbon and oxygen atoms during the destruction of the remaining materials making up the wood (except for cellulose itself), as well as generating additional nitro-containing structural groups of nitrogen atoms.

Ионы азота, как и указывалось ранее, формируются из объемов подаваемого в зону обработки газа-азота, входящего в состав используемого сжатого воздуха. Все перечисленное выше позволяет существенно интенсифицировать процесс получения нитратов целлюлозы из применяемой массы исходного сырья, а также создает условия для протекания формирования ее в виде имеющих габаритные размеры в пределах 3-7 мм скоплений волокон, вырастающих там из ранее осевших на дне емкости «зародышей».Nitrogen ions, as mentioned earlier, are formed from the volumes of nitrogen gas supplied to the treatment zone, which is part of the compressed air used. All of the above allows us to significantly intensify the process of obtaining cellulose nitrates from the used mass of the feedstock, and also creates conditions for its formation in the form of fiber clusters having overall dimensions within 3-7 mm, which grow there from the “embryos” that have previously settled on the bottom of the tank.

Остальные же составляющие древесины, как и указывалось ранее, тоже входящие в ее состав, разрушаются на составные элементы и служат строительным материалом, обеспечивающим процесс выполнения синтеза нитратов, а также образующих выходящие в атмосферу микрообъемы углеводородных газов.The remaining components of wood, as mentioned earlier, also included in its composition, are destroyed into constituent elements and serve as a building material that ensures the process of synthesis of nitrates, as well as forming microvolumes of hydrocarbon gases that enter the atmosphere.

В придонной области емкости 3, таким образом, по окончании процесса обработки, накапливается однородная плотная волокнистая масса, содержащая только полученные с помощью ее нитраты целлюлозы.In the bottom region of the tank 3, thus, at the end of the processing process, a homogeneous dense pulp is accumulated, containing only cellulose nitrates obtained with its help.

Преимущественное формирование именного этого соединения в процессе выполнения мощного энергетического воздействия на обрабатываемую многокомпонентную сырьевую массу объясняется тем, что только указанная выше структура имеет минимально возможное значение своей внутренней энергии в условиях складывающегося в зоне обработки энергетического равновесия, из всего возможного набора вариантов синтеза присутствующих там соединений.The predominant formation of this compound in the process of performing a powerful energy impact on the processed multicomponent raw material mass is explained by the fact that only the above structure has the minimum possible value of its internal energy under the conditions of the energy balance in the processing zone, from the entire possible set of synthesis options for the compounds present there.

Сама предложенная обработка осуществляется при комнатной температуре (18-27°С), с использованием диапазона давлений, лишь незначительно отличающихся от атмосферного (на 0,1÷0,3 кгс/см2 больше исходного).The proposed treatment itself is carried out at room temperature (18-27 ° C), using a pressure range that is only slightly different from atmospheric (0.1 ÷ 0.3 kgf / cm 2 more than the original).

Выход конечного продукта из используемой сырьевой массы находится в пределах 56%-74,2%, в зависимости от содержания основного исходного компонента, т.е. самой целлюлозы в применяемой сырьевой массе.The yield of the final product from the raw material used is in the range of 56% -74.2%, depending on the content of the main starting component, i.e. cellulose itself in the raw material used.

Остальную часть ее составляют образующиеся газовые продукты, выходящие непосредственно в атмосферу или в предназначенные для их утилизации улавливающие системы.The rest of it is formed by gas products that enter directly into the atmosphere or into trapping systems designed for their disposal.

Следует обратить внимание еще и на то, что получаемый в процессе обработки конечный продукт - нитраты целлюлозы, обладает рядом специфических свойств, отличающих их от аналогичных, но синтезируемых с применением известных классических методик.It should also be noted that the final product obtained during processing, cellulose nitrates, has a number of specific properties that distinguish them from similar ones, but synthesized using well-known classical methods.

Структурная формула нитрата, получаемого с помощью предложенной технологии, будет выглядеть следующим образом.The structural formula of nitrate obtained using the proposed technology will be as follows.

Figure 00000001
Figure 00000001

Т.е относительно получаемых известными способами нитратов целлюлозы указанные выше соединения содержат в молекулах уже не три, а четыре азотосодержащие группы О-NO2. Кроме того, в составе такого рода нитратов увеличивается количество атомов углерода (с шести до восьми) и, соответственно, кислорода.That is, with respect to cellulose nitrates obtained by known methods, the above compounds contain in the molecules not four, but four nitrogen-containing O-NO 2 groups. In addition, the number of carbon atoms (from six to eight) and, accordingly, oxygen increases in the composition of such nitrates.

Полученные нитраты обладают более высокой объемной плотностью - она составляет 1,66-1,84 г/см3, а также повышенным содержанием в своем составе атомов азота 15,7-16,9%. Температура их воспламенения незначительно отличается от классической тринитроцеллюлозы и составляет 50-70°С. Как и тринитроцеллюлоза, полученный в соответствии с предлагаемым способом конечный продукт переработки практически нерастворим в воде, бензине, толуоле, но хорошо растворяется в ацетоне.The obtained nitrates have a higher bulk density - it is 1.66-1.84 g / cm 3 and also a high content of nitrogen atoms in its composition 15.7-16.9%. Their ignition temperature differs slightly from classical trinitrocellulose and amounts to 50-70 ° С. Like trinitrocellulose obtained in accordance with the proposed method, the final processing product is practically insoluble in water, gasoline, toluene, but it is well soluble in acetone.

Для простоты изложения материала напоминающий тринитроцеллюлозу продукт в дальнейшем будет именоваться из-за большого сходства по полученным свойствам с последней как «квадронитроцеллюлоза».For simplicity of presentation of the material, a product resembling trinitrocellulose will be hereinafter referred to due to the great similarity in the obtained properties to the latter as “quadronitrocellulose”.

«Квадронитроцеллюлоза» представляет собой плотную массу желто-серого цвета, образованную скоплением коротких волокон, длина которых находится в пределах 3-7 мм."Quadronitrocellulose" is a dense yellow-gray mass formed by the accumulation of short fibers, the length of which is in the range of 3-7 mm.

Как и тринитроцеллюлоза, предлагаемый продукт успешно может использоваться в качестве бездымного пороха (как «пироксилин»). При этом в его массу не требуется введения никакого рода дополнительных добавок. Полученные на ее основе огнеприпасы обладают повышенной мощностью и имеют хорошие баллистические характеристики.Like trinitrocellulose, the proposed product can be successfully used as smokeless powder (like “pyroxylin”). At the same time, it does not require the introduction of any kind of additional additives. The refractories obtained on its basis have increased power and have good ballistic characteristics.

Квадронитроцеллюлоза сохраняет все свои свойства и по истечении достаточно длительных сроков ее хранения. Так, характеристики изготовленных с ее применением огнеприпасов в течение года остаются точно такими же, как и в самом начальном периоде после осуществления процесса их снаряжения такого рода взрывчатым веществом.Kvadronitrocellulose retains all its properties and after a sufficiently long shelf life. So, the characteristics of the fire extinguishers made with its use during the year remain exactly the same as in the very initial period after the process of equipping them with this kind of explosive.

Далее выполнение предлагаемого способа иллюстрируется с помощью указанных ниже примеров.Further, the implementation of the proposed method is illustrated using the following examples.

Пример 1. Для получения нитратов целлюлозы использовался опил и щепа, полученные при проведении изготовления пиломатериалов из ели обыкновенной.Example 1. To obtain cellulose nitrates, sawdust and wood chips were used, obtained during the manufacture of sawn timber from Norway spruce.

