RU2469994C1 - Granular fertiliser based on peat - Google Patents
Granular fertiliser based on peat Download PDFInfo
- Publication number
- RU2469994C1 RU2469994C1 RU2011130004/13A RU2011130004A RU2469994C1 RU 2469994 C1 RU2469994 C1 RU 2469994C1 RU 2011130004/13 A RU2011130004/13 A RU 2011130004/13A RU 2011130004 A RU2011130004 A RU 2011130004A RU 2469994 C1 RU2469994 C1 RU 2469994C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- peat
- mixture
- channel
- dispersant
- section
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Fertilizers (AREA)
Abstract
Description
Область техники, к которой относится изобретение.The technical field to which the invention relates.
Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к области создания высокоэффективных гранулированных органических удобрений на основе торфа.The invention relates to agriculture, namely to the field of creating highly effective granular organic fertilizers based on peat.
Уровень техники.The level of technology.
Известно гранулированное органо-минеральное удобрение "ОРМИН", содержащее компост на основе куриного помета и древесных опилок, минеральные удобрения и в качестве добавки - носителя микроэлементов - содержит природный цеолит в количестве 5-10 мac.%. (авт. св. CCCP N1819413, опубл. 24.04.90 г.).Known granulated organic-mineral fertilizer "ORMIN" containing compost based on chicken manure and sawdust, mineral fertilizers and as an additive - a carrier of trace elements - contains natural zeolite in an amount of 5-10 wt.%. (ed. St. CCCP N1819413, publ. 04.24.90).
Данное гранулированное удобрение обладает недостаточной механической прочностью и водостойкостью. Это удобрение является аналогом для обоих заявленных изобретений.This granular fertilizer has insufficient mechanical strength and water resistance. This fertilizer is an analogue for both claimed inventions.
Известно также гранулированное удобрение, содержащее торф в количестве 90 мас.% и минеральные удобрения в количестве 10 мас.% (заявка на авт. св. СССР N2504324/30 - 15, опубл. 1977 г.).It is also known granular fertilizer containing peat in an amount of 90 wt.% And mineral fertilizers in an amount of 10 wt.% (Application for ed. St. USSR N2504324 / 30 - 15, publ. 1977).
Данное гранулированное удобрение обладает недостаточной механической прочностью и водостойкостью. Это удобрение является аналогом для обоих заявленных изобретений.This granular fertilizer has insufficient mechanical strength and water resistance. This fertilizer is an analogue for both claimed inventions.
Прототипом является гранулированное удобрение на основе торфа, содержащее гранулы, и гранулы выполнены из торфа и связующего. Связующее - природный цеолит (патент РФ 2121489, опубликованный 10.11.1998).The prototype is a granular peat fertilizer containing granules, and the granules are made of peat and a binder. The binder is natural zeolite (RF patent 2121489, published 10.11.1998).
Прототип обладает малой механической прочностью. Это не позволяет сохранять их целостность при транспортировке, хранении и внесении в почву.The prototype has low mechanical strength. This does not allow to maintain their integrity during transportation, storage and application to the soil.
Прототип обладает малой низкой водостойкостью, что не позволяет увеличить время их растворения в земле и время полезного действия на растения.The prototype has low low water resistance, which does not allow to increase the time of their dissolution in the ground and the time of useful effects on plants.
Это удобрение является прототипом для обоих заявленных изобретений.This fertilizer is a prototype for both claimed inventions.
Признаки прототипа, которые схожи с признаками обоих заявленных изобретений: гранулированное удобрение на основе торфа, содержащее гранулы, и гранулы выполнены с использованием торфа, связующего.Signs of the prototype, which are similar to the characteristics of both claimed inventions: granular fertilizer based on peat containing granules, and granules are made using peat, a binder.
Раскрытие изобретения.Disclosure of the invention.
Задачей обоих изобретений является увеличение времени действия гранулированного удобрения на растения в почве.The objective of both inventions is to increase the time of action of granular fertilizer on plants in the soil.
У первого изобретения задача решается за счет того, что гранулированное удобрение на основе торфа содержит гранулы, и гранулы выполнены с использованием торфа, связующего, и от прототипа отличается тем, что связующее выполнено в виде смеси воды и торфа, причем смесь воды и торфа, по меньшей мере, один раз пропускают через диспергатор при перепаде давления на диспергаторе от 0.1·105 Па до 25·105 Па.In the first invention, the problem is solved due to the fact that the granular fertilizer based on peat contains granules, and the granules are made using peat, a binder, and differs from the prototype in that the binder is made in the form of a mixture of water and peat, and the mixture of water and peat, at least once passed through a dispersant with a pressure drop on the dispersant of from 0.1 · 10 5 PA to 25 · 10 5 PA.
У второго изобретения задача решается за счет того, что гранулированное удобрение на основе торфа содержит гранулы, и гранулы выполнены с использованием торфа, связующего, и от прототипа отличается тем, что связующее выполнено в виде смеси воды, торфа, гидрофобного вещества, в частности октадециламина, причем смесь воды, торфа, гидрофобного вещества, по меньшей мере, один раз пропускают через диспергатор при перепаде давления на диспергаторе от 0.1·105 Па до 25·105 Па.The second invention solves the problem due to the fact that the granular fertilizer based on peat contains granules, and the granules are made using peat, a binder, and differs from the prototype in that the binder is made in the form of a mixture of water, peat, a hydrophobic substance, in particular octadecylamine, moreover, a mixture of water, peat, a hydrophobic substance, at least once passed through a dispersant with a pressure drop on the dispersant of from 0.1 · 10 5 PA to 25 · 10 5 PA.
Техническими результатами обоих изобретений являются:The technical results of both inventions are:
существенное повышение твердости гранул, что позволяет сохранять их целостность при транспортировке, хранении и внесении в почву;a significant increase in the hardness of the granules, which allows them to maintain their integrity during transportation, storage and application to the soil;
существенное повышение стойкости гранул к воздействию влаги, что позволяет увеличить время их растворения в земле и время полезного действия на растения.a significant increase in the resistance of granules to moisture, which allows to increase the time of their dissolution in the ground and the time of beneficial effects on plants.
Все технические результаты подтверждены экспериментально.All technical results are confirmed experimentally.
Перепад давления «Р» определяется по формуле:The pressure drop "P" is determined by the formula:
где Р1 - давление на входе диспергатора;where P1 is the pressure at the inlet of the dispersant;
Р2 - давление на выходе диспергатора.P2 is the pressure at the outlet of the dispersant.
В зависимости от конструкции диспергатора Р1 может быть больше Р2 и наоборот.Depending on the design of the dispersant, P1 may be larger than P2 and vice versa.
В качестве жидкости используют воду, в частности техническую воду, речную воду, различные водные растворы, водные смеси.The liquid used is water, in particular industrial water, river water, various aqueous solutions, water mixtures.
Для первого изобретения смесь жидкости и торфа один раз или несколько раз пропускают через диспергатор. Для второго изобретения смесь жидкости, торфа и гидрофобного вещества один раз или несколько раз пропускают через диспергатор. Экспериментально подтверждено, что при перепаде давления на диспергаторе от 0.1·105 Па до 25·105 Па в диспергаторе проходит процесс кавитации.For the first invention, a mixture of liquid and peat is passed once or several times through a dispersant. For the second invention, a mixture of liquid, peat and a hydrophobic substance is passed once or several times through a dispersant. It has been experimentally confirmed that when the pressure drop across the dispersant is from 0.1 · 10 5 Pa to 25 · 10 5 Pa, the cavitation process takes place in the dispersant.
Проходящая через диспергатор смесь подвергается кавитационной обработке - воздействию высокого давления в тысячи атмосфер и высокой, в несколько тысяч градусов, температуры. Кавитационная обработка смеси осуществляется в зоне или зонах кавитации диспергатора.The mixture passing through the dispersant is subjected to cavitation treatment - the effect of high pressure in thousands of atmospheres and high, several thousand degrees, temperature. Cavitation treatment of the mixture is carried out in the zone or zones of cavitation of the dispersant.
Такой диспергатор часто называют кавитатором.Such a dispersant is often called a cavitator.
В торфе содержится лигнин, и в смеси жидкости с торфом также содержится лигнин. В диспергаторе при указанных перепадах давления в процессе кавитации происходит повышение концентрации лигносульфоновых кислот, пиролиз лигнина с образованием смол и полукоксов. Чем дольше смесь подвергают диспергации, тем больше получают из лигнина лигносульфоновых кислот, смол и полукоксов.Peat contains lignin, and a mixture of liquid and peat also contains lignin. In the dispersant at the indicated pressure drops during cavitation, an increase in the concentration of lignosulfonic acids, pyrolysis of lignin with the formation of resins and semi-cokes. The longer the mixture is dispersed, the more lignosulfonic acids, resins and semi-cokes are obtained from lignin.
