WO2010008324A2 - Способ выработки газа фумиганта и устройство для его осуществления (варианты) - Google Patents

Способ выработки газа фумиганта и устройство для его осуществления (варианты) Download PDF

Info

Publication number
WO2010008324A2
WO2010008324A2 PCT/RU2009/000348 RU2009000348W WO2010008324A2 WO 2010008324 A2 WO2010008324 A2 WO 2010008324A2 RU 2009000348 W RU2009000348 W RU 2009000348W WO 2010008324 A2 WO2010008324 A2 WO 2010008324A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
chamber
mixture
vertical channel
carbon dioxide
metal phosphide
Prior art date
Application number
PCT/RU2009/000348
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
WO2010008324A3 (ru
Inventor
Людмила Александровна ТИХОНОВА
Original Assignee
Tikhonova Lyudmila Aleksandrov
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 Tikhonova Lyudmila Aleksandrov filed Critical Tikhonova Lyudmila Aleksandrov
Publication of WO2010008324A2 publication Critical patent/WO2010008324A2/ru
Publication of WO2010008324A3 publication Critical patent/WO2010008324A3/ru

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01M—CATCHING, TRAPPING OR SCARING OF ANIMALS; APPARATUS FOR THE DESTRUCTION OF NOXIOUS ANIMALS OR NOXIOUS PLANTS
    • A01M13/00—Fumigators; Apparatus for distributing gases
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01N—PRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N59/00—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing elements or inorganic compounds
    • A01N59/26—Phosphorus; Compounds thereof