Содержание целлюлозы в них составляло 46,3%. Остальное - до 100% - лигнин, пентозаны, маннан, галактан, уроновые кислоты.The cellulose content in them was 46.3%. The rest - up to 100% - lignin, pentosans, mannan, galactan, uronic acids.

Перед началом процесса обработки проводилось дополнительное измельчение опила и щепы с получением мелких частиц с габаритами от 0,02 до 1 мм на шаровой мельнице.Before the start of the processing process, additional grinding of sawdust and wood chips was carried out to obtain fine particles with dimensions from 0.02 to 1 mm in a ball mill.

Полученная сырьевая масса проходила подсушку в жарочном шкафу при 120°С в течение 50 минут.The resulting raw material mass was dried in an oven at 120 ° C for 50 minutes.

После этого она засыпалась в полость емкости с вместимостью 5 л. Объем засыпаемых в емкость частиц древесины составил 20% относительно имеющегося у нее собственного внутреннего.After that, she poured into the cavity of the tank with a capacity of 5 liters. The volume of particles of wood poured into the tank was 20% relative to its own internal wood.

После завершения операции заполнения емкости 3 осуществлялось размешивание полученного после ее выполнения донного пылевидного осадка с помощью вводимой туда механической мешалки до получения в ней однородной непрозрачной устойчивой взвеси, заполняющей равномерно всю ее внутреннюю полость.After completion of the operation of filling the tank 3, the bottom was obtained obtained after its implementation of the dusty sediment with the help of a mechanical mixer introduced there until a uniform, opaque stable suspension was obtained in it, filling evenly its entire internal cavity.

После осуществления этого перехода емкость 3 закрывалась крышкой 8, и производился ее монтаж в установочный паз «Б» генератора магнитного поля (см. фиг.1).After this transition, the container 3 was closed by a lid 8, and it was mounted in the installation groove "B" of the magnetic field generator (see figure 1).

После окончания операции монтажа емкости 3 в генераторе производилось подсоединение перфорированного патрубка 6 к внешней подающей сжатый воздух магистрали.After the installation operation of the tank 3 in the generator was completed, the perforated pipe 6 was connected to the external main supplying compressed air.

Одновременно с подачей сжатого воздуха под избыточным давлением 0,1 кгс/см2 было выполнено подключение всех трех обмоток-катушек 2 генератора магнитного поля к их внешнему источнику электрического питания.Simultaneously with the supply of compressed air under an overpressure of 0.1 kgf / cm 2 , all three windings-coils 2 of the magnetic field generator were connected to their external electric power source.

Замеренная при помощи датчика Холла и измерительного моста напряженность возникшего в зоне обработки магнитного поля составила 1×106 А/м, частота магнитного поля составляла 70 Гц.The intensity of the magnetic field measured in the processing zone, measured with a Hall sensor and a measuring bridge, was 1 × 10 6 A / m; the magnetic field frequency was 70 Hz.

По истечении одной минуты с момента включения генератора в работу заполняющая всю внутреннюю полость емкости взвесь приобрела прозрачность, а на дне сформировался плотный волокнистый осадок желтовато-серого цвета. Длина составляющих его волокон квадронитроцеллюлозы находилась в пределах от 2 до 4 мм. С учетом того что к имеющейся в исходной сырьевой массе целлюлозы был присоединен входящий в состав атмосферных газов атомарный азот, а также фрагменты от других молекулярных соединений, тоже являющихся компонентами древесины, общее количество полученных нитратов относительно использованной при обработке сырьевой массы составляло 60,4%.After one minute from the moment the generator was turned on, the suspension filling the entire internal cavity of the tank became transparent, and a dense yellowish-gray fibrous precipitate formed at the bottom. The length of its constituent fibers of quadronitrocellulose was in the range from 2 to 4 mm. Considering the fact that atomic nitrogen, which is part of atmospheric gases, as well as fragments from other molecular compounds, which are also components of wood, were added to the cellulose in the initial raw material mass, the total amount of nitrates obtained was 60.4% relative to the raw material used in the processing.

Объемная плотность осевшей на дне емкости квадронитроцеллюлозы соответствовала значению 1,72 г/см3. Температура воспламенения ее была равна 50°С.The bulk density of the quadronitrocellulose settled on the bottom of the tank corresponded to a value of 1.72 g / cm 3 . Its ignition temperature was 50 ° C.

Остальную часть от использованного в ходе обработки сырья составляли полученные новые газовые соединения, ушедшие в атмосферу.The remainder of the raw materials used during the processing was made up of new gas compounds released into the atmosphere.

Пример 2. По той же схеме, что и указанная в примере 1, проводилась обработка древесного сырья (стружка, мелкие ветки), содержащего в составе входящие в него частицы целлюлозы в количестве 35,5% (отходы от обработки стволов березы пушистой).Example 2. According to the same scheme as described in example 1, the processing of wood raw materials (shavings, small branches) was carried out, containing 35.5% of cellulose particles included in it (waste from processing fluffy birch trunks).

Как и в ранее указанном случае, стружка и мелкие ветки, входящие в состав применяемых отходов, измельчались в шаровой мельнице до получения частиц с габаритами 0,02-1,0 мм. Полученная сырьевая масса подсушивалась в жарочном шкафу при 150°С в течение 30 мин.As in the previously mentioned case, the shavings and small branches that make up the waste used were crushed in a ball mill to obtain particles with dimensions of 0.02-1.0 mm. The resulting raw material mass was dried in an oven at 150 ° C for 30 minutes.

После этого она помещалась в полость емкости 3, при этом ее объем составлял 40% от объема последней.After that, it was placed in the cavity of the tank 3, while its volume was 40% of the volume of the latter.

После завершения всех необходимых для выполнения обработки переходов (см. данные, указанные в примере 1) осуществлялась операция по получению из этой сырьевой массы необходимого конечного продукта.After completing all the transitions necessary for processing (see the data specified in Example 1), an operation was carried out to obtain the necessary final product from this raw material mass.

Обработка выполнялась с подачей в придонную область емкости 3 сжатого воздуха под избыточным давлением 0,3 кгс/см2. Напряженность магнитного поля в зоне обработки составляла 1,5×103 А/м при частоте его 40 Гц.The processing was carried out with the supply to the bottom region of the tank 3 of compressed air under an overpressure of 0.3 kgf / cm 2 . The magnetic field strength in the treatment zone was 1.5 × 10 3 A / m at a frequency of 40 Hz.

Время ее выполнения составило 4 минуты. Выход конечного продукта переработки из всей исходной массы в итоге ее осуществления соответствовал значению 56,1%.Its execution time was 4 minutes. The output of the final processing product from the entire initial mass as a result of its implementation corresponded to a value of 56.1%.

Длина волокон, составляющих осевший на дно емкости плотный осадок, находилась в пределах от 1 мм до 3 мм. Количество входящих в состав полученных молекул нитратов в пересчете на атомы азота было равным 15,7%. Объемная плотность полученной квадронитроцеллюлозы была равна 1,66 г/см3. Воспламенение полученного продукта происходило при температуре 62°С.The length of the fibers constituting the dense precipitate deposited on the bottom of the vessel was in the range from 1 mm to 3 mm. The number of nitrates included in the composition of the molecules calculated in terms of nitrogen atoms was 15.7%. The bulk density of the obtained quadronitrocellulose was equal to 1.66 g / cm 3 . Ignition of the resulting product occurred at a temperature of 62 ° C.

Пример 3. В соответствии со схемами осуществления обработки, приводимыми в примерах 1, 2, проводилась переработка сырьевой смеси, полученной из отходов древесины (ветки, сучки) сосны обыкновенной.Example 3. In accordance with the processing schemes described in examples 1, 2, the processing of the raw mix obtained from waste wood (twigs, knots) of ordinary pine was carried out.

