RU95272U1 - MECHANOCHEMICAL REACTOR - Google Patents

MECHANOCHEMICAL REACTOR Download PDF

Info

Publication number
RU95272U1
RU95272U1 RU2009145120/22U RU2009145120U RU95272U1 RU 95272 U1 RU95272 U1 RU 95272U1 RU 2009145120/22 U RU2009145120/22 U RU 2009145120/22U RU 2009145120 U RU2009145120 U RU 2009145120U RU 95272 U1 RU95272 U1 RU 95272U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
mechanochemical
reactor
mouthpiece
mechanochemical reactor
ultrasonic
Prior art date
Application number
RU2009145120/22U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Эдуард Васильевич Ольховский
Виктор Владимирович Гришин
Original Assignee
Общество С Ограниченной Ответственностью "Монолит"
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 Общество С Ограниченной Ответственностью "Монолит" filed Critical Общество С Ограниченной Ответственностью "Монолит"
Priority to RU2009145120/22U priority Critical patent/RU95272U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU95272U1 publication Critical patent/RU95272U1/en

Links

Landscapes

  • Fertilizers (AREA)

Abstract

1. Механохимический реактор, включающий корпус, вращающийся от привода вал, приемную емкость исходного материала, шнек, мундштук и ультразвуковой генератор, отличающийся тем, что корпус реактора выполнен в виде многогранника с каналами вдоль оси корпуса, при этом в каналах расположены гребенки, а ультразвуковой генератор представляет собой кольцевой ультразвуковой концентратор. ! 2. Механохимический реактор по п.1, отличающийся тем, что указанный многогранник имеет шесть или более граней, а гребенка выполнена треугольной. ! 3. Механохимический реактор по п.1, отличающийся тем, что размеры гребенки составляют 0,01-0,5 высоты указных каналов относительно окружности механохимического реактора. ! 4. Механохимический реактор по п.1, отличающийся тем, что ультразвуковой концентратор расположен в зоне наибольшего сжатия обрабатываемой массы, а частоты его отличаются друг от друга на 0,01-15%. ! 5. Механохимический реактор по п.1, отличающийся тем, что соотношение диаметра мундштука и корпуса реактора находится в пределах 1:10-1:2. ! 6. Механохимический реактор по п.5, отличающийся тем, что мундштук выполнен регулируемым по диаметру выхода массы либо съемным. 1. Mechanochemical reactor, comprising a housing, a shaft rotating from the drive, a receiving container of the starting material, a screw, a mouthpiece and an ultrasonic generator, characterized in that the reactor vessel is made in the form of a polyhedron with channels along the axis of the vessel, with combs located in the channels and an ultrasonic the generator is a ring ultrasonic concentrator. ! 2. The mechanochemical reactor according to claim 1, characterized in that said polyhedron has six or more faces, and the comb is triangular. ! 3. The mechanochemical reactor according to claim 1, characterized in that the dimensions of the comb are 0.01-0.5 height of the indicated channels relative to the circumference of the mechanochemical reactor. ! 4. The mechanochemical reactor according to claim 1, characterized in that the ultrasonic concentrator is located in the zone of greatest compression of the treated mass, and its frequencies differ from each other by 0.01-15%. ! 5. The mechanochemical reactor according to claim 1, characterized in that the ratio of the diameter of the mouthpiece and the reactor vessel is in the range 1: 10-1: 2. ! 6. The mechanochemical reactor according to claim 5, characterized in that the mouthpiece is made adjustable by the diameter of the mass outlet or removable.

Description

Техническое решение относится к проведению механохимических реакций различных масс и смесей, изготовлению, например, органо-минеральных удобрений, в частности солей гуминовых кислот на основе торфа, кормовых добавок для сельскохозяйственных животных. Использование гуминовых препаратов характеризуется гармоничным сочетанием ресурсосберегающих технологий, получением стабильных урожаев качественной продукции и бережным отношением к природе.The technical solution relates to the conduct of mechanochemical reactions of various masses and mixtures, the manufacture, for example, organo-mineral fertilizers, in particular salts of humic acids based on peat, feed additives for farm animals. The use of humic preparations is characterized by a harmonious combination of resource-saving technologies, obtaining stable yields of quality products and respect for nature.