Definitions

  • the technical field The invention relates to a method and apparatus for generating a fumigant gas, namely, a fumigant gas in the form of a mixture of phosphine and carbon dioxide, and is intended for use in the food industry, agriculture in the destruction of pests in grain and grain products, food products, dried fruits , tobacco, as well as in containers, vehicles and premises intended for their processing and storage.
  • a fumigant gas namely, a fumigant gas in the form of a mixture of phosphine and carbon dioxide
  • the most used means forming a fumigant gas with phosphine are tablets, plates, pellets (DE N s 3047373, MPK7: A01N 59/26, published July 15, 1982).
  • the disadvantages of such tools in the production of fumigant gas include: their dependence on the temperature and humidity of the environment, the low rate of generation of the fumigant gas, the possibility of an explosive situation in case of accidental ingress of a large amount of moisture onto the drug, the complexity of the work when distributing the tablets throughout the volume of the processed object , deterioration of environmental performance of processed products due to incomplete decomposition of tablets (allowable residue - 2%) and the creation of prerequisites for fire and hazardous situation during the collection, packaging, transportation and disposal of residual decomposition products of tablets (pulverized aluminum hydroxide (or magnesium), etc.
  • a fumigant gas is produced by forcing a humidified diluent gas through a layer of metal phosphide (RF patent 2087415, IPC 7: C01B 25/00, published 08/20/1997) or by contact with water metallophosphide composition (patent RF 2238905, IPC 7: C01B 25/00, published 10/27/2004) or phosphide soda (patent RF 2131190, IPC 7: C01B 25/00, published 10/06/1999).
  • the method provides the production of a fumigant gas in the form of a mixture of phosphine with carbon dioxide and involves the use of metal phosphide as a starting reagent, a carbon dioxide forming substance, an inhibitor of the chemical activity of these substances, water, acid, and metal phosphide, a carbon dioxide forming substance gas and an inhibitor of the chemical activity of substances are pre-mixed, placed in an airtight shell, and before generating a fumigant gas, a free volume is formed between the mixture and the shell into which a mixture of water and acid to produce carbon dioxide simultaneously with phosphine and to compensate for the heat released during phosphine production due to the chemical endothermic process of carbon dioxide formation.
  • the device includes a reactor, which is at least one unit of two communicating chambers, the first of which is designed to accommodate a mixture of metal phosphide, a substance that forms carbon dioxide, and an inhibitor substance, and the second, having an outlet for a fumigant gas, - for a mixture of water and acid;
  • the reactor is equipped with a device for clamping the lid of the first chamber to the surface of the mixture of metal phosphide, a substance that emits carbon dioxide, and an inhibitor substance and a device for moving the lid relative to the surface of the mixture containing metal phosphide, which has at least one opening for communicating the chambers; when moving the lid, a free volume is formed above the mixture, openings for communication of the chambers open, through which a mixture of water and acid enters the formed free volume;
  • the cover of the first camera can be made in the form of a protrusion on the cover of the second camera;
  • a device for pressing the lid of the first chamber can be made in the form of a threaded connection
  • the disadvantage of the method of generating a fumigant gas is the uneven production rate during the entire process of producing a fumigant gas, the complexity of the device for pressing the chamber lid with a composition containing metal phosphide, and the device for moving this lid relative to the surface of the mixture with metal phosphide when opening the openings for the camera messages at startup the process of generating fumigant gas, in connection with which, increases the complexity of assembling the device, the preparation time of the device to start generating fumigant gas; the ability to assemble and / or charge or recharge devices in the fumigation zone is difficult, the cost of the device increases.
  • the disadvantages of the device also include the complexity of the design of the stops for holding the chamber containing the mixture with metal phosphide at the bottom of the chamber with the mixture of water and acid, to prevent the first chamber from emerging in the process of fumigant gas production, since the surfacing of the chamber with the untreated composition of the mixture with metal phosphide may cause a fire hazard.
  • the method provides the production of a fumigant gas in the form of a mixture of phosphine with carbon dioxide and involves the use of metal phosphide as a starting reagent, a substance that emits carbon dioxide, a binder, water, acid during the chemical endothermic process, and metal phosphide, a substance that emits carbon dioxide, and the binder is pre-mixed, and a mixture of acid and water is added to the resulting mixture to produce carbon dioxide simultaneously with phosphine and to compensate for the heat generated during receiving phosphine, due to the chemical endothermic process of carbon dioxide formation.
  • a device for generating a fumigant gas includes a reactor consisting of at least one block of two interconnected chambers, one of which is designed to accommodate a mixture of metal phosphide, a substance that emits carbon dioxide during the reaction, and a binder and the second for a mixture of water and acid, while the outlet for the fumigant gas is located on the chamber for a mixture of acid and water; chambers are communicated through a blocked opening in a common partition.
  • the disadvantages of the known technical solution are the use of a single metal and carbon dioxide-forming substance, a binder (or an inhibitor of their chemical activity), which leads to uneven release of gases included in the fumigant gas when the process of its production is completed, i.e. to.
  • the lower unworked layers of the reaction mixture with metal phosphide are screened, and , as a consequence of this, is the difficulty in accessing the mixture of water and acid to its reagents, to reduce the rates of chemical reactions to produce the gases that make up the fumigant gas, to increase the time from work completely the entire composition of the mixture containing metal phosphide.
  • Another disadvantage is the complexity of the formation of free volume above the surface of the mixture with metal phosphide, placed in an airtight shell, necessary to exclude the influence of environmental moisture on the metal phosphide, immediately before starting the fumigant gas production process, using a complex device to move the chamber lid relative to the mixture surface containing metal phosphide.
  • Another disadvantage is the difficulty of starting the device for generating a fumigant gas by moving the lid of the chamber containing the mixture with metal phosphide, relative to the surface of the mixture, thus opening the holes for communication of the chambers through which the mixture of water and acid flows onto the surface of the mixture with metal phosphide and reaction products come out.
  • constructive disadvantages of the fumigant gas generation device include the complexity of the stop devices for holding the chamber containing the mixture with metal phosphide in the chamber, intended for the mixture of water and acid, designed to prevent the first chamber from floating when working out the composition containing the metal phosphide in the process of producing fumigant gas.
  • the technical result of the invention is to reduce the time of production of the fumigant gas at the final stage of the process of its production, in the presence of reaction products accumulated on the surface of the untreated lower layers of the mixture of metal phosphide and shielding the access of the mixture of water and acid, providing control of the rate of production of the fumigant gas depending on the conditions and the object of fumigation, simplifying the start-up of a device for generating a fumigant gas, while simplifying the preservation of the composition of the mixture containing f metal sphid, during storage and tightness, while simplifying the formation of free volume above the surface of the mixture with metal phosphide, simplifying the fastening of the chamber containing the composition with metal phosphide, ensuring that this chamber does not emerge during the production of the fumigant gas, as well as ensuring complete production of the mixture containing metal phosphide.
  • the specified technical result is achieved by using the method of generating fumigant gas in the form of a mixture of phosphine and carbon dioxide, which consists in implementing the method in a two-chamber reactor, the chambers of which are communicated with each other through a vertical channel, using the starting reagents, in which the phosphide mixture is placed in the first chamber metal, a substance that emits carbon dioxide during a chemical endothermic process, a binder, and in the second - an aqueous acid solution, in addition to reagents, contains we keep in the first chamber of an aqueous acid solution with simultaneous production of carbon dioxide with phosphine and compensation of the heat released during phosphine production due to the chemical endothermic process of carbon dioxide formation.
  • an additional substance is added to contribute to the loosening of the mass and containing the mixture hydroxycarboxylic acid or dicarboxylic acid with a hydrophobic compound, during the reaction of which with the mixture formed by the interaction of the starting reagents contained in the first and second chambers and with the untreated residues of the mixture of the first chamber, carbon dioxide is released, while the average fumigant gas production rate is established by opening a predetermined number of side holes made on the side surface of the vertical channel and depending on the ratio of the diameters of the side hole and the inner Vertical channel diameter.
  • the binder can be, for example, oil, agricultural, machine, etc., as a substance emitting carbon dioxide in a chemical endothermic process - a water-soluble salt of carbonic acid (potassium, sodium, ammonium) or mixtures thereof.
  • a substance that promotes loosening of the mass and containing hydroxycarboxylic acid or dicarboxylic acid with a hydrophobic compound in the interaction of which with the mixture formed by the reaction of an aqueous solution of acid with the mixture contained in the first chamber, and with with the unspent remnants of the mixture of the first chamber, carbon dioxide is released, which ensures the uniformity of fumigant gas production at the final stage of the process, and also reduces the time gas production.
  • Citric acid is usually used as hydroxycarboxylic acid, which is part of the disintegrant, and oxalic acid is used as dicarboxylic acid.
  • hydrophobic compound for example, polyethylene glycol or paraffin can be used.
  • a substance that forms carbon dioxide during the endothermic process and a binder are placed between the lid and the mixture containing metal phosphide a deactivator of the chemical activity of metal phosphide, for example, moisture-absorbing silica gel, a high-molecular moisture absorber, the chamber is sealed with a lid using a threaded connection and in the lower part of the vertical channel communicating with the first chamber and the surface of the mixture contained in the first chamber, a composition is chemically inert to metal phosphide, which acts as a sealing tube.
  • a deactivator of the chemical activity of metal phosphide for example, moisture-absorbing silica gel, a high-molecular moisture absorber
  • the height of the sealing plug should preferably be (10-12) mm, and as the composition acting as the sealing plug, a composition that is a carbamic acid salt with a hydrophobic substance can be selected.
  • the hydrophobic compound can be selected, for example, from cellulose or paraffin with the addition of magnesium stearate, or any other compound chemically inert to the reactants of a mixture containing metal phosphide, a substance that forms carbon dioxide during the endothermic process, and a binder.
  • Both chambers are closed by covers, which have through holes for accommodating a vertical channel through which the chambers communicate with each other.
  • the surface of the mixture in the first chamber and containing metal phosphide, the substance that forms carbon dioxide during the endothermic process, and the binder are formed taking into account the internal deflection of the chamber lid made of an elastic plastic material, for example, polyethylene, using a press, lower part of which has a spherical shape, the radius of which corresponds to the radius of deflection of the lid of the first chamber.
  • the fumigant gas production rate is controlled by the number of holes made on the side surface of the vertical communication channel of the two chambers and the ratio of the diameters of one side hole and the inner diameter of the vertical channel.
  • Regulation can be done either by opening a predetermined number of holes when moving the rod located in the vertical channel up; or when assembling the reactor, the tube forming the vertical channel is pre-selected with a certain number of holes made on its side surface and moving up the rod located in the cavity formed by the vertical channel, open all the holes.
  • the fumigant gas production rate is determined by the processing object (room, vehicle), ambient temperature (at an air temperature of more than 30 degrees C. With the minimum number of holes).
  • fumigant gas is generated at an ambient temperature of 22IEIC with an average speed of 0.5 g / min.
  • (1.0-1.1) weight parts of a mixture with a metal phosphide inject (1.5-2.2) weight. parts of an aqueous acid solution.
  • a device for generating fumigant gas in the form of a mixture of phosphine and carbon dioxide including a reactor, which is at least one block of two chambers communicating with each other through a vertical channel, the first of which is designed to accommodate the mixture, containing metal phosphide, a substance that forms carbon dioxide and a binder in a chemical endothermic process, and the second for an aqueous acid solution and is made with an opening for the removal of a fumigant gas,
  • the vertical communication channel of the cameras passes through the holes in the covers of the first and second cameras.
  • the first camera is coaxially located relative to the second camera at its bottom and is rigidly fixed with overlapping side protrusions on the cover of the first camera and on the side inner surface of the housing of the second camera