Содержание целлюлозы в этом исходном сырье соответствовало 49,7%.The cellulose content in this feed was 49.7%.

Как и в примерах 1, 2, такого рода отходы древесины измельчались с помощью шаровой мельницы до получения частиц с габаритными размерами 0,02÷1,0 мм. Полученная масса такого сырья подсушивалась в жарочном шкафу при 135°С в течение 45 минут.As in examples 1, 2, this kind of wood waste was crushed using a ball mill to obtain particles with overall dimensions of 0.02 ÷ 1.0 mm. The resulting mass of such raw materials was dried in an oven at 135 ° C for 45 minutes.

После установки содержащей эту взвесь емкости 3 в генератор магнитного поля в придонную ее часть производилась подача сжатого воздуха под избыточным давлением 0,2 кгс/см2.After the installation of a container 3 containing this suspension in a magnetic field generator, compressed air was supplied to its bottom part under an overpressure of 0.2 kgf / cm 2 .

Напряженность магнитного поля при осуществлении процесса переработки составляла значение, равное 8,4×104 А/м. Частота его соответствовала 50 Гц.The magnetic field strength during the processing process was 8.4 × 10 4 A / m. Its frequency corresponded to 50 Hz.

Продолжительность процесса обработки составляла 2,8 минуты.The processing time was 2.8 minutes.

Количество полученного по завершении процесса конечного продукта составляло 74,2% от всего количества использованной сырьевой массы.The amount of the final product obtained at the end of the process was 74.2% of the total amount of raw material used.

Полученный продукт - «квадронитроцеллюлоза», был сформирован в виде плотного осадка серовато-желтого цвета из волокон, длина которых соответствовала 5-7 мм.The resulting product - “quadronitrocellulose”, was formed in the form of a dense grayish-yellow precipitate of fibers, the length of which corresponded to 5-7 mm.

Температура воспламенения этого конечного продукта составляла 70°С. Его объемная плотность соответствовала значению 1,84 г/см3. Содержание же азота в его структуре соответствовало 16,9%.The ignition temperature of this final product was 70 ° C. Its bulk density corresponded to a value of 1.84 g / cm 3 . The nitrogen content in its structure corresponded to 16.9%.

Для осуществления проверки возможности применения полученного с помощью предлагаемого способа конечного продукта в качестве бездымного пороха (пироксилина) был осуществлен следующий эксперимент.To verify the applicability of the final product obtained using the proposed method as smokeless powder (pyroxylin), the following experiment was carried out.

В стандартном патроне к охотничьему карабину АКС с калибром 7,62/40 была проведена замена имеющегося в нем заполнителя (пироксилина) на конечный продукт, полученный по схеме, приведенной в примере 3.In the standard cartridge for the hunting AKC rifle with a caliber of 7.62 / 40, the existing filler (pyroxylin) was replaced with the final product obtained according to the scheme shown in example 3.

После такой замены в патронах наполнителя осуществлялось испытание полученных таким образом огнеприпасов на предмет соответствия их баллистических характеристик тем, что имеются в стандартных образцах.After such a replacement in the filler cartridges, the test tubes obtained in this way were tested for compliance with their ballistic characteristics that are available in standard samples.

Дальность выстрела была выбрана равной 500 м. В конце назначенной дистанции устанавливалась сосновая доска толщиной 50 мм.The firing range was chosen equal to 500 m. At the end of the assigned distance, a pine board 50 mm thick was installed.

По указанной выше мишени были выполнены выстрелы с помощью стандартных огнеприпасов к карабину АКС, а также снаряженных полученным в примере 3 конечным продуктом.Shots were fired at the target indicated above using standard ammunition for the AKC carbine, as well as equipped with the final product obtained in Example 3.

Количество и тех и других в применяемых для выполнения испытаний партиях соответствует десяти.The number of both in the batches used to carry out the tests corresponds to ten.

В ходе осуществления последних было получено, что пули стандартного огнеприпаса застревают в толще применяемой мишени, высовываясь относительно ее передней плоскости на величину, равную 1/2 или 1/3 от собственной длины.In the course of the implementation of the latter, it was found that the bullets of a standard fireplug get stuck in the thickness of the target used, protruding relative to its front plane by an amount equal to 1/2 or 1/3 of its own length.

Пули же, выпущенные с помощью огнеприпаса, снаряженного предложенным конечным продуктом - "квадронитроцеллюлозой", прошивают такого рода мишень насквозь и продолжают полет дальше.The bullets fired with the help of a fire gun equipped with the proposed final product - “quadronitrocellulose”, pierce this kind of target through and continue the flight further.

После осуществления хранения такого рода "опытных" огнеприпасов в течение календарного года снижения баллистических характеристик в этой изготовленной партии выявлено не было.After storing such “experienced” fire-arms during the course of the calendar year, no decrease in ballistic characteristics was detected in this manufactured batch.

Сам выстрел с применением в огнеприпасе такого рода конечного продукта сопровождается лишь легким хлопком, грохота выстрела почти было не слышно. Это обстоятельство косвенно указывает на высокую начальную скорость, развиваемую пулей при выходе из обреза ствола карабина (сравнимую или большую, чем скорость звука).The shot itself, with the use of this kind of end product in the firearms, is accompanied only by light popping, the rumble of the shot was almost inaudible. This circumstance indirectly indicates the high initial speed developed by the bullet when exiting the edge of the carbine barrel (comparable to or greater than the speed of sound).

Т.е. произведенные испытания подтвердили возможность применения полученных нитратов целлюлозы вместо пироксилина, позволили получить сведения о их более высокой мощности, а также доказали факт их высокой устойчивости.Those. The tests performed confirmed the possibility of using the obtained cellulose nitrates instead of pyroxylin, provided information on their higher power, and also proved the fact of their high stability.

Выбор значений, используемых в ходе обработки параметров магнитного поля, а также других технологических характеристик, проведен исходя из следующих соображений.The choice of values used during the processing of magnetic field parameters, as well as other technological characteristics, was carried out on the basis of the following considerations.

Размеры частиц сырья 0,02-1,0 мм и указанные выше пределы заполнения ими внутренней полости в емкости 3 - 20-40% от ее объема назначены исходя из необходимости формирования с их применением устойчивой пылевидной воздушной взвеси. Последняя не должна расслаиваться на отдельные составляющие за необходимый для завершения процесса временной промежуток. Пределы же напряженности магнитного поля подобраны в силу наличия следующих соображений. При применении значений напряженности последнего, меньших чем 1,5×103 А/м, не удается обеспечить синтез нитратов целлюлозы, который должен гарантировать "пропитку" этим вновь создаваемым соединением всех слоев составляющих объем участвующих в процессе обработки сырьевых частиц.The particle sizes of the raw materials are 0.02-1.0 mm and the above-mentioned limits for filling the inner cavity in the tank with 3 - 20-40% of its volume are assigned on the basis of the need to form with their use a stable dusty air suspension. The latter should not be stratified into separate components for the time period necessary to complete the process. The limits of the magnetic field are selected due to the following considerations. When applying the values of the intensity of the latter, less than 1.5 × 10 3 A / m, it is not possible to synthesize cellulose nitrates, which should guarantee “impregnation” of all the layers constituting the volume of the raw material particles involved in the processing with this newly created compound.

Использование величин напряженности поля, больших чем 1×106 А/м, не обеспечивает достижения каких-либо дополнительных преимуществ в ходе проведения такого рода процесса обработки.The use of field strengths greater than 1 × 10 6 A / m does not provide any additional benefits during this kind of processing process.

Но в то же время при этом значительно увеличиваются необходимые для ее осуществления затраты технологической энергии.But at the same time, the costs of technological energy necessary for its implementation are significantly increased.