Торф является углеродосодержащим материалом.Peat is a carbonaceous material.
После диспергации (обработки смеси в диспергаторе) получают чрезвычайно эффективное связующее на основе лигносульфоновых кислот, смол и полукоксов, полученных из лигнина.After dispersion (processing the mixture in a dispersant), an extremely effective binder is obtained based on lignosulfonic acids, resins and semi-cokes obtained from lignin.
Эксперименты, которые провели авторы, показали, что с увеличением времени диспергационной обработки смеси в конечном итоге твердость и влагостойкость полученных в дальнейшем гранул растет.The experiments conducted by the authors showed that with increasing time of the dispersion treatment of the mixture, ultimately, the hardness and moisture resistance of the granules obtained later grows.
Так, при однократной обработки смеси (50% воды и 50% торфа, содержащего 50% влаги, то есть 75% воды и 25% сухого торфа по весу) в диспергаторе твердость по шкале Бринелля полученных гранул составляет величину 125-130 НВ. При десятикратной обработке смеси в диспергаторе твердость по шкале Бринелля полученных гранул составляет величину 230-250 НВ.So, with a single treatment of the mixture (50% water and 50% peat containing 50% moisture, that is, 75% water and 25% dry peat by weight) in a dispersant, the Brinell hardness of the obtained granules is 125-130 HB. When ten times processing the mixture in a dispersant, the Brinell hardness of the obtained granules is 230-250 HB.
Процентное отношение воды и торфа может быть различное, в зависимости от конструкции диспергатора и мощности привода диспергатора или насосной установки.The percentage of water and peat may be different, depending on the design of the dispersant and the drive power of the dispersant or pump unit.
В заявке мы описываем гранулированное удобрение. Гранулы, для упрощения сушки и улучшения использования, могут изготавливать полыми внутри. Полость используется для размещения в ней семени или семян.In the application, we describe granular fertilizer. Granules can be made hollow inside to simplify drying and improve utilization. A cavity is used to place a seed or seeds in it.
Кроме того, гранулы могут изготавливать в форме торфяных трубок, пластинок, цилиндров, шариков, кусков и др.In addition, granules can be made in the form of peat tubes, plates, cylinders, balls, pieces, etc.
Перечень фигур чертежей.The list of figures drawings.
На фиг.1 представлен продольный разрез диспергатора с одним каналом для движения жидкости.Figure 1 shows a longitudinal section of a dispersant with one channel for the movement of liquid.
На фиг.2 представлен продольный разрез диспергатора, у которого один канал для движения жидкости разделяется на два канала, а затем эти два канала соединяются в один канал.Figure 2 presents a longitudinal section of a dispersant, in which one channel for the movement of liquid is divided into two channels, and then these two channels are connected into one channel.
На фиг.3 представлен продольный разрез диспергатора с каналом для движения жидкости. Участок с уменьшающимся проходным сечением канала на своей поверхности, соприкасающейся с потоком жидкости, содержит область, содержащую чередующиеся по длине области выступы и углубления, причем область содержит один выступ, высота которого больше высот остальных выступов.Figure 3 presents a longitudinal section of a dispersant with a channel for fluid movement. A section with a decreasing passage section of the channel on its surface in contact with the fluid flow contains a region containing protrusions and depressions alternating along the length of the region, the region containing one protrusion whose height is greater than the heights of the remaining protrusions.
На фиг.4, 5 и 6 представлены различные формы выступов и углублений.Figures 4, 5 and 6 show various shapes of protrusions and recesses.
На фиг.7 представлен диспергатор, который применялся при изготовлении связующего.Figure 7 presents the dispersant, which was used in the manufacture of the binder.
На фиг.8 представлено прямоугольное сечение А-А канала диспергатора.On Fig presents a rectangular section aa channel dispersant.
На фиг.9 представлено сечение Б-Б тела, которое разделяет канал на два канала.Figure 9 presents a section bB of the body, which divides the channel into two channels.
На фиг.10 представлен вид сбоку на гранулу.Figure 10 presents a side view of the granule.
На фиг.11 представлено поперечное сечение В-В гранулы.11 shows a cross section bb of the granule.
На фиг.12-15 представлены различные формы поперечных сечений гранул.12-15, various cross-sectional shapes of granules are shown.
На фиг.16 представлена схема установки для получения связующего.On Fig presents a diagram of the installation to obtain a binder.
На фиг.17 представлена фотография двух гранул на основе торфа с отверстиями.On Fig presents a photograph of two granules based on peat with holes.
Осуществление изобретения.The implementation of the invention.
В общем случае гранулы могут быть выполнены с использованием торфа, древесных опилок, древесной стружки, древесного угля, помета, мела, картона и связующего.In the general case, the granules can be made using peat, sawdust, wood shavings, charcoal, litter, chalk, cardboard and a binder.
Далее приведем примеры получения гранул из торфа. Примеры описывают эксперименты, которые авторы провели при разработке изобретений.The following are examples of the production of granules from peat. The examples describe the experiments that the authors conducted in the development of inventions.
Производство гранулированного удобрения проходит несколько стадий.The production of granular fertilizer goes through several stages.
1 стадия. Предварительная подготовка торфа.1st stage. Preliminary preparation of peat.
На стадии предварительной подготовки торфа производится его просеивание для исключения попадания в оборудование (технологическую линейку) частиц, размеры которых могут привести к засорению технологической линии. Размер частиц обусловлен используемым оборудованием. Так, на опытной технологической линии на торфоперерабатывающем предприятии максимальный диаметр частиц торфа, поступающего в диспергатор, не превышает 10 мм.At the stage of preliminary preparation of peat, it is sieved to prevent particles, the sizes of which can lead to clogging of the technological line, getting into the equipment (technological line). Particle size is determined by the equipment used. So, in a pilot production line at a peat processing plant, the maximum particle diameter of peat entering the dispersant does not exceed 10 mm.
После этой стадии часть торфа поступает на оборудование по подготовке смеси для получения связующего, а остальная часть используется непосредственно для последующего получения торфяных гранул.After this stage, part of the peat goes to the equipment for preparing the mixture to obtain a binder, and the rest is used directly for the subsequent production of peat granules.
Оборудование по производству гранул допускает использование торфа с частицами больших размеров, чем допускает диспергатор. Например, при производстве кускового торфа с использованием агрегата стилочного кускового модели АСК-1М00.00.000 максимальный размер частиц торфа, поступающих на формование, не превышает 0,5 от диаметра формуемого куска, что соответствует 10 мм или 25 мм в зависимости от диаметра мундштуков на формовалике, то в этом случае торф, поступающий для производства связующего, либо проходит дополнительное просеивание, либо просеивание этого торфа выделяется в отдельную линию.The equipment for the production of granules allows the use of peat with larger particles than the dispersant allows. For example, in the production of lump peat using the aggregate of the stylish lump model ASK-1M00.00.000, the maximum size of peat particles fed to the molding does not exceed 0.5 of the diameter of the molded piece, which corresponds to 10 mm or 25 mm, depending on the diameter of the mouthpieces on the molding , then in this case the peat supplied for the production of the binder either undergoes additional screening, or the screening of this peat is allocated in a separate line.
2 стадия. Подготовка смеси торфа с водой. Изготовление связующего.2 stage. Preparation of a mixture of peat with water. Making a binder.
2.1. Предварительное перемешивание воды с торфом в определенной пропорции для подачи этой смеси на диспергатор. Это может облегчить автоматизацию процесса и повысить эффективность работы диспергатора (кавитатора).2.1. Pre-mixing water with peat in a certain proportion to supply this mixture to the dispersant. This can facilitate the automation of the process and increase the efficiency of the dispersant (cavitator).
Предварительно подготовленная смесь в нужной пропорции подается в приемный бак на входе диспергатора (кавитатора), после чего посредством насоса смесь забирается из приемного бака, подается в диспергатор, а затем после диспергатора поступает обратно в приемный бак. Обработка смеси диспергатором (кавитатором), в зависимости от его конструкции и требованиям к качеству выходной смеси, происходит в один или несколько циклов. При многоцикличном режиме обработанная смесь после диспергатора поступает обратно в приемный бак несколько раз, например два, три, десять раз.The pre-prepared mixture in the right proportion is fed to the receiving tank at the inlet of the dispersant (cavitator), after which the mixture is taken from the receiving tank through the pump, fed to the dispersant, and then after the dispersant is fed back to the receiving tank. Processing the mixture with a dispersant (cavitator), depending on its design and quality requirements for the output mixture, takes place in one or more cycles. In multi-cycle mode, the treated mixture after the dispersant is fed back to the receiving tank several times, for example, two, three, ten times.