  • the vertical channel has at least two through holes, located on its lateral surface ⁇ , and in the inner cavity ⁇ and the vertical channel there is a rod made with the possibility of reciprocating movement
  • the lower part of the vertical channel is rigidly connected to the cover of the first chamber
  • the upper part of the vertical channel is connected to the cover of the second chamber and is configured to control the volume of the first cameras.
  • a device for generating fumigant gas in the form of a mixture of phosphine and carbon dioxide including a reactor, which is at least one block of two chambers communicating with each other through a vertical channel, the first of which is designed to accommodate a mixture containing metal phosphide, a substance that forms carbon dioxide and a binder in the chemical endothermic process, and the second for an aqueous acid solution and is made with an opening for the removal of fumig gas one vertical channel posts chambers passes through the hole in the lid of the first and second chambers.
  • the first chamber is coaxially located relative to the second chamber, the chambers are connected to each other by a threaded connection, the vertical channel has at least two through holes located on its side surface, and a rod made with the possibility of reciprocating movement relative to the vertical axis of the channel, the lower part of the vertical channel is rigidly connected to the cover of the first chamber, the upper part is vertical the channel is connected to the cover of the second chamber and is configured to control the volume of the first chamber.
  • the proposed methods of fastening the first chamber relative to the second will simplify the design of the device stops for holding the camera, to increase the reliability of fastening and tightness of the connection, to ensure fire safety during storage, when generating fumigant gas and the safety of the device during its transportation.
  • the presence of the rod made with the possibility of reciprocating movement and located in the inner cavity of the vertical channel of communication of the chambers, will allow opening the required number of holes and, accordingly, the rate of production of the fumigant gas, simplify the start-up of the device, since it is enough to start the process will move the rod upward, opening a predetermined number of lateral holes in the vertical channel, through which the aqueous acid solution from the second chamber will enter the first chamber containing the mixture with metal phosphide.
  • the ratio of the diameters of one of the side holes made on the side surface of the vertical channel and the inner diameter of the vertical channel is preferably selected from the ratio (0.2 - 0.4), and the number of holes made on the side surface of the vertical channel is preferably selected from 2 to 6. This will allow you to adjust the rate of fumigant gas production depending on the processing conditions and the processed object.
  • a device for generating a fumigant gas in the form of a mixture of phosphine and carbon dioxide including a reactor comprising at least one block of two interconnected chambers, the first of which is designed to accommodate a mixture of metal phosphide , a substance that forms carbon dioxide and a binder during the reaction, and the second, having an outlet for a fumigant gas, for a mixture of water and acid, use a two-chamber device with a common bottom.
  • the lower part of the vertical channel is rigidly connected to the cover of the first chamber (for example, using a nut), and the upper part of the vertical channel is connected to the cover of the second chamber and is configured to control the volume of the first chamber (this can be provided, for example , semi-rigid connection with a nut).
  • the upper part of the vertical channel emerging from the opening of the lid of the second chamber and having an external thread is semi-rigidly connected to the lid by means of a nut; when screwed, the surface of the lid of the first chamber rises above the surface of the mixture containing metal phosphide , with the formation of free volume. Then, by moving up the rod located in the vertical channel,
  • the composition acting as a sealing plug and located in the lower part of the vertical channel of communication between the chambers, interacts with an aqueous solution of acid to form gaseous reaction products, then an aqueous solution of acid enters the chamber on the surface of the mixture containing metal phosphide, a substance that forms carbon dioxide during the endothermic process gas, and a binder.
  • reaction products including fumigant gas
  • reaction products including fumigant gas
  • a second chamber containing an aqueous acid solution
  • a new portion of the aqueous acid solution enters through holes made on the side surface of the channel into the chamber with a mixture containing metal phosphide, a substance that forms carbon dioxide during the endothermic process, and a binder.
  • a cyclic auto-generated fumigant gas production process is carried out.
  • the invention is further illustrated by specific examples of devices for generating a fumigant gas with reference to the figures.
  • Figure 1 shows a device for generating a fumigant gas according to the first embodiment.
  • FIG. 1 shows a device with a threaded fastening of two chambers
  • FIG. 2 mounting of two chambers using lateral protrusions.
  • a device for generating a fumigant gas includes a reactor, which is at least one block of two interconnected chambers 1 and 2.
  • the chamber 1 is fixed in the chamber 2 using a threaded connection (Fig. 1, a) or using the side protrusions 13 and 15 made on the lid of the chamber 1 and on the side inner surface of the chamber 2, respectively (Fig. 1,6), or the reactor may consist of a two-chamber device with a common bottom for the chambers.
  • a mixture containing a metal phosphide, a substance that forms during the chemical reaction carbon dioxide and a binder In the chamber 1 is placed, a mixture containing a metal phosphide, a substance that forms during the chemical reaction carbon dioxide and a binder.
  • a substance is previously placed in the lower layers of this mixture, which contributes to loosening the composition of the mixture with metal phosphide during the final stage of fumigant gas production, and a deactivator of the chemical activity of metal phosphide during storage is placed on top of the external layer of the mixture.
  • the surface of the mixture in the first chamber is formed taking into account the deflection of the lid using a press, the lower part of which has a spherical shape, the radius of which corresponds to the radius of deflection of the lid of the first chamber.
  • An aqueous solution of sulfuric acid is placed in chamber 2.
  • the chamber 2 On the lid of the chamber 2 there is an outlet 3 for exiting a fumigant gas and an opening 4 for supplying an aqueous solution of acid to the chamber 2.
  • the chamber 2 is closed by a cover 14.
  • the chambers 1 and 2 are communicated through a vertical communication channel of the chambers 5, which has at least two holes 7 made on the side surface of the vertical channel.
  • a rod is arranged in the internal cavity of the channel, which is arranged for reciprocating movement relative to the vertical axis of the channel and overlapping the inoperative holes in the side surface of the vertical channel.
  • a composition 8 In the lower part of the vertical channel 6 and the surface of the mixture contained in the first chamber, a composition 8 is placed, chemically inert to metal phosphide, acting as a sealing plug, 10 mm high.
  • the first and second chambers and outlet openings are covered with covers.
  • the lower part of the vertical channel 5 is rigidly connected to the lid of the chamber 1 using nuts 9 and 10.
  • the upper part of the channel 5 is connected to the lid of the chamber 2 semi-rigidly, using the nut 11.
  • the nut 11 is unscrewed to the upper part of the vertical channel connecting the chamber 5, in this case, the polyethylene cover of chamber 1, under the pressure of the vertical channel, bends into the chamber, pressing against the mixture with metal phosphide, the surface of which, when placed in chamber 1, was formed taking into account the internal deflection of the chamber cover.
  • the nut 11 When starting the device for generating a fumigant gas, the nut 11 is screwed until the lid of the chamber 2 comes into contact with the stop 12, while relieving the pressure of the vertical channel of communication of the chambers on the lid of the chamber 1 and pulling its surface up.
  • the lid bends 3-4 mm above the surface of the composition with metal phosphide, forming a free volume above the surface of the composition.
  • opening 7 is opened, made on the side surface of channel 5, through which a mixture of water and acid is received, after interacting with the composition of the sealing plug 8, the aqueous acid solution enters the free volume above the surface of the mixture with metal phosphide.
  • the released fumigant gas in the composition of phosphine gas and carbon dioxide due to the excess pressure created in chamber 1, along with other reaction products, enters chamber 2 through openings 7, and then through the opening 3 fumigant gas through a gas pipe into the fumigation object. Then, through holes 7, a new portion of an aqueous acid solution enters the first chamber, and the process repeats.
  • a cyclic auto-generated fumigant gas production process is carried out.
  • a method for generating a fumigant gas is as follows. Powders of aluminum phosphide and salts of carbonic acid are mixed in a ratio of 1: (3.5-7) weight. parts, during the mixing process add a binder (agricultural, engine oil or a mixture thereof) in an amount of (12-15)% of the total weight of two powders. This mixture is placed in the first chamber, on the bottom of which a substance is preliminarily placed, which contributes to loosening the composition of the mixture with metal phosphide - oxalic acid (5-10)% of the total weight of the mixture) with a hydrophobic substance (paraffin), (2-3)% of the total weight of the mixture.
  • a binder agricultural, engine oil or a mixture thereof
  • the surface of the mass with metal phosphide is formed taking into account the internal deflection of the polyethylene cover of the chamber using a press, the lower part of which has a spherical shape, the radius of which corresponds to the radius of deflection of the cover of the first chamber.
  • the chamber is closed with a lid using a threaded connection, while the lid is centrally connected to the vertical communication channel of the two chambers, in the upper part of which the lid of the second chamber is fixed, and the lower end of the inner tube contains a composition that includes a carbamic acid salt with cellulose (1.5 -2.5)% of the total weight of the mixture) and magnesium stearate (0.4-0.7)% of the total weight of the mixture), 10-12 mm high, acting as a sealing tube of the composition with phosphide metal.
  • the first chamber containing the mixture as described above, is secured in the second chamber using the side protrusions of the lid of the chamber 1 and the protrusions on the inner side surface of the chamber 2, or by means of a threaded connection with the lower outer side surface of the chamber 1 and the lower inner side surface of the chamber 2.
  • the aqueous solution of acid coming through the openings 7 first reacts with the composition of the sealing plug 8, then enters the free volume above the surface of the mixture with metal sphid, where it interacts with the reagents of a mixture containing a metal phosphide.
  • a fumigant gas is generated in the composition of gas-phosphine and carbon dioxide in the ratio: 1: (1.5-15) vol. parts.
  • the average fumigant gas production rate is controlled by the number of side openings in the tube of the vertical communication channel of the chambers, the ratio of the size of the diameter of the side openings in the channel tube and the inner diameter of the tube itself.
  • Example 1 The composition of the components and the method of implementation corresponded to the composition and method described above. The ratio of the diameter of the side hole of the vertical communication channel of the cameras and the diameter of the tube itself was chosen equal to 0.4 with two side holes.
  • the average rate of fumigant gas production at an air temperature of 22 IJ was 0.5 r / min., At UJS - 0.27 g / min., At ZOI. - 0.71 g / min.
  • composition of the components and the method of implementation corresponded to the composition and method described above.
  • the ratio of the diameter of the side hole of the tube and the diameter of the tube itself, similar to example 1 is 0.4, but with three side holes, the average Soon, the fumigant gas production rate at an air temperature of 22HC was 0.65 g / min., at 1 (L - 0.39 g / min.
  • Example 3 The composition of the components and the method of implementation corresponded to the composition and method described above.
  • the ratio of the diameter of the side hole and the diameter of the tube itself is 0.2, with two side holes, the average rate of production of fumigant gas
  • Example 4 In two of the three reactors, when a mixture containing aluminum phosphide, a salt of carbonic acid and a binder were loaded into chambers 1, a deactivator of the chemical activity of aluminum phosphide — moisture-resistant silica gel in an amount of 10% by weight — was placed between the lid of chamber 1 and a mixture of reagents with aluminum phosphide mixture, in the lower part of the vertical communication channel of the chambers of one of the two reactors placed a sealing plug 10 mm high, which includes a carbamic acid salt with cellulose (2%) and magnesium stearate (0.5%), in chamber 1 of the third reaction they did not introduce a deactivator of the chemical activity of metal phosphide; the composition of the sealing plug in the vertical channel was not placed (control version).
  • Example 5 A mixture containing aluminum phosphide was placed in the chamber 1 of the reactor, on the bottom of which a substance was previously placed that contributed to loosening the mixture with metal phosphide, containing 8% by weight of a mixture of oxalic acid with 2.5% paraffin, in the chamber 1 of the second dicarboxylic reactor acid with a hydrophobic substance is not placed.
  • the fumigant gas production time at the final stage of the process was reduced to 40 minutes, it becomes possible to control the fumigant gas production rate, depending on the conditions and the fumigation object, the start-up of the fumigant gas production device is simplified, the formation of volume above the surface of the mixture with metal phosphide and the design of the mounting device of the chamber containing the composition with metal phosphide, the tightness of the device is achieved. In addition, mobility of the device is achieved with the possibility of collecting and charging it at the place where fumigation is necessary.