В настоящее время во всем мире резко возрос интерес к удобрениям гуматного типа. Гуминовые соединения, являясь физиологически активными веществами, регулируют и интенсифицируют обменные процессы в растениях и почве. Установлено, что гуминовые вещества не только увеличивают урожайность, массу плода и ускоряют сроки созревания, но и улучшают качество продукции, повышая содержание в ней сахаров, витаминов при этом уменьшая количество нитратов. В 1981 году было принято решение о создании Международного общества по изучению гуминовых веществ (IHSS). Первым президентом общества был избран Р.Л.Маколм (R.L.Malcolm) США. Первая Международная конференция состоялась в 1983 году в штате Колорадо (США). На конференциях IHSS было констатировано, что первенство в исследованиях по технологиям получения гуминовых удобрений принадлежит ученым Советского союза и, прежде всего, Л.А.Христовой (Днепропетровск). Затем эти работы продолжили другие советские и российские ученые. Однако бум развития промышленных технологий производства гуматов начался все же в Европе и других странах мира в 80-90 годах 20 века. В России активный выпуск промышленных гуминовых препаратов начался лишь в конце 90 годов. Накопленный научный опыт позволил обеспечить выпуск препаратов по качеству, не уступающему зарубежным разработкам.Currently, worldwide interest in humate fertilizers has increased sharply. Humic compounds, being physiologically active substances, regulate and intensify metabolic processes in plants and soil. It was established that humic substances not only increase productivity, fruit weight and accelerate ripening, but also improve product quality by increasing the content of sugars and vitamins in it while reducing the amount of nitrates. In 1981, it was decided to establish the International Society for the Study of Humic Substances (IHSS). The first president of the society was elected R.L. Malcolm (R.L. Malcolm) USA. The first International Conference was held in 1983 in the state of Colorado (USA). At IHSS conferences, it was stated that the priority in research on humic fertilizer production technologies belongs to scientists of the Soviet Union and, above all, L.A. Khristova (Dnepropetrovsk). Then these works were continued by other Soviet and Russian scientists. However, the boom in the development of industrial technologies for the production of humates nevertheless began in Europe and other countries of the world in the 80-90s of the 20th century. In Russia, the active release of industrial humic preparations began only in the late 90s. The accumulated scientific experience has made it possible to ensure the release of drugs in a quality not inferior to foreign developments.

Гуматы - это группа естественных высокомолекулярных веществ, которые, благодаря особенностям строения и физико-химическим свойствам характеризуются высокой физиологической активностью. Механизм действия гуминовых веществ заключается в стимулировании всех биохимических процессов в организме растения не только на начальном этапе прорастания семян и образования корневой системы, но и дальнейшего роста и развития растения. Они изменяют проницаемость клеточных мембран, повышают активность ферментов, содержание хлорофилла и продуктивность фотосинтеза, а также стимулируют дыхание, синтез белков, сахаров, аминокислот и витаминов. Наряду с этим гуматы не токсичны, не канцерогенны и не обладают мутагенным действием, что в свою очередь создает предпосылки получения экологически чистой продукции. Существенное влияние гуматы оказывают на водно-физические и физико-химические свойства почвы:Humates are a group of naturally occurring high molecular weight substances which, due to their structural features and physicochemical properties, are characterized by high physiological activity. The mechanism of action of humic substances is to stimulate all biochemical processes in the body of the plant, not only at the initial stage of seed germination and the formation of the root system, but also the further growth and development of the plant. They change the permeability of cell membranes, increase the activity of enzymes, the content of chlorophyll and the productivity of photosynthesis, and also stimulate respiration, the synthesis of proteins, sugars, amino acids and vitamins. Along with this, humates are non-toxic, non-carcinogenic and do not have a mutagenic effect, which in turn creates the prerequisites for obtaining environmentally friendly products. Humates have a significant effect on the water-physical and physico-chemical properties of the soil:

- повышают влагоемкость легких почв (в среднем на 30%), способствуя образованию агрономически ценной комковато-зернистой структуры;- increase the moisture capacity of light soils (on average by 30%), contributing to the formation of an agronomically valuable lumpy-granular structure;

- улучшают порозность и водопроницаемость тяжелых почв, препятствуя образованию трещин, корок, цементации пахотного слоя и образованию подплужной подошвы;- improve the porosity and water permeability of heavy soils, preventing the formation of cracks, crusts, cementation of the arable layer and the formation of a sub sole;

- способствуют аэрации и воздухопроницаемости почвенного профиля, оптимизируя корневое дыхание растений и окислительно-восстановительный режим почвы в целом;- contribute to aeration and breathability of the soil profile, optimizing the root respiration of plants and the redox regime of the soil as a whole;

- регулируют реакции ионного обмена между почвой и водными растворами;- regulate the reaction of ion exchange between the soil and aqueous solutions;

- влияют на буферную емкость почв, тем самым способствуя поддержанию естественного уровеня рН даже при избыточном поступлении кислых или щелочных агентов.- affect the buffer capacity of soils, thereby contributing to the maintenance of a natural pH level even with an excess of acid or alkaline agents.