2.2. Возможна работа без предварительного перемешивания воды с торфом. Без предварительной подготовки в приемный бак диспергатора заливается вода. Торф засыпается в воду при работающем диспергаторе (кавитаторе).2.2. It is possible to work without preliminary mixing water with peat. Without preliminary preparation, water is poured into the receiving tank of the dispersant. Peat is poured into water with a dispersant (cavitator) running.
2.3. Возможна предварительная подготовка смеси непосредственно в приемном баке (перемешивание с помощью лопатки), но это займет некоторое время, в течение которого диспергатор (кавитатор) работать не будет.2.3. It is possible to pre-prepare the mixture directly in the receiving tank (mixing with a spatula), but this will take some time, during which the dispersant (cavitator) will not work.
2.4. Для второго изобретения в смесь добавляют гидрофобное вещество.2.4. For the second invention, a hydrophobic substance is added to the mixture.
3 стадия. Перемешивание торфа и подготовленной (обработанной в диспергаторе) смеси - связующего. Время перемешивания зависит от способа формовки гранул. Например, при формовке гранул низким давлением (например, с использованием валковых прессов), когда необходимо обеспечить, чтобы формуемая масса не прилепала к форме, время перемешивания может достигать 15 мин. При прессовании гранул с использованием шнековых или других прессов (например, с использованием агрегата стилочного кускового модели АСК-1М00.00.000), когда обеспечивается достаточно высокое (более 2·105 Па) давление на смесь, время перемешивания резко снижается.3 stage. Mixing peat and prepared (processed in the dispersant) mixture - binder. The mixing time depends on the method of forming the granules. For example, when molding granules with low pressure (for example, using roller presses), when it is necessary to ensure that the molded mass does not stick to the mold, the mixing time can reach 15 minutes. When pellets are pressed using screw or other presses (for example, using the aggregate of the styling lump model ASK-1M00.00.000), when a sufficiently high (more than 2 · 10 5 Pa) pressure on the mixture is provided, the mixing time is sharply reduced.
4 стадия. Формирование гранул осуществляется с использованием формовочных машин различного конструктивного выполнения с последующей сушкой готового гранулированного удобрения.4 stage. The formation of granules is carried out using molding machines of various designs, followed by drying of the finished granular fertilizer.
Вышеописанный процесс гранулирования удобрения на основе торфа аналогичен процессу гранулирования или брикетирования торфа как топлива. Следует отметить, что при необходимости гранулированное удобрение на основе торфа может использоваться в качестве топлива.The above process of granulating peat-based fertilizers is similar to the process of granulating or briquetting peat as a fuel. It should be noted that, if necessary, granular fertilizer based on peat can be used as fuel.
Пример изготовления связующего.An example of the manufacture of a binder.
Исходный материал:Raw material:
10 кг измельченного торфа с влажностью 50% (5 кг - торфа и 5 кг воды);10 kg of ground peat with a humidity of 50% (5 kg of peat and 5 kg of water);
8 кг воды.8 kg of water.
Загрузка диспергатора исходным материалом.Dispersant loading with starting material.
Сначала в приемный бак 55 (см. фиг.16) заливается вода, включается насос 56 и посредством насоса вода прокачивается через диспергатор 57. Вода из приемного бака 55 проходит через диспергатор, а затем возвращается в приемный бак 55. Постепенно, примерно в течение 3 минут, в приемный бак при работающем насосе и диспергаторе засыпается измельченный торф (это делается для того, что бы входной патрубок диспергатора не забился). Время обработки смеси после засыпки всего торфа составляет 2 минуты. После этого связующее для получения гранулированного удобрения готово. При реализации второго изобретения в воду добавляют 1% (по весу) октадециламина.First, water is poured into the receiving tank 55 (see FIG. 16), the
Пример смешивания связующего с торфом.An example of mixing a binder with peat.
Смеситель - бетономешалка.Mixer - concrete mixer.
На 32 кг торфа (с влажностью 50%) берется 5-8 кг связующего.For 32 kg of peat (with a humidity of 50%), 5-8 kg of binder is taken.
Перемешивание в течение 15 мин.Stirring for 15 minutes
Количество возможных замесов - 3 замеса в час.The number of possible batches is 3 batches per hour.
Пример прессования.Pressing example.
Далее полученная смесь торфа со связующим поступает в валковый пресс. Через пресс можно пропустить до 30 кг смеси в минуту. С учетом 70% выхода гранул - 20 кг гранул в минуту. Оставшиеся 30% смеси возвращаются в пресс. Малая производительность и малый выход обусловлены необходимостью регулировки подачи смеси на валки. Из-за липкости смеси происходит ее прилипание к стенкам приемного бака пресса (бак не приспособлен к смеси с такой вязкостью), и шнек подачи малоэффективен, так как рассчитан на менее липкую смесь. Приходится одному рабочему постоянно находится над приемным устройством пресса и регулировать подачу.Next, the resulting peat mixture with a binder enters the roller press. Up to 30 kg of mixture per minute can be passed through the press. Given 70% of the output of the granules - 20 kg of granules per minute. The remaining 30% of the mixture is returned to the press. Low productivity and low yield due to the need to adjust the flow of the mixture to the rolls. Due to the stickiness of the mixture, it sticks to the walls of the receiving tank of the press (the tank is not adapted to the mixture with such a viscosity), and the feed screw is ineffective because it is designed for a less sticky mixture. One worker has to constantly be located above the receiving device of the press and regulate the flow.
В процессе экспериментальных работ был проведен сравнительный анализ заявленных гранул с аналогами на основе отходов древесного угля.In the process of experimental work, a comparative analysis of the claimed granules with analogues based on charcoal waste was carried out.
Гранулированное удобрение на основе отходов древесного угля, древесной муки, связующего - лигносульфоната, 80% водно-известково-глиняной смеси. Этот состав наиболее стоек к воздействию влаги по сравнению со всеми известными торфяными и древесными гранулами. Его показатели твердости и стойкости к влаге являются максимально возможными для современных торфяных гранул. Поэтому авторы решили сравнить характеристики заявленных гранул именно с этим удобрением. Причем в экспериментах изготавливались экспериментальные образцы в форме гранулы с отверстием. Смотри фото на фиг.17.Granular fertilizer based on charcoal waste, wood flour, binder - lignosulfonate, 80% water-lime-clay mixture. This composition is most resistant to moisture compared with all known peat and wood pellets. Its hardness and moisture resistance are the highest possible for modern peat pellets. Therefore, the authors decided to compare the characteristics of the claimed granules with this fertilizer. Moreover, in the experiments, experimental samples were made in the form of granules with a hole. See the photo in FIG.
Результаты сравнения размещены в таблице 1. В таблице значения твердости и стойкости к воздействию влаги являются средними значениями по десяти измерениям. Всего было изготовлено 30 экспериментальных гранул по первому изобретению, 20 экспериментальных гранул по второму изобретению, а также 30 гранул - аналога.The comparison results are shown in table 1. In the table, the values of hardness and resistance to moisture are average values over ten measurements. In total, 30 experimental granules were prepared according to the first invention, 20 experimental granules according to the second invention, and 30 analog granules.
Сравнительный анализ гранул авторами проводился во время проведения экспериментов с топливными элементами на основе торфа (см. патент РФ 2413755).A comparative analysis of the granules by the authors was carried out during experiments with fuel cells based on peat (see RF patent 2413755).
Удельный вес получаемых гранул из торфа составляет величину от 0.4 до 1.5 т/м3.The specific gravity of the obtained granules from peat ranges from 0.4 to 1.5 t / m 3 .
Для существенного (как видно из таблицы 1) повышения стойкости гранул к воздействию влаги в связующее может быть добавлен октадециламин или другое гидрофобное вещество. При использовании октадециламина (1%, 10% и более в связующем) время нахождения гранул (без разрушения) в воде составляет - месяцы. Количество гидрофобного вещества, в частности октадециламина, в связующем может быть от 0.1 до 10%. Вышеприведенные данные подтверждены результатами экспериментов.For a significant (as can be seen from table 1) increase the resistance of the granules to moisture, octadecylamine or another hydrophobic substance can be added to the binder. When using octadecylamine (1%, 10% or more in the binder), the time spent by the granules (without breaking) in water is - months. The amount of hydrophobic substance, in particular octadecylamine, in the binder can be from 0.1 to 10%. The above data are confirmed by experimental results.