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Pest Control & Pesticides (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Dentistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Plant Pathology (AREA)
  • Agronomy & Crop Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Insects & Arthropods (AREA)
  • Catching Or Destruction (AREA)
  • Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

Способ выработки газа фумиганта в виде смеси фосфина и углекислого газа, заключающийся в осуществлении способа в двухкамерном реакторе, использовании исходных реагентов, в качеσве которых в первой камере размещают смесь фосфида металла, вещества, выделяющего при химическом эндотермическом процессе углекислый газ, связующего, а во второй - водный раствор кислоты, в добавлении к реагентам, содержащимся в первой камере водного раствора кислоты с получением одновременно с фосфином углекислого газа и компенсацией тепла, выделяющегося при получении фосфина за счет химического эндотермического процесса образования углекислого газа, при этом в нижние слои смеси, содержащейся в первой камере, вводят вещество, способствующее разрыхлению массы, содержащее смесь гидроксикарбоновой кислоты или дикарбоновой кислоты с гидрофобным соединением, при взаимодействии которого со смесью, образующейся при осуществлении процесса, выделяется углекислый газ, при этом среднюю скорость выработки газа-фумиганта устанавливают посредством открывания заданного количества боковых отверстий, выполненных на боковой поверхности вертикального канала, зависящего от соотношения диаметров бокового отверстия и внутреннего диаметра вертикального канала. При осуществлении способа достигается сокращение времени выработки газа-фумиганта на заключительной стадии процесса его выработки, обеспечение регулирования скорости выработки газа-фумиганта в зависимости от условий и объекта фумигации, упрощение запуска устройства выработки газа-фумиганта, при упрощении обеспечения сохранности состава смеси, содержащей фосфид металла, при хранении её и герметичности с одновременным упрощением образования свободного объема над поверхностью смеси с фосфидом металла.

