WO2015163785A1 - Способ комплексной переработки бурых углей и леонардита в гуминовые удобрения, препараты и в топливные брикеты и механохимический реактор переработки высоковязких сред - Google Patents

Способ комплексной переработки бурых углей и леонардита в гуминовые удобрения, препараты и в топливные брикеты и механохимический реактор переработки высоковязких сред Download PDF

Info

Publication number
WO2015163785A1
WO2015163785A1 PCT/RU2014/000544 RU2014000544W WO2015163785A1 WO 2015163785 A1 WO2015163785 A1 WO 2015163785A1 RU 2014000544 W RU2014000544 W RU 2014000544W WO 2015163785 A1 WO2015163785 A1 WO 2015163785A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
reactor
processed
processing
medium
humic
Prior art date
Application number
PCT/RU2014/000544
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Владимир Петрович СЕВАСТЬЯНОВ
Алексей Иванович ПЕТРОВ
Лев Иосифович РАБЕНКО
Константин Николаевич ТОРОП
Виталий Николаевич ВАРЫГИН
Original Assignee
Владимир Петрович СЕВАСТЬЯНОВ
Алексей Иванович ПЕТРОВ
Лев Иосифович РАБЕНКО
Константин Николаевич ТОРОП
Виталий Николаевич ВАРЫГИН
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
Priority to AU2014391742A priority Critical patent/AU2014391742B2/en
Priority to CA2944860A priority patent/CA2944860C/en
Priority to US15/305,448 priority patent/US10647619B2/en
Priority to LTEP14889859.6T priority patent/LT3135655T/lt
Priority to KR1020167032511A priority patent/KR102306975B1/ko
Priority to PL14889859T priority patent/PL3135655T3/pl
Priority to JP2016564265A priority patent/JP6412586B2/ja
Priority to EA201691801A priority patent/EA032714B1/ru
Application filed by Владимир Петрович СЕВАСТЬЯНОВ, Алексей Иванович ПЕТРОВ, Лев Иосифович РАБЕНКО, Константин Николаевич ТОРОП, Виталий Николаевич ВАРЫГИН filed Critical Владимир Петрович СЕВАСТЬЯНОВ
Priority to EP14889859.6A priority patent/EP3135655B1/en
Priority to UAA201611732A priority patent/UA120179C2/ru
Priority to ES14889859T priority patent/ES2867752T3/es
Priority to DK14889859.6T priority patent/DK3135655T3/da
Publication of WO2015163785A1 publication Critical patent/WO2015163785A1/ru
Priority to IL248242A priority patent/IL248242B/en

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05F—ORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
    • C05F11/00—Other organic fertilisers
    • C05F11/02—Other organic fertilisers from peat, brown coal, and similar vegetable deposits
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/18—Stationary reactors having moving elements inside
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C13/00—Disintegrating by mills having rotary beater elements ; Hammer mills
    • B02C13/22—Disintegrating by mills having rotary beater elements ; Hammer mills with intermeshing pins ; Pin Disk Mills
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/66—Treatment of water, waste water, or sewage by neutralisation; pH adjustment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05F—ORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
    • C05F11/00—Other organic fertilisers
    • C05F11/02—Other organic fertilisers from peat, brown coal, and similar vegetable deposits
    • C05F11/06—Apparatus for the manufacture
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05F—ORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
    • C05F17/00—Preparation of fertilisers characterised by biological or biochemical treatment steps, e.g. composting or fermentation
    • C05F17/40—Treatment of liquids or slurries
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05F—ORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
    • C05F17/00—Preparation of fertilisers characterised by biological or biochemical treatment steps, e.g. composting or fermentation
    • C05F17/50—Treatments combining two or more different biological or biochemical treatments, e.g. anaerobic and aerobic treatment or vermicomposting and aerobic treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05F—ORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
    • C05F17/00—Preparation of fertilisers characterised by biological or biochemical treatment steps, e.g. composting or fermentation
    • C05F17/90—Apparatus therefor
    • C05F17/964—Constructional parts, e.g. floors, covers or doors
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05G—MIXTURES OF FERTILISERS COVERED INDIVIDUALLY BY DIFFERENT SUBCLASSES OF CLASS C05; MIXTURES OF ONE OR MORE FERTILISERS WITH MATERIALS NOT HAVING A SPECIFIC FERTILISING ACTIVITY, e.g. PESTICIDES, SOIL-CONDITIONERS, WETTING AGENTS; FERTILISERS CHARACTERISED BY THEIR FORM
    • C05G3/00—Mixtures of one or more fertilisers with additives not having a specially fertilising activity
    • C05G3/80—Soil conditioners
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K17/00—Soil-conditioning materials or soil-stabilising materials
    • C09K17/40—Soil-conditioning materials or soil-stabilising materials containing mixtures of inorganic and organic compounds
    • C09K17/42—Inorganic compounds mixed with organic active ingredients, e.g. accelerators
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L5/00—Solid fuels
    • C10L5/02—Solid fuels such as briquettes consisting mainly of carbonaceous materials of mineral or non-mineral origin
    • C10L5/34—Other details of the shaped fuels, e.g. briquettes
    • C10L5/36—Shape
    • C10L5/361—Briquettes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L2290/00—Fuel preparation or upgrading, processes or apparatus therefore, comprising specific process steps or apparatus units
    • C10L2290/06—Heat exchange, direct or indirect
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L2290/00—Fuel preparation or upgrading, processes or apparatus therefore, comprising specific process steps or apparatus units
    • C10L2290/08—Drying or removing water
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/10—Process efficiency
    • Y02P20/133—Renewable energy sources, e.g. sunlight
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/40—Bio-organic fraction processing; Production of fertilisers from the organic fraction of waste or refuse

Definitions

  • HB Humic Substances
  • HBs are used as plant growth stimulants, or as micronutrient fertilizers.
  • HBs are successfully used as soil builders and ameliorants, they also activate the activity of soil microorganisms.
  • HBs can be used as detoxifying agents in contaminated areas.
  • HBs are used as non-specific adaptogens and biogenic stimulants in medicine and as enterosorbents in veterinary medicine [1].
  • HB Human Acids - HA
  • HB substances The most common technologies for the production of HB substances are technologies for their extraction from fossil raw materials, for example, leaching.
  • the isolated HAs are ARTEFACT, and not because the raw material contains PROTES, INOVATIVE acids, which, as previously believed, change their composition when released in air, but because oxidative-hydrolytic acid occurs
  • ballastless humates that are often called PREPARITES AND or growth stimulants
  • ballast humates are called FERTILIZERS, which is caused by various methods of their use and dosages, [2].
  • humic substances are not separated from the raw material — the entire coal or peat mass. They are used in fairly high doses, comparable to the conventional doses of traditional organic fertilizers (usual doses of 0.25 - 5 t / ha, but may be higher). Moreover, the production of these FERTILIZERS in some cases provides for their enrichment with nutrients (nitrogen, phosphorus, potassium, microelements) during treatments with chemical reagents.
  • humic substances in the form of preparations is usually not accompanied by any significant effect on soil fertility in the sense of changing the chemical and physical characteristics of the soil, since the concentration of humic preparations is extremely low, and their use is often limited to pre-sowing seed treatment, or foliar top dressing of plants.
  • Balluminous humic fertilizers combine some properties of traditional organic fertilizers and classical humic preparations. Like the latter, humic ballast fertilizers have significant physiological activity, but at the same time they have a significant reclamation effect on the soil: they improve the structural state, water-physical properties, promote the growth of nitrification capacity and increase the mobility of phosphorus compounds.
  • leonardite contains up to 85% of humic substances, [1], [3], (sea water up to 1 mg / l., River water up to 20 mg / l., Marsh water up to 300 mg / l., Soil 1-42 %, peat up to 40%).
  • brown coal provides about 4% of world energy production (13% of Europe’s power generation), but some countries are extremely dependent on using brown coal for electricity generation, such as Greece (76%), Yugoslavia (67%) and (51%).
  • the largest consumer of brown coal is Germany, where 28% of electricity is generated from brown coal.
  • low grade coal mining predominates in the state of Victoria, and is consumed at power plants located near the mining site, which produce 97% of the state's electric power or 25% of the total electricity generation in Australia [4].
  • the presented group of inventions relates to the processing of caustobioliths of the coal series, mainly brown coal raw materials, including oxidized lignite - leonardite, in particular, to large-tonnage production of humic substances of agricultural technology, provides moderate capital costs and technological cost in production.
  • the use of a group of inventions in the complex due to the flexibility of the technologies to produce humic substances, provides for a more complete utilization of raw materials with an increase in the efficiency of their processing due to the “expansion” of the line of commercial output.
  • the present invention due to its structure, is focused on industrial application, accompanied by technological flexibility for the production of a certain product line, namely: • production of ballast organic fertilizers, (suspension gels); "
  • humic preparations largely depends on the characteristics of the raw material, its ash content and the oxidized TM of its humic substances and on the characteristics of technological processes [5, p.4], and also due to the wide range of humic use fertilizers and drugs.
  • fulvic drugs with unprecedented biological activity, in the present invention are presented as part of the product line. Analyzing and summarizing the known technological solutions during the preparation of the present invention, it was expected to see that, in general, technological processes are some kind of combinations selected from such categories.
  • -ry as: types and concentrations of reagents, processing time, [6, 1, 9, 12, 14, 16 23, 26, 29, 33, 38 - 41, 53 - 55, 59, 60, 63, 64, 66, 68, 87], hydromodule, [9, 12, 16 n- 22, 26, 29, 33, 37 40, 53 + 55, 59, 60, 86, 87], pH value, [9, + 12, 14 , 16, 20, 22, 23, 26, 29, 31, 33, 41, 53–55, 59, 61, 63, 67, 68], the type of processing is isochoric, [14, 16, 18, 26, 39, 53, 55, 86], or in the stream, [15, 17, 19, 20, 22, 55], temperature, [6, 7, 9, 13, 15, - 21, 40, 26, 29, 33, 36 , 38, 39, 41, 52, 58, 59, 63, 64, 66, 68, 86, 87], static pressure, [13, 36, 41, 58, 62, 63, 66], or some individual hydrodynamic data such
  • the conceptual -tion of the use of programmed dosed input into the processed medium of mechanical energy of its activation in order to optimize the process does not negate the possibility of numerical variations with those or other reaction components, but supplements them with the possibility of numerical variation by introducing mechanical energy into the reaction mixtures.
  • the reaction mixtures can be programmed and “smoothly”, by adjusting the shear or shock-shear effects, such parameters as amplitude and frequency of specific dynamic pressure, shear rate, localized temperature fluctuations in general, as well as processing time.