В книге Ганиев P.Ф., Кормилицын В.И, Украинский Л.Е. Нелинейная волновая механика. Волновая технология приготовления альтернативных видов топлив и эффективность их сжигания. - М.: НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», 2008 г., 116 стр. приведены конструктивные схемы диспергаторов. В книге на стр.35 приведены режимы работы диспергатора при смешивании воды с мазутом. Приведены данные по перепадам давления на диспергаторе от 2.21 до 12.85 атм от 2.21·105 Па до 12.85·105 Па.In the book Ganiev P.F., Kormilitsyn V.I., Ukrainian L.E. Nonlinear wave mechanics. Wave technology for the preparation of alternative fuels and the efficiency of their combustion. - M.: Research Center “Regular and Chaotic Dynamics”, 2008, 116 pages. Structural schemes of dispersants are given. The book on
Впоследствии при создании смеси воды и торфа в экспериментах фиксировались режимы работы в более широком диапазоне перепадов давлений, а именно от 0.1·105 Па до 25·105 Па. Этот проверенный диапазон и вошел в данное изобретение.Subsequently, when creating a mixture of water and peat in the experiments, the operating modes were fixed in a wider range of pressure drops, namely from 0.1 · 10 5 Pa to 25 · 10 5 Pa. This proven range is included in this invention.
При перепаде давления на диспергаторе 0.1·105 Па наблюдался (визуально) режим кавитации. Диспергатор для этих экспериментов был выполнен из органического стекла. Изменялось давление в заявленном диапазоне путем открытия или перекрытия заслонки на трубопроводе подачи смеси от насоса в диспергатор.At a pressure difference of 0.1 · 10 5 Pa on the dispersant, a cavitation mode was observed (visually). The dispersant for these experiments was made of organic glass. The pressure in the claimed range was changed by opening or closing the damper on the mixture supply pipeline from the pump to the dispersant.
С целью повышения качества связующего целесообразно повышать перепад давления на диспергаторе от 0.1·105 Па и выше. Для малых установок целесообразно использовать малогабаритные диспергаторы (с расходом 1-7 т/час). При этом приемлем режим диспергации при перепаде давления от 0.1·105 Па до 2.5·105 Па. На крупных промышленных установках целесообразно использовать крупногабаритные диспергаторы (с расходом 25-50 т/час) и обеспечивать перепад давления от 2.0·105 Па до 25·105 Па.In order to improve the quality of the binder, it is advisable to increase the pressure drop across the dispersant from 0.1 · 10 5 Pa and above. For small installations, it is advisable to use small-sized dispersants (with a flow rate of 1-7 t / h). In this case, the dispersion mode is acceptable with a pressure drop from 0.1 · 10 5 Pa to 2.5 · 10 5 Pa. In large industrial plants, it is advisable to use large-sized dispersants (with a flow rate of 25-50 t / h) and provide a pressure drop from 2.0 · 10 5 Pa to 25 · 10 5 Pa.
В исследованиях при создании связующего использовались различные соотношения воды и торфа. В таблице 2 приведены некоторые примеры исходного состава компонентов связующего. Для подачи смеси в диспергатор использовался центробежный насос. Данные в таблице округлены до целых.In studies when creating a binder, various ratios of water and peat were used. Table 2 shows some examples of the initial composition of the components of the binder. A centrifugal pump was used to feed the mixture into the dispersant. The data in the table is rounded to the nearest integer.
При использовании на крупных промышленных предприятиях крупногабаритных диспергаторов подачу в них смеси торфа и воды целесообразно осуществлять мощными плунжерными насосами. При этом общее содержание воды в исходной смеси может быть уменьшено до минимума, практически до значения влажности используемого торфа.When using large-sized dispersants at large industrial enterprises, it is advisable to supply them with a mixture of peat and water by powerful plunger pumps. In this case, the total water content in the initial mixture can be reduced to a minimum, almost to the moisture content of the used peat.
По нашим данным смесь №6 в таблице 2 - это предельная смесь, которая может прогоняться центробежным насосом через диспергатор. Смесь по вязкости напоминает негустую сметану.According to our data, mixture No. 6 in table 2 is the ultimate mixture that can be driven by a centrifugal pump through a dispersant. The viscosity of the mixture resembles a thin sour cream.
Для гранулирования может быть использован любой торф (низинный, верховой, переходный), соответствующий по общетехническим свойствам требованиям к торфу как сырью для производства органических удобрений, влажностью от 45 до 75%.For granulation, any peat can be used (lowland, high, transitional), which meets the technical requirements for peat as a raw material for the production of organic fertilizers, with a moisture content of 45 to 75%.
Гранула - твердое вещество размером от 5 мм до 100 мм.Granule is a solid substance ranging in size from 5 mm to 100 mm.
Для изготовления торфяных гранул могут применяться не только торф, но и другие вещества, в частности древесные опилки, древесная стружка. При этом торфа в грануле по весу должно быть больше 50% от веса гранулы.For the manufacture of peat granules can be used not only peat, but also other substances, in particular sawdust, wood shavings. In this case, the peat in the granule should be more than 50% by weight of the granule.
Размер гранулы - расстояние между наиболее удаленными ее частями.Granule size - the distance between its most distant parts.
На фиг.10 представлен вид сбоку на гранулу.Figure 10 presents a side view of the granule.
Ниже приведены примеры выполнения гранул.The following are examples of granules.
Гранула может выполняться длиной от 5 мм до 60 мм. Поперечное сечение гранулы может быть выполнено в виде круга (см. фиг.11). Диаметр границы поперечного сечения гранулы может быть от 3 мм до 50 мм. На фиг.12-15 представлены различные формы поперечных сечений гранул. Гранулы целесообразно выполнять с отверстиями (см. фиг.17). При использовании удобрения по назначению в отверстия гранул помещают зерна.The granule can be made in lengths from 5 mm to 60 mm. The cross section of the granules can be made in the form of a circle (see Fig.11). The diameter of the border of the cross section of the granule can be from 3 mm to 50 mm. 12-15, various cross-sectional shapes of granules are shown. Granules are expediently performed with holes (see Fig. 17). When using fertilizers for their intended purpose, grains are placed in the openings of the granules.
На производстве авторами отработаны гранулы с диаметром поперечного сечения 30 мм и 50 мм и диаметром отверстия 10 мм и 20 мм (см. фото на фиг.17). Экспериментально отработаны гранулы диаметром от 3 мм до 50 мм.In production, the authors worked out granules with a cross-sectional diameter of 30 mm and 50 mm and a hole diameter of 10 mm and 20 mm (see photo in Fig. 17). Pellets with a diameter of 3 mm to 50 mm were experimentally tested.
Таким образом, при реализации изобретений будет обеспечено существенное повышение твердости гранул. Это позволит сохранить их целостность при транспортировке, хранении и внесении в почву. Это важно при обеспечении точной дозировки при внесении гранул в почву.Thus, when implementing the invention, a substantial increase in the hardness of the granules will be provided. This will preserve their integrity during transportation, storage and soil application. This is important when ensuring accurate dosage when applying granules to the soil.
Также будет достигнуто существенное повышение стойкости гранул к воздействию влаги. Это позволяет увеличить время их растворения в земле и время полезного действия на растения. Основным недостатком аналогов является то, что во время дождей гранулы размываются, удобрение вымывается из слоя почвы, где располагаются семена и корни растений. У заявленного удобрения этот недостаток отсутствует.A substantial increase in the resistance of the granules to moisture will also be achieved. This allows you to increase the time of their dissolution in the ground and the time of beneficial effects on plants. The main disadvantage of analogues is that during rains the granules are washed away, the fertilizer is washed out of the soil layer, where the seeds and roots of plants are located. The claimed fertilizer does not have this drawback.
У второго изобретения в гранулах присутствует гидрофобное вещество. Это вещество повышает стойкость гранул к воздействию влаги (см. строки 4 и 5 таблицы 1) при сохранении их прочностных характеристик.In the second invention, a hydrophobic substance is present in the granules. This substance increases the resistance of granules to moisture (see
Главным элементом технологической линии по производству заявленного гранулированного удобрения является диспергатор.The main element of the technological line for the production of the claimed granular fertilizer is a dispersant.