Важным аспектом является взаимодействие гуматов с разного рода пестицидами и органическими экотоксикантами (нефтепродуктами, альдегидами, фенолами и т.д.). Гуматы необратимо связывают их в малоподвижные комплексы, которые выводятся из почвенного круговорота, препятствуя попаданию экотоксикантов в с/х продукцию и, как следствие, в организм человека.An important aspect is the interaction of humates with various kinds of pesticides and organic ecotoxicants (oil products, aldehydes, phenols, etc.). Humates irreversibly bind them into sedentary complexes that are removed from the soil cycle, preventing the entry of ecotoxicants into agricultural products and, as a result, into the human body.

При использовании гуматов в сельском хозяйстве отмечают следующее:When using humates in agriculture, the following is noted:

- увеличивается урожайность зерновых, кормовых и овощных культур в среднем на 30-40%;- increases the yield of grain, fodder and vegetable crops by an average of 30-40%;

- повышается всхожесть семян и их прорастание;- increases the germination of seeds and their germination;

- улучшается обмен веществ у растений, повышается поглощение минеральных веществ, усиливается корнеобразование;- the metabolism of plants improves, the absorption of mineral substances increases, root formation increases;

- улучшается приживаемость рассады и растений при пересадке;- improves the survival rate of seedlings and plants during transplantation;

- увеличивается сопротивляемость растений к болезням, заморозкам и засухе, благодаря повышению активности фермента нитратредуктазы;- increases the resistance of plants to diseases, frosts and drought, due to increased activity of the enzyme nitrate reductase;

- снижается содержание нитратов, пестицидов, ионов тяжелых металлов и радионуклидов, что позволяет говорить о возможности применения гуматов для рекультивации и обеззараживания почв.- the content of nitrates, pesticides, heavy metal ions and radionuclides is reduced, which suggests the possibility of using humates for soil remediation and disinfection.

Обычный способ применения гуматов - предпосевная обработка семян, опрыскивание вегетирующих растений, корневые подкормки. Возможно совместное применение гуматов с пестицидами при обработке посевов и семян.The usual method of applying humates is pre-sowing seed treatment, spraying of vegetative plants, root dressing. Perhaps the combined use of humates with pesticides in the processing of crops and seeds.

В настоящее время промышленные гуматы широко применяют в Южной и Северной Америке, Китае, Австралии, Африке, Южных и центральных странах Европы, и конечно в России. При этом, в основном, используют гуматы трех типов: гумат натрия, гумат калия и гумат аммония. Основным сырьем для промышленного получения гуминовых веществ до настоящего времени являются торф или особые сорта бурых углей. Преимуществом этого сырья является его доступность в различных регионах мира. Гуминовые кислоты в таком сырье представлены в виде высокомолекулярных нерастворимых в воде фракций. Извлечение гуминовых кислот происходит одновалентными катионами натрия, калия или аммония в щелочной среде. При этом получают разбавленные растворы солей гуминовых кислот, которые методом упаривания концентрируют до 2-8% растворов. Такая технология определяет как хорошие технологические свойства препарата, так и его высокую стоимость в пересчете на содержание действующего вещества. Тем не менее, подобные препараты удобны для растворения и нашли свою рыночную нишу. Экономически более перспективной является так называемая «сухая переработка бурых углей» с получением сухих гуминовых препаратов. Эту технологию из-за ее дешевизны используют большинство ведущих производителей мира. В то же время получаемые препараты имеют ряд недостатков, к которым можно отнести:Currently, industrial humates are widely used in South and North America, China, Australia, Africa, the southern and central countries of Europe, and of course in Russia. In this case, mainly three types of humates are used: sodium humate, potassium humate and ammonium humate. The main raw materials for the industrial production of humic substances to date are peat or special varieties of brown coal. The advantage of this raw material is its availability in various regions of the world. Humic acids in such raw materials are presented in the form of high molecular weight water-insoluble fractions. The extraction of humic acids occurs with monovalent cations of sodium, potassium or ammonium in an alkaline environment. In this case, dilute solutions of salts of humic acids are obtained, which are concentrated by evaporation to 2-8% of solutions. This technology determines both the good technological properties of the drug and its high cost in terms of the content of the active substance. Nevertheless, such preparations are convenient for dissolution and have found their market niche. The so-called “dry brown coal processing” with obtaining dry humic preparations is economically more promising. Due to its low cost, this technology is used by most of the leading manufacturers in the world. At the same time, the resulting preparations have several disadvantages, which include:

- неполную растворимость и содержание балластных нерастворимых компонентов: смол, битумов, окаменелостей и т.д.;- incomplete solubility and content of ballast insoluble components: resins, bitumen, fossils, etc .;

- сложность обеспечения стабильного состава препарата, в том числе по тяжелым металлам, что обусловлено непостоянством сырья в месторождении;- the difficulty of ensuring a stable composition of the drug, including heavy metals, due to the variability of raw materials in the field;

- незначительное количество или отсутствие фульвовых и низкомолекулярных кислот.- a small amount or absence of fulvic and low molecular weight acids.