Границы диапазона используемых в ходе выполнения способа частот генерируемого магнитного поля выбраны с учетом следующего.The boundaries of the range used during the execution of the method of frequencies of the generated magnetic field are selected taking into account the following.

При частотах, меньших чем 40 Гц, не обеспечивается формирование нитратов целлюлозы в используемых в качестве сырья частицах взвеси. Получаемый в процессе создания переменного магнитного поля результирующий вектор суммарного магнитного потока при таком значении диапазона частот воздействует на них с недостаточно высокой интенсивностью. Т.е. он в окружающем его облаке последних перемещается слишком "вяло".At frequencies less than 40 Hz, the formation of cellulose nitrates in suspended particles used as raw materials is not ensured. The resulting vector of the total magnetic flux obtained in the process of creating an alternating magnetic field with this value of the frequency range affects them with insufficiently high intensity. Those. he is moving too "sluggishly" in the surrounding cloud of the latter.

Наоборот, при значениях частот, более высоких чем 70 Гц, такой вектор движется настолько стремительно, что попадающие на траекторию его пространственного переноса частицы не успевают вступить с ним во взаимодействие. Опять-таки и в этом случае не гарантируется создание оптимальных условий для формирования соединений нитратов целлюлозы.On the contrary, at frequencies higher than 70 Hz, such a vector moves so rapidly that the particles falling on the path of its spatial transfer do not have time to interact with it. Again, in this case, the creation of optimal conditions for the formation of cellulose nitrate compounds is not guaranteed.

Назначение применяемого при обработке интервала времени в 1 - 4 минуты произведено исходя из наличия следующих соображений. При значениях его, меньших чем 1 минута, не успевают закончиться необходимые для формирования конечного продукта структурные преобразования в частицах используемой для обработки сырьевой массы.The purpose of the time interval used in processing is 1 to 4 minutes, based on the following considerations. When its values are less than 1 minute, the structural transformations necessary for the formation of the final product do not have time to finish in the particles used for processing the raw material mass.

При использовании значений временного интервала, больших чем 4 минуты, не обеспечивается получение какого-либо дополнительного положительного эффекта. В то же время применение больших, чем необходимые, временных промежутков приводит к увеличению суммарных затрат, связанных с выполнением переработки исходного сырья в необходимый конечный продукт.When using the values of the time interval greater than 4 minutes, it does not provide any additional positive effect. At the same time, the use of longer than necessary time intervals leads to an increase in the total costs associated with the processing of raw materials into the desired final product.

Исходя из таких же соображений выполнено назначение избыточного значения давления в подаваемом в придонный слой объемах сжатого воздуха. При величине избыточного давления, меньшей чем 0,1 кгс/см2, падает производительность процесса получения нитратов целлюлозы из исходного сырья.Based on the same considerations, the assignment of an excess pressure value in the volumes of compressed air supplied to the bottom layer was performed. When the excess pressure is less than 0.1 kgf / cm 2 , the productivity of the process for producing cellulose nitrates from the feedstock decreases.

При величинах его, больших чем 0,3 кгс/см2, не удается обеспечить дополнительную интенсификацию процесса выработки конечного продукта. В то же время, при использовании значений избыточного его давления, больших, чем указанная выше величина, возрастают затраты необходимой для получения и подачи применяемых в ходе обработки объемов сжатого воздуха электрической энергии.When its values are greater than 0.3 kgf / cm 2 , it is not possible to provide additional intensification of the process of developing the final product. At the same time, when using values of its excess pressure greater than the above value, the costs necessary to receive and supply the electric energy used during the processing of compressed air increase.

На представленном чертеже изображены:The drawing shows:

общий вид предлагаемого устройства - фиг.1.general view of the proposed device - figure 1.

На фиг.1, в свою очередь, обозначены:In figure 1, in turn, are indicated:

Позицией 1 - рабочие элементы, изготовленные из магнитопроводящего материала, например из трансформаторного железа, с помощью которых формируется сам магнитный контур в применяемом генераторе.Position 1 - working elements made of a magnetically conductive material, for example, transformer iron, with the help of which the magnetic circuit itself is formed in the used generator.

Позицией 2 - обмотки-катушки, установленные непосредственно в теле рабочих элементов 1 и предназначенные для генерации магнитного потока.Position 2 - winding coils installed directly in the body of the working elements 1 and designed to generate magnetic flux.

Позицией 3 - емкость для размещения в ее полости воздушной взвеси из частиц 4 обрабатываемого сырья.Position 3 - capacity for placement in its cavity of an air suspension of particles 4 of the processed raw materials.

Позицией 4 - частицы, полученные из отходов древесины, равномерно распределенные в окружающей их атмосфере, заполняющей внутреннюю полость емкости 3.Position 4 - particles obtained from wood waste, evenly distributed in the surrounding atmosphere, filling the internal cavity of the tank 3.

Позицией 5 - волокна нитратов целлюлозы, полученные в придонном слое применяемой емкости 3.Position 5 - cellulose nitrate fibers obtained in the bottom layer of the used tank 3.

Позицией 6 - перфорированный патрубок, осуществляющий подачу сжатого воздуха под избыточным давлением в толщу лежащего на дне емкости осадка.Position 6 - perforated pipe, supplying compressed air under excess pressure into the thickness of the sediment lying at the bottom of the tank.

Позицией 7 - сквозные отверстия перфорации в стенках патрубка 6, через которые и осуществляется выход воздушных струй.Position 7 - through holes of perforation in the walls of the pipe 6, through which the exit of air jets.

Позицией 8 - крышка, лежащая на стенках емкости 3 у ее верхней открытой части и изолирующая ее внутренний объем от прямого соединения с окружающей емкость воздушной средой.Position 8 is a cover lying on the walls of the tank 3 at its upper open part and isolating its internal volume from direct connection with the surrounding air environment.

Буквой "Б" - сквозной паз, предназначенный для проведения установки емкости 3 в генератор магнитного поля.The letter "B" is a through groove intended for installation of capacity 3 in a magnetic field generator.

Буквами "а" - полученные в ходе монтажа корпуса емкости 3 в установочный паз "Б" воздушные зазоры.Letters "a" - received during the installation of the housing of the tank 3 in the installation groove "B" air gaps.

Буквой "Д" - формируемая перемещением результирующего вектора магнитного потока пространственная фигура, размещенная во внутренней полости емкости 3.The letter "D" is the spatial figure formed by the displacement of the resulting magnetic flux vector, located in the internal cavity of the tank 3.

Буквой "Р" - направление подачи и величина избыточного давления в объемах подаваемого к данному осадку сжатого воздуха.The letter "P" is the flow direction and the amount of excess pressure in the volumes of compressed air supplied to this precipitate.

Работа предлагаемого устройства, изображенного на фиг.1, протекает следующим образом.The operation of the proposed device depicted in figure 1, proceeds as follows.

Перед включением магнитного генератора внутренняя полость емкости 3 заполняется обрабатываемой взвесью.Before turning on the magnetic generator, the internal cavity of the tank 3 is filled with the processed suspension.

Указанная выше взвесь содержит частицы 4, полученные дроблением содержащих древесину отходов, образовавшихся в процессе изготовления пиломатериалов. Такого рода частицы при осуществлении обработки равномерно распределяются в полости емкости 3 в окружающем их со всех сторон столбе атмосферного воздуха.The above suspension contains particles 4 obtained by crushing wood-containing waste generated during the manufacture of lumber. Particles of this kind during processing are evenly distributed in the cavity of the container 3 in the surrounding column of atmospheric air surrounding them on all sides.