Авторами конструктивно отработан диспергатор (см. фиг.1-9).The authors constructively worked out the dispersant (see figure 1-9).
Дадим определения, касающиеся диспергатора и процесса диспергирования.We give definitions regarding the dispersant and the dispersion process.
Диспергатор - устройство для смешивания двух и более веществ.Dispersant - a device for mixing two or more substances.
Диспергирование - перемешивание. В заявленном диспергаторе перемешивание смеси осуществляется за счет ее кавитации.Dispersion - mixing. In the inventive dispersant, the mixture is mixed due to its cavitation.
Область интенсивного диспергирования - область в потоке смеси, где происходит интенсивное перемешивание смеси. Эту область интенсивного диспергирования еще называют рабочей областью диспергирования, или областью кавитации, или зоной кавитации, или зоной интенсивного диспергирования.The region of intense dispersion is the region in the flow of the mixture where intensive mixing of the mixture occurs. This region of intense dispersion is also called the working region of dispersion, or the region of cavitation, or the zone of cavitation, or the zone of intense dispersion.
Корпус диспергатора - основной элемент диспергатора, в котором расположен канал или каналы для движения жидкости, в частности смеси, содержащей торф и воду. Смесь может содержать и другие компоненты.The dispersant body is the main element of the dispersant, in which there is a channel or channels for the movement of a liquid, in particular a mixture containing peat and water. The mixture may contain other components.
Смесь - продукт смешения, механического соединения каких-либо веществ.A mixture is a product of mixing, the mechanical connection of any substances.
Смесь воды и торфа будем называть просто смесью.A mixture of water and peat will be called simply a mixture.
Жидкая смесь - продукт смешения, механического соединения каких-либо жидких веществ.A liquid mixture is a product of mixing, the mechanical connection of any liquid substances.
Под термином "канал" понимается полое пространства или полость, например, в виде трубы.The term "channel" refers to a hollow space or cavity, for example, in the form of a pipe.
Канал в диспергаторе для движения смеси - пространство или полость, например в виде трубы, по которой движется смесь во время работы диспергатора. Канал содержит участки, в частности участок с уменьшающимся проходным сечением канала, участок с увеличивающимся проходным сечением канала. Канал диспергатора содержит минимальное проходное сечение канала, за которым во время работы диспергатора образуется область кавитации или область интенсивного диспергирования внутри канала.The channel in the dispersant for the movement of the mixture is a space or cavity, for example, in the form of a pipe along which the mixture moves during the operation of the dispersant. The channel contains sections, in particular a section with a decreasing passage section of the channel, a section with an increasing passage section of the channel. The dispersant channel contains a minimum passage section of the channel, after which during dispersant operation a cavitation region or an intensive dispersion region is formed inside the channel.
Участок с уменьшающимся проходным сечением канала - участок канала, у которого по длине канала (по направлению движения смеси или жидкости в диспергаторе) площадь проходного сечения канала уменьшается. Определение «участок с уменьшающимся проходным сечением канала» описывает устройство канала в статическом состоянии.A section with a decreasing passage section of the channel is a portion of the channel in which the passage area of the channel decreases along the length of the channel (in the direction of movement of the mixture or liquid in the dispersant). The definition of "section with a decreasing passage section of the channel" describes the device channel in a static state.
Участок с увеличивающимся проходным сечением канала - участок канала, у которого по длине канала (по направлению движения смеси или жидкости в диспергаторе) площадь проходного сечения канала увеличивается. Определение «участок с увеличивающимся проходным сечением канала» описывает устройство канала в статическом состоянии.A section with an increasing passage section of the channel is a section of the channel in which the passage area of the channel increases along the length of the channel (in the direction of movement of the mixture or liquid in the dispersant). The definition of "section with increasing passage section of the channel" describes the device channel in a static state.
Участок с уменьшающимся проходным сечением по длине канала - участок по длине канала (по направлению движения смеси в диспергаторе), на котором проходное сечение от одного поперечного сечения до другого поперечного сечения уменьшается.A section with a decreasing passage section along the channel length is a section along the channel length (in the direction of the mixture in the dispersant), in which the passage section from one cross section to another cross section decreases.
Участок с увеличивающимся проходным сечением по длине канала - участок по длине канала (по направлению движения смеси в диспергаторе), на котором проходное сечение от одного поперечного сечения до другого поперечного сечения увеличивается.A section with an increasing passage section along the channel length is a section along the channel length (in the direction of the mixture in the dispersant), in which the passage section from one cross section to another cross section increases.
Проходное сечение канала - поперечное сечения канала, через которое проходит смесь. Поперечное сечение канала является частью сечения диспергатора, которое построено перпендикулярно к продольной оси канала на рассматриваемом участке. Проходное сечение характеризуется площадью проходного сечения.The passage section of the channel is the cross section of the channel through which the mixture passes. The cross section of the channel is part of the cross section of the dispersant, which is built perpendicular to the longitudinal axis of the channel in the area under consideration. The cross section is characterized by the area of the cross section.
Диспергатор, изображенный на фиг.1, содержит корпус 1 с каналом 2 для движения воды, жидкой смеси, смеси, и канал, по направлению движения смеси, содержит участок с уменьшающимся проходным сечением канала 3 (протяженность участка обозначена позицией 4), минимальное проходное сечение канала 5, участок с увеличивающимся проходным сечением канала 7 (протяженность участка обозначена позицией 8).The dispersant shown in figure 1, contains a housing 1 with a
Термин «по направлению движения смеси» обозначает то, что участки расположены один за другим (на фиг.1 - это слева направо) по направлению движения смеси во время работы диспергатора.The term "in the direction of movement of the mixture" means that the sections are located one after another (in Fig. 1, this is from left to right) in the direction of movement of the mixture during operation of the dispersant.
На фиг.2 участки 20 и 26 расположены один за другим по направлению движения смеси. На фиг.2 участки 23 и 27 также расположены один за другим по направлению движения смеси.In figure 2,
Направление движения смеси на фиг.1 обозначено позицией 10, а на фиг.2 обозначено позицией 19.The direction of movement of the mixture in figure 1 is indicated by 10, and in figure 2 is indicated by 19.
Рифли - бороздки на поверхности канала.Riffles are grooves on the surface of the channel.
Поперечные рифли - рифли, выполненные на поверхности канала в поперечном направлении (под углом 90°) относительно продольной оси канала.Transverse corrugations - corrugations made on the surface of the channel in the transverse direction (at an angle of 90 °) relative to the longitudinal axis of the channel.
Направление движения смеси в канале - направление от входа в диспергатор до выхода из диспергатора.The direction of movement of the mixture in the channel is the direction from the entrance to the dispersant to the exit of the dispersant.
Канал диспергатора на своей поверхности, соприкасающейся с потоком смеси (смотри, например, патент РФ №2293599) может содержать область.The dispersant channel on its surface in contact with the flow of the mixture (see, for example, RF patent No. 2293599) may contain a region.
Область - часть поверхности канала ненулевой площади.A region is a part of the channel surface of a nonzero area.
Протяженность области - длина области в продольном направлении канала, в направлении продольной оси канала (по прямой линии между крайними точками области).The length of the region is the length of the region in the longitudinal direction of the channel, in the direction of the longitudinal axis of the channel (in a straight line between the extreme points of the region).
Протяженность участка с уменьшающимся проходным сечением канала - длина участка (по прямой линии между крайними точками) в продольном направлении канала, в направлении продольной оси канала.The length of the section with a decreasing passage section of the channel is the length of the section (in a straight line between the extreme points) in the longitudinal direction of the channel, in the direction of the longitudinal axis of the channel.
Протяженность участка с увеличивающимся проходным сечением канала - длина участка (по прямой линии между крайними точками) в продольном направлении канала, в направлении продольной оси канала.The length of the section with increasing passage section of the channel is the length of the section (in a straight line between the extreme points) in the longitudinal direction of the channel, in the direction of the longitudinal axis of the channel.
Дадим определение выступу.Let us define the protrusion.
Прежде всего, строят продольное сечение, проходящее через интересующую область на поверхности канала. Линию пересечения плоскости и поверхности канала называют границей продольного сечения. Выступ определяется на границе продольного сечения, в частности на границе продольного сечения канала, или участка канала, или области на поверхности канала.First of all, they build a longitudinal section passing through the region of interest on the channel surface. The line of intersection of the plane and the surface of the channel is called the boundary of the longitudinal section. The protrusion is defined at the boundary of the longitudinal section, in particular at the boundary of the longitudinal section of the channel, or a section of the channel, or an area on the surface of the channel.