Description

Способ выработки газа фумиганта и устройство для его осуществления (варианты)
Область техники Изобретение относится к способу и устройству для выработки газа-фумиганта, а именно, газа-фумиганта в виде смеси фосфина и углекислого газа, и предназначено для использования в пищевой промышленности, сельском хозяйстве при уничтожении вредителей в зерне и зернопродуктах, пищевых продуктах, сухофруктах, табаке, а также в таре, транспортных средствах и помещениях, предназначенных для их переработки и хранения. Уничтожение вредителей пищевых продуктов при их хранении и длительных перевозках является серьезной проблемой. При её решении основное внимание уделяется таким важным вопросам, как трудоемкость проведения работ по фумигации, включая сбор и утилизацию отходов, пожаро- и взрывобезопасность фумигации, экологическая безопасность.
Из известных средств для фумигации, наибольший интерес для потребителей представляют препараты, вырабатывающие газ-фумигант, содержащий фосфин.
Предшествующий уровень техники
Наиболее используемыми средствами, образующими газ-фумигант с фосфином, являются таблетки, пластины, пелетки (DE Ns 3047373, MПK7: A01N 59/26, опубликован 15.07.1982).
К недостаткам подобных средств при выработке газа-фумиганта относятся: зависимость их от температуры и влажности окружающей среды, невысокая скорость генерации газа-фумиганта, возможность возникновения взрывоопасной ситуации при случайном попадании большого количества влаги на препарат, трудоемкость работ при распределении таблеток по всему объему обрабатываемого объекта, ухудшение экологических показателей обрабатываемой продукции из- за неполного разложения таблеток (допустимый остаток - 2%) и создания предпосылок для пожаро- и взрывоопасной ситуации при сборе, упаковке, транспортировке и утилизации остаточных продуктов разложения таблеток (пылевидной гидроокиси алюминия (или магния) и др.. Предпочтительнее по сравнению с таблетками и их аналогами являются устройства, в которых газ-фумигант вырабатывается путем принудительного пропускания увлажненного газа- разбавителя через слой фосфида металла (патент РФ 2087415, МПК 7: C01B 25/00, опубликован 20.08.1997) или путем контактирования с водой металлофосфидной композиции (патент РФ 2238905, МПК 7: C01B 25/00, опубликован 27.10.2004) или фосфидного соσава (патент РФ 2131190, МПК 7: C01B 25/00, опубликован 10.06.1999).
Недостатками этих решений являются сложность и большое энергопотребление устройств для производства газа-фумиганта, длительность его выработки.
В патенте РФ 2248733 (МПК 7: C01B 25/00, опубликован 10.0б.2003г) представлены более эффективные по техническим параметрам способ выработки газа-фумиганта, устройство для его осуществления, композиция для выработки газа-фумиганта и способ фумигации.
Способ обеспечивает выработку газа-фумиганта в виде смеси фосфина с углекислым газом и предусматривает использование в качестве исходных реагентов фосфида металла, вещества, образующего углекислый газ, вещества - ингибитора химической активности этих веществ, воды, кислоты, при этом фосфид металла, вещество, образующее углекислый газ, и ингибитор химической активности веществ предварительно смешивают, размещают в герметичную оболочку, а перед выработкой газа-фумиганта между смесью и оболочкой образуют свободный объем, в который подают смесь воды и кислоты с получением одновременно с фосфином углекислого газа и компенсацией тепла, выделяющегося при получении фосфина, за счет химического эндотермического процесса образования углекислого газа.
Устройство включает реактор, представляющий собой, по меньшей мере, один блок из двух сообщающихся камер, первая из которых предназначена для размещения смеси фосфида металла, вещества, образующего углекислый газ, и вещества- ингибитора, а вторая, имеющая выходное отверстие для газа-фумиганта, - для смеси воды и кислоты; реактор снабжён устройством поджима крышки первой камеры к поверхности смеси фосфида металла, вещества, выделяющего углекислый газ, и вещества-ингибитора и устройством перемещения крышки относительно поверхности смеси, содержащей фосфид металла, которое имеет, по меньшей мере, одно отверстие для сообщения камер; при перемещении крышки образуется свободный объем над смесью и открываются отверстия для сообщения камер, через которые в образовавшийся свободный объем поαупает смесь воды и кислоты; крышка первой камеры может быть выполнена в виде выступа на крышке второй камеры; уσройσво для поджима крышки первой камеры может быть выполнено в виде резьбового соединения, или стягивающих скоб или тяг, или в виде распорки, упирающейся в крышку камеры для воды и кислоты.
Недостатком способа выработки газа-фумиганта является неравномерность скорости выработки в ходе всего процесса получения газа-фумиганта, сложность устройства поджима крышки камеры с составом, содержащим фосфид металла, и устройства перемещения этой крышки относительно поверхности смеси с фосфидом металла при открытии отверстий для сообщений камер при запуске процесса выработки газа-фумиганта, в связи с чем, увеличивается трудоемкость сборки устройства, время подготовки устройства для начала выработки газа- фумиганта; возможность сборки и/или зарядки или перезарядки устройств в зоне фумигации затрудняется, увеличивается стоимость устройства.
К недостаткам устройства также относятся сложность конструкции упоров для удержания камеры, содержащей смесь с фосфидом металла, на дне камеры со смесью воды и кислоты, для исключения всплытия первой камеры в процессе выработки газа-фумиганта, так как всплытие камеры с неотработанным составом смеси с фосфидом металла может привести к пожароопасной ситуации.
Наиболее близким к заявленным способу выработки газа-фумиганта и устройству для его осуществления является способ и устройство, описанные в патенте РФ NQ2145784 (МПК 7: C01B 25/00, опубликован 14.05.1998r).
Способ обеспечивает выработку газа-фумиганта в виде смеси фосфина с углекислым газом и предусматривает использование в качестве исходных реагентов фосфида металла, вещества, выделяющего при химическом эндотермическом процессе углекислый газ, связующего, воду, кислоту, при этом фосфид металла, вещество, выделяющее углекислый газ, и связующее предварительно смешивают, и к полученной смеси добавляют смесь кислоты и воды с получением одновременно с фосфином углекислого газа и компенсацией тепла, выделяющегося при получении фосфина, за счет химического эндотермического процесса образования углекислого газа.
Уσройство для выработки газа-фумиганта включает в себя реактор, состоящий из, по меньшей мере, одного блока из двух, сообщающихся между собой, камер, одна из которых предназначена для размещения смеси из фосфида металла, вещества, выделяющего при реакции углекислый газ, и связующего, а вторая -для смеси воды и кислоты, при этом выходное отверстие для газа-фумиганта расположено на камере для смеси кислоты и воды; камеры сообщены через перекрываемое отверстие в общей перегородке.
Недостатками известного технического решения являются использование единого для фосфида металла и вещества, образующего углекислый газ, связующего (или вещества- ингибитора их химической активности), что приводит к неравномерности выделения газов, входящих в состав газа-фумиганта, при завершении процесса его выработки, т.к. с изменениями условий протекания реакций выработки газа фосфин из фосфида металла и углекислого газа из вещества, образующего при эндотермической реакции двуокись углерода, а именно, накопление продуктов реакций, связующего или ингибитора в реакционной среде, происходит экранирование нижних неотработанных слоев реакционной смеси с фосфидом металла, и, как следствие этого, - затруднение доступа смеси воды и кислоты к её реагентам, к снижению скоростей химических реакций выработки газов, составляющих газ-фумигант, к увеличению времени отработки полностью всего состава смеси, содержащей фосфид металла. Также недостатком является сложность образования свободного объёма над поверхностью смеси с фосфидом металла, размещенной в герметичной оболочке, необходимой для исключения воздействия влаги окружающей среды на фосфид металла, непосредственно перед запуском процесса выработки газа-фумиганта, с помощью сложного устройства для перемещения крышки камеры относительно поверхности смеси, содержащей фосфид металла. Другим недостатком является сложность запуска устройства для выработки газа-фумиганта путём перемещения крышки камеры, содержащей смесь с фосфидом металла, относительно поверхности смеси, открывая, таким образом, отверстия для сообщения камер, через которые поступает смесь воды и кислоты на поверхность смеси с фосфидом металла и выходят продукты реакций. Кроме этого, к конσруктивным недошткам устройства выработки газа-фумиганта относятся сложность устройств упоров для удержания камеры, содержащей смесь с фосфидом металла, в камере, предназначенной для смеси воды и кислоты, предназначенных для исключения всплытия первой камеры при отработке состава, содержащего фосфид металла, в процессе получения газа-фумиганта.
Раскрытие изобретения
Техническим результатом изобретения является сокращение времени выработки газа- фумиганта на заключительной стадии процесса его выработки, при наличии продуктов реакции, накопившихся на поверхности неотработанных нижних слоев состава смеси с фосфидом металла и экранирующих доступ к ним смеси воды и кислоты, обеспечение регулирования скорости выработки газа-фумиганта в зависимости от условий и объекта фумигации, упрощение запуска устройства выработки газа-фумиганта, при упрощении обеспечения сохранности состава смеси, содержащей фосфид металла, при хранении её и герметичности с одновременным упрощением образования свободного объема над поверхностью смеси с фосфидом металла, упрощение устройства крепежа камеры, содержащей состав с фосфидом металла, обеспечивающее исключение всплытия этой камеры в процессе выработки газа-фумиганта, а также обеспечение полной выработки смеси, содержащей фосфид металла.
Указанный технический результат достигается за счет использования способа выработки газа фумиганта в виде смеси фосфина и углекислого газа, заключающегося в осуществлении способа в двухкамерном реакторе, камеры которого сообщены друг с другом посредством вертикального канала, использовании исходных реагентов, в качестве которых в первой камере размещают смесь фосфида металла, вещества, выделяющего при химическом эндотермическом процессе углекислый газ, связующего, а во второй - водный раствор кислоты, в добавлении к реагентам, содержащимся в первой камере водного раствора кислоты с получением одновременно с фосфином углекислого газа и компенсацией тепла, выделяющегося при получении фосфина за счет химического эндотермического процесса образования углекислого газа. Согласно патентуемому способу, в нижние слои смеси, содержащейся в первой камере, дополнительно вводят вещество, способствующее разрыхлению массы и содержащее смесь гидроксикарбоновой кислоты или дикарбоновой кислоты с гидрофобным соединением, при реакции которого со смесью, образующейся при взаимодействии исходных реагентов, содержащихся в первой и второй камерах, и с неотработанными остатками смеси первой камеры, выделяется углекислый газ, при этом среднюю скорость выработки газа-фумиганта устанавливают посредством открывания заданного количества боковых отверстий, выполненных на боковой поверхности вертикального канала и зависящего от соотношения диаметров бокового отверстия и внутреннего диаметра вертикального канала.