Тем не менее, из-за относительной низкой цены эти гуминовые препараты наиболее широко представлены как на мировом, так и на российском рынке. В 80-х годах прошлого века ленинградскими учеными разработана новая технология получения экологически чистых концентрированных солей гуминовых кислот. Особенностью этой технологии является имитация природных процессов гумификации лигнинсодержащих органических веществ. В природе процесс гумификации древесного лигнина длится веками, а разработанный технологический процесс обеспечивает результат за 1-2 часа. При этом обеспечивается получение широкого комплекса высоко- и низкомолекулярных гуминовых соединений, в том числе солей фульвокислот. Широкий комплекс научных и технологических исследований этой технологии позволил с 1999 года предложить потребителям промышленный гуминовый препарат нового поколения - Лигногумат®. (1)However, due to the relatively low price, these humic preparations are most widely represented both on the global and Russian markets. In the 80s of the last century, Leningrad scientists developed a new technology for producing environmentally friendly concentrated salts of humic acids. A feature of this technology is the imitation of natural processes of humification of lignin-containing organic substances. In nature, the process of humification of wood lignin lasts for centuries, and the developed technological process provides a result in 1-2 hours. This ensures the production of a wide range of high and low molecular weight humic compounds, including fulvic acid salts. Since 1999, a wide range of scientific and technological studies of this technology has made it possible to offer consumers a new generation of industrial humic preparation - Lignohumat ® . (one)

В промышленности известно также изготовление солей гуминовых кислот из смеси торфа и щелочи NaOH, KaOH. Известны конструкции шнек-прессов.It is also known in the industry to produce salts of humic acids from a mixture of peat and alkali NaOH, KaOH. Known constructions of screw presses.

Так, например, известно устройство для приготовления брикетов.For example, a device for preparing briquettes is known.

На выходе пресса установлен формующий узел, выполненный в виде замкнутого ленточного транспортера и формующих камер, а также в виде прессующего элемента, который шарнирно установлен на выходе прямоугольного насадка. Формующие камеры образованы поперечными перегородками с заостренной торцевой кромкой. Прессующий элемент выполнен в виде пластины и подпружинен относительно рамы. Шнек смешивает и перемещает навозную массу. Жидкая фракция удаляется через отверстия перфорации корпуса. Уплотнение завершается в прямоугольном насадке. Транспортер поперечными перегородками сжимает навозную массу, а пластина взаимодействует с кромками перегородок, перетирает волокнистые включения (2).At the exit of the press, a forming unit is installed, made in the form of a closed belt conveyor and forming chambers, as well as in the form of a pressing element that is pivotally mounted at the exit of the rectangular nozzle. The forming chambers are formed by transverse partitions with a pointed end edge. The pressing element is made in the form of a plate and spring-loaded relative to the frame. The auger mixes and moves the manure. The liquid fraction is removed through the perforations of the housing. The seal is completed in a rectangular nozzle. The conveyor compresses the dung mass with transverse partitions, and the plate interacts with the edges of the partitions and grinds the fibrous inclusions (2).

Шнек-пресс переработки полимерных отходов "ШПППО" предназначен, преимущественно, для раздельной переработки полимерных отходов в виде пакетов, пленочных упаковок, кусков пленок и им подобных в полимерные, преимущественно, трубчатые изделия и отличается от известных применением загрузочного короба с поворотной стенкой, образующей проем для подачи отходов, а также оснащенный упругим элементом, например, резиновым, который создает с крышкой короба герметичную полость с подачей в последнюю сжатого воздуха и снизу которой закреплена подпрессовочная плита принудительно подающая отходы в трубчатый корпус шнекового вала, снабженного в зоне подачи отходов зубчатыми ножами, закрепленными по винтовой линии между шнековыми витками, при этом корпус шнекового вала и его теплоизолированный кожух образуют полость насыщенного пара с температурой 110-120°С, сообщаемую со смежной кольцевой полостью острого пара температурой 130-150°С через отверстия диаметрами 0,002-0,005 м в разделительной стенке и обогревающую формовочный цилиндроконический мундштук, а получаемый расплав полимера, продавливаемый зазоры между мундштуком и цилиндроконическим концом шнекового вала, формируется в полимерное изделие преимущественно трубчатого типа, охлаждаемое на выходе из мундштука и снаружи подачи холодной воды "на проход" посредством вентилей в кольцевую полость и омывающую концевой участок мундштука, а из внутри - подачей сжатого воздуха вентилем через сквозное центральное отверстие в шнековом валу, вращаемому с задаваемой скоростью с помощью ведущего шкива-маховика и клиноременной передачи посредством, например, мотор-редуктора (3).The screw press for processing polymer wastes "SHPPO" is intended primarily for the separate processing of polymer wastes in the form of bags, film packages, pieces of films and the like into polymeric, mainly tubular products and differs from those known for the use of a loading box with a rotary wall forming an opening for supplying waste, as well as equipped with an elastic element, for example rubber, which creates a sealed cavity with a duct cover with the supply of compressed air to the last and from the bottom of which a counter plate forcing waste into the tubular housing of a screw shaft provided with gear knives in the waste feeding area fixed along a helical line between the screw turns, while the screw shaft housing and its heat-insulated casing form a saturated steam cavity with a temperature of 110-120 ° C, communicated with adjacent annular cavity of sharp steam with a temperature of 130-150 ° C through openings with diameters of 0.002-0.005 m in the dividing wall and heating the molding cylinder-conical mouthpiece, and the resulting polymer melt, sold The formed gaps between the mouthpiece and the cylindrical conical end of the screw shaft are formed into a polymer product of predominantly tubular type, cooled at the outlet of the mouthpiece and outside the cold water supply “into the passage” by means of valves into the annular cavity and the end section of the mouthpiece washing, and from the inside by compressed air the valve through the through central hole in the auger shaft, rotated at a given speed with the help of a leading pulley-flywheel and V-belt transmission by, for example, a gear motor (3).