Если в сечении между двумя точками, одновременно принадлежащими границе сечения и срединной линии границы сечения, между границей сечения и срединной линией расположена часть сечения, то говорят, что между указанными точками на границе сечения расположен выступ. Также говорят, что сечение содержит выступ на участке границы сечения или на границе сечения между двумя точками расположен выступ. Это определение (мы в нем заменили поперечное сечение на продольное сечение) опубликовано в Интернете по адресу: http://newtechnolog.narod.ru/articles/30article.html.If in the cross section between two points that simultaneously belong to the boundary of the cross section and the midline of the border of the cross section, between the border of the cross section and the middle line, a part of the cross section is located, then it is said that a protrusion is located between the indicated points on the cross section. It is also said that the section contains a protrusion in the section of the boundary of the section or on the border of the section between two points there is a protrusion. This definition (we replaced the cross section with a longitudinal section in it) is published on the Internet at: http://newtechnolog.narod.ru/articles/30article.html.
Дадим определение углублению.Let us define the deepening.
Прежде всего, строят продольное сечение, проходящее через интересующую область на поверхности канала. Линию пересечения плоскости и поверхности канала называют границей продольного сечения. Углубление определяется на границе продольного сечения, в частности на границе продольного сечения канала, или участка канала, или области на поверхности канала.First of all, they build a longitudinal section passing through the region of interest on the channel surface. The line of intersection of the plane and the surface of the channel is called the boundary of the longitudinal section. The recess is defined at the boundary of the longitudinal section, in particular at the boundary of the longitudinal section of the channel, or a section of the channel, or an area on the surface of the channel.
Если в сечении между двумя точками, одновременно принадлежащими границе сечения и срединной линии границы сечения, между границей сечения и срединной линией расположена область (пространство), примыкающая к границе сечения и не являющаяся сечением, то говорят, что между указанными точками расположено углубление. Это определение опубликовано в Интернете по адресу: http://newtechnolog.narod.ru/articles/30article.html.If in the cross section between two points that simultaneously belong to the boundary of the cross section and the midline of the border of the cross section, between the border of the cross section and the middle line there is a region (space) adjacent to the boundary of the cross section and not a cross section, then it is said that a recess is located between these points. This definition is published on the Internet at: http://newtechnolog.narod.ru/articles/30article.html.
Чередующиеся по длине выступы и углубления - это когда за выступом следует углубление и т.д., при этом выступов не менее двух и углублений не менее двух.The protrusions and recesses alternating in length are when the protrusion follows a protrusion, etc., with at least two protrusions and at least two recesses.
Поверхность, соприкасающаяся с потоком смеси, - внутренняя поверхность канала, которая контактирует с потоком смеси.The surface in contact with the flow of the mixture is the inner surface of the channel, which is in contact with the flow of the mixture.
Перепад давления на диспергаторе - разность показаний манометров на входе и на выходе диспергатора при его работе.The pressure drop across the dispersant is the difference in the pressure gauges at the inlet and outlet of the dispersant during its operation.
Диспергатор содержит корпус 1 (см. фиг.1) с каналом 2 для движения смеси, и в качестве смеси используют смесь, содержащую воду и торф или воду, торф и гидрофобное вещество; канал, по направлению движения смеси, содержит участок с уменьшающимся проходным сечением канала 3 (протяженность участка обозначена позицией 4), минимальное проходное сечение канала 5.The dispersant contains a housing 1 (see figure 1) with a
Поперечное сечение, которое построено перпендикулярно к продольной оси канала и проходящее через минимальное проходное сечение канала 5, обозначено позицией 6 (обозначено пунктиром на фиг.1).A cross section that is built perpendicular to the longitudinal axis of the channel and passing through the minimum passage section of
Позицией 7 обозначен участок с увеличивающимся проходным сечением по длине канала (протяженность участка обозначена позицией 8.
Участок с уменьшающимся проходным сечением по длине канала на своей поверхности 9, соприкасающейся с потоком 10 смеси, содержит область 11 (см. фиг.2), содержащую чередующиеся по длине области выступы 12 и углубления 11, причем область содержит один выступ 14, высота которого больше высот остальных выступов на этой области.A section with a decreasing passage section along the length of the channel on its
Область 11 расположена на расстоянии 15 (см. фиг.3) от минимального проходного сечения канала 5. В частном случае область расположена на расстоянии 0.1 мм - это расстояние из диапазона значений от 0.001 до 1 мм. Чем ближе область 11 к сечению 5, тем меньших размеров она может быть.
Протяженность области составляет величину L, которую определяют по формуле:The length of the region is the value of L, which is determined by the formula:
L=nS,L = nS,
где n - величина, принимающая значение от 0.1 до 0.5;where n is a value taking a value from 0.1 to 0.5;
S - протяженность участка с уменьшающимся проходным сечением по длине канала.S is the length of the plot with a decreasing flow area along the length of the channel.
При S=100 мм L может принимать значения 10, 15, 20, 30, 40, 50 мм. Могут быть и другие протяженности.With S = 100 mm, L can take the
Область интенсивного диспергирования обозначена позицией 16 на фиг.3.The region of intense dispersion is indicated by 16 in FIG. 3.
На фиг.2 изображено продольное сечение диспергатора. Диспергатор содержит корпус 17 (см. фиг.2) с каналом 18 для движения смеси.Figure 2 shows a longitudinal section of a dispersant. The dispersant contains a housing 17 (see figure 2) with a
Канал по направлению движения 19 смеси разветвляется на два канала. При этом первый канал содержит участок 20 с уменьшающимся проходным сечением канала (протяженность участка обозначена позицией 21), минимальное проходное сечение канала 22. Позицией 26 обозначен участок с увеличивающимся проходным сечением по длине первого канала.The channel in the direction of
Второй канал содержит участок 23 с уменьшающимся проходным сечением канала (протяженность участка обозначена позицией 24), минимальное проходное сечение канала 25.The second channel contains a
Позицией 27 обозначен участок с увеличивающимся проходным сечением по длине второго канала.27 denotes a section with an increasing bore along the length of the second channel.
Диспергатор может быть выполнен так, что содержит канал 28 (см. фиг.1) для подачи жидкости (или газа, пара) в область интенсивного диспергирования. Подавать могут гидрофобное вещество. Также подавать могут воздух, что способствует увеличению азота в связующем и в грануле в целом.The dispersant can be made so that it contains a channel 28 (see figure 1) for supplying liquid (or gas, steam) to the region of intense dispersion. A hydrophobic substance can be served. Air can also be supplied, which contributes to an increase in nitrogen in the binder and in the pellet as a whole.
На фиг.2 изображен диспергатор, и диспергатор выполнен так, что содержит два канала 29 и 30 для подачи жидкости (или газа, пара) в области интенсивного диспергирования за сечениями 22 и 25. Тело, которое разделяет канал на два канала, выполнено в виде трубы 40 с двумя каналами (отверстиями) 29 и 30.Figure 2 shows the dispersant, and the dispersant is made so that it contains two
На фиг.4-6 представлены чередующиеся выступы и углубления различных видов. Выступы с наибольшей высотой обозначены позициями 31, 32 и 33.Figure 4-6 presents alternating protrusions and recesses of various types. The protrusions with the highest height are indicated by 31, 32 and 33.
Высота выступа 31 обозначена позицией 39. Высота малого выступа обозначена позицией 37. Высота замеряется от срединной (средней) линии 34 см.The height of the
http://newtechnolog.narod.ru/articles/30article.html.http://newtechnolog.narod.ru/articles/30article.html.
Кроме того, на фиг.5 и 6 срединные линии обозначены позициями 35 и 36.In addition, in FIGS. 5 and 6, the median lines are indicated by 35 and 36.
Глубина углубления 38 также замеряется от срединной линии.The depth of the
Выступы и углубления могут выполняться прямоугольной, трапециевидной, треугольной, круглой формы (практически любой формы) в продольном сечении канала. Глубина углубления может составлять величину 0.005 ÷ 5 мм, при толщине корпуса диспергатора, превышающей глубину углубления не менее чем на 10%. Высота выступа может составлять величину 0.005 ÷ 5 мм при диаметре проходного сечения канала, превышающем высоту выступа не менее чем на 100%.The protrusions and recesses can be made rectangular, trapezoidal, triangular, round in shape (almost any shape) in the longitudinal section of the channel. The depth of the recess can be a value of 0.005 ÷ 5 mm, with a thickness of the dispersant body exceeding the depth of the recess by at least 10%. The height of the protrusion can be a value of 0.005 ÷ 5 mm with a diameter of the passage section of the channel exceeding the height of the protrusion by at least 100%.