В качестве фосфида металла обычно используют фосфид алюминия или магния, связующее может представлять собой, например, масло, сельскохозяйственное, машинное и т.д., в качестве вещества, выделяющего при химическом эндотермическом процессе углекислый газ - водорастворимая соль угольной кислоты (калия, натрия, аммония) или их смеси.
Дополнительное добавление в нижние слои смеси, содержащейся в первой камере, вещества, способствующего разрыхлению массы и содержащего гидроксикарбоновую кислоту или дикарбоновую кислоту с гидрофобным соединением, при взаимодействии которого со смесью, образующейся при реакции водного раствора кислоты со смесью, содержащейся в первой камере, и с неотработанными остатками смеси первой камеры, выделяется углекислый газ, позволяет обеспечить равномерность выработки газа-фумиганта на завершающей стадии процесса, а также сократить время выработки газа. В качестве гидроксикарбоновой кислоты, входящей в состав вещества, способствующего разрыхлению, обычно используют лимонную кислоту, а в качестве дикарбоновой кислоты - щавелевую кислоту.
В качестве гидрофобного соединения — могут использоваться, например, полиэтиленгликоль или парафин.
При добавлении в нижние слои состава, способствующего разрыхлению, начинает выделяться углекислый газ, который «paзpыxляeт» сам слой и продукты реакции, накопившиеся на слое смеси в первой камере и экранирующие неотработанный слой смеси, содержащей фосфид металла. За счет этого процесса обеспечивается доступ водного раствора кислоты к неотработанному слою смеси, содержащей фосфид металла. При этом, как показали проведенные испытания, для обеспечения заявленного эффекта в нижние слои соσава смеси, содержащейся в первой камере, доσаточно ввести (8-10)% от её веса вещества, способствующего разрыхлению смеси с фосфидом металла, содержащего дикарбоновую (гидроксикарбоновую) кислоту с гидрофобным веществом. Для устранения недостатка, связанного со сложностью образования свободного объема над поверхностью смеси, а также для упрощения обеспечения сохранности и герметичности смеси, содержащей фосфид металла, вещество, образующее при эндотермическом процессе углекислый газ, и связующее, между крышкой и смесью, содержащей фосфид металла, размещают дезактиватор химической активности фосфида металла, например, влагоемкий силикагель, высокомолекулярный поглотитель влаги, камеру герметично закрывают крышкой с использованием резьбового соединения, а в нижней части вертикального канала, сообщающейся с первой камерой, и поверхностью смеси, содержащейся в первой камере, размещают состав, химически инертный к фосфиду металла, выполняющий роль герметизирующей пробки.
Высота герметизирующей пробки предпочтительно должна составлять (10-12)мм, а в качестве состава, выполняющего роль герметизирующей пробки, может быть выбран состав, который представляет собой соль карбаминовой кислоты с гидрофобным веществом. Гидрофобное соединение может быть выбрано, например, из целлюлозы или парафина с добавкой стеарата магния, или любого другого соединения, химически инертного к реагентам смеси, содержащей фосфид металла, вещество, образующее при эндотермическом процессе углекислый газ, и связующее.
Обе камеры закрываются крышками, которые имеют сквозные отверстия для размещения вертикального канала, через который камеры сообщаются друг с другом.
При этом, поверхность смеси, находящейся в первой камере и содержащей фосфид металла, вещество, образующее при эндотермическом процессе углекислый газ, и связующее, формируют с учетом внутреннего прогиба крышки камеры, выполненной из упругого пластичного материала, например, полиэтилена, с помощью пресса, нижняя часть которого имеет сферическую форму, радиус которой соответствует радиусу прогиба крышки первой камеры. Скороσь выработки газа-фумиганта регулируется количеством отверстий, выполненных на боковой поверхности вертикального канала сообщения двух камер и соотношением диаметров одного бокового отверстия и внутреннего диаметра вертикального канала. Регулирование возможно осуществить либо открыванием заданного количества отверстий при перемещении штока, расположенного в вертикальном канале, вверх; либо при сборке реактора заранее подбирают трубку, образующую вертикальный канал, с определенным количеством отверстий, выполненных на ее боковой поверхности, и перемещением вверх штока, расположенного в полости, образованной вертикальным каналом, открывают все отверстия. Скорость выработки газа фумиганта определяется объектом обработки (помещение, транспортное средство), температурой окружающей среды (при температуре воздуха более 30 град.С - минимальное количество отверстий).
Так, при соотношении диаметра одного отверстия, выполненного на боковой поверхности вертикального канала и внутреннего диаметра вертикального канала равном 0,4 и количестве боковых отверстий равном 2, обеспечивается выработка газа-фумиганта при температуре окружающей среды 22IEIC со средней скоростью 0,5 г/мин. Для обеспечения равномерности и полноты выработки газа фумиганта на (1,0-1,1) вес. частей смеси с фосфидом металла вводят (1,5- 2,2) вес. частей водного раствора кислоты.
Также технический результат достигается за счет использования устройства для выработки газа фумиганта в виде смеси фосфина с углекислым газом, включающее реактор, представляющий собой, по меньшей мере, один блок из двух сообщающихся между собой через вертикальный канал камер, первая из которых предназначена для размещения смеси, содержащей фосфид металла, вещество, образующее при химическом эндотермическом процессе углекислый газ и связующее, а вторая - для водного раствора кислоты и выполнена с отверстием для отвода газа- фумиганта, вертикальный канал сообщения камер проходит сквозь отверстия в крышках первой и второй камер. Согласно патентуемому решению, первая камера коаксиально расположена относительно второй камеры на ее дне и жестко закреплена с помощью накладывающихся друг на друга боковых выступов на крышке первой камеры и на боковой внутренней поверхности корпуса второй камеры, вертикальный канал имеет, по меньшей мере, два сквозных отверстия, расположенных на его боковой поверхноαи, а во внутренней полоσи вертикального канала расположен шток, выполненный с возможноσью возвратно-поступательного перемещения, нижняя часть вертикального канала жестко соединена с крышкой первой камеры, верхняя часть вертикального канала соединена с крышкой второй камеры и выполнена с возможностью регулирования объема первой камеры.
Кроме этого, технический результат достигается за счет использования устройства для выработки газа фумиганта в виде смеси фосфина с углекислым газом, включающее реактор, представляющий собой, по меньшей мере, один блок из двух сообщающихся между собой через вертикальный канал камер, первая из которых предназначена для размещения смеси, содержащей фосфид металла, вещество, образующее при химическом эндотермическом процессе углекислый газ и связующее, а вторая - для водного раствора кислоты и выполнена с отверстием для отвода газа-фумиганта, вертикальный канал сообщения камер проходит сквозь отверстия в крышках первой и второй камер. Согласно патентуемому решению, первая камера коаксиально расположена относительно второй камеры, камеры соединены друг с другом посредством резьбового соединения, вертикальный канал имеет, по меньшей мере, два сквозных отверстия, расположенных на его боковой поверхности, а во внутренней полости вертикального канала расположен шток, выполненный с возможностью возвратно-поступательного перемещения относительно вертикальной оси канала, нижняя часть вертикального канала жестко соединена с крышкой первой камеры, верхняя часть вертикального канала соединена с крышкой второй камеры и выполнена с возможностью регулирования объема первой камеры.
Предлагаемые способы крепления первой камеры относительно второй позволят упростить конструкцию устройства упоров для удержания камеры, повысить надежность закрепления и герметичность соединения, обеспечить пожаробезопасность при хранении, при выработке газа фумиганта и сохранность устройства при его транспортировке. Наличие штока, выполненного с возможностью возвратно-поступательного перемещения и расположенного во внутренней полости вертикального канала сообщения камер позволит обеспечить открывание необходимого количества отверстий и, соответственно, скорости выработки газа-фумиганта, упростить запуск устройства, поскольку для начала процесс достаточно будет перемеσить шток вверх, открыв заданное количеσво боковых отверстий вертикального канала, через которые водный раствор кислоты из второй камеры будет поступать в первую камеру, содержащую смесь с фосфидом металла.
Соотношение диаметров одного из боковых отверстий, выполненных на боковой поверхности вертикального канала и внутреннего диаметра вертикального канала предпочтительно выбирать из соотношения (0,2 — 0,4), а количество отверстий, выполненных на боковой поверхности вертикального канала предпочтительно выбирать равным от 2 до 6. Это позволит регулировать скорость выработки газа фумиганта в зависимости от условий обработки и обрабатываемого объекта. Кроме предложенных конструкций, возможно также использовать устройство для выработки газа-фумиганта в виде смеси фосфина и углекислого газа, включающем реактор, представляющий собой, по меньшей мере, один блок из двух сообщающихся между собой камер, первая из которых предназначена для размещения смеси из фосфида металла, вещества, образующего при реакции углекислый газ и связующего, а вторая, имеющая выходное отверстие для газа-фумиганта, - для смеси воды и кислоты, используют двухкамерное устройство с общим дном.
Для запуска процесса и начала выработки газа-фумиганта необходимо образование свободного объема над поверхностью смеси, содержащей фосфид металла, вещество, образующее при эндотермическом процессе углекислый газ, и связующее. Это достигается за счет того, что нижняя часть вертикального канала жестко соединена с крышкой первой камеры (например, с помощью гайки), а верхняя часть вертикального канала соединена с крышкой второй камеры и выполнена с возможностью регулирования объема первой камеры (это может быть обеспечиваться, например, полужестким соединением с помощью гайки). В этом случае, перед запуском процесса выработки газа-фумиганта верхнюю часть вертикального канала, выходящего из отверстия крышки второй камеры и имеющего внешнюю резьбу, полужестко соединяют с крышкой с помощью гайки, при завинчивании которой поверхность крышки первой камеры приподнимается над поверхностью смеси, содержащей фосфид металла, с образованием свободного объема. Затем, перемещением вверх штока, расположенного в вертикальном канале,
ю открывают необходимое количеσво отверσий, выполненных на боковой поверхноσи вертикального канала, обеспечивая доступ через эти отверстия водного раствора кислоты в первую камеру, содержащую смесь фосфида металла, вещество, образующее при эндотермическом процессе углекислый газ, и связующее. Сначала состав, выполняющий роль герметизирующей пробки и расположенный в нижней части вертикального канала сообщения камер, взаимодействует с водным раствором кислоты с образованием газообразных продуктов реакции, затем водный раствор кислоты поступает в камеру на поверхность смеси, содержащей фосфид металла, вещество, образующее при эндотермическом процессе углекислый газ, и связующее. При выработке газа-фумиганта продукты реакции, в том числе, газ-фумигант, под действием избыточного давления, через отверстия, выполненные на боковой поверхности вертикального канала выводятся во вторую камеру, содержащую водный раствор кислоты. Затем новая порция водного раствора кислоты поступает через отверстия, выполненные на боковой поверхности канала в камеру со смесью, содержащей фосфид металла, вещество, образующее при эндотермическом процессе углекислый газ, и связующее. Таким образом, осуществляется циклический автогенерируемый процесс выработки газа-фумиганта.