Наиболее близким аналогом относительно заявляемого технического решения - механохимического реактора - является шнек-пресс, включающий корпус, вращающийся от привода вал, приемную емкость исходного материала, шнек, мундштук, снабженный ультразвуковыми излучателями (4). Устройство применяется в коксохимическом машиностроении, в частности в устройствах для брикетирования угольной массы.The closest analogue to the claimed technical solution - a mechanochemical reactor - is a screw press, including a housing rotating from the drive shaft, a receiving container of the source material, a screw, a mouthpiece equipped with ultrasonic emitters (4). The device is used in coke-chemical engineering, in particular in devices for briquetting coal mass.

Однако, указанные конструкции аналогов, в том числе ближайшего аналога, не могут обеспечить достаточное качество получаемой продукции, в частности солей гуминовых кислот.However, these constructions of analogues, including the closest analogue, cannot provide sufficient quality of the products obtained, in particular, salts of humic acids.

Задачей заявляемого решения является разработка реактора для проведения механохимических реакций различных исходных материалов и смесей с использованием шнека, в частности производства солей гуминовых кислот.The objective of the proposed solution is to develop a reactor for carrying out mechanochemical reactions of various starting materials and mixtures using a screw, in particular the production of salts of humic acids.

Техническим результатом является получение гомогенизированной продукции в реакторе, в котором эффективно протекают механохимические реакции, в частности для получения природного экологически чистого удобрения.The technical result is to obtain a homogenized product in a reactor in which mechanochemical reactions proceed efficiently, in particular to produce a natural environmentally friendly fertilizer.

Предложен реактор для проведения механохимических реакций.A reactor for carrying out mechanochemical reactions is proposed.

Механохимический реактор, включающий корпус, вращающийся от привода вал, приемную емкость исходного материала, шнек, мундштук и ультразвуковой генератор, характеризуется тем, что корпус реактора выполнен в виде многогранника с каналами вдоль оси корпуса, при этом в каналах расположены гребенки, а ультразвуковой генератор представляет собой кольцевой ультразвуковой концентратор.A mechanochemical reactor, including a housing, a shaft rotating from the drive, a receiving container of the starting material, a screw, a mouthpiece and an ultrasonic generator, is characterized in that the reactor vessel is made in the form of a polyhedron with channels along the axis of the vessel, with combs located in the channels, and the ultrasonic generator a ring ultrasonic concentrator.

Механохимический реактор характеризуется тем, что указанный многогранник имеет шесть или более граней, а гребенка выполнена треугольной.The mechanochemical reactor is characterized in that said polyhedron has six or more faces, and the comb is triangular.

Механохимический реактор характеризуется тем, что размеры гребенки составляют 0,01-0,5 высоты указных каналов относительно окружности механохимического реактора.The mechanochemical reactor is characterized in that the size of the comb is 0.01-0.5 height of the indicated channels relative to the circumference of the mechanochemical reactor.

Механохимический реактор характеризуется тем, что соотношение диаметра мундштука и корпуса реактора находится в пределах 1:10-1:2.The mechanochemical reactor is characterized in that the ratio of the diameter of the mouthpiece and the reactor vessel is in the range 1: 10-1: 2.

Механохимический реактор характеризуется тем, что ультразвуковой концентратор расположен в зоне наибольшего сжатия обрабатываемой массы.The mechanochemical reactor is characterized in that the ultrasonic concentrator is located in the zone of greatest compression of the treated mass.

Механохимический реактор характеризуется тем, что мундштук выполнен регулируемым по диаметру выхода массы либо съемным.The mechanochemical reactor is characterized in that the mouthpiece is made adjustable in diameter of the mass outlet or removable.