Выступ с максимальной высотой выполнен таким образом, что его высота превышает высоту наименьшего по высоте выступа в 1.1÷10 раз.The protrusion with a maximum height is made in such a way that its height exceeds the height of the smallest protrusion height by 1.1 ÷ 10 times.
На поверхности канала, соприкасающейся с потоком смеси, могут быть выполнены поперечные рифли. Рифли могут выполняться прямоугольной, треугольной, круглой (или округлой) формы в продольном сечении канала. Глубина рифлей может составлять величину 0.005 ÷ 5 мм, если позволяет толщина корпуса диспергатора.On the surface of the channel in contact with the flow of the mixture, transverse riffles can be made. The corrugations can be made rectangular, triangular, round (or rounded) in the longitudinal section of the channel. The depth of the grooves may be 0.005 ÷ 5 mm, if the thickness of the dispersant body allows.
Геометрические характеристики выступов, углублений и рифлей выбираются из условий обтекания их потоком смеси, а именно с учетом скорости потока, давления торможения, плотности смеси, а также от того, где расположены выступы, углубления (рифли) относительно минимального проходного сечения.The geometric characteristics of the protrusions, recesses and corrugations are selected from the conditions surrounding the mixture flowing around them, namely, taking into account the flow rate, braking pressure, density of the mixture, as well as where the protrusions, recesses (corrugations) are located relative to the minimum passage section.
Главная задача этих устройств - максимальное возмущение потока перед зоной интенсивного диспергирования (кавитации), как у стенок канала, так и в глубине потока смеси.The main task of these devices is to maximize the flow perturbation in front of the zone of intense dispersion (cavitation), both at the channel walls and in the depth of the mixture flow.
На практике (на момент подачи данной заявки на экспертизу в ФИПС) апробированы конструкции диспергаторов с диаметром канала от 5 до 100 мм, длиной сужающегося участка (участка с уменьшающимся проходным сечением по длине канала) от 50 до 1000 мм, глубиной рифлей и углублений от 0.001 до 5 мм, высотой выступов от 0.001 до 5 мм.In practice (at the time of filing this application for examination at FIPS), the designs of dispersants with a channel diameter of 5 to 100 mm, a length of a tapering section (a section with a decreasing passage section along the channel length) from 50 to 1000 mm, and a depth of corrugations and recesses from 0.001 were tested up to 5 mm, the height of the protrusions from 0.001 to 5 mm.
При этом глубины величиной 0.001÷0.004 мм дают малый эффект. Лучше выполнять глубины начиная с величины 0.005 мм и глубже. Высоты выступов величиной 0.001÷0.004 мм также дают малый эффект. Лучше выполнять высоты выступов начиная с величины 0.005 мм и выше.Moreover, depths of 0.001 ÷ 0.004 mm give a small effect. It is better to perform depths starting at 0.005 mm and deeper. The heights of the protrusions of 0.001 ÷ 0.004 mm also give a small effect. It is better to perform the height of the protrusions starting from a value of 0.005 mm and above.
Экспериментально подтверждено, что заметный (по приборам и визуально) эффект дает выступ с максимальной высотой когда его высота превышает высоту наименьшего по высоте выступа в 1.05÷10 раз. Однако превышение на 5% дает малый эффект. Лучше, чтобы высота наибольшего по высоте выступа превышала высоту наименьшего выступа в 1.1÷10 раз.It has been experimentally confirmed that a prominent (by instrument and visually) effect gives a protrusion with a maximum height when its height exceeds the height of the smallest protrusion height by 1.05 ÷ 10 times. However, an excess of 5% gives a small effect. It is better that the height of the protrusion with the highest height exceeds the height of the smallest protrusion by 1.1–10 times.
Перемешивание потока 10 смеси в диспергаторе осуществляется при взаимодействии ее с выступами 12, 14 и углублениями (рифлями) 13 и в зоне интенсивного диспергирования смеси (в зоне кавитации) 16. См. фиг.3.Mixing the
В процессе обтекания смесью выступов 12, 14 и углублений 13 поток смеси перемешивается (можно сказать - турбулизируется). Причем выступы малой высоты осуществляют перемешивание вблизи внутренней поверхности канала. А выступ большой высоты перемешивает слои потока, движущиеся ближе к центру потока.In the process of flowing a mixture of
Далее, двигаясь по участку канала с уменьшающимся проходным сечением по длине канала (по сужающейся части канала) 3 (см. фиг.3), смесь ускоряется до скорости 10 м/с и выше. Экспериментально апробирован разгон смеси до скорости более 50 м/с.Further, moving along the channel section with a decreasing passage section along the channel length (along the narrowing part of the channel) 3 (see Fig. 3), the mixture accelerates to a speed of 10 m / s and higher. Acceleration of the mixture to a speed of more than 50 m / s was experimentally tested.
Скорость смеси увеличивается, а давление в потоке уменьшается. Уменьшение давления ниже давления насыщенного пара вызывает появление паровых пузырьков в зоне (области) потока 16. В дальнейшем смесь тормозится - попадает в область повышенного давления. Торможение происходит на участке с увеличивающимся проходным сечением по длине канала - за сечением 5.The speed of the mixture increases, and the pressure in the stream decreases. A decrease in pressure below the saturated vapor pressure causes the appearance of vapor bubbles in the zone (region) of
При торможении смеси паровые пузырьки (кавитационные пузырьки) охлопываются, обеспечивая при этом эффективное дробление компонентов смеси и их перемешивание.When the mixture is inhibited, the vapor bubbles (cavitation bubbles) collapse, while ensuring efficient crushing of the mixture components and their mixing.
На фиг.1 показан канал 28. По этому каналу в зону кавитации (интенсивной кавитации) может подаваться жидкость, газ или пар. Например, при работе диспергатора по каналу в зону интенсивной кавитации подают водяной пар. Подача пара существенно интенсифицирует кавитационные процессы в диспергаторе.1 shows a
Или при работе диспергатора по каналу в поток жидкости на участке с увеличивающимся проходным сечением по длине канала подают водяной пар.Or, when the dispersant is operating along the channel, water vapor is supplied into the liquid stream in a section with an increasing flow area along the channel length.
На фиг.2 показаны два канала 29 и 30. По этим каналам в зону кавитации может подаваться жидкость, газ или пар.Figure 2 shows two
Авторами проведены сравнительные испытания диспергаторов с различными конструкциями выступов и углублений.The authors conducted comparative tests of dispersants with various designs of protrusions and recesses.
При разработке заявки были проведены эксперименты на диспергаторе с прозрачным корпусом. Конструкция диспергатора аналогична конструкции, приведенной на фиг.1 и фиг.3. Смесь прокачивалась через диспергатор с помощью насоса.When developing the application, experiments were conducted on a disperser with a transparent body. The design of the dispersant is similar to the design shown in figure 1 and figure 3. The mixture was pumped through the dispersant using a pump.
Область, содержащая чередующиеся по длине области выступы и углубления, расположена на расстоянии 0.1 мм от сечения 5 (см. фиг.3). Протяженность области - 20 мм, ширина области - 10 мм. Количество выступов - 20. Количество углублений - 19.A region containing protrusions and depressions alternating along the length of the region is located at a distance of 0.1 mm from section 5 (see FIG. 3). The length of the region is 20 mm, the width of the region is 10 mm. The number of protrusions is 20. The number of recesses is 19.
Выступы выполнены высотой 0.5 мм. Один выступ, расположенный в центре области, - регулируемый по высоте и имеет возможность подниматься на высоту 5 мм над срединной линией границы продольного сечения. Диаметр этого выступа 2 мм.The protrusions are made 0.5 mm high. One protrusion located in the center of the region is height-adjustable and has the ability to rise to a height of 5 mm above the median line of the longitudinal section boundary. The diameter of this protrusion is 2 mm.
Протяженность участка с уменьшающимся проходным сечением канала 40 мм.The length of the plot with a decreasing passage section of the
Протяженность участка с увеличивающимся проходным сечением канала 40 мм.The length of the section with an increasing passage section of the channel is 40 mm.
Диаметр проходного сечения канала на входе в диспергатор и на выходе из диспергатора 60 мм.The diameter of the passage section of the channel at the entrance to the dispersant and at the exit of the dispersant is 60 mm.
Диаметр минимального проходного сечения 5 мм.The diameter of the minimum bore is 5 mm.