Далее изобретение поясняется конкретными примерами исполнения устройств для выработки газа-фумиганта со ссылками на фигуры.
Краткое описание чертежей
На фиг.1 представлено устройство для выработки газа-фумиганта согласно первому варианту исполнения.
При этом на фиг.1 представлено устройство с резьбовым креплением двух камер, а на фиг. 2 — крепление двух камер с помощью боковых выступов.
Устройство для выработки газа-фумиганта включает реактор, представляющий собой, по меньшей мере, один блок из двух, сообщающихся между собой камер 1 и 2. В рассматриваемом примере, камера 1 закреплена в камере 2 с помощью резьбового соединения (фиг.1,a) или с помощью боковых выступов 13 и 15, выполненных на крышке камеры 1 и на боковой внутренней поверхности камеры 2, соответственно (фиг.1,6), или реактор может состоять из двухкамерного устройства с общим для камер дном. В камере 1 размещают, смесь, содержащую фосфид металла, вещеσво, образующее при химической реакции углекислый газ и связующее. При этом предварительно в нижние слои этой смеси помещают вещество, способствующее разрыхлению состава смеси с фосфидом металла в процессе заключительного этапа выработки газа-фумиганта, а сверху, на внешнем слое смеси, размещают дезактиватор химической активности фосфида металла в процессе хранения. Поверхность смеси, находящейся в первой камере формируют с учетом прогиба крышки с помощью пресса, нижняя часть которого имеет сферическую форму, радиус которой соответствует радиусу прогиба крышки первой камеры. В камере 2 размещают водный раствор серной кислоты. На крышке камеры 2 расположено выходное отверстие 3 для выхода газа-фумиганта и отверстие 4 для подачи водного раствора кислоты в камеру 2. Камера 2 закрыта крышкой 14. Камеры 1 и 2 сообщены через вертикальный канал сообщения камер 5, имеющий, по меньшей мере, два отверстия 7, выполненных на боковой поверхности вертикального канала. Во внутренней полости канала размещен шток, выполненный с возможностью возвратно-поступательного перемещения относительно вертикальной оси канала и перекрывающий в нерабочем состоянии отверстия в боковой поверхности вертикального канала. В нижней части вертикального канала 6 и поверхностью смеси, содержащейся в первой камере, размещен состав 8, химически инертный к фосфиду металла, выполняющий роль герметизирующей пробки, высотой 10 мм. Первая и вторая камеры и выходные отверстия закрыты крышками. Нижняя часть вертикального канала 5 жестко соединена с крышкой камеры 1 с помощью гаек 9 и 10. Верхняя часть канала 5 соединена с крышкой камеры 2 полужёстко, с помощью гайки 11. При хранении устройства гайка 11 откручена до верхней части вертикального канала, связывающего камеры 5, при этом полиэтиленовая крышка камеры 1, под давлением вертикального канала прогибается внутрь камеры, поджимаясь к смеси с фосфидом металла, поверхность которой при размещении её в камере 1 формировалась с учетом внутреннего прогиба крышки камеры. При запуске устройства выработки газа-фумиганта гайку 11 завинчивают до соприкосновения крышки камеры 2 с упором 12, снимая при этом давление вертикального канала сообщения камер на крышку камеры 1 и подтягивая её поверхность вверх. Крышка выгибается над поверхностью состава с фосфидом металла на 3-4 мм, образуя свободный объем над поверхностью состава. При перемещении трубки б вверх открываются отверσия 7, выполненные на боковой поверхности канала 5, через которые поσупает смесь воды и кислоты, после взаимодействия её с составом герметизирующей пробки 8, водный раствор кислоты поступает в свободный объем над поверхностью смеси с фосфидом металла. В результате химических реакций выделяющийся газ- фумигант в составе газа-фосфин и углекислого газа, за счет избыточного давления, создающегося в камере 1, вместе с другими продуктами реакции, через отверстия 7 поступает в камеру 2, а затем через отверстие 3 газ-фумигант поступает по газоотводной трубке в объект фумигации. Затем через отверстия 7, в первую камеру поступает новая порция водного раствора кислоты, и процесс повторяется. Таким образом, осуществляется циклический автогенерируемый процесс выработки газа-фумиганта.
Предпочтительный пример осуществления изобретения Способ выработки газа-фумиганта осуществляется следующим образом. Смешивают порошки фосфида алюминия и соли угольной кислоты в соотношении 1:(3.5-7) вес. частей, в процессе перемешивания добавляют связующее (сельскохозяйственное, машинное масло или их смесь) в количестве (12-15)% от общего веса двух порошков. Эту смесь помещают в первую камеру, на дно которой предварительно размещают вещество, способствующее разрыхлению состава смеси с фосфидом металла - щавелевую кислоту (5-10)% от общего веса смеси) с гидрофобным веществом (парафином), (2-3)% от общего веса смеси. Между крышкой первой камеры и смесью, содержащей фосфид металла, размещают (8-15)% от её общего веса дезактиватор химической активности фосфида металла - влагоемкий силикагель. Поверхность массы с фосфидом металла формируют с учетом внутреннего прогиба полиэтиленовой крышки камеры с помощью пресса, нижняя часть которого имеет сферическую форму, радиус которой соответствует радиусу прогиба крышки первой камеры. Камеру закрывают крышкой с использованием резьбового соединения, при этом крышка по центру соединена с вертикальным каналом сообщения двух камер, в верхней части которого закреплена крышка второй камеры, а нижний конец внутренней трубки содержит состав, включающий в себя соль карбаминовой кислоты с целлюлозой (1,5-2,5)% от общего веса смеси) и стеаратом магния (0,4-0,7)% от общего веса смеси), высотой 10-12мм, выполняющий роль герметизирующей пробки состава с фосфидом металла. Первая камера, содержащая вышеописанный соσав смеси, закрепляется во второй камере с помощью боковых выступов крышки камеры 1 и выступов на внутренней боковой поверхности камеры 2, или с помощью резьбового соединения нижней внешней боковой поверхностью камеры 1 и нижней внутренней боковой поверхностью камеры 2. При запуске устройства крышку отверстия 3 открывают и вставляют в него газоотводную трубку, через отверстие 4 в крышке второй камеры заливают водный раствор серной кислоты в соотношении 1:(1-10), взятой в количестве (1,5-2,2) вес.частей на (1,0-1,1) вес.частей смеси с фосфидом алюминия, завинчивают на 3-5 мм гайку 11 вертикального канала, сообщающего две камеры, снимая при этом его давление на крышку камеры 1 с образованием свободного объема над поверхностью массы с фосфидом алюминия за счет приподнятия крышки камеры 1, перемещают шток б вверх относительно вертикального канала сообщения камер, открывая отверстия 7. Поступающий через отверстия 7 водный раствор кислоты, реагирует вначале с составом герметизирующей пробки 8, затем поступает в свободный объем над поверхностью смеси с фосфидом металла, где взаимодействует с реагентами смеси, содержащей фосфид металла. В результате химических реакций вырабатывается газ-фумигант в составе газа-фосфин и углекислого газа в соотношении: 1:(1,5-15) об. частей.
Средняя скорость выработки газа-фумиганта регулируется количеством боковых отверстий в трубке вертикального канала сообщения камер, соотношением размеров диаметра боковых отверстий в трубке канала и внутреннего диаметра самой трубки. Пример 1. Состав компонентов и способ осуществления соответствовали составу и способу, описанному выше. При этом соотношение диаметра бокового отверстия вертикального канала сообщения камер и диаметра самой трубки было выбрано равным 0,4 при двух боковых отверстиях. Средняя скорость выработки газа-фумиганта при температуре воздуха 22IЖ составляла 0,5 r/мин., при ЮЙС - 0,27 г/мин., при ЗОИ. - 0,71 г/мин.. Пример 2. Состав компонентов и способ осуществления соответствовали составу и способу, описанному выше. При соотношении диаметра бокового отверстия трубки и диаметра самой трубки, аналогичному примеру 1, равном 0,4, но при трех боковых отверстиях, средняя скороσь выработки газа-фумиганта при температуре воздуха 22HC составляла 0,65 г/мин., при 1(Ж- 0,39 г/мин.
Пример 3. Состав компонентов и способ осуществления соответствовали составу и способу, описанному выше. При соотношении диаметра бокового отверстия и диаметра самой трубки, равном 0,2, при двух боковых отверстиях, средняя скорость выработки газа-фумиганта
* при температуре воздуха 22ЙI составляла 0,62 г/мин., при ШС - 0,38 г/мин., при 31IEIC - 0,79 г/мин.
Пример 4. В два из трех реакторов при загрузке в камеры 1 смеси, содержащей фосфид алюминия, соль угольной кислоты и связующее, между крышкой камеры 1 и смесью реагентов с фосфидом алюминия разместили дезактиватор химической активности фосфида алюминия - влагоемкий силикагель в количестве 10% от веса смеси, в нижнюю часть вертикального канала сообщения камер одного из двух реакторов разместили герметизирующую пробку высотой 10 мм, в состав которой входят соль карбаминовой кислоты с целлюлозой (2%) и стеаратом магния (0,5%), в камеру 1 третьего реактора дезактиватор химической активности фосфида металла не вносили, состав герметизирующей пробки в вертикальный канал - не размещали (контрольный вариант). Определили, что при отсутствии дезактиватора химической активности фосфида алюминия в камере 1 количество газа - фосфин в процессе хранения снизилось на 4% - через 6 месяцев хранения, на 7% - через 12 месяцев, на 12% - через 24 месяцев хранения, в присутствии дезактиватора химической активности фосфида алюминия и герметизирующей пробки количество газа фосфин снизилось, соответственно, на 0,4, 0,6 и 1,1%., в присутствии дезактиватора в камере 1, но без герметизирующей пробки, количество газа-фосфин в процессе хранения снизилось, соответственно, на 1,2, 3,4 и 5%. Температура окружающего воздуха при хранении реакторов -18K, относительная влажность 75%.
Пример 5. Смесь, содержащую фосфид алюминия, поместили в камеру 1 реактора, на дно которой предварительно разместили вещество, способствующее разрыхлению смеси с фосфидом металла, содержащее 8% от веса смеси щавелевой кислоты с 2,5% парафина, в камеру 1 второго реактора дикарбоновую кислоту с гидрофобным веществом не поместили. Определили, что при выработке газа-фосфин, в то время, как в реакторе, содержащем в камере 1 вещество, способствующее разрыхлению состава смеси с фосфидом металла при завершении процесса выработки газа-фумиганта, смесь реагентов с фосфидом алюминия, прореагировала с водным раствором кислоты полностью, в реакторе, не содержащем в камере 1 вещество, способствующее разрыхлению массы с фосфидом металла, осталось неотработанной 7% смеси с фосфидом алюминия; время полной отработки смеси с фосфидом алюминия во втором реакторе в 1,15 раз больше, чем в первом.
Применение изобретения в промышленности
Как видно из приведенных примеров, время выработки газа-фумиганта на заключительной стадии процесса сократилось до 40 мин., появляется возможность регулировать скорость выработки газа-фумиганта, в зависимости от условий и объекта фумигации, происходит упрощение запуска устройства выработки газа-фумиганта, упрощается образование свободного объема над поверхностью смеси с фосфидом металла и конструкция устройства крепления камеры, содержащей состав с фосфидом металла, достигается герметичность устройства. Кроме этого, достигается мобильность устройства с возможностью его сбора и зарядки на месте, где надо произвести фумигацию.