Реактор на выходе перед мундштуком снабжен кольцевым ультразвуковым концентратором, выполненным с ультрозвуковыми излучателями, в зоне наибольшего сжатия обрабатываемой массы. Однако, наибольшее сжатие может быть создано и в других зонах реактора.The outlet reactor in front of the mouthpiece is equipped with an annular ultrasonic concentrator made with ultrasonic emitters in the zone of greatest compression of the processed mass. However, the greatest compression can be created in other areas of the reactor.

Механохимический реактор иллюстрируется на фигурах: фиг.1 - схема реактора, фиг.2, Б - выноска по фиг.1, гребенка в канале, фиг.3 - разрез фиг.1 по линии А-А, поперечное сечение реактора, фиг.4 - схема частотного сложения (по частоте биений) ультразвуковых колебаний концентратора.The mechanochemical reactor is illustrated in the figures: FIG. 1 is a diagram of a reactor, FIG. 2, B is a leader in FIG. 1, a comb in a channel, FIG. 3 is a section of FIG. 1 along line A-A, a cross section of a reactor, FIG. 4 - a diagram of the frequency addition (according to the beat frequency) of the ultrasonic vibrations of the concentrator.

Цифрами на фигурах обозначено: 1 - корпус реактора, 2 - шнек, 3 - витки шнека, 4 приемная емкость, 5 - вал, 6 - редуктор, 7 - электродвигатель, 8 - УЗ концентратор, 9 - мундштук, 10 - исходные материалы, например, смесь торфа и щелочи, 11 - гребенка, 12 - каналы, 13 - грани корпуса реактора.The numbers in the figures indicate: 1 - reactor vessel, 2 - screw, 3 - screw turns, 4 receiving tank, 5 - shaft, 6 - gearbox, 7 - electric motor, 8 - ultrasonic concentrator, 9 - mouthpiece, 10 - source materials, for example , a mixture of peat and alkali, 11 - comb, 12 - channels, 13 - facets of the reactor vessel.

Работает реактор следующим образом.The reactor operates as follows.

Электродвигатель 7 вращает вал 5 через редуктор 6 (фиг.1).The electric motor 7 rotates the shaft 5 through the gearbox 6 (figure 1).

Предварительно перемешанные в смесителе (на чертеже не показан) исходные материалы загружаются в приемную емкость 4, откуда по шнеку 2 перемещаются в зоны сжатия и смешения (перетирания), в которых образуется давление от 1 до 300 атм. и температура от 20 до 120 С. Обратываемая масса проходит по каналам 12, имеющим гребенки 11, например, треугольной формы, высотой Н (поз. Б фиг.2 и фиг.3). Масса неоднократно подвергается механохимической обработке за счет сжатия, перетирания, температуры и давления в каналах 12 (до 90% массы возвращается на повторную обработку). Многогранник реактора в корпусе 1 (фиг.3) имеет шесть или более граней 13, а гребенка выполнена треугольной причем размеры гребенки составляют 0,01-0,5 высоты указных каналов относительно окружности механохимического реактора.Pre-mixed in a mixer (not shown in the drawing), the starting materials are loaded into the receiving tank 4, from where they are moved along the screw 2 to the compression and mixing (grinding) zones, in which a pressure of 1 to 300 atm is formed. and a temperature of from 20 to 120 C. The mass to be reversed passes through channels 12 having combs 11, for example, of triangular shape, with a height H (POS. B of FIG. 2 and FIG. 3). The mass is repeatedly subjected to mechanochemical treatment due to compression, grinding, temperature and pressure in the channels 12 (up to 90% of the mass is returned to reprocessing). The reactor polyhedron in body 1 (Fig. 3) has six or more faces 13, and the comb is triangular and the dimensions of the comb are 0.01-0.5 of the height of the indicated channels relative to the circumference of the mechanochemical reactor.

Соотношение диаметра мундштука и корпуса реактора находится в пределах 1:10-1:2.The ratio of the diameter of the mouthpiece and the reactor vessel is in the range 1: 10-1: 2.

Перед мундштуком 9 на массу воздействуют двухчастным ультразвуком кольцевого концентратора 8 (на фиг.4 показана частота и амплитуда биений ультразвука, U - амплитуда, t - время); частоты ультразвукового концентратора отличаются друг от друга на 0,01-15%.Before the mouthpiece 9, the mass is affected by the two-part ultrasound of the ring concentrator 8 (Fig. 4 shows the frequency and amplitude of the beats of ultrasound, U - amplitude, t - time); the frequencies of the ultrasonic concentrator differ from each other by 0.01-15%.