Перед началом осуществления процесса обработки емкость 3 с полученным на дне ее осадком сырьевой массы подвергается перемешиванию с помощью механической мешалки (на чертеже не показана) до получения в полости последней устойчивой непрозрачной взвеси.Before the start of the processing process, the tank 3 with the raw material sediment obtained at the bottom is mixed using a mechanical mixer (not shown in the drawing) until the last stable opaque suspension is obtained in the cavity.

Затем емкость 3 с заполняющими ее частицами 4 закрывается крышкой 8, изолирующей внутреннюю полость емкости от окружающей среды.Then the container 3 with the particles 4 filling it is closed by a lid 8, isolating the internal cavity of the container from the environment.

Указанная крышка 8 укладывается на ее стенки, расположенные в верхней части емкости, у ее открытого конца.The specified cover 8 is laid on its walls located in the upper part of the tank, at its open end.

По завершении этого этапа емкость 3 устанавливается в сквозной паз "Б" контура магнитного генератора (см. фиг.1).At the end of this stage, the tank 3 is installed in the through groove "B" of the circuit of the magnetic generator (see figure 1).

После окончания операции ее монтажа полость размещенного в ее придонной части перфорированного патрубка 6 соединяется с полостью подающей сжатый воздух внешней магистрали. Такое соединение может быть выполнено, например, с помощью гибкого рукава и быстроразъемного узла крепления (на чертеже не показаны).After the operation is completed, the cavity of the perforated pipe 6 located in its bottom part is connected to the cavity of the external air supplying compressed air. Such a connection can be made, for example, using a flexible sleeve and a quick coupler mount (not shown).

Этим самым обеспечивается возможность осуществления подачи под избыточным давлением в объем емкости 3 струй сжатого воздуха, проходящего туда через отверстия перфорации 7, выполненные в стенках патрубка 6 (см. фиг.1). Одновременно с этим производится подключение всех трех обмоток-катушек 2 к соответствующим фазам внешнего источника подачи переменного электрического тока.This ensures the possibility of supplying under excessive pressure into the volume of the tank 3 jets of compressed air passing there through the perforation holes 7 made in the walls of the pipe 6 (see figure 1). At the same time, all three windings-coils 2 are connected to the corresponding phases of an external source of supply of alternating electric current.

При поступлении последнего на указанные выше обмотки-катушки 2, выполняющие роль соленоидов, в каждой из них начинает создаваться переменное магнитное поле.When the latter arrives at the above windings-coils 2, acting as solenoids, an alternating magnetic field begins to be created in each of them.

Так как все эти обмотки-катушки 2 соединены между собой образующими единый контур магнитопроводящими элементами 1, в последующем в нем формируется за счет слияния таких индивидуальных полей уже одно единое суммарное.Since all these windings-coils 2 are interconnected to form magnetically conductive elements 1 forming a single contour, subsequently in it, one single total is formed due to the merger of such individual fields.

В силу того что электрический ток на обмотки-катушки 2 подается переменный, то и получаемое в самом генераторе магнитное поле будет таким же. Благодаря имеющимся угловым сдвигам в применяемых в качестве подающих волновые синусоидальные импульсы фазах этого внешнего источника питания получаемое с помощью последних суммарное поле еще как бы "вращается" в области осуществления своего воздействия.Due to the fact that the electric current is supplied to the windings-coils 2, the magnetic field obtained in the generator itself will be the same. Owing to the available angular shifts in the phases of this external power source used as wave sinusoidal pulses, the total field obtained with the help of the latter still seems to “rotate” in the area of its effect.

Это "вращение" и обеспечивается с помощью непрерывно поступающего на каждую из трех обмоток-катушек 2 питания, подводимого от отдельных фаз внешней обслуживающей их сети промышленного трехфазного тока (на чертеже не показана).This "rotation" is ensured by means of a supply continuously supplied to each of the three windings-coils 2, supplied from separate phases of the external industrial three-phase current network serving them (not shown).

Так как замкнутый прямоугольный контур генератора разорван выполненным в нем сквозным пазом "Б", то формируемый в его рабочих элементах 1 суммарный магнитный поток, появившийся в результате подключения последнего к источнику питания, стремится замкнуть обе половины контура в единое целое.Since the closed rectangular circuit of the generator is broken by the through groove "B" made in it, the total magnetic flux formed in its working elements 1, which appeared as a result of connecting the latter to the power source, tends to close both halves of the circuit into a single whole.

Для этого созданный в контуре суммарный магнитный поток должен "перепрыгнуть" через область пространства, занимаемую сквозным пазом "Б". На пути, пролегающем через зону выполнения такого "прыжка", поток неизбежно пересекается с внутренней полостью, размещенной в этой области емкости 3.To do this, the total magnetic flux created in the circuit must "jump" over the region of space occupied by the through groove "B". On the path that runs through the zone of such a “jump”, the flow inevitably intersects with the internal cavity located in this region of the tank 3.

Последняя в этом случае выполняет роль "опорной ступеньки", помогающей преодолеть разделяющие обе половины контура пустое пространство проходящему через этот его участок указанному выше потоку. Т.е. емкость 3 с размещенной внутри ее взвесью частиц 4 выполняет роль замыкающего соединительного звена для генерирующей переменное магнитное поле и созданной с этой целью системы.In this case, the latter serves as the "supporting step", which helps to overcome the empty space that separates both halves of the contour, and the above flow passing through this section of it. Those. a container 3 with a suspension of particles 4 placed inside it serves as a closing connecting link for generating an alternating magnetic field and a system created for this purpose.

В итоге всего этого непосредственно в лежащей на пути такого потока области, занимаемой объемом обрабатываемой взвеси, формируется магнитное поле с максимально достижимыми для этих условий параметрами его напряженности.As a result of all this, a magnetic field is formed directly in the region lying on the path of such a flow, occupied by the volume of the processed suspension, with its maximum achievable parameters for these conditions.

Соответственно, воздействие на частицы 4 сырьевого материла со стороны последнего будет осуществляться с максимально возможной интенсивностью, что и обеспечивает оптимальные условия для осуществления их преобразования в сам необходимый конечный продукт.Accordingly, the impact on the particles 4 of the raw material from the side of the latter will be carried out with the highest possible intensity, which ensures optimal conditions for the implementation of their transformation into the desired final product itself.

Создаваемая в зоне этого перехода магнитного потока зона, обозначенная буквой "Д" (см. фиг.1), сформирована за счет соединения с помощью кривых линий точек конечного нахождения результирующего вектора магнитного потока в момент осуществления его угловых колебательных перемещений во всех трех пространственных координатах.The zone created in the zone of this magnetic flux transition indicated by the letter “D” (see FIG. 1) is formed by connecting, using curved lines, the points of the final location of the resulting magnetic flux vector at the time of its angular vibrational displacements in all three spatial coordinates.

Полученная слиянием такого рода отдельных кривых зона "Д" представляет собой, в конечном итоге, пространственный эллипсоид, внутри которого собственно и осуществляется такого рода перемещения этого вектора.The “D” zone obtained by merging this kind of separate curves is, ultimately, a spatial ellipsoid, inside which this kind of movement of this vector is actually carried out.

Этот эллипсоид "Д" целиком размещается в объеме внутренней полости емкости 3, и все находящиеся там сырьевые частицы 4, а также и заполняющие ее слои газа, неизбежно оказываются расположенными непосредственно в зоне влияния последнего. Воздействие формируемого таким образом результирующего вектора на обрабатываемые с его помощью компоненты протекает с периодически осуществляемой сменой его направления (частота 40-70 Гц), а также и его величины.This ellipsoid "D" is entirely located in the volume of the internal cavity of the tank 3, and all the raw particles 4 located there, as well as the gas layers filling it, inevitably turn out to be located directly in the zone of influence of the latter. The effect of the resulting vector formed in this way on the components processed with its help proceeds with periodically changing its direction (frequency 40-70 Hz), as well as its magnitude.