  • the notion of a programmatic change in the dosage of input into processed compositions of mechanical energy includes the meaning of using the production of several pilot batches of target products, with variations in technological characteristics and, according to a comparative analysis of these pilot batches, numerical programs are programmed. settings that ensure selected optimal production technology in commercial volumes. It is also understood that the dosing of mechanical energy in mechanochemical reactors can be in wide ranges and parts of this range can be conventionally associated with the hydromod:
  • hydrodynamic module • modes of “energetically enhanced” mixing and hydrodynamic or acoustic cavitation (hydronic module from 1.5 4 and higher), for example [19, 26]; ⁇ Modes of hydrodynamic and energetically developed cavitation, i.e. with small ⁇ - cavitation numbers, [8, p. 236, 237] and at relatively high flow rates (hydronic module is more than from 2 to 300);
  • ⁇ One of such technically easily fixable limits is the “threshold” of the transition of the mechanochemical reactor to the cavitation mode. With an increase in the energy of this mode, most often the processing efficiency corresponds to the extremal function. In this case, it is assumed that the portion of the extremal function located to the left of its largest value is significantly smaller than the portion of the location located to the right of the greatest value. In practice, this leads to the fact that at high cavitation energies, the processes of strong mechanical destruction of the processed components and useful substances are destroyed.
  • one of the new solutions in the present invention provides automatic maintenance of the modes of mechanochemical reactors in the sub-cavitation zone, in which the input of mechanical energy into the processed media is so large as to ensure some maximum mass transfer of the reaction components on the one hand and on the other hand, the restriction of the mechanical energy introduced into the processed medium is ensured in order to prevent the reactors from going into cavitation modes.
  • Such a restriction is introduced due to the fact that sometimes ultrasonic treatment, including cavitation treatment, can have a significant negative effect, [18, 19].
  • the American invention [9], “METHOD FOR EXTRACTION OF FULVIC ACID MOLECULES”, is focused on large-scale production of fulvic acids, which have the highest degree of biological activity extracted from leonardite, without using chemicals, which allows to obtain a commercial product be certified as “organic”.
  • the humic material is mixed with water and dissolved some small amount of fulvic acid molecules.
  • biological processing of the mixture is used, by means of microorganisms in the presence of oxygen, for 1 to 7 days, oxidizing the organic components of the raw material.
  • a microfiltration process is used, in which the dissolved fulvic acids are separated from the humin molecules and from at least part of the humic acid molecules. After which vacuum drying or freezing of moisture with the use of fulvic acid granules can be used.
  • the American inventive solution is also known, which also concerns the preparation of fulvic preparations, [10], “EXTRACTION OF FULVIC USEFUL SPECIES FROM HUMINARY SUBSTANCES”.
  • the concept of this invention is to achieve the goal of obtaining fulvic solutions that have high biological activity and are safe for indoor and outdoor use in humans and animals, as well as for spraying vegetation leaves. What is achieved is relatively simple. Safety is ensured by the fact that the process does not use acids, uses water and alkaline extractants that are safe, such as calcium and magnesium hydroxides, and lowering the pH value of the solution is ensured by simply settling the solution. After the solution is left behind, the raised fulvic acid fraction is collected.
  • organic fertilizers are obtained from natural organic substances, preferably from peat or coal, which contain organic carbon.
  • ballast organic fertilizer • conditionally dry, (15–20% moisture) ballast organic fertilizer, -radiated from fine peat, propionic acid with the addition of potassium sulfate or potassium chloride and trace elements.
  • potassium hydroxide is used, for example, in the food industry, with a hydronic module 6 13.
  • acids here the safety of products is ensured by the use of ethylenediaminetetraacetic acid (TRILON B), or by the use of propionic acid.
  • TRILON B is a coagulant ion.
  • the scheme of its action is based on extracting metal ions from insoluble metal salts and replacing them with sodium ions, almost all salts that are soluble in water, and regardless of the metal valence, 1 the trilon molecule reacts with 1 metal molecule.
  • the second, propionic acid is a safe preservative in the food industry, which is also used in the manufacture of drugs. In addition, this acid inhibits the growth of mold and some bacteria.
  • the use of the present invention ensures the production of the same or similar organic fertilizers, as well as others.
  • the above discussion of the components of the invention [12] cannot be considered as a priority against the invention, though because the proposed invention (as a group) focuses in general on the functional structure - a complex of technological devices, with new properties, both of the devices themselves, and of the functional structure.
  • the discussion of the components of the invention [12] is given here to describe the current situation in the field of the relevant technology and is not interpreted as an assumption that what has been discussed has priority.
  • the American invention is known [13], “EXTRACTION OF HUMIC ACIDS”.
  • the method of extraction of humic acids is to use raw oxidized coal, which is mixed with an aqueous solution of sodium hydroxide, the resulting mixture is heated, under a pressure of 0.5 MPa, to a temperature of 100 to 160 degrees C. With these parameters, with a hydronic module 5 7, the mixture is kept hours, than carry out the extraction of humic acids. Then, by separation, the product is separated from the residues.
  • the invention involves the use of leonardite as a source of raw materials, a priori containing the largest number of humic substances.
  • organic ballast and organic mineral fertilizers are not presented in the form of suspension gels, non-ballast solutions of humic acid compositions, non-ballast solutions of fulvic acids, non-ballast dry salts — fulvates and fuel mixtures, bricolatum solutions of fulvic acids, non-ballast dry salts — fulvates and fuels, bricolate fulvic acid solutions, fuel-free dry salts — fulvates and fuels, bricolate solutions of fulvic acids, non-ballast dry salts — fulvates, and fuels, bricolatum solutions of fulvic acids, non-ballast dry salts — fulvates, and fuels, fumes, and briclastic solutions of fulvic acids; );
  • ballast humic acids (not “presented” ballast organic fertilizers in the form of suspension gels, balluminous solutions of humic acids, ballastless solutions of fulvic acids, ballastless dry humates, ballastless dry salts - fulvaty and fuel briquettes);
  • humic acids a highly concentrated 18% solution of humic acids is obtained from oxidized brown coal, or from peat, using leaching, with hydronic module 2, and accompanied by LOW-ACCURATE acoustic oscillations.
  • the leaching process is carried out at an optimum temperature of 60 + 80 degrees C, for 5 - O seconds.
  • the extraction of humic acids is 98.2 -s- 100%.
  • ballast-free solution of humic acids organic ballast fertilizers and organic-mineral fertilizers in the form of suspension gels, fulvic acid-free solutions, ballast-free dry humates, ballast-free dry salts — fulvates and fuel briquettes;
  • ballast-less solutions gels of humic acids, of different concentrations, (organic ballast organic and organic fertilizers in the form of suspension gels, ballast-free solutions of fulvic acids, ballast-free dry humates are not “represented” non-ballast dry salts - fulvates and fuel briquettes);
  • the Russian invention is known [20], “A METHOD FOR OBTAINING ORGANOMINERAL FERTILIZERS”, which consists in preparing a mixture of alkali solution with a pH of not less than 12, with any caustobiolithic raw coal source, and then producing cavitation dispersion ultrasonic radiation from the calculation of the specific power of 1 - 4 W per 1 cm 3 in the processing zone of the mixture for 5 - 5 minutes. Then, orthophosphoric acid is added to this mixture in an amount that provides a decrease in the pH to 2-2.
  • this solution is treated with ultrasonic radiation of the same parameters for the same time range, after which the resulting solution is mixed with alkali, in an amount that provides Neutralization of the solution to a pH of 7-g- 7.5 and then nutrient micronutrients are introduced into the resulting liquid humic fertilizer.
  • the Russian invention is known [21], “THE METHOD OF OBTAINING NITROGEN-CONTAINING HUMIN FERTILIZERS FROM PEAT”.
  • peat is treated with an aqueous solution of ammonia at a concentration of 0.5– 5.0% for 30 minutes in a rotary cavitation apparatus, and then hydrogen peroxide is added in an amount of 5–20% by weight of absolutely dry peat and oxidation is carried out under intensive cavitation effect. for 15 + 60 minutes at a temperature of 60 degrees C, with a hydronic module 2. Then the liquid phase is separated from the mixture by centrifugation, from which a dry product is prepared by vacuum drying.
  • the common features of the invention are the availability of technological flexibility — the ability to re-configure the flow of the processed medium by equipment, crushing of raw coal, ensuring regulated moisture contents, a very different extraction process, filtration of extracts and vacuum drying to powder. state of drugs.
  • organic ballast and organic mineral fertilizers are not presented in the form of suspension gels, ballastless solutions of humic acid compositions, ballast-free solutions of fulvic acids, fuel briquettes);
  • FERTILIZERS AND TECHNOLOGICAL LINE FOR ITS IMPLEMENTATION The invention assumes the release of two types of commodity products with the possibility of some modification by parameters, in view of a certain universality of technology. Products: liquid fertilizer, (suspension) ballast humic acids and dry granulated complex humic organic fertilizer.
  • This invention is the most suitable, in general essential features, to the present invention and is taken as a prototype.
  • organic ballast and organic mineral fertilizers are not presented in the form of suspension gels, ballastless solutions of humic acid compositions, ballast-free solutions of fulvic acids, fuel briquettes);
  • the Russian invention is known [22], “THE METHOD OF OBTAINING WATER SOLUTION OF HUMINIC ACIDS”. This invention is the closest in technical essence to the present invention and is chosen as a prototype.
  • the caustobioliths of the coal series are pre-crushed to 1–10 mm.
  • This raw material is ground in a 2.0 + 4.0% solution of potassium or sodium hydroxide in a mill mill with a hydro-module of about 0.5 2.0.
  • the ground suspension is divided into a field of centrifugal forces (1500 g), on a decanter into a solid phase (residual coal) and into a liquid phase into a solution of humic substances.
  • the layout of a “classic” rod mill is used.
  • the device includes a housing, disk-shaped working bodies mounted on it with opposite possibility of rotation, having impact elements arranged on concentric rows, concentric rows of impact elements and accelerating blades.
  • the inner end surface of the body has a toroidal shape, and the tangentially located discharge port is made in the form of a truncated cone and is connected by a small hole with a hydrocyclone.
  • this invention increases the grinding efficiency of a solid material in a liquid, followed by their separation.
  • the design solution of the device allows the medium to be processed through the axial holes of the rotor into the space between the rotor and the device case, which can lead to overloads of the rotor drive, overheating of the structure and jamming of the rotor.
  • the invention [77] is known, a disintegrator comprising a housing with inlet and outlet nozzles, two working bodies in the form of disks of countercurrent rotation, on which concentrating elements accommodate grinding elements facing each other, and rows of one disk placed between rows of another .
  • a screw is inserted, which helps to grind the raw materials of any moisture.
  • the device contains a cylindrical body with loading and unloading nozzles, in which the rotors are located, on which many-sided grinding elements are fixed, as well as deflecting concentric rings.