На выходе из реактора на обрабатываемую массу воздействуют ультразвуком для гомогенизации массы и получения высококачественного продукта.At the outlet of the reactor, the treated mass is subjected to ultrasound to homogenize the mass and obtain a high-quality product.

В механохимическом реакторе вместо кольцевого ультразвукового концентратора может быть применен иной концентратор, но расположение его целесообразно в зоне наибольшего сжатия обрабатываемой массы, т.е. на выходе реактора - перед мундштуком или в собственно мундштуке.Instead of a ring ultrasonic concentrator, a different concentrator can be used in the mechanochemical reactor, but its location is advisable in the zone of the greatest compression of the treated mass, i.e. at the outlet of the reactor - in front of the mouthpiece or in the mouthpiece itself.

Конструкция мундштука обеспечивает принудительный возврат обрабатываемой массы по каналам реактора в зоны многократного сжатия (мундштук выполнен регулируемым по диаметру либо съемным).The design of the mouthpiece provides a forced return of the processed mass through the channels of the reactor to the multiple compression zones (the mouthpiece is made adjustable in diameter or removable).

При получении солей гуминовых кислот из смеси торфа и щелочи в механохимическом реакторе щелочь составляет 10-20% от массы торфа по весу в сухом эквиваленте.Upon receipt of the salts of humic acids from a mixture of peat and alkali in a mechanochemical reactor, the alkali makes up 10-20% of the mass of peat by weight in dry equivalent.

Жидкая фракция и образующиеся газы в реакторе при обработке массы способствуют интенсификации процесса и повышению качества продукции.The liquid fraction and the resulting gases in the reactor during processing of the mass contribute to the intensification of the process and improve product quality.

Рассматриваемый реактор может также успешно применяться для активации и пропорционального распределения по объему нанодобавок, например, в многокомпонентных строительных (бетонных, штукатурных и других) и иных смесях. В реакторе возможно использование различных катализаторов.The reactor under consideration can also be successfully used for activation and proportional distribution of nanosupplements throughout the volume, for example, in multicomponent construction (concrete, plaster, and others) and other mixtures. It is possible to use various catalysts in the reactor.

Скорость вращения вала шнека зависит от ряда факторов, одним из которых является качественные характеристики обрабатываемой массы. Материал, из которого изготавливается шнек-пресс - высокопрочная сталь.The speed of rotation of the screw shaft depends on a number of factors, one of which is the qualitative characteristics of the processed mass. The material from which the screw press is made is high-strength steel.

Форма готовой продукции в виде непрерывно выходящей из мундштука заготовки определяется контуром и размерами поперечного сечения самого мундштука, преимущественно являющегося сменным элементом реактора.The shape of the finished product in the form of a workpiece continuously emerging from the mouthpiece is determined by the contour and dimensions of the cross section of the mouthpiece itself, which is mainly a replaceable element of the reactor.

Преимуществами предложенного решения являются:The advantages of the proposed solution are:

- предложенный механохимический реактор является универсальным и может быть использован в различных отраслях народного хозяйства;- the proposed mechanochemical reactor is universal and can be used in various sectors of the economy;

- обработка массы в реакторе подобного типа обеспечивает интенсификацию процесса и повышение производительности и качества продукции;- processing the mass in a reactor of this type provides the intensification of the process and increase productivity and product quality;

- реактор может быть также использован для производства различных удобрений, например, органо-минеральных удобрений, в частности солей гуминовых кислот на основе торфа, кормовых добавок для сельскохозяйственных животных и т.п.;- the reactor can also be used for the production of various fertilizers, for example, organo-mineral fertilizers, in particular salts of humic acids based on peat, feed additives for farm animals, etc .;

- рассматриваемый реактор может также успешно применяться для активации и пропорционального распределения по объему нанодобавок.- the reactor in question can also be successfully used to activate and proportionally distribute the volume of nano-additives.

Источники информации.Information sources.

1. Интернет: www.humate.spb.ru1. Internet: www.humate.spb.ru

2. Патент СССР №1768052, А01С 3/00, опубл. 15.10.1992.2. USSR patent No. 1768052, А01С 3/00, publ. 10/15/1992.

3. Заявка на изобретение РФ №2001129679 А, опубл. 27.10.2003.3. Application for the invention of the Russian Federation No. 2001129679 A, publ. 10/27/2003.

4. Авторское свидетельство СССР №405717, опубл. 05.11.1973.4. Copyright certificate of the USSR No. 405717, publ. 11/05/1973.