Сплющенность получаемого в зоне обработки эллипсоида в передней и задней его частях определяется резким возрастанием суммарного магнитного сопротивления в местах возникновения монтажных промежутков "а" (см. фиг.1).The flatness of the ellipsoid obtained in the processing zone in the front and rear parts is determined by a sharp increase in the total magnetic resistance in the places where the mounting gaps "a" occur (see Fig. 1).

Таким образом, содержащие целлюлозу частицы 4 в момент осуществления обработки проходят через целую серию "ударов" и "толчков".Thus, particles 4 containing cellulose at the time of processing pass through a series of “shocks” and “shocks”.

При этом нанесение их производится со всех сторон и на всех возможных направлениях.At the same time, they are applied from all sides and in all possible directions.

Под влиянием всего этого электроны атомов, входящие в состав подвергнутых такого рода обработке соединений, переходят с нижележащих орбит на более удаленные от ядра их атомов. Ранее созданные ковалентные связи в молекулах разрываются, и они разделяются на отдельные фрагменты, проявляющие за счет продолжающегося энергетического воздействия высокую химическую активность.Under the influence of all this, the electrons of atoms that make up the compounds subjected to this kind of processing pass from the underlying orbits to their atoms farther from the nucleus. Previously created covalent bonds in the molecules are broken, and they are divided into individual fragments, which exhibit high chemical activity due to the ongoing energy exposure.

Образующиеся в ходе протекания такого рода процессов полученные ионы азота соединяются с этими формирующимися вблизи них фрагментами, создавая при этом ранее отсутствующие в этой области нитраты целлюлозы. Так как полученные из взвеси частиц 4 вновь образованные компоненты обладают более высокой плотностью, то под действием сил гравитации они оседают на дне емкости 3. Попавшие в ее придонную область мелкие "зародыши" таких соединений одеваются в «шубу» из захватываемых попутно мелких сырьевых частиц, составляющих окружающие их слои взвеси, и, опускаясь на дно, формируют там саму эту толщу высаживаемого в самой нижней части емкости 3 твердого осадка.The resulting nitrogen ions formed during the course of such processes are combined with these fragments formed near them, creating cellulose nitrates previously absent in this region. Since the newly formed components obtained from a suspension of particles 4 have a higher density, under the influence of gravitational forces they settle on the bottom of the vessel 3. Small “nuclei” of such compounds that have fallen into its bottom region are worn in a fur coat of small raw materials captured along the way, Suspension constituting the layers surrounding them, and, sinking to the bottom, form there this very thickness of the solid sediment planted in the lowest part of the tank 3.

Через слои последнего и проходят струи сжатого воздуха, подаваемого сквозь отверстия 7 патрубка 6.Through the layers of the latter and pass the stream of compressed air supplied through the holes 7 of the pipe 6.

Так как подача их осуществляется под небольшим избыточным давлением, то находящиеся в зоне их воздействия составляющие этот донный осадок компоненты начинают совершать колебательные перемещения, то подымаясь вверх, то снова опускаясь вниз.Since their supply is carried out under a slight overpressure, the components that constitute this bottom sediment located in the zone of their influence begin to oscillate, then rising up and down again.

Т.е. на дне емкости 3 образуется так называемый "кипящий слой". Так как все указанные выше процессы в составляющих его соединениях продолжают протекать все в том же порядке, то "омывающие" их со всех сторон и получаемые из молекул газа ионы азота оказывают интенсивное воздействие на все участвующие в таком синтезе элементы. Разрастанию ранее полученных нитратных "зародышей" будет способствовать и подвод в область формирования новых волокнистых образований фрагментов молекул других, кроме клетчатки, составляющих древесины. Последние возникают за счет происходящей деструкции этих соединений в зоне осуществления мощного энергетического воздействия (на отдельные фрагменты разлагаются молекулы лигнина, маннана, галактана и т.д.).Those. at the bottom of the vessel 3 a so-called "fluidized bed" is formed. Since all of the above processes in its constituent compounds continue to proceed in the same order, the nitrogen “washing” them from all sides and the nitrogen ions obtained from gas molecules have an intense effect on all elements involved in such synthesis. The growth of previously obtained nitrate “nuclei” will also be facilitated by the introduction of fragments of molecules of molecules other than fiber constituting wood into the region of formation of new fibrous formations. The latter arise due to the ongoing destruction of these compounds in the zone of powerful energy exposure (lignin, mannan, galactan, etc. molecules are decomposed into individual fragments).

Таким образом, накопленные в толще донного осадка "мелкие зародыши" нитратов целлюлозы разрастаются в более крупные, хорошо заметные даже невооруженным глазом волокнистые структуры 5 (с габаритными размерами от 1 до 7 мм).Thus, the "small nuclei" of cellulose nitrate accumulated in the thickness of the bottom sediment grow into larger fibrous structures 5 (with overall dimensions from 1 to 7 mm) that are clearly visible even with the naked eye.

Образующиеся при деструкции других входящих в состав древесины компонентов (за исключением самой целлюлозы) новые газовые микрообъемы выводятся из внутренней полости емкости 3. Оттуда же осуществляется удаление избыточных объемов подаваемого туда сжатого воздуха. Роль отводящих калибровочных каналов и в том и в другом варианте выполняют формирующиеся в момент установки крышки 8 на стенки емкости 3 щелевидные зазоры, размер которых составляет 0,005-0,01 мм (на чертеже не показаны). Т.е. величина последних достаточна велика, чтобы провести выпуск соответствующих газовых объемов, но в то же время она не позволяет проходить наружу мелким частицам загруженного в емкость сырьевого материала (габариты последних превышают габариты такого рода каналов -находятся в пределах 0,02-1,0 мм). Эту же самую функцию может, в случае необходимости, осуществлять и фильтр, имеющий волокнистую набивку (на чертеже не показан).New gas microvolumes formed during the destruction of other components of the wood (except for cellulose itself) are removed from the internal cavity of the vessel 3. From there, excess volumes of compressed air supplied thereto are removed. The role of the outlet calibration channels in both cases is performed by slot-like gaps formed at the time of installation of the cover 8 on the walls of the container 3, the size of which is 0.005-0.01 mm (not shown in the drawing). Those. the size of the latter is large enough to carry out the release of the corresponding gas volumes, but at the same time it does not allow small particles of raw material loaded into the tank to pass outside (the dimensions of the latter exceed the dimensions of such channels — are within 0.02-1.0 mm) . This same function can, if necessary, be performed by a filter having a fibrous packing (not shown in the drawing).

В этом варианте конструктивного исполнения такой фильтр должен быть пропущен насквозь через одну из стенок емкости, а внутреннюю часть его открытого с обоих концов корпуса должна заполнять набивка из волокон материала, зазоры между которыми и находятся в заявленных пределах (0,005-0,01 мм).In this embodiment, such a filter should be passed through through one of the walls of the container, and the packing of the material fibers, the gaps between which are within the stated limits (0.005-0.01 mm), should fill the inside of its open at both ends of the container.

Крышка 8 должна иметь в этом случае уплотнение, обеспечивающее герметичную изоляцию внутреннего объема емкости 3 от окружающей среды в момент ее закрытия (на чертеже не показана).The lid 8 should have a seal in this case, providing a tight seal of the internal volume of the tank 3 from the environment at the time of its closure (not shown in the drawing).

В предлагаемом случае применен простейший из возможных вариантов конструктивного исполнения устройства (см. фиг.1).In the proposed case, the simplest possible embodiment of the device is used (see figure 1).