Claims

Формула изобретения
1. Способ выработки газа фумиганта в виде смеси фосфина и углекислого газа, заключающийся в осуществлении способа в двухкамерном реакторе, использовании исходных реагентов, в качестве которых в первой камере размещают смесь фосфида металла, вещества, выделяющего при химическом эндотермическом процессе углекислый газ, связующего, а во второй - водный раствор кислоты, в добавлении к реагентам, содержащимся в первой камере водного раствора кислоты с получением одновременно с фосфином углекислого газа и компенсацией тепла, выделяющегося при получении фосфина за счет химического эндотермического процесса образования углекислого газа, отличающийся тем, что в нижние слои смеси, содержащейся в первой камере, вводят вещество, способствующее разрыхлению массы, содержащее смесь гидроксикарбоновой кислоты или дикарбоновой кислоты с гидрофобным соединением, при взаимодействии которого со смесью, образующейся при осуществлении процесса, выделяется углекислый газ, при этом среднюю скорость выработки газа-фумиганта устанавливают посредством открывания заданного количества боковых отверстий, выполненных на боковой поверхности вертикального канала, зависящего от соотношения диаметров бокового отверстия и внутреннего диаметра вертикального канала.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в нижние слои смеси, содержащейся в первой камере, вводят 8-10% от её веса вещества, способствующего разрыхлению смеси с фосфидом металла, содержащего дикарбоновую или гидроксикарбоновую кислоту с гидрофобным веществом.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что над поверхностью смеси, содержащейся в первой камере, между крышкой и смесью, содержащей фосфид металла, размещают дезактиватор химической активности фосфида металла.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что в нижней части вертикального канала, сообщающейся с первой камерой, и поверхностью смеси, содержащейся в первой камере, размещен состав, химически инертный к фосфиду металла, выполняющий роль герметизирующей пробки.
5. Способ по п.4, отличающийся тем, что высота герметизирующей пробки составляет 10-12 мм.
6. Способ по п.4, отличающийся тем, что состав, выполняющий роль герметизирующей пробки, представляет собой соль карбаминовой кислоты с гидрофобным веществом.
7. Способ по п.1, отличающийся тем, что на (1,0-1,1) вес. частей смеси с фосфидом металла вводят (1,5-2,2) вес. частей водного раствора кислоты, металла вводят 1,5-2,2 вес. частей водного раствора кислоты.
8. Устройство для выработки газа фумиганта в виде смеси фосфина с углекислым газом, включающее реактор, представляющий собой, по меньшей мере, один блок из двух сообщающихся между собой через вертикальный канал камер, первая из которых предназначена для размещения смеси, содержащей фосфид металла, вещество, образующее при химическом эндотермическом процессе углекислый газ и связующее, а вторая - для водного раствора кислоты и выполнена с отверстием для отвода газа-фумиганта, вертикальный канал сообщения камер проходит сквозь отверстия в крышках первой и второй камер, отличающееся тем, что первая камера коаксиально расположена относительно второй камеры и жестко закреплена на ее дне с помощью накладывающихся друг на друга боковых выступов на крышке первой камеры и на боковой внутренней поверхности корпуса второй камеры, вертикальный канал имеет, по меньшей мере, два сквозных отверстия, расположенных на его боковой поверхности, а во внутренней полости вертикального канала расположен шток, выполненный с возможностью возвратно- поступательного перемещения, нижняя часть вертикального канала жестко соединена с крышкой первой камеры, верхняя часть вертикального канала соединена с крышкой второй камеры и выполнена с возможностью регулирования объема первой камеры.
9. Устройство по п.8, отличающееся тем, что соотношение размеров диаметра боковых отверстий вертикального канала и внутреннего диаметра вертикального канала находится в пределах 0,2 - 0,4.
10. Устройство по п.8, отличающееся тем, что количество отверстий, выполненных на боковой поверхности вертикального канала предпочтительно выбирать равным от 2 до б.
11. Устройство для выработки газа фумиганта в виде смеси фосфина с углекислым газом, включающее реактор, представляющий собой, по меньшей мере, один блок из двух сообщающихся между собой через вертикальный канал камер, первая из которых предназначена для размещения смеси, содержащей фосфид металла, вещеσво, образующее при химическом эндотермическом процессе углекислый газ и связующее, а вторая - для водного раσвора кислоты и выполнена с отверσием для отвода газа-фумиганта, вертикальный канал сообщения камер проходит сквозь отверстия в крышках первой и второй камер, отличающееся тем, что первая камера коаксиально расположена относительно второй камеры, камеры соединены друг с другом посредством резьбового соединения, вертикальный канал имеет, по меньшей мере, два сквозных отверстия, расположенных на его боковой поверхности, а во внутренней полости вертикального канала расположен шток, выполненный с возможностью возвратно-поступательного перемещения относительно вертикальной оси канала, нижняя часть вертикального канала жестко соединена с крышкой первой камеры, верхняя часть вертикального канала соединена с крышкой второй камеры и выполнена с возможностью регулирования объема первой камеры.
12. Устройство по п.11, отличающееся тем, что соотношение размеров диаметра боковых отверстий вертикального канала и внутреннего диаметра вертикального канала находится в пределах 0,2 - 0,4.
13. Устройство по п.11, отличающееся тем, что количество отверстий, выполненных на боковой поверхности вертикального канала предпочтительно выбирать равным от 2 до 6.
PCT/RU2009/000348 2008-07-17 2009-07-10 Способ выработки газа фумиганта и устройство для его осуществления (варианты) WO2010008324A2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008129320 2008-07-17
RU2008129320/15A RU2395220C2 (ru) 2008-07-17 2008-07-17 Способ выработки газа фумиганта и устройство для его осуществления (варианты)

Publications (2)

Publication Number Publication Date
WO2010008324A2 true WO2010008324A2 (ru) 2010-01-21
WO2010008324A3 WO2010008324A3 (ru) 2010-06-17

Family

ID=41550892

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2009/000348 WO2010008324A2 (ru) 2008-07-17 2009-07-10 Способ выработки газа фумиганта и устройство для его осуществления (варианты)

Country Status (3)

Country Link
RU (1) RU2395220C2 (ru)
UA (1) UA92801C2 (ru)
WO (1) WO2010008324A2 (ru)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2145784C1 (ru) * 1998-05-14 2000-02-27 Товарищество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "Малахит" Способ выработки газа-фумиганта, устройство и композиция для его осуществления, способ фумигации, способ фумигации объекта в виде массива продукта (варианты)
US6315965B1 (en) * 1995-06-07 2001-11-13 Degesch De Chile Ltda Phosphine generator for producing phosphine-containing gas
RU2248734C1 (ru) * 2003-08-07 2005-03-27 Арямкин Александр Александрович Способ выработки газа-фумиганта (варианты), композиция для выработки газа-фумиганта (варианты) и способ фумигации (варианты)
RU2248733C2 (ru) * 2003-06-10 2005-03-27 Арямкин Александр Александрович Способ выработки газа-фумиганта (варианты), устройство для его осуществления (варианты), композиция для выработки газа-фумиганта (варианты) и способ фумигации (варианты)

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6315965B1 (en) * 1995-06-07 2001-11-13 Degesch De Chile Ltda Phosphine generator for producing phosphine-containing gas
RU2145784C1 (ru) * 1998-05-14 2000-02-27 Товарищество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "Малахит" Способ выработки газа-фумиганта, устройство и композиция для его осуществления, способ фумигации, способ фумигации объекта в виде массива продукта (варианты)
RU2248733C2 (ru) * 2003-06-10 2005-03-27 Арямкин Александр Александрович Способ выработки газа-фумиганта (варианты), устройство для его осуществления (варианты), композиция для выработки газа-фумиганта (варианты) и способ фумигации (варианты)
RU2248734C1 (ru) * 2003-08-07 2005-03-27 Арямкин Александр Александрович Способ выработки газа-фумиганта (варианты), композиция для выработки газа-фумиганта (варианты) и способ фумигации (варианты)

Also Published As

Publication number Publication date
RU2008129320A (ru) 2010-01-27
UA92801C2 (ru) 2010-12-10
RU2395220C2 (ru) 2010-07-27
WO2010008324A3 (ru) 2010-06-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2690061B1 (en) Chlorine dioxide generator
CN108069395B (zh) 离子液体在用于生成氧气的组合物中的用途
US20070295936A1 (en) Stabilized composition for producing chlorine dioxide
CN102575846B (zh) 用于火箭发动机的安全毁灭的密闭容器装置
CA2178545C (en) Composition for producing phosphine-containing gas
EP3323782B1 (en) Oxygen generating compositions comprising ionic liquids
CN108069399B (zh) 用于使用离子液体的氧气发生器
CN102917964A (zh) Nh3储罐的再充灌装置和方法
RU2087415C1 (ru) Способ получения фосфина, устройство для его осуществления и система безопасности для производства фосфина
US20190016597A1 (en) Composition and method for generating oxygen from peroxides in ionic liquids
WO2010008324A2 (ru) Способ выработки газа фумиганта и устройство для его осуществления (варианты)
CN108069394B (zh) 用于由包含离子液体的组合物生成氧气的方法
US20180142361A1 (en) Device for generating oxygen
CN114570292B (zh) 一种自动添加催化剂的2，6-二氯苯腈的制备罐
RU97992U1 (ru) Устройство выработки газа-фумиганта
US20140154171A1 (en) Hydrogen Generation from Stabilized Alane
EA012509B1 (ru) Способ выработки газа-фумиганта, устройство (варианты) и композиция для его осуществления и способ фумигации
EP3428120A1 (en) Device for generating oxygen from peroxides in ionic liquids
RU2248733C2 (ru) Способ выработки газа-фумиганта (варианты), устройство для его осуществления (варианты), композиция для выработки газа-фумиганта (варианты) и способ фумигации (варианты)
RU2145784C1 (ru) Способ выработки газа-фумиганта, устройство и композиция для его осуществления, способ фумигации, способ фумигации объекта в виде массива продукта (варианты)
KR20190078837A (ko) 이산화염소를 생성하는 조성물, 이산화염소를 생성하는 조성물 수용체, 상기 수용체를 보관하는 블리스터 포장체, 상기 이산화염소를 생성하는 조성물을 이용한 이산화염소 분사 장치
KR101945767B1 (ko) 화학적 발열 반응으로 작동하는 다목적 훈증기
RU2248734C1 (ru) Способ выработки газа-фумиганта (варианты), композиция для выработки газа-фумиганта (варианты) и способ фумигации (варианты)
JP7232318B2 (ja) 加熱器具および燻煙装置
CN209434242U (zh) 带有阻燃装置的动力电池包

Legal Events

Date Code Title Description
NENP Non-entry into the national phase in:

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 09798199

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A2