Claims (6)

1. Механохимический реактор, включающий корпус, вращающийся от привода вал, приемную емкость исходного материала, шнек, мундштук и ультразвуковой генератор, отличающийся тем, что корпус реактора выполнен в виде многогранника с каналами вдоль оси корпуса, при этом в каналах расположены гребенки, а ультразвуковой генератор представляет собой кольцевой ультразвуковой концентратор.1. Mechanochemical reactor, comprising a housing, a shaft rotating from the drive, a receiving container of the source material, a screw, a mouthpiece and an ultrasonic generator, characterized in that the reactor vessel is made in the form of a polyhedron with channels along the axis of the vessel, with combs located in the channels and an ultrasonic the generator is a ring ultrasonic concentrator. 2. Механохимический реактор по п.1, отличающийся тем, что указанный многогранник имеет шесть или более граней, а гребенка выполнена треугольной.2. The mechanochemical reactor according to claim 1, characterized in that said polyhedron has six or more faces, and the comb is triangular. 3. Механохимический реактор по п.1, отличающийся тем, что размеры гребенки составляют 0,01-0,5 высоты указных каналов относительно окружности механохимического реактора.3. The mechanochemical reactor according to claim 1, characterized in that the dimensions of the comb are 0.01-0.5 height of the indicated channels relative to the circumference of the mechanochemical reactor. 4. Механохимический реактор по п.1, отличающийся тем, что ультразвуковой концентратор расположен в зоне наибольшего сжатия обрабатываемой массы, а частоты его отличаются друг от друга на 0,01-15%.4. The mechanochemical reactor according to claim 1, characterized in that the ultrasonic concentrator is located in the zone of greatest compression of the treated mass, and its frequencies differ from each other by 0.01-15%. 5. Механохимический реактор по п.1, отличающийся тем, что соотношение диаметра мундштука и корпуса реактора находится в пределах 1:10-1:2.5. The mechanochemical reactor according to claim 1, characterized in that the ratio of the diameter of the mouthpiece and the reactor vessel is in the range 1: 10-1: 2. 6. Механохимический реактор по п.5, отличающийся тем, что мундштук выполнен регулируемым по диаметру выхода массы либо съемным.
Figure 00000001
6. The mechanochemical reactor according to claim 5, characterized in that the mouthpiece is made adjustable by the diameter of the mass outlet or removable.
Figure 00000001
RU2009145120/22U 2009-11-26 2009-11-26 MECHANOCHEMICAL REACTOR RU95272U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009145120/22U RU95272U1 (en) 2009-11-26 2009-11-26 MECHANOCHEMICAL REACTOR

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009145120/22U RU95272U1 (en) 2009-11-26 2009-11-26 MECHANOCHEMICAL REACTOR

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU95272U1 true RU95272U1 (en) 2010-06-27

Family

ID=42683928

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009145120/22U RU95272U1 (en) 2009-11-26 2009-11-26 MECHANOCHEMICAL REACTOR

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU95272U1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Yomgirovna AGROBIOLOGICAL PROPERTIES OF BENTONITE IN AGRICULTURE
CN101337840B (en) Method of preparing bio compound fertilizer
CN103360151A (en) Biological organic composite fertilizer containing humic acid chelate
US10233132B2 (en) Organic or organo-mineral fertilizers, method of producing thereof and production unit therefor
CN102718594A (en) Animal-waste-type organic fertilizer and preparation method thereof
CN102863277A (en) Production method of dual-acid chelating organic-inorganic composite fertilizer
BRPI0901482B1 (en) production process of high carbon organomineral fertilizers using physical and biological processes
RU2426722C1 (en) Method of conducting mechanochemical reactions and reactor for realising said method
KR100397524B1 (en) Manufacturing method of organic liquid fertilizer using wastes of Chinese medicine, agriculture, animal husbandry and seafood
CN106588476A (en) Whole growth period full nutritional compound fertilizer dedicated for tomatoes
RU95272U1 (en) MECHANOCHEMICAL REACTOR
Korzeniowska et al. Improvement of the solubility of rock phosphate by co-composting it with organic components
US20160009605A1 (en) Methods to convert mealworm castings to fertilizer
RU2766695C1 (en) Sapropel-based biofertiliser and method for production thereof
CN202509000U (en) Novel humus acid biological organic and inorganic compound fertilizer production device
JPH092888A (en) Compost
CN207167034U (en) A kind of fertilizer applicator
Hosseini Jafari et al. Comparison and potential utilization of sugarcane bagasse, date palm wastes and grape waste mixed with cow manure for the production of vermicompost and as feed material for earthworms
RU2749225C1 (en) Method for preparing a foliar fertilizer for legumes
RU2421288C1 (en) Treatment of effluents sediments
RU2242446C2 (en) Peat-and-sapropel-based organomineral fertilizer production
RU2633540C1 (en) Method of pelleting flax seeds
Tolescu et al. Microencapsulated fertilizers for improvement of plant nutrition
Rabinovich et al. Application of new biofertilizers and biological products in the cultivation of spring wheat (Triticum aestivum L.) and Potato (Solanum tuberosum L.)
Rautela et al. Vermicompost is boon to enrichment of micronutrient content in soil