Процесс обработки с помощью предложенного устройства (см. фиг.1) продолжается до тех пор, пока помещаемая во внутреннюю полость емкости 3 взвесь не станет полностью прозрачной. Т.е. до тех пор, пока все входящие в сырьевую массу частицы 4 не будут переработаны в конечный продукт.The processing using the proposed device (see figure 1) continues until then, until placed in the internal cavity of the tank 3, the suspension becomes completely transparent. Those. until all particles 4 included in the raw material mass are processed into the final product.

Улавливание отходящих газообразных продуктов, возникающих в ходе переработки исходного сырья, может производиться в случае надобности с помощью широко распространенных промышленных методик, применяемых для утилизации последних.The capture of waste gaseous products arising during the processing of the feedstock can be carried out if necessary with the help of widespread industrial methods used for disposal of the latter.

По окончании процесса переработки (т.е. по истечении 1-4 мин) обмотки-катушки 2 отсоединяются от внешнего источника питания, а патрубок 6 отключается от внешней подающей сжатый воздух магистрали.At the end of the processing process (i.e., after 1-4 minutes), the coil-coil 2 is disconnected from the external power source, and the pipe 6 is disconnected from the external supply line of compressed air.

Емкость 3 с готовым конечным продуктом извлекается из установочного паза "Б" генератора. С нее снимается изолирующая крышка 8, и конечные продукты высыпаются из нее в применяемую для их упаковки технологическую тару (на чертеже не показана). В последней они могут быть отправлены для осуществления других операций технологического производства, в котором предусмотрено их использование по прямому назначению.Capacity 3 with the finished end product is removed from the installation groove "B" of the generator. The insulating cover 8 is removed from it, and the final products are poured out of it into the technological packaging used for their packaging (not shown in the drawing). In the latter, they can be sent to carry out other operations of technological production, which provides for their intended use.

Никаких дополнительных операций по доработке до требуемых кондиций полученного в предложенном устройстве конечного продукта при этом выполнять вовсе и не следует.In this case, no additional operations to refine to the required standards the final product obtained in the proposed device should be performed at all.

После завершения всех указанных выше переходов освобожденное от конечных продуктов переработки устройство вновь становиться готовым для выполнения последующего цикла по получению в нем следующих порций нитратов целлюлозы.After completion of all the above transitions, the device freed from the final products of processing will again become ready for the next cycle to obtain the following portions of cellulose nitrates in it.

Применяемый для подачи энергии внешний источник электрического питания имеет в своем составе дополнительный блок управления (на чертеже не показан).The external electric power source used to supply energy includes an additional control unit (not shown in the drawing).

С помощью последнего осуществляется регулировка характеристик подаваемого на обмотки-катушки генератора переменного тока (силы тока, напряжения, частоты) и, следовательно, технологических параметров создаваемого в зоне синтеза нитратов целлюлозы магнитного поля (на чертеже не показан).Using the latter, the characteristics of the alternating current generator supplied to the winding coils (current, voltage, frequency) and, therefore, the technological parameters of the magnetic field created in the cellulose nitrate synthesis zone (not shown) are adjusted.

Учитывая все изложенное выше, можно прийти к выводу, что применение предлагаемого способа получения нитратов, а также предназначенного для его осуществления устройства позволяет многократно сократить необходимые для получения этого конечного продукта материальные затраты.Given all of the above, we can conclude that the application of the proposed method for producing nitrates, as well as the device intended for its implementation, can significantly reduce the material costs required to obtain this final product.

Это снижение величины последних обеспечивается прежде всего тем, что его выработка не связана с применением дорогостоящего импортного сырья (коротковолокнистого хлопка), а также концентрированных кислот. В производстве нитратов целлюлозы используются в качестве основного исходного сырья одни только отходы от деревообработки.This decrease in the value of the latter is ensured primarily by the fact that its production is not associated with the use of expensive imported raw materials (short-fiber cotton), as well as concentrated acids. In the production of cellulose nitrates, only waste from wood processing is used as the main feedstock.

В предлагаемом способе и устройстве осуществление процесса переработки производится при комнатных температурах и в диапазоне давлений, лишь незначительно отличающихся от атмосферного.In the proposed method and device, the processing process is carried out at room temperature and in the pressure range, only slightly different from atmospheric.

Осуществление способа не требует применения в процессе обработки оборудования приточно-вытяжных вентиляционных систем, а также реакторов для проведения очистки сточной воды, использованной в ходе промывки.The implementation of the method does not require the use in the process of processing equipment of supply and exhaust ventilation systems, as well as reactors for the treatment of wastewater used during washing.

Вырабатываемые с помощью предлагаемого способа нитраты целлюлозы отличаются повышенным содержанием соединений азота, и вследствие этого значительно возрастают получаемые качественные характеристики продукта в случае применения их для удовлетворения каких-либо соответствующих нужд существующего промышленного производства.Cellulose nitrates produced using the proposed method are characterized by a high content of nitrogen compounds, and as a result, the resulting qualitative characteristics of the product significantly increase if they are used to satisfy any relevant needs of the existing industrial production.

Получаемые в ходе осуществления обработки по предлагаемому способу ее показатели по выходу конечного сырья из применяемого исходного имеют достаточно высокие значения и в зависимости от содержания целлюлозы в последнем составляют от 56 до 74%.Obtained during the processing of the proposed method, its indicators for the yield of final raw materials from the used source are quite high and depending on the cellulose content in the latter range from 56 to 74%.

Изготовление применяемого при осуществлении предлагаемого процесса устройства не связано с необходимостью привлечения существенных капитальных затрат и не требует использования при этом длительных сроков времени для проведения подготовки производства.The manufacture of the device used in the implementation of the proposed process is not associated with the need to attract significant capital costs and does not require the use of long periods of time for the preparation of production.

Само это предлагаемое устройство отличается высокой степенью простоты его конструктивного исполнения и вследствие этого имеет большую эксплуатационную надежность.This proposed device itself is characterized by a high degree of simplicity of its design and, as a result, has great operational reliability.

Claims (4)