Протяженность зоны 16 интенсивной кавитации обозначена позицией 41.The extent of
Протяженность зоны определялась визуально через прозрачный корпус диспергатора. При работе диспергатора на различных режимах протяженность зоны составляла величину от 3 до 7 мм.The extent of the zone was determined visually through the transparent dispersant body. When the dispersant was operating in various modes, the length of the zone ranged from 3 to 7 mm.
В эксперименте изменялись высота регулируемого выступа и скорость движения жидкости (50% солярки и 50% воды).In the experiment, the height of the adjustable protrusion and the velocity of the fluid (50% diesel and 50% water) changed.
На входе и выходе диспергатора установлены манометры. Скорость потока регулировалась задвижкой, расположенной в трубопроводе между насосом и диспергатором.Pressure gauges are installed at the inlet and outlet of the dispersant. The flow rate was regulated by a valve located in the pipeline between the pump and the dispersant.
Скорость потока измерялась с помощью гидрометрической вертушки типа ИСП-1.The flow rate was measured using an ISP-1 type hydrometer spinner.
Результаты экспериментов приведены в таблице 3.The experimental results are shown in table 3.
Анализ таблицы показал, что с увеличением высоты выступа скорость потока в минимальном проходном сечении, которая обеспечивает установление интенсивной кавитации, уменьшается. Это позволяет снизить мощность насоса для прокачки смеси через диспергатор до 20%.The analysis of the table showed that with an increase in the height of the protrusion, the flow velocity in the minimum passage section, which ensures the establishment of intense cavitation, decreases. This allows you to reduce the power of the pump for pumping the mixture through the dispersant to 20%.
Кроме того, с увеличением высоты выступа наблюдается увеличение объема (зоны) области интенсивного диспергирования в смеси при движении ее внутри канала. Это повышает качество диспергирования.In addition, with an increase in the height of the protrusion, an increase in the volume (zone) of the region of intense dispersion in the mixture when it moves inside the channel is observed. This improves the quality of dispersion.
Эксперименты показали, что увеличение числа выступов увеличенной высоты до 2, 3 и т.д. в одном продольном сечении не приводит к усилению эффекта.The experiments showed that an increase in the number of protrusions of increased height to 2, 3, etc. in one longitudinal section does not increase the effect.
На фиг.7 представлен диспергатор, который применялся при испытаниях и отработке процесса получения связующего. Этот же диспергатор применялся для отработки процессов получения жидких топлив на основе мазута и воды.Figure 7 presents the dispersant, which was used in testing and testing the process of obtaining a binder. The same dispersant was used to develop processes for producing liquid fuels based on fuel oil and water.
Канал 42 имеет прямоугольную форму (см. фиг.8). Позицией 43 обозначено тело, которое разделяет канал на два канала. В испытаниях скорость потока смеси на входе в диспергатор принимала значения от 6 до 20 м/с. Позицией 44 также обозначено тело, которое разделяет канал на два канала. Тело 43 повернуто на 90° относительно тела 44. За телом 43 отверстия 45 (диаметр 1÷2 мм) для подачи в канал (в зону кавитации) компонентов смеси. Компоненты подводятся по трубе 46. За телом 44 отверстия 49 (диаметр 1÷2 мм) для подачи в канал (в зону кавитации) компонентов смеси. Компоненты подводятся по трубе 47. По трубе 48 в поток также может подаваться компонент смеси.
Канал имеет высоту 50 и ширину 51. В экспериментах канал имел ширину 8÷20 мм, высоту 4÷10 мм. Диаметр тела 43 имел значение 4÷10 мм. Диаметр 52 тела 44 имел значение 4÷6 мм.The channel has a height of 50 and a width of 51. In the experiments, the channel had a width of 8–20 mm and a height of 4–10 mm. The diameter of the
Скругления канала 53 и 54 рассчитывались по методике, приведенной на стр.38÷44 источника: Рихтер Л.А. Газовоздушные тракты тепловых электростанций. - М.: Энергия, 1969. Скругления обеспечивают безотрывный поворот потока, что важно для поддержания стабильной кавитации.The fillets of
Таким образом, заявленное гранулированное удобрение по сравнению с прототипом обеспечивает:Thus, the claimed granular fertilizer in comparison with the prototype provides:
- существенное повышение твердости гранул;- a significant increase in the hardness of the granules;
- существенное повышение стойкости гранул к воздействию влаги.- a significant increase in the resistance of granules to moisture.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011130004/13A RU2469994C1 (en) | 2011-07-19 | 2011-07-19 | Granular fertiliser based on peat |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011130004/13A RU2469994C1 (en) | 2011-07-19 | 2011-07-19 | Granular fertiliser based on peat |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2469994C1 true RU2469994C1 (en) | 2012-12-20 |
Family
ID=49256515
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011130004/13A RU2469994C1 (en) | 2011-07-19 | 2011-07-19 | Granular fertiliser based on peat |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2469994C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2600700C1 (en) * | 2013-08-27 | 2016-10-27 | Закрытое Акционерное Общество "Торфпром" | Method for obtaining microdispersed organic fertilizer from peat |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU96102730A (en) * | 1996-02-20 | 1998-01-10 | А.Л. Хохлов | COMPOSITION FOR BRIQUETTED FUEL |
| RU2121489C1 (en) * | 1994-10-27 | 1998-11-10 | Сибирский научно-исследовательский институт торфа | Granular peat-based fertilizer |
| JP2005089615A (en) * | 2003-09-18 | 2005-04-07 | Abe Shoji:Kk | Method for producing humic acid liquid |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2100418C1 (en) * | 1996-02-20 | 1997-12-27 | Антон Львович Хохлов | Feedstock composition for producing briquetted fuel |
-
2011
- 2011-07-19 RU RU2011130004/13A patent/RU2469994C1/en active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2121489C1 (en) * | 1994-10-27 | 1998-11-10 | Сибирский научно-исследовательский институт торфа | Granular peat-based fertilizer |
| RU96102730A (en) * | 1996-02-20 | 1998-01-10 | А.Л. Хохлов | COMPOSITION FOR BRIQUETTED FUEL |
| JP2005089615A (en) * | 2003-09-18 | 2005-04-07 | Abe Shoji:Kk | Method for producing humic acid liquid |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2600700C1 (en) * | 2013-08-27 | 2016-10-27 | Закрытое Акционерное Общество "Торфпром" | Method for obtaining microdispersed organic fertilizer from peat |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103328412A (en) | Method for producing granulated organomineral fertilizers from organic waste materials and device for implementing same | |
| DE102010012613A1 (en) | Apparatus and method for the treatment of solid-liquid mixtures | |
| CN1209183C (en) | Wet granulation method for generating sulfur granules | |
| Obidziński | Utilization of post-production waste of potato pulp and buckwheat hulls in the form of pellets. | |
| RU2413755C1 (en) | Fuel element - briquette, granule | |
| RU2469994C1 (en) | Granular fertiliser based on peat | |
| Siuda et al. | Industrial Verification and Research Development of Lime–Gypsum Fertilizer Granulation Method | |
| Lin et al. | A novel technology for separating live earthworm from vermicompost: experiment, mechanism analysis, and simulation | |
| JP4824835B1 (en) | Method for crushing purified water-generated soil cake and crusher thereof | |
| RU2474107C1 (en) | Peat container | |
| KR101978561B1 (en) | Soil conditioner using coal ash ball and manufacturing method thereof | |
| RU54531U1 (en) | MATERIAL MIXER | |
| CN204737931U (en) | Production mixed type living beings pellet fuel's compounding device | |
| CN108668833B (en) | Clean utilization method of coal slime produced in coal mining process | |
| CN209885716U (en) | Water-soluble compound fertilizer apparatus for producing | |
| RU2423412C1 (en) | Fuel cell | |
| Jotautiene et al. | Experimental and numerical research of granular manure fertilizer application by centrifugal fertilizer spreading | |
| Hejft et al. | Innovations in the structure of plant material pelletizers | |
| RU151895U1 (en) | PRESS FOR MANUFACTURE OF BRIQUETTES FROM LITTLE MANUAL | |
| RU2297780C2 (en) | Apparatus for mixing of dry feeds and introducing of fatty additives | |
| RU2529619C1 (en) | Method of producing structured organomineral binder | |
| EP3944898A2 (en) | Method and device for mechanical disintegration of sewage sludge | |
| Rostocki et al. | Methods for Treatment of Animal and Plant-Based Biomass Waste | |
| RU2683529C1 (en) | Method for producing concentrated soil solution enriched | |
| RU178777U1 (en) | Device for the production of pellets and granules |