  • the device is equipped with a camera in the form of an inlet cone fixed on the rotor from the side of the inlet nozzle.
  • a solution aimed at preventing the processed medium from flowing through the axial holes of the rotor into the space between the rotor and the device body, is an attempt to solve the problem, but does not reliably perform this function, since “gaps” remain possible penetration of the processed medium into the space between the rotor and the device body, which can lead to overloading of the rotor drive, overheating of the structure and jamming of the rotor.
  • a rotary pulsation apparatus is designed for mixing components, dispersing, homogenization, as well as pasteurization and sterilization of liquid media, carrying out sound-chemical reactions. It contains a housing within which a rotor and a stator with turbulizing elements on surfaces facing each other are mounted with a gap.
  • the rotor is made of two parts with the possibility of a connector along the axis of symmetry of the diametrical section in the plane of rotation.
  • the annular spacers form a resonant volume.
  • brush seals are installed in the radial gap between the rotor and the stator and the housing.
  • Turbulizing elements are made in the form of rings with radial slits.
  • a solution aimed at preventing the processed medium from flowing through the axial holes of the rotor into the space between the rotor and the device body (chamber in the form of an intake cone) is an attempt to solve the problem, but does not reliably perform this function, since the “gaps” remain possible penetration of the processed medium into the space between the rotor and the device body, which can lead to overloading of the rotor drive, overheating of the structure and jamming of the rotor.
  • a two-machine aggregate is used — a bil (rod) disintegrator, which is design-related at its entrance to the crusher of coal by means of auger feed and its output from the mixer, also by means of a screw output.
  • the disintegrator consists of two rotors (baskets) rotating in opposite directions, mounted on separate coaxial shafts. On the rotor disks in concentric circles are rows of percussion elements (beat). The material to be crushed is fed into the central part of the rotor and, moving to the periphery, is subjected to repeated blows of blows rotating at high speed in opposite directions, thus breaking the internal bonds of the material being crushed.
  • the design of the disintegrator does not prevent the processed medium from entering the space between the rotor and the device case, which can lead to overloading of the rotor drive, overheating of the structure and deformation of the rotor.
  • a disintegrator in which the feed medium is fed in an axial (relative to the rotors) direction, symmetrically from two sides, by means of augers with variable speed drives.
  • the drive of the main movement are also regulated.
  • functionally interdependent (by means of a special controller) speed control of those and other drives is carried out to optimize the operation of the disintegrator mode by the criterion of the quantitative yield of volatile substances from coal as a result of its mechanical destruction.
  • the design arrangement of the disintegrator eliminates the ingress of the processed material into the space between the rotors and the disintegrator housing, thanks to the use of devices of the type Sealed hydraulic puller.
  • This design solution relates to devices for grinding, activating and mixing various materials with rotating impact devices.
  • -NAME STEM TYPE Here, the problem is solved to increase the reliability of the disintegrator during the processing of wet materials, pastes, solutions and suspensions, with the prevention of clogging of the grinding chamber with the treated medium and the prevention of jamming of rotors.
  • the wet grinding disintegrator contains a housing that forms a grinding chamber with loading and unloading windows and rotors fitted inside it equipped with impact rods and actuators, and the grinding chamber is equipped with rotating brush cleaning devices perpendicular to the axis of the rotors; at the same time, the cleaning devices are equipped with their own drives that do not have a mechanical connection with the rotor drives.
  • the grinding chamber (the working volume of the mechanochemical reactor according to the present invention) is equipped with cleaning devices;
  • HUMINS are insoluble in water at any pH value, which means they are not soluble under alkaline or acidic conditions. The chemical and physical properties of humic are only partially discovered. HUMINS present in the soil are most resistant to degradation of all humic substances. Some of the main functions of humins in the soil are water retention, improves soil structure, maintains soil stability, function in the cation exchange system, and, in general, improve soil fertility. Thus, GU IN is a key component of fertile soil, [31].
  • HUMAN ACIDS are a mixture of low concentrated fatty and aromatic acids. They are insoluble in water, low pH, but soluble in high pH water. Humic acids - is part of the humic substances that are deposited in aqueous solution when the pH level falls' below two, [31].
  • PULP ACIDS are a mixture of low-concentrated fatty and aromatic organic acids that are soluble in water under all conditions (acidic, neutral, alkaline). FULL ACIDS have a relatively low molecular weight and, accordingly, they penetrate well into the roots, stems and leaves of plants.
  • FULVA acids, penetrating carry trace elements from the surfaces of plants in their tissue. When applied to foliage, FULVA ACID transports trace elements directly into the metabolic centers of plant cells.
  • Fulvic acids are compatible with plants, and are non-toxic when used in relatively low concentrations [31].
  • the present invention applies the concept of mechanoactivation processing of raw reaction components with a hydromodule of a preferential range of 1 - ⁇ 2.
  • one of the goals of the present invention is to reduce the volume of water used with the minimum energy intensity of the process water. - processes and the minimum consumption of reagents, with an increase in the quality of the products obtained with their relatively wide nomenclature.
  • Widespread “classic” technologies for obtaining growth biostimulants from organic raw materials include the stage of grinding the raw material, mixing it with water, adding an acidic medium, aging, partially removing moisture, adding an alkaline medium, thickening.
  • the physical parameters of the process are such that the pressure (up to several MPa) and temperature (more than 100 degrees C) destroy a significant part of the biologically active substances present in the raw materials, such as amino acids, enzymes, hormone-like substances, vitamins and etc.
  • the concentration of humates in the solution does not exceed 2%, which makes it necessary to evaporate up to 80-85% of moisture, i.e. leads to significant energy costs, [26].
  • vacuum evaporation is performed in devices using minimum temperature pressure, for example, in devices similar to those presented in Russian inventions [34, 35].
  • the oxidation of coal is an undesirable process from the point of view of power engineers and coking chemists.
  • various oxidizing agents nitric acid, hydrogen peroxide, oxygen or air under pressure in an alkaline medium, mixtures of organic acids from high molecular humic and water soluble polycyclic to low molecular weight fatty acids (moronic, acetic, oxalic, amber) are obtained. , adipic, etc.) and aromatic (benzoic, isomeric phthalic and polybasic benzocarboxylic).
  • the properties of coal during oxidation vary in different directions. The change in the mass of coal during oxidation is associated with exposure to oxygen.
  • the oxygen molecules are bound in complexes with macromolecules that form the substance of coal, and the observed mass loss is a consequence of the release of monoxide and carbon dioxide, water vapor and ammonia in quantities exceeding the amount of absorbed oxygen [27]. It also shows that during the oxidation of coal, the yield of volatile substances changes and a certain amount of humic acids are formed. By oxidation, up to 50% of the carbon of coal can be converted into water-soluble acids and almost all carbon into humic acids [27, p. 222]. As by-products are obtained, as mentioned above gases, water and mineral substances, which one way or another can be used.
  • GTS Flexible Technological Scheme
  • ballast organic fertilizers (suspension gels);
  • humic biologically active preparations (ballast-free solutions of humic acid compositions of various concentrations and with different minimum residual composition of solid fractions in size);
  • the technological scheme according to the present invention has the property of flexibility for the production of the above-mentioned composition of the product line, on the one hand, and on the other hand, due to the flexibility property in the scheme, the minimum composition of equipment is used. It is understood that the configuration of the material flows in the technological scheme can be quickly changed, depending on the needs of the production of a product.
  • the concept of the CTA presented in the present invention assumes not only the above-mentioned flexibility, but also adaptability with regard to the types and parameters of raw materials, that is, optimization of technological regulations is provided when using different types of raw materials - caustobioliths of the coal series. At the same time, for the same type of raw materials, for example, leonardites supplied for processing from different fields, under different conditions of their transportation and storage, as a result of which their characteristics are different, technological regulations can be optimized.
  • the present invention takes into account the possibility of reactions of humic acids salts with calcium, magnesium and iron ions contained in hard water.
  • the invention provides for the availability of a water treatment subsystem, by means of which the water of an external source is purified and subjected to electrochemical softening.
  • the parameters of the prepared water corresponding to the production technologies, for example, water-soluble humic acid salts from [41]: total iron - not more than 0.05 mg / l, total hardness - not more than 0.3 mg-eq / l.
  • mechanoactivation and mechanochemical activation are used to ensure high -mine products and for the intensification of technological processes in general.
  • SODIUM PIROPHOSPHATE is used, by means of which humic substances are extracted almost completely and at low temperatures (20–40 degrees C), which contributes to obtaining unchanged and not oxidized HAs with good quality characteristics, which according to [52] are recommended for the production of medicines, and consequently, in animal husbandry, poultry farming and fish farming.
  • the physical treatment of water is used before the pH increases from 7 7.4 to 8.45 9.
  • This process provides “high-energy mixing” modes of the reaction components, with automatic maintenance of parameters in the subcavitational zone, regardless of the drift of all other basic parameters with a hydraulic unit from 0.9 and higher.
  • this technical solution is used as the application of high shear rates in the reaction compositions with ADAPTIVE-OPTIMIZED MECHANOACTIVATION, which allows to ensure the technological control of the parameters of the processed reaction compositions during similarly done according to the invention [20].
  • this reference to the invention [20] does not mean that it can be opposed to the present invention, but only indicates the correct direction for further improvement of the known technologies.
  • the phenomenon of cavitation is used, as for example in the invention [20]. It states: “The use of ultrasonic cavitation technology allows the extraction processes to be carried out at low temperatures (up to room temperature) and low pressures (up to atmospheric pressure)”. It is obvious that these temperatures and pressures belong to time intervals incomparably longer than the periods of the above-mentioned ultrasonic oscillations. The problem is that in the localized areas of the processed mixtures and at very short time intervals, this is not so. And this is a problem of the presence in the processes of processing mixtures of mechanical destruction and thermal destruction, along with those beneficial effects of cavitation.
  • the above-mentioned ADAPTIVE OPTIMIZED ACTIVATION and / or MECHANOCHEMICAL ACTIVATION processes are used, with dynamic effects on the processed activation zones, and in the flooys, in the flooys, or in the flooys, or in the flooys, or any other, one of the way of shredding, that can be found in the living group of set of hearths and one of the set of hardening zone. - in [18, 19], and with static components of shear rates from units to tens of meters per second, as is done according to the invention [26].
  • One of the objectives of the present invention is to provide stabilization of the metered entry into the processed reaction medium of the mechanically active energy that is necessary to maintain optimal technological parameters in the processed media. It also seems appropriate here, and this is consistent with the inventive concept, providing the possibility of introducing mechanical energy into the processed media as much as possible, but also with the possibility of a special limitation - excluding the “stalling” of mechanochemical reactors into cavitation modes and ensuring their operation in the subcavit - zation zones.
  • cavitation noise is very easily recorded by sound sensors and the task of controlling drives of mechanochemical reactors is reduced only to a gradual decrease in the speeds of the drives until the cavitation noise disappears.
  • acoustic information is collected by means of acoustic probes, which are located in the housings of mechanochemical reactors and apparatuses, and, based on this information, controllers, for example, using algorithms from [46], control the main drives of these reactors and apparatuses.
  • preliminary liquid-phase or gas-liquid oxidation of raw materials for example, oxygen sparging, or hydrogen peroxide
  • the well-known [69] solution is used - part of the obtained fuel briquettes is burned in order to generate thermal energy and use it to heat the coolant, by means of which heat, in contact with the moldable material, is heated elements of the screw extruder.
  • the process of preparing fuel briquettes is carried out in a screw extruder by the method of TEMPERATURE SHOCK.
  • the semi-coking process usually consists in uniform heating of the coal dose to a temperature of 500 550 degrees C without air access and in the course of producing semi-coke, the vapor-gas mixture of the separated substances is removed. According to the present invention, the combustible part of these volatile substances is burned, producing a part of the necessary process heat.
  • the “heating” temperature of the coolant, in this case, according to data from [70], for the semi-coking process is up to 650 degrees C, and these data are used in the invention.
  • the idea of using hot gases as a heating coolant “was expressed” in the Russian decision [71], where an energy technology complex with a biopellet torrefier is shown.
  • Semi-coke is the main product of semi-coking of brown coal (including leonardite). Due to the light flammability, high reactivity and smokeless combustion, they try to use semi-coke in everyday life, for gasification and as a chemical reagent [27, p.203].
  • THE OBJECTIVE OF THE INVENTION INVENTION is also the need to submit to the group of inventions, to use in the complex technological equipment a new processing apparatus - MECHANOCHEMICAL REACTOR OF HIGH-VISTAIN MEDIA, including suspensions and pulps.
  • shear rates vary from 100 to 0.5 meters per second, during 4 6 seconds, during the passage of the REACTOR dose of the reaction composition through the reactor;
  • MECHANOACTIVATION is carried out by automatically maintaining these parameters, with their restriction in the subcavitational zone, regardless of the drift of all other parameters of the mechanochemical reactor.
  • D is the average diameter of two circles, circular adjacent and oppositely moving rows of working rods of rotor disks; n is a controlled parameter, the number of revolutions per minute of rotor disks; ⁇ is the number of working rods on the circumference of the rotor disks.
  • the detailed detailed task of the present invention is the construction of a set of design and technological solutions that provide the above technical requirements for a mechanochemical reactor.
  • the working volume of the reaction zone of the mechanochemical reactor is equipped with cleaning devices - rotating cleaning mini-rotors with cleaning rods installed on them;
  • a “classical” hydraulic pulverer is used in the space between rotors and the body of the disintegrator, which can lead to seizure of the rotors when processing highly viscous media; and to prevent the processed materials from entering into this space from the radial periphery of the rotors, mini screw-type, single-turn threads are made on the cylindrical surfaces of the rotor disks, which actively rotate the processed materials from the gaps between the rotor disks and the inner “cylindrical” surface of the reactor vessel;
  • spatially oriented surfaces of hydrotolining openings, with pumping-reflective properties — design elements ensuring the advancement of the processed medium with its change from the loading / supply direction of the processed medium to the reactor toward its reaction chamber, parallel to the axis of rotation of the rotors;
  • the feed of the processed medium into the reaction zone is carried out concentrically located, one in the other, by two augers of the active feed of a highly viscous processed medium;
  • the task is to build a MECHANOCHEMICAL REACTOR FOR PROCESSING A HIGH-SUCK-MEDIUM MEDIA, including suspensions and pulps.
  • dosed input of mechanoactivation energy into these processed media is provided and with a variation of its interdependent parameters, such as time, dynamic and static power, shear rate, frequency and pressure.
  • the invention is illustrated by the structural-technological scheme and sketches of the design arrangements of the main equipment.
  • FIG. 1 Structural-technological scheme of technological processes with program-controlled kinetics of mechanical activation and mechanochemical activation during the preparation of humic fertilizers, physiologically active salt preparations and fuel briquettes.
  • FIG. 2 The design layout of the mechanochemical reactor for the processing of highly viscous media with the regulation of the energy of mechanical activation.
  • FIG. 3 Design-layout scheme of moving elements and movement of processed highly viscous media of a mechanochemical reactor.
  • FIG. 4 represents the functional design features of the hydraulic puller assembly that provides the flow of highly viscous media to the processing zone in the mechanochemical reactor.
  • FIG. 5 Technical drawing, representing the basis of the design of rotor disks of a mechanochemical reactor for the case of processing anomalously viscous, weakly fluids.
  • FIG. 1 THREE SYSTEMS are presented structurally: system 1 for water preparation and water desalination, the system for preparing fuel -kets and generation of process heat, represented by a heat dryer 2, a screw extruder 3 and a boiler 4 and the actual TECHNOLOGICAL SYN-
  • the PROCESS of PRODUCTION of BALLAST ORGANICAL or ORGANOMINERAL FERTILIZERS as a product in the form of suspension gels is carried out as follows.
  • water is supplied to the water treatment and desalination system 1. Based on the physicochemical analyzes of the incoming water, if necessary, it is cleaned and softened. Then, depending on the commercial requirements for the product, cavitation treatment of water can be carried out [42, 43, 44] to raise its pH in pH from 7 + 7.4 to 8.45 9, due to the saturation of water with hydroxide - OH ions " In this case, the extraction of HAs is carried out without the addition of alkalis, since if in water OH ions " exceeds 10 "7 mol / liter, then this is already an alkaline solution.
  • the raw materials are preliminarily “leached out”, for example, leonardite is treated with 3-5% hydrogen peroxide solution.
  • hydrogen peroxide concentrate is dispensed from tank 6, through valves 7 and 8, through line 9 to mixer 10, and the dose of purified water from system 1, through valve 1 1, through line 12 is transferred to mixer 10 through an adjusting valve 13, then for 10 - ⁇ - 15 seconds start the work of the mixer of the mixer 10.
  • the raw material dispenser 14 is started, the crusher 15, the main drives 16, 17 and the feed drive 18 of the mechanochemical reactor 19.
  • Sensors record the moment of arrival of crushed Leonard 20 to the feed drive 18 and immediately start feeding the 19 peroxide solution from the mixer 10 into the mechanochemical reactor through the metering pump 21, through line 22, through valve 23 and valve 24, through line 25.
  • the feed rates of the reaction components The mechanochemical reactor 19 is preliminarily calculated on the basis of the readings of the sensor 26 of the humidity of the raw material 27.
  • possible metal inclusions are divided 28 by means of a magnetic separator 29 and “purified” leonardite 30 enters the crusher 15, and possible metal inclusions 28 are collected in the hopper 31.
  • reaction components are processed in a mechanochemical reactor 19, at temperatures of 20–60 degrees C, with a hydronic module of 0.9–1.2 in the mode of optimized MECHANOCHEMICAL ACTIVATION, INCLUDING:
  • the composition of leonardite with hydrogen peroxide solution is controlled by means of a flow meter 36.
  • the recycled composition 37 enters the gas-liquid separator 38, by means of which volatile substances are formed from this composition - gases 39 as a result of chemical reactions and released from leonardite as a result of its mechanical destruction.
  • These volatile substances 39 are collected, compressed and stored in a special gas subsystem (not shown), and then these gases 39 are burned in boiler 4 with the generation of process heat.
  • the processed composition 40 purified from gases 39, enters the buffer circulation tank 41, from which through the valve 42, via line 43, this composition is sent to the mechanochemical reactor 35 via the feed pump 44, while controlling the supply of the composition to recycling through flow meter 45 and flow indicator 46.
  • the hydromodule is increased to 1.5–2.5.
  • the added liquid component is fed to the mechanochemical reactor 35 via lines 47 and 164, by means of a pump-dispenser 48, through valves 49 and 165, from mixer 50, controlling the flow of this component by means of a flow meter 51.
  • water that does not contain chemical additives, and corrected in terms of pH is supplied through a pump 52 from system 1 of water treatment and desalination of water through line 53 through valve 54, non-return valve 55 and through -tile 56 to mixer 50.
  • water with a corrected hydrogen pH value “passes” through an alkaline mixer 50 in transit is supplied through a pump 52 from system 1 of water treatment and desalination of water through line 53 through valve 54, non-return valve 55 and through -tile 56 to mixer 50.
  • leaching can be carried out using sodium or potassium hydroxides.
  • the alkali 59 metered on the scales 58, is loaded into the mixer 50, and the purified and, if necessary, softened water is metered through the line 53. Then the mixer 50 and the thus prepare technological alkaline solution.
  • the amount of water used in this process is pre-calculated based on the fact that the composition supplied to the mechanochemical reactor 35 for processing already contains water and that the hydro module of its processing in the reactor 35 should be within 1.5 to 2.5.
  • the operation of the mechanochemical reactor 35 is similar to the operation of the reactor 19, as described above. Temperature control in the reactor 35 is carried out by means of a thermosensor 61. By means of the switch 62, finished products 63 - BALLAST ORGANIC OR ORGANOMINERAL FERTILIZERS In the form of suspension gels are removed from the process for their packaging and storage, (not shown).
  • Switch 62 can also be used during commissioning works, for sampling 64, in the course of experimental work on the selection of modes of processing of raw materials.
  • the mechanicochemical reactor 19 for sampling 66 is also equipped with a similar switch 65.
  • Valves 67 69 installed on the outlet nozzles of mixers 10, 50 and 70 are intended for preventive washing of these mixers during the experimental selection of the reaction components and equipment operation modes to eliminate possible undesirable mutual influence of certain chemical substances on each other.
  • ballast humates are prepared in the form of suspension gels, as described above.
  • the obtained suspension 130 is sent to a gas-liquid separator 74, by means of which volatile substances are emitted from this composite suspension — gases 75 resulting from chemical reactions, as well as released from leonardite as a result of its mechanical destruction.
  • gases 75 are collected, compressed and stored in a special aforementioned gas subsystem, and then these gases 75 are burned in a boiler 4 with the generation of process heat.
  • the processed suspension composition 76 cleaned of gases 75 composed of aqueous alkaline solution of HA and solid fraction is sent to a special apparatus - DISSOLVER-DESTABILIZER 77.
  • the time of maintenance of the suspension composition in the apparatus 77, in the stirred up state, is 1–5 minutes, after which this composition is subjected to mechanical separation into the solid and liquid phases in an over-centrifuge — decanter
  • the suspension composition is sent to the decanter 78 via line 79, by means of pump 80, through valve 81.
  • the decanter 78 is started up and the flow meter 82 and the level gauge built into the apparatus 77 control the completeness of separation of the composition into phases.
  • separated solid phase 83 is directed to dryer 2 of the system for preparation of fuel briquettes and generation of process heat, and liquid phase 84, which is a water-alkaline solution of HA, is sent from decanter 78 to buffer capacity 87.
  • the solution of the civil code from the buffer capacity 87 in dissolver-desta bilizer 77 is controlled by means of a level gauge built into tank 87 and by means of a flow meter 96.
  • a technological 10–20% solution of the acid is prepared, for example, hydrochloric acid, the concentrate of which is stored in the storage acid tank 97.
  • the acid mixer 70 is pre-filled with a dose of water. lines 53 and 98, through check valve 99, through valves 54 and 100. Then the mixer of acid mixer 70 is turned on and then valves 101 and 102 are opened and, through line 103, the acid (by gravity) is metered into the mixer 70. Control of acid dose , at the same time, carry out the By means of built-in level gauges in the warehouse acid tank 97 and in the acid mixer 70. After 5–10 seconds, at the end of the dosing, the mixer of the acid mixer 70 is stopped.
  • the acid dose from the mixer 70 is transferred to the dissolver destabilizer 77, by gravity, through line 104, through the valves 105 and 106, thereby carrying out the process of acidification of the processed medium to a decrease in pH value of 1, 5 3 the formation of the release of the Ledger from the solution in the heavy phase in the form of coagulated pulp.
  • the dose control of the acid solution introduced into the dissolver destabilizer 77 is controlled by means of a flow meter 1 55.
  • aqueous solution of this product can be used to effectively grow plants.
  • it is additionally subjected to cleaning on filter 120 and sent to storage warehouse 121.
  • the resulting solution of HA and in dissolver destabilizer 77 is called as semi-product and sent to filter 120 also through the pump 88, through the lines 109, 1 14, 89 -5- 91 and 121, through the valve 11 1, 94 and 122.
  • the filtered solution is a product that contains no more than 0.5% of particles of the solid phase, and is less than 40 microns in size, and can be used to grow plants using hydroponic technology. From the filter 120, this product is sent along lines 123 and 160, through the valve 124 to the storage tank 121. From the storage tank 121, the product is brought to commercial realization through the line 125, through the valve 126.
  • the residual solid phase 127 from the filter 120, through technological transport 128 is sent to the system for the preparation of fuel briquettes, where this solid phase 129 is loaded into the dryer 2.
  • a low concentrated “product” is prepared — a water-alkaline solution of HA 84, which is removed from decanter 78, (liquid phase) as described above in buffer tank 87.
  • this aqueous-alkaline solution of HA from the buffer tank 87 is directed to a vacuum evaporator 131, in order to increase its concentration.
  • the pump 88 which in this “technology version” acts as a booster pump, for the high-pressure pump 132, the lines 89, 90, 133 and 134 are directed through the valves 92 and 135 and the return valve 93.
  • this solution is preliminarily subjected to activation in an ejector emulsifier 136, in the hydrodynamic precavitational mode.
  • the operation of the ejector emulsifier 136 in such a mode is provided by means of a high-pressure pump 132, an adjustable choke 137, by means of which the necessary backpressure is provided, and a buffer capacitance (not shown).
  • the completeness of the use of an aqueous-alkaline solution of the HAs that are removed from the buffer tank 87 is controlled by means of a flow meter 1 17.
  • the operation of the evaporator 131 is maintained in the water boiling mode at 60 degrees C by means of a vacuum pump 138, which creates a condenser 139 and, according to the vacuum line 140, respectively, and an evaporator apparatus 131 — pressure 19.87 kPa.
  • Clean water from the steam trap 141 is pumped by the condensate pump 142 to the buffer tank 143 of the condensate via line 144, through the valve 145. Subsequently, this clean condensate water is used, as necessary, to “return” it to the water treatment system 1 to replenish the process water. water consumption, or for preparing a solution of hydrogen peroxide, or in the process of preparing fulvic preparations, as will be described below. For this, water from the buffer tank 143 through the pump 146, through lines 147 and 12 is sent to the water treatment system 1, through valves
  • the operation mode of the evaporating vacuum apparatus 131 is also provided by supplying heating steam 151 from the boiler 4 to it. Regulation supplying heating steam to stabilize the boiling point of water at 60 degrees C in this apparatus 131, a thermosensor 152 and a controlled valve 153 are used.
  • reference numeral 154 shows waste steam, which from apparatus 131 is returned for heating to boiler 4.
  • the evaporating vacuum apparatus 131 by means of the evaporating vacuum apparatus 131, some of the water is removed from the HA solution, which increases the HA content in the solution to the necessary commercial condition.
  • the finished product - the HA solution from unit 131 is brought into the storage tank 1 13 or into the storage tank 121, depending on the size of the minimum permissible content of residual solid particles in the product.
  • the extraction of FC from leonardite is carried out by means of pure water and adaptively optimized mechanoactivation.
  • the relative simplicity of the process is that in this embodiment, do not use any chemicals.
  • a mechanochemical reactor 19 is put into operation and crushed leonardite 20 fed to it, prepared as described above.
  • clean water is supplied to the reactor 19 through line 25 by means of a pump dispenser 21, through valve 24.
  • the flow of leonardite 20 and pure water is controlled based on the regulated hydromodule 2 n-3, depending on the characteristics of raw leonardite 27, and taking into account its humidity, which is controlled by sensor 26.
  • Volatile substances are evacuated - gases 39 and 75, which, as mentioned above, are used to generate process heat.
  • the technological dose of the reaction composition 76 is collected in dissolver destabilizer 77, from where it is sent for mechanical phase separation in decanter 78, through line 79, by means of pump 80, through valve 81.
  • Solid phase 83 from decanter 78 is sent to dryer 2 of the fuel preparation system briquettes, and the liquid phase 84, which is a solution of PK and some non-large portion of HA, which are soluble in water, is collected in a buffer tank 87.
  • the solution of FC is filtered to ensure that it contains solid particles of not than 40 microns, and the filtered solution direction lyayut the warehouse container 167 of the filter 120 or the filter 120 through vacuum ny evaporator 131, thus obtained concentrated solution of FC.
  • the supply of the FC solution to the filter 120 from the buffer tank 87 is carried out through the pump 88, through lines 89, 91 and 121, through the valves 92, 94 and 122 and through the check valve 93.
  • the complete removal of the FC solution to the filtration is controlled by level gauge built into the buffer tank 87 and according to the indications of the flow meter 96.
  • the filtered, weakly concentrated FC solution, from filter 120 to storage tank 167, is sent using residual pressure after filter 120, through lines 123, 159 and 168, through logistic gates 124 and 163.
  • the filtered weakly concentrated FC solution, from filter 120 is sent to a vacuum evaporator 131 via lines 123, 133 and 134, through valve 169, through high-pressure pump 132 and 'through ejector emulsifier 136 and adjustable choke 137, the purpose and operation - described above.
  • a concentrated solution of PK is obtained - a commercial product.
  • This product contains a small amount of low molecular weight - active HA, which are soluble in water.
  • the finished product is sent to the storage tank 167, through lines 156, 158 and 168, through logistic valves 161 and 162.
  • preparation of a solution of PK, extraction is carried out by means of sodium hydroxide, or potassium, also applying adaptively optimized mechanoactivation.
  • hydrochloric or phosphoric acid is used.
  • the technological process for this option ensures the production of not only the product solution of FC, but also the solution of HA, which is also a commercial product.
  • the reaction composition is prepared from leonardite using leaching based on sodium hydroxide or potassium, or using their pyrophosphates, or without chemicals, using the physical process of adjusting the pH value, as described above. , and concentrate the reaction composition in the dissolver destabilizer 77.
  • the process of liquid-phase oxidation of leonardite can be carried out, depending on its initial characteristics.
  • the liquid phase oxidation process according to the present invention is also described above.
  • the reaction composition from dissolver destabilizer 77 is directed to phase separation in decanter 78, as also described above.
  • the solid phase 83 is sent to the dryer 2 of the fuel briquette preparation system, and the liquid phase, which is a composite solution of HA and FC, is sent to the buffer tank 87, through line 84. Then this composite solution is transferred to pump 88 via dissolver destabilizer 77, along lines 89 + 91, through non-return valve 93 and through valves 92, 94 and 95.
  • the completeness of the transfer of the composite solution from the buffer tank 87 to the dissolver destabilizer 77 is controlled by means of a level gauge built into the tank 87 odomera 96.
  • an acid solution is introduced into it, lowering the pH to 1.5 2.5 and 5 - ⁇ 15 minutes carry out the process of separating the HA from the liquid phase into the heavy phase in the form of coagulated pulp.
  • the introduction of hydrochloric acid or orthophosphoric acid into the dissolver destabilizer 77 is carried out from the acid mixer 70 via line 104, through the valves 105 and 106.
  • the dosing control of the acid solution is performed by means of a level gauge built into the acid mixer 70 and through flow meter 155.
  • flocculant 107 can be introduced into dissolver destabilizer 77.
  • FCs remain dissolved in the liquid phase.
  • the mixer and the fast cutter of the dissolver destabilizer 77 are stopped and for 10–20 minutes they are precipitated to the bottom of the dissolver destabilizer 77 HA in the form of gel flakes.
  • the liquid phase from the dissolver destabilizer 77 which is a FC solution
  • the buffer tank 166 using pump 88, along lines 109, 114, 89 + - 91 and 85 , through the valves 11 1, 94 and 86.
  • the FC solution is directed through the pump 88 to the filter 120, which separates the solid particles 127 with a size greater than 40 ⁇ m, and which are sent to the vehicle 128, for their utilization in the preparation system fuel briquettes.
  • FC solution to filter 120 is carried out along lines 170, 89 91, and 121, through gates 171, 94, and 122 and through a check valve 172.
  • the complete output of the FC solution from the buffer tank 166 to filtering and further to its concentration is carried out by means of an integrated level gauge capacity 166 and according to the flow meter 96.
  • the filtered solution of FC from the filter 120 is directed to a vacuum evaporator 131 and increasing the concentration of the product, as already described above.
  • the finished product - a concentrated solution of FC is sent to the storage tank 167.
  • the precipitated HAs in the dissolver destabilizer 77 are poured with a water-slurry solution, which is metered from the alkaline mixer 50 through the metering pump 48. This solution is directed along lines 47 and 173 - 49, 165 and 174 dosing solution, dissolve in it GK. Then, the PS solution, as described above, is sent to the storage tank 1 13, or using filtration, to the storage tank 121.
  • FCs have relatively small molecular weights and, accordingly, they penetrate well into the roots, stems and leaves of plants.
  • FC penetrating, carry trace elements from the surfaces of plants in their tissue.
  • FC transports trace elements directly to the metabolic centers of plant cells, [31, 37].
  • this product can be used in animal husbandry, poultry farming and fish farming.
  • ballast-free “dry” salts of HA and biologically highly active ballast-free preparations “dry” salts of fulvic acids — fulvates, is carried out according to the technologies described above, with the only difference that drying in a vacuum evaporator 131 carry out to moisture products, corresponding to their commercial condition.
  • the output of finished products in FIG. 1 indicated by the position 175.
  • the solid fractions 83 and 129 which are the material — mainly organic carbon and 10–25% of the mineral components, are sent to a dryer 2 of the system for the preparation of fuel briquettes, where this material is removed - some of the moisture is reduced, lowering its content from 40–60% to 15 + 20%.
  • this material by means of agitating and “blowing out” with hot gases, for example, like a fluidized bed, in a continuous flow, - dosing of this dried material 176 into extruder 3.
  • Ext der 3 is heated by hot flue gases 177 coming from boiler 4 when burning part of the produced fuel briquettes 178 and burning the combustible part of volatile substances 179 - amounts of volatile substances 39 and 75 released from coal in the course of its processing into humic fertilizers and preparations of humic and fulvic acids.
  • gases 177 are fuel supply facilities (not shown) into the boiler 4 briquettes 178 and volatile substances 179.
  • Possible excess heat of flue gases 182, boiler 4 is discharged into the atmosphere by means of a control valve 181. Heating flue gases 177 passing through extruder 3, give him some of their heat.
  • FIG. 2 shows the design arrangement of the reactor.
  • position 187 designates the reactor bed, which is mounted on the fixed guides 188 by means of threaded connections 189.
  • the reactor vessel 190, 191 is made detachable, -the stationary part - the body 190 and the movable part - the body 191, which can be moved by means of the wheels 192 along the guide 188 to the position of maintenance and repair.
  • an electric motor (not shown) driving the rotor disk 193 mounted on the bearing sleeve 194, which, in turn, is rigidly connected to the hollow supporting shaft 195 of the hydraulic pulley, shown by the housing 196, shields 197, bearings 198 and the loading port 199.
  • an autonomous auger variable drive (not shown) is installed on the loading port 199, from above, and the inner surface of port 199 is equipped with an insert 200 made of an anti-adhesive material.
  • a rotary disk 201 mounted on a supporting auger bushing 202, which, in turn, is rigidly fixed to the drive shaft 203 of the bearing unit 204.
  • a small cantilever auger 206 is fastened on the supporting screw sleeve 202 by means of the transition cone 205, which is inserted axisymmetrically into the hollow supporting shaft 195 of the hydraulic pulley, on the inner surface of which the radially covering screw 207 is also rigidly fixed hydrotransmitter communicating with the loading port 199 on the one hand, and on the other, communicating with hydrotolnik openings 209, which are made in the hollow bearing shaft 195 of the hydraulic pulley.
  • position 210 shows the direction of the working rotation of the drive shaft 21 1, the hollow carrier shaft 195 of the hydraulic pulley.
  • Position 212 shows the working direction of rotation of the drive shaft 203.
  • Position 216 shows the annular distribution manifold of the stationary body 190, which communicates with the nozzle 217, the input to the reactor - components, on the one hand, and on the other, communicating with spool bores 218, which are made in carrier sleeve 194. On this carrier sleeve 194 pump-screw vanes 219 are secured to ensure reliability of reflux of the processed medium - effects of rods 214, 215.
  • the stationary reflective guide vanes 220 are located in the unloading aperture of the reactor 221 and to ensure the reliability of the withdrawal from the reactor of highly viscous processable media, these blades 220, like the unloading aperture 221, are connected to an electromagnetic device of vibration impact 222.
  • Position 223 shows mini-screw, single-turn threads made on the cylindrical surfaces of the rotor disks, which, when the rotors rotate, actively reflect the materials being processed from the gaps between the rotor disks and the inner “cylindrical” surface of the reactor housing 190.
  • acoustic sensor 224 embedded in the housing 190, acoustic signals from the reaction zone, including cavitation noise, are removed.
  • FIG. 3 shows in detail the location of the cleaning mini rotors 225 in the casing 190 of the mechanochemical reactor, with cleaning rods 226 mounted on them.
  • position 227 shows the direction of rotation of mini rotors 225
  • position 228 denotes the direction of rotation of the rotor disk 201 with rods 215, the peripheral row of which is closest to mini cleaning rotors 225.
  • FIG. 3 shows at 229 the direction of rotation of the rotor disk 193 (not shown) with the rods 214.
  • Directions 230 of movement of the processed medium are indicated under the influence of pump-screw blades 219, which ensure the flow of this medium into the zone of activation interaction of rods 214, 215.
  • the direction 231 of rotation of the pump-screw blades 219 coincides with the direction of rotation of the rotor disk 193 Fig. 3 is not shown).
  • Position 232 shows the direction of rotation of the carrier screw sleeve 202, by which the processed Wednesday is fed to the pump-screw blades 219.
  • FIG. 4 shows in detail the orientation and location of the spool openings 209 made in the hollow-bearing shaft 195 of the hydraulic puller.
  • the position 208 also shows the hydraulic distributor's annular distribution manifold connected to the loading port 199 (not shown in Fig. 4).
  • the same annular distribution manifold 208 also communicates with spool openings 209.
  • Position 233 shows sealing elements that provide waterproofing of bearings 198 of the hydraulic puller assembly from recyclable media.
  • FIG. Figure 5 shows a general view without a rod rotor 234 with radial-wave surfaces 235, which is intended for processing special anomalously viscous weakly fluids in a mechanochemical reactor.
  • the dosing of the streams of the components being processed into the reactor, the speeds of the drives of its main movement and the delay time are carried out according to the technological regulations the corresponding ch ism refining process. In this case, also, through the delay time, the operation of the electromagnetic device 222 of vibration exposure is activated.
  • the viscous, or highly viscous, processable component through a screw drive 18, is fed into the annular distribution manifold 208 and through it, into hydrotolnik openings 209.
  • the surfaces of hydrotolnik openings 209 are spatially oriented so that, when the hollow shaft 195, these surfaces form pumping-reflective forces acting on the flow of the processed component: in the radial direction - to the axis of rotation of the shaft 195, in the axial direction of the shaft 195 - to the zone of active interaction of the reactor rods 214, 215. What ensures the advancement of the processed medium with a change in its direction and ensures the transfer of the stream of the processed component from the fixed loading port 199 into the cavity of the rotating carrier shaft 195.
  • the processed viscous or highly viscous component falls into the field of action of its driving forces from all sides ": From the axial small cantilever auger 206 and from the" radially spanning "screw 207, which is made with turns of a left-handed thread.
  • a guaranteed injection of a viscous or highly viscous processable component into the internal cavity 194 of the carrier sleeve 194 is carried out.
  • the component being processed in the internal cavity of the carrier sleeve 194 is subjected to some pressure from the side - the puller, and due to this, it is freely picked up by the carrier screw sleeve 202 and sent to the pump-screw blades 219, through which the stream of the processed composition is thrown into the zone interaction of the rods 214, 215.
  • the processed medium is already called a composition because, in the flow of the medium, “incident” to the pump-screw blades 219 (here) and pump through dispensers 21, or 48, the liquid component slide channels 218, powered by kol- tsevogo distribution manifold 216 of stationary housing 190 'koto- ing in turn energized through the sleeve 217.
  • Mechanochemical processing of the reaction components is carried out in the active interaction zones of the circular rows of rods 214 and 215, as described above, thanks to static and dynamic adjustable parameters, in accordance with the technological regulations.
  • the reaction components under the action of gravitational and centrifugal forces on them are advanced along the reaction zone in radial directions relative to the axes of rotation of the rotor disks 193 and 201.
  • the processed composition testing the forces of pulling friction acting from the peripheral row of the rods 215, is forced to move along the inner cylindrical surface reactor chassis 190, as shown in FIG. 3 position 236.
  • the vertical components of this movement movements located to the left of the A-axis, are favorably directed to the withdrawal of the reaction composition from the reactor, that is, towards the discharge opening 221.
  • the A-axis is directed in the opposite direction with respect to the unloading opening 221 and is a circumstance of possible clogging of the reactor.
  • cleaning mini-rotors 225 are used and designed to design, the action of which is as follows. In the zones of “minimal contact” distances between rods 215 and cleaning rods 226, their velocity vectors are tangent to the circles along which these rods move, coincide in directions, and they are close in angular directions 237 of reactive motion. compositions. In this connection, without significant energy expenditure and without the formation of pressure surges localized in these places, due to the pulling active friction forces of the cleaning rods 226, part of the processed composition stream that moves 237 is rejected near each cleaning mini rotor 225 - in the directions 238.
  • the main part of the directional flow 240 is additionally deflected due to the reaction from the stationary reflective guide vanes 220 and is withdrawn from the reactor by this deviated flow in directions 242.
  • organic and organic fertilizers and in humic and fulvic preparations with the production of fuel briquettes can be used for large-tonnage production of these products for commercial purposes in the field of agriculture for the production of organic food products in crop production, livestock, poultry and fish farming.
  • products manufactured according to the present method can be used as components of artificial soils and ameliorants, for example, as shown in [88], as a part of zeolite materials, with serpentinite and with mineral fertilizers.
  • VITAMINS VITAMINS, AMINO ACIDS, ENZYMES, AND PHYTONUTRIENTS FROM HUMIC SUBSTANCES.
  • Patent No . US 7,875,096 B2. Jan. 25, 201 1. FETILIZER.
  • Patent No . US 5,004,831. Apr. 2, 1991. RECOVERY OF HUMIC ACIDS.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Soil Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Pest Control & Pesticides (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Fertilizers (AREA)
  • Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)
  • Fodder In General (AREA)

Abstract

Способ комплексной переработки каустобиолитов угольного ряда, преимущественно бурых углей и леонардита, в гуминовые органические и органоминеральные удобрения и в препараты с получением топливных брикетов включающий проведение основных процессов в непрерывных потоках; применение процессов выщелачивания на основе водных растворов с гидромодулем около 2, применение процессов подкисления с образованием выделения гуминовых кислот из жидкой фазы в тяжелую фазу - коагулированной пульпы, применение процессов механического разделения фаз в центробежном поле, применение жидкофазной механоактивации и диспергирования реакционных композиций перетиранием, использование остаточной «воды» в рециклах и включающий получение водорастворимых гуминовых кислот и топливных брикетов и обеспечивающий производство широкой линейки продуктов; осуществляют предварительное измельчение сырья до класса 03 мм, а для приготовления реакционных водных растворов осуществляют очистку и электрохимическое умягчение воды; применяют процесс жидко-фазного окисления сырья и применяют жидкофазную механоактивацию и/или механохимическую активацию с диспергированием реакционных композиций перетиранием и динамическим сдвигом слоев со статическими составляющими скоростей сдвига от единиц до десятков метров в секунду перерабатываемой среды, сопровождая эту механоактивацию, дозированным вводом в эту среду механической энергии 1040 MJ на куб. метр, со стабилизацией этого дозирования, не зависимо от дрейфа всех других параметров в этой перерабатываемой среде; при этом упомянутые процессы перетирания и сдвига формируют посредством статических и динамических характеристик; так динамическое - гидроимпульсное воздействие на перерабатываемую среду осуществляют в диапазоне плавающих частот от инфразвука до пограничных частот с ультразвуком, при этом также упомянутую переработку, во времени осуществляют, начиная с более высоких частот; при этом также, обеспечивают автоматическое поддержание максимальных параметров ввода механической энергии в перерабатываемую среду с автоматическим ее ограничением в подкавитационной зоне, для предотвращения «сваливания» механохимических реакторов в режимы кавитации.

Description

СПОСОБ КОМПЛЕКСНОЙ ПЕРЕРАБОТКИ БУРЫХ УГЛЕЙ
И ЛЕОНАРДИТА В ГУМИНОВЫЕ УДОБРЕНИЯ, ПРЕПАРАТЫ И
В ТОПЛИВНЫЕ БРИКЕТЫ И МЕХАНОХИМИЧЕСКИЙ РЕАКТОР ПЕРЕРАБОТКИ ВЫСОКОВЯЗКИХ СРЕД
Требование экологической безопасности человечества на планете определяет не только динамику, но и структуру продуктов питания. В последние годы в Миро- вом производстве сельскохозяйственной продукции наблюдается значительный рост доли продуктов питания вырабатываемых без применения минеральных удоб- рений, или с ограничением их использования. Наблюдается также и некоторая тен- денция отказа от продуктов питания животного происхождения, получение кото- рых связано с применением антибиотиков и биостимуляторов. Известной, хорошо себя зарекомендовавшей и уже используемой альтернативой, относительно усто- явшихся технологий сельскохозяйственных производств, являются технологии с применением гуматов.
Благодаря биологической активности Гуминовых Веществ, (ГВ) их используют в качестве стимуляторов роста растений, или как микроудобрения. ГВ успешно ис- пользуются в качестве структурообразователей и мелиорантов почв, они же акти- визируют деятельность почвенных микроорганизмов. ГВ могут применяться как детоксицирующие агенты на загрязнённых территориях. ГВ используются как не- специфические адаптогены и биогенные стимуляторы в медицине и как энтеросор- бенты в ветеринарии, [1]. Кроме того, ГВ, (Гуминовые кислоты - ГК) эффективно используют в животноводстве и птицеводстве, а также и в рыбоводстве.
Наиболее распространёнными технологиями производства ГВ веществ являют- ся технологии их экстракции из ископаемого сырья, например выщелачиванием.
Выделенные ГК представляют собой АРТЕФАКТ, и не потому, что в сырье име- ются ПРОТОГУ ИНОВЫЕ кислоты, которые, как полагали ранее, при выделении на воздухе изменяют свой состав, а потому, что происходят окислительно-гидролити- ί
ческие реакции из-за наличия в бурых углях сложноэфирных связей, что обуслов- ливает необходимость многократной обработки их щелочными растворами. При этом часто ГК получается больше их содержания в перерабатываемом сырье, [5, с.27]. С использованием выщелачивания производства полезных гуминосодержащих веществ развиваются в двух направлениях - получение балластных и безбалласт- ных коммерческих продуктов. Именно безбалластные гуматы чаще называют ПРЕ- ПАРАТА И или стимуляторами роста, а балластные гуматы - УДОБРЕНИЯМИ, что обусловлено различными способами их применения и дозировками, [2].
В процессе производства балластных гуматов гуминовые вещества не отделя- ют от сырья - всей угольной или торфяной массы. Их применяют в довольно высо- ких дозах, сопоставимых с общепринятыми дозами традиционных органических удобрений (обычные дозы 0,25 - 5 т/га, но могут быть и выше). Причем, производ- ство этих УДОБРЕНИЙ в ряде случаев предусматривает обогащение их элементами питания (азотом, фосфором, калием, микроэлементами) в ходе обработок химиче- скими реагентами.
Использование гуминовых веществ в виде препаратов обычно не сопровожда- ется каким-либо существенным влиянием на почвенное плодородие в смысле из- менения химических и физических характеристик почвы, так как концентрация гу- миновых препаратов чрезвычайно низка, а применение их часто ограничивается предпосевной обработкой семян, или внекорневыми подкормками растений. Бал- ластные гуминовые удобрения сочетают в себе некоторые свойства традиционных органических удобрений и классических гуминовых препаратов. Как и последние, гуминовые балластные удобрения обладают значительной физиологической актив- ностью, но одновременно они оказывают заметное рекультивирующее влияние на почву: улучшают структурное состояние, водно-физические свойства, способству- ют росту нитрификационной способности и увеличению подвижности фосфорных соединений.
Однако анализ известных способов приготовления органических гуматосодер- жащих УДОБРЕНИЙ и гуминовых ПРЕПАРАТОВ показывает не только большое разно- образие технологий их производства, но и большое их разнообразие по качествен- ным характеристикам, что и присутствует на мировых рынках. Большое разнообра- зие такой коммерческой продукции обусловлено с одной стороны специализацией свойств разных видов этой продукции, ориентированной на эффективность выра- щивания различных растений, и с другой стороны, это большое разнообразие мож- -но объяснить стремлениями создавать новые изобретения, отличающиеся от из- вестных, всевозможными улучшениями, или даже просто отличиями в целях ком- мерческого использования этих изобретений.
В связи с этими обстоятельствами представляется очень полезным показать возможности создания много тоннажных производств гуминосодержащих веществ по гибкой технологии, обеспечивающей «молниеносную» адаптацию таких произ- водств под изменяющиеся требования рынка, как это, например, присутствует в ав- томобилестроении.
Технологическая часть в группе представляемых изобретений ориентирована на сырьё бурые угли и их подвид - леонардит, что определяется двумя причинами :
• В общем случае практик выработки гуминосодержащих веществ бурые угли дают наибольший выход наиболее полезных композиций по сравнению с таким гуминосодержащим сырьём как торф, сапропель, сланцы, пелоиды и древесина, не говоря о природных водных ресурсах. Например, леонардит содержит до 85% гуминовых веществ, [1], [3], (морские воды до 1 мг/л., речные воды до 20 мг/л., болотные воды до 300 мг/л., почвы 1-42%, торф до 40%).
• Более лёгкой доступностью эффективных сырьевых ресурсов - бурых углей, в связи с огромными масштабами использования их в энергетике.
Учитывая последнее обстоятельство можно намечать географию возможных размещений производств, в связи с использованием группы представляемых изоб- ретений. Так, бурые угли обеспечивает около 4% выработки мировой энергии (13% электрогенерации Европы), но некоторые страны чрезвычайно зависят от исполь- зования бурого угля для производства электроэнергии, такие, как Греция (76%), Югославия (67%) и Чешская Республика (51%). Крупнейшим потребителем бурых углей является Германия, где 28% электроэнергии вырабатывается из бурого угля. В Австралии добыча углей низких сортов преобладает в штате Виктория, и потреб- ляется он на электростанциях, находящихся вблизи от места добычи, которые про- изводят 97% электроэнергии штата или 25% всей выработки электроэнергии Ав- стралии [4]. ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Представленная группа изобретений относится к области переработки каусто- биолитов угольного ряда, преимущественно буроугольного сырья, включая окис- ленный лигнит - леонардит, в частности к крупнотоннажному производству гуми- новых веществ агротехники, обеспечивает умеренные капитальные затраты и тех- нологическую себестоимость в производстве. Применение группы изобретений в комплексе, в связи с гибкостью представляемых технологий по выработке гумино- содержащих веществ обеспечивает более полную утилизацию сырья с увеличением эффективности его переработки благодаря «расширению» линейки вырабатывае- мой коммерческой продукции.
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Относительно технологий переработки буроугольного сырья в органо- минеральные удобрения и препараты известно множество решений, которые мож- но сгруппировать на основе физико-химических эффектов, (исключив редко при- меняемые процессы) :
• процессы размалывания углей на мелкие фракции ;
• окислительные процессы ;
• процессы выщелачивания ;
· процессы растворения, преимущественно в водной среде ;
• процессы электрохимические ;
• процессы кислотного осаждения ;
• процессы отстаивания ;
• процессы фильтрации, центрифугирования и декантации ;
· процессы сгущения и сушки выпариванием.
Большинство известных решений ориентированы на промышленное примене- ние как приготовление одного базового коммерческого продукта с его модифика- циями, например с использованием в нём добавок в виде минеральных удобрений и/или микроэлементов.
Представляемое же изобретение, в связи с его структурой, ориентировано на промышленное применение, сопровождаемое технологической гибкостью для про- изводства некоторой линейки продукции, а именно : • производство балластных органических удобрений, (суспензионные гели);"
• производство балластных органоминеральных удобрений, (суспензионные гели);
• производство гуминовых биологически активных препаратов, (безбалластные растворы композиций гуминовых кислот различных концентраций и с различ- ным минимально остаточным составом твёрдых фракций по их размерам);
• производство фульвокислот - биологически высокоактивных препаратов, (без- балластные растворы различных концентраций и с различным минимально остаточным составом твёрдых фракций по их размерам);
· производство гуминовых биологически активных препаратов, (безбалластные сухие соли гуминовых кислот);
• производство фульвокислот биологически высокоактивных препаратов, (без- балластные сухие соли фульвокислот - фульваты);
• производство топливных брикетов.
Известные, вышеупомянутые, технологические процессы переработки буро- угольного сырья в органоминеральные удобрения и препараты используются в их комбинациях. Например, угольное сырьё размалывают, затем его подвергают окис- лению и далее обрабатывают щёлочью, и потом следуют другие процессы. Но мо- жет быть и так, что после размалывания угольное сырьё окисляют сразу в щелоч- ной среде и дальнейшие технологические переделы могут быть идентичными. В связи с этим и в соответствии с изобретательским замыслом предлагаемого изобре- тения, ориентированного на технологическую гибкость, представляется целесооб- разным, что подбор аналогов должен быть несколько расширенным. Диктуется это тем, что физиологическая активность гуминовых препаратов в значительной мере зависит от характеристик сырья, его зольности и окисленное™ его гуминовых ве- ществ и от особенностей технологических процессов, [5, с.4], а также ввиду широ- ты диапазона использования гуминовых удобрений и препаратов. Так, например, фульвовые препараты, обладающие беспрецедентной биологической активностью, в предлагаемом изобретении представлены в составе линейки товарной продукции. Анализируя и обобщая известные технологические решения в ходе подготовки представляемого изобретения, ожидаемо было увидеть, что в целом, технологиче- ские процессы представляют собой некие комбинации, избранные из таких катего- -рий как: виды и концентрации реагентов, время переработки, [6, 1, 9, 12, 14, 16 23, 26, 29, 33, 38 - 41, 53 - 55, 59, 60, 63, 64, 66, 68, 87], гидромодуль, [9, 12, 16 н- 22, 26, 29, 33, 37 40, 53 + 55, 59, 60, 86, 87], водородный показатель рН, [9, + 12, 14, 16, 20, 22, 23, 26, 29, 31, 33, 41, 53 - 55, 59, 61, 63, 67, 68], вид переработки - изохорический, [14, 16, 18, 26, 39, 53, 55, 86], или в потоке, [15, 17, 19, 20, 22, 55], температура, [6, 7, 9, 13, 15, - 21, 40, 26, 29, 33, 36, 38, 39, 41, 52, 58, 59, 63, 64, 66, 68, 86, 87], статическое давление, [13, 36, 41, 58, 62, 63, 66], или приводятся неко- торые отдельные гидродинамические данные, такие как скорости вращения кон- кретных перемешивающих устройств и кавитаторов, [21, 29, 26, 38, 40, 41, 53, 55, 59, 87] скорости и ускорения центрифуг, [22, 41, 64], или частоты гидроакустиче- ских воздействий, [15, 18, 19, 60, 68], и даже удельные мощности звукового давле- ния на единицу площади перерабатываемых композиций, [20, 56, 60, 68], величины магнитной индукции [57] и её частоты [58], а также токи и напряжения, [53, 61, 65, 67], подводимые к перерабатываемым средам. При этом автором представляемого изобретения, за исключением российского решения [20], нигде не обнаружено ис- пользование такого параметра как ввод в перерабатываемую среду механоактива- ционной энергии, размерность которой Джоуль/метр кубический.
Это представляется важным, так как такой параметр «показывал бы» кинетику и численную механику локализованного воздействия на надмолекулярные структуры основного, например буроугольного, сырья и на активацию конверсии крупней- ших, протогуминовых, молекул. При этом очевидно, что часть механической энер- гии обеспечивает разрушение надмолекулярных структур, что можно интерпрети- ровать как увеличение реакционных площадей сырьевой компоненты и её динами- ческую очистку, другая же часть механической энергии неотъемлемо связана с по- нятием механохимической активации, благодаря которой, локализовано, создаются статические и разнонаправленные динамические давления в контактных зонах ре- акционных компонент.
Здесь очевидно и то, что механическая энергия будет преобразована в тепло пе- рерабатываемой среды, и это целесообразно учитывать, не зависимо от условий возможного внешнего нагревания реакционных смесей.
В связи с вышесказанным, в представляемом изобретении применяется концеп- -ция использования программируемого дозированного ввода в перерабатываемую среду механической энергии её активации в целях оптимизации технологического процесса. При этом такая концепция не отменяет возможности численных вариа- ций с теми, или иными реакционными компонентами, а дополняет их обеспечени- ем возможности численного варьирования вводом механической энергии в реакци- онные смеси. При этом в реакционных смесях могут программно и «плавно», по- средством регулирования сдвиговых, или ударно-сдвиговых воздействий, изме- няться такие параметры как амплитуда и частота удельного динамического давле- ния, скорость сдвига, локализованные пульсации температур и изменения темпера- туры в целом, а также время переработки.
В соответствии с изобретательским замыслом в понятие программного измене- ния дозировки ввода в перерабатываемые композиции механической энергии вхо- дит смысл использования выработки нескольких пилотных партий целевых про- дуктов, с вариациями технологических характеристик и, по результатам сравни- тельного анализа этих пилотных партий - программируются численные уставки, обеспечивающие подобранную оптимальность технологии производства в коммер- ческих объёмах. При этом понимается и то, что дозирование механической энергии в механохимических реакторах может быть в широких диапазонах и части этого диапазона условно можно связать с гидромодулем :
• режимы «энергетически умеренного» перемешивания, (гидромодуль 0, 15 1,5), применяемые например в [24, 25] ;
• режимы «энергетически повышенного» перемешивания и гидродинамической или акустической кавитации, (гидромодуль от 1,5 4 и выше), например [19, 26]; · режимы гидродинамической и энергетически развитой кавитации, т.е. с малыми χ - числами кавитации, [8, с. 236, 237] и при относительно больших скоростях потоков, (гидромодуль более от 2 до 300) ;
• режимы «высокоэнергетического перемешивания» - в составе представляемого изобретения, с автоматическим поддержанием параметров в подкавитационной зоне независимо от дрейфа всех остальных основных параметров, (гидромодуль от 0,9 и выше).
Здесь введенное в представленном изобретении, понятие подкавитационной зо- -ны, в соответствии с изобретательским замыслом, предполагает некоторую новую оптимизацию технологических процессов, основанную на следующем :
• При некотором составе условно фиксированных параметров механохимической переработки сырьевых компонент или полупродуктов, производительность, а иногда и качество вырабатываемой продукции оказываются прямо пропорцио- нальными массопереносу реакционных компонент, что очевидно связано с уве- личением вводимой механической энергии в перерабатываемую среду, однако до некоторых определённых пределов ;
· Одним из таких технически легко фиксируемых пределов является «порог» пе- рехода механохимического реактора в режим кавитации. С увеличением энер- гии этого режима чаще всего эффективность переработки соответствует экстре- мальной функции. При этом предполагается, что участок экстремальной функ- ции находящийся левее наибольшего её значения значительно меньше участка располагаемого правее наибольшего значения. На практике это приводит к то- му, что при больших энергиях кавитации наступают процессы сильной механо- деструкции перерабатываемых компонент и полезные вещества разрушаются. В связи с этим, одно из новых решений в представленном изобретении обеспе- чивает автоматическое поддержание режимов механохимических реакторов в под- кавитационной зоне, при которых ввод механической энергии в перерабатываемые среды столь большой, чем обеспечивается некоторый максимальный массоперенос реакционных компонент с одной стороны, и с другой стороны, обеспечивается ограничение вводимой в перерабатываемую среду механической энергии для предотвращения перехода работы реакторов в режимы кавитации. Такое ограниче- ние вводится в связи с тем, что иногда ультразвуковая обработка, включая кавита- ционную могут иметь значительный отрицательный эффект, [18, 19].
Известно американское изобретение [9], «МЕТОД ИЗВЛЕЧЕНИЯ МОЛЕКУЛ ФУЛЬ- вовой кислоты», ориентированное на крупномасштабное производство фульво- кислот, имеющих высочайшую степень биологической активности, извлекаемых из леонардита, без использования химических веществ, что позволяет получать ком- мерческий продукт, который может быть сертифицирован как «органический». Со- гласно этому изобретению гумусовый материал смешивают с водой и растворяют некоторое, небольшое количество молекул фульвокислот. Затем для увеличения выхода продукта, применяют биологическую переработку смеси, посредством микроорганизмов в присутствии кислорода в течение 1 - 7 дней, окисляя органиче- ские компоненты сырья. Затем применяют процесс микрофильтрации, в котором отделяют растворённые фульвокислоты от молекул гумина и от хотя-бы части мо- лекул гуминовых кислот. После чего может использоваться вакуумная сушка или вымораживание влаги с получением гранул фульвокислот.
Общими признаками с предлагаемым изобретением, являются использование сырьевого мелкодисперсного гумусового материала - леонардита, приготовление смеси сырья с водой, водная экстракция фульвокислот, фильтрация и вакуумная сушка с получением сухих солей фульвокислот.
Причины, препятствующие получению технического результата по выработке фульвокислот, как части, составляющей представляемое изобретение, по сравне- нию с изобретением, описанным в [9] :
• недостаточная гибкость технологии, не обеспечивающая широту линейки вы- пускаемой товарной продукции (не «представлены» балластные органические и органоминеральные удобрения в виде суспензионных гелей, безбалластные рас- творы композиций гуминовых кислот, безбалластные растворы фульвокислот,. топливные брикеты) ;
• низкая производственная мощность в части технологических регламентов ос- новного оборудования в связи со временем переработки сырья в фульвокислоты за 1 7 дней, против 10 20 минут по представляемому изобретению ;
• отсутствие применения механоактивации в процессах экстракции, (растворение и биопереработка-окисление), в т.ч. адаптивно-оптимизированной, что обуслов- ливает относительно небольшой выход продукта;
• отсутствие процессов декантации центрифугированием и осаждения гуминовых веществ значительно разгружающих работу фильтров ;
• отсутствие использования летучих веществ содержащихся в исходном угле ; · отсутствие утилизации остаточного угля - в коммерческий продукт ;
• отсутствие утилизации отходящей влаги при относительно большом гидромо- дуле 7 ^- 8 ; • отсутствие использования теплоты сгорания остаточного угольного сырья.
Известно американское изобретательское решение, касающееся также получе- ния фульвиковых препаратов, [10], «ИЗВЛЕЧЕНИЕ ФУЛЬВИКОВЫХ ПОЛЕЗНЫХ ИСКО- ПАЕ ЫХ из ГУМИНОВЫХ ВЕЩЕСТВ». Концепцией этого изобретения является до- стижение цели - получать фульвиковые растворы, имеющие высокую биологиче- скую активность и безопасные для внутреннего и наружного применений людям и животным, а также для опрыскивания листьев растительности. Что достигается от- носительно просто. Безопасность обеспечивается тем, что в технологическом про- цессе не используются кислоты, используются вода и те щелочные экстрагенты, которые безопасны, например гидроксиды кальция и магния, а понижение водо- родного показателя рН обеспечивают простым отстаиванием раствора. После от- стоя раствора, поднявшуюся фракцию фульвокислот собирают.
Общими признаками с представляемым изобретением, являются использова- ние сырья, содержащего комплексы гуминовых веществ, очень вероятно процесс измельчения сырья, (нет данных), использование воды в процессе выщелачивания и собственно процесс выщелачивания, выделение, (отличающимися процессами) фульвиковых компонент из раствора в жидком виде.
Причины препятствующие получению технического результата по выработке фульвокислот, как части, составляющей представляемое изобретение, по сравне- нию с изобретением, описанным в [10] :
• недостаточная гибкость технологии, не обеспечивающая широту линейки вы- пускаемой товарной продукции (не «представлены» балластные органические и органоминеральные удобрения в виде суспензионных гелей, сухие фульваты, топливные брикеты) ;
• низкая производственная мощность в части