1. Способ получения нитратов целлюлозы из воздушной взвеси частиц древесных отходов, включающий размещение исходного сырья во внутренней полости емкости, в которую вводятся обеспечивающие выделение в процессе синтеза конечного продукта азотосодержащих групп соединения, а также воздействие на все эти участвующие в выполнении такого процесса компоненты создаваемого в зоне обработки физического поля, отличающийся тем, что исходное сырье, заполняющее емкость, представляет собой воздушную взвесь, полученную из частиц отходов древесины с габаритами от 0,02 до 1 мм, содержание которых достигает 20-40% от общего объема емкости; а в качестве выделяющего азотосодержащие группы соединения используется входящий в состав атмосферного воздуха газ - азот, применяемое же в процессе обработки физическое поле представляет собой переменное вращающееся магнитное, напряженность которого составляет 1,5·103÷1·106 А/м, а частота 40-70 Гц, при этом емкость выполняет функции замыкающего соединительного звена для генерируемого применяемой магнитной системой и создаваемого в ней потока.1. A method of producing cellulose nitrate from an air suspension of wood waste particles, comprising placing the feedstock in the inner cavity of the vessel into which the nitrogen-containing compound groups are released during the synthesis of the final product, as well as the impact on all of the components created in the process a physical field processing zone, characterized in that the feedstock filling the container is an air suspension obtained from wood waste particles with abaritami from 0.02 to 1 mm, the content of which is 20-40% of the total volume of the container; and as the compound emitting nitrogen-containing groups, the gas is nitrogen, which is part of the atmospheric air, and the physical field used in the processing is an alternating rotating magnetic field, the intensity of which is 1.5 · 10 3 ÷ 1 · 10 6 A / m, and the frequency 40-70 Hz, while the capacitance performs the function of a closing connecting link for the flux generated by the applied magnetic system and created in it. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в толщу получаемого в процессе выполнения обработки донного осадка производится подача струй сжатого воздуха под избыточным его давлением, равным 0,1-0,3 кгс/см2, создающих в этой области так называемый "кипящий слой".2. The method according to claim 1, characterized in that in the thickness of the bottom sediment obtained during the processing, jets of compressed air are supplied under its excess pressure equal to 0.1-0.3 kgf / cm 2 , creating the so-called "fluidized bed". 3. Устройство для осуществления способа по п.1, содержащее емкость для размещения в ней обрабатываемой смеси, а также рабочие элементы, обеспечивающие формирование воздействующего на обрабатываемые сырьевые частицы и соединения азота физического поля, которые подключаются к внешнему источнику электрического питания, отличающееся тем, что эти рабочие элементы выполнены в виде состыкованных между собой пластин из магнитопроводящего материала, образующих в процессе их монтажа замкнутый прямоугольный контур, а в теле составляющих этот контур отдельных деталей размещены три обмотки-катушки, каждая из которых соединена с соответствующей фазой внешнего трехфазного источника электрического питания, и в одном из этих входящих в состав контура элементов выполнен сквозной паз, габариты которого обеспечивают размещение в нем содержащей обрабатываемую воздушную взвесь емкости.3. The device for implementing the method according to claim 1, containing a container for placing the processed mixture in it, as well as working elements that ensure the formation of a physical field acting on the processed raw materials and nitrogen compounds, which are connected to an external electric power source, characterized in that these working elements are made in the form of plates of magnetically conductive material joined together, forming a closed rectangular contour during their installation, and in the body of these components round the individual components are three-winding coils, each of which is connected to a corresponding phase of three-phase external electric power source, and one of these members of the circuit elements is a through slot, whose dimensions allow accommodation therein containing air processed slurry tank. 4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что верхняя часть емкости имеет установленную на ее торце крышку, изолирующую внутренний объем последней от прямой связи его с окружающей емкость внешней средой, и на ее дне проложен заглушенный с торцевой части патрубок, в стенках которого выполнены отверстия перфорации, обеспечивающие вывод в окружающие его придонные слои обрабатываемого сырья струй подаваемого через них сжатого воздуха, и внутренняя полость этого патрубка сообщается с полостью внешней, подающей объемы последнего под избыточным давлением магистралью. 4. The device according to claim 3, characterized in that the upper part of the tank has a lid installed on its end that isolates the internal volume of the latter from its direct connection with the external environment surrounding the tank, and a pipe is muffled from the end of the pipe, the walls of which are laid perforation holes are made, providing a conclusion to the surrounding bottom layers of the processed raw material of the jets of compressed air supplied through them, and the internal cavity of this pipe communicates with the external cavity supplying volumes of the latter under excess Mainline trunking.
RU2011117388/05A 2011-04-29 2011-04-29 Method of producing cellulose nitrates from air suspension of particles of wood wastes and apparatus for realising said method RU2462441C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011117388/05A RU2462441C1 (en) 2011-04-29 2011-04-29 Method of producing cellulose nitrates from air suspension of particles of wood wastes and apparatus for realising said method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011117388/05A RU2462441C1 (en) 2011-04-29 2011-04-29 Method of producing cellulose nitrates from air suspension of particles of wood wastes and apparatus for realising said method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2462441C1 true RU2462441C1 (en) 2012-09-27

Family

ID=47078473

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011117388/05A RU2462441C1 (en) 2011-04-29 2011-04-29 Method of producing cellulose nitrates from air suspension of particles of wood wastes and apparatus for realising said method

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2462441C1 (en)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB758366A (en) * 1952-12-18 1956-10-03 Goro Matsumoto A method and an apparatus for the continuous preparation of nitrocellulose
US3714143A (en) * 1971-04-13 1973-01-30 Us Army Continuous process for manufacture of nitrocellulose
SU1541216A1 (en) * 1986-12-19 1990-02-07 Научно-Производственное Гидролизное Объединение "Гидролизпром" Method of modifying cellulose
KR950009192B1 (en) * 1992-06-27 1995-08-16 한국화약주식회사 Process for the preparation of nitrocellulose
DE19847755A1 (en) * 1998-10-16 2000-04-20 Pruss Gunter Production of nitrocellulose useful in production of explosive gelatin or other explosives involves depolymerization with energy-rich dosed electrons before nitration
EP1886983A1 (en) * 2006-08-09 2008-02-13 Russell R. Nickel Method for manufacture of microcrystalline nitrocellulose
RU2350624C1 (en) * 2007-11-28 2009-03-27 Общество с ограниченной ответственностью "Бизон" Method for production of cellulose nitrates

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB758366A (en) * 1952-12-18 1956-10-03 Goro Matsumoto A method and an apparatus for the continuous preparation of nitrocellulose
US3714143A (en) * 1971-04-13 1973-01-30 Us Army Continuous process for manufacture of nitrocellulose
SU1541216A1 (en) * 1986-12-19 1990-02-07 Научно-Производственное Гидролизное Объединение "Гидролизпром" Method of modifying cellulose
KR950009192B1 (en) * 1992-06-27 1995-08-16 한국화약주식회사 Process for the preparation of nitrocellulose
DE19847755A1 (en) * 1998-10-16 2000-04-20 Pruss Gunter Production of nitrocellulose useful in production of explosive gelatin or other explosives involves depolymerization with energy-rich dosed electrons before nitration
EP1886983A1 (en) * 2006-08-09 2008-02-13 Russell R. Nickel Method for manufacture of microcrystalline nitrocellulose
RU2350624C1 (en) * 2007-11-28 2009-03-27 Общество с ограниченной ответственностью "Бизон" Method for production of cellulose nitrates

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1934407A (en) Blasting method
CA2284694A1 (en) Method and apparatus for containing and suppressing explosive detonations
RU2462441C1 (en) Method of producing cellulose nitrates from air suspension of particles of wood wastes and apparatus for realising said method
US20090301721A1 (en) Downhole Cyclic Pressure Pulse Generator And Method For Increasing The Permeability Of Pay Reservoir
US20100290979A1 (en) Carbon nanotubes production process
CN106518587B (en) A kind of temperature and pressure fuse cord and preparation method thereof
RU2381203C2 (en) Method for sensibilisation of emulsive explosives
CN101190857B (en) High resolution ratio medicament for hypocenter charge column and producing method thereof
Khomeriki et al. Production of industrial explosive substances on the basis of the powders and solid rocket fuel released from the utilization of the expired ammunition
CN106565391A (en) Expired propellant containing high-detonation-velocity water-resistant type seismic explosive column and manufacturing method thereof
Baranov et al. Mining and industrial applications of low density explosives
US20220406475A1 (en) Method for dimensional manipulation
RU2142496C1 (en) Method and apparatus for initiating chemical reactions in petroleum and petroleum product processing
EP1379330B1 (en) Method for purifying and refining fluids through accelerated electrons
UA149112U (en) METHOD OF FORMING A WELL CHARGE
US20210355796A1 (en) Propellant container for a perforating gun
UA127563C2 (en) THE METHOD OF FORMING A WELL CHARGE
UA142468U (en) METHOD OF FORMING A WELL CHARGE
RU2060380C1 (en) Method for delancy shooting well and torpedo for implementing the same
McGee et al. Towards understanding the detonation properties of additively manufactured RDX: Dry powder printed
RU2200066C2 (en) Method of cleaning reservoirs from solid loose materials and device for realization of this method
Mader et al. Three-dimensional modeling of explosive desensitization by preshocking by
RU2365571C2 (en) Method of obtaining year-round smoke mixture sm-y
RU2331620C2 (en) Power-generating material charge
RU2184928C1 (en) Method for conducting of drilling and blasting operations

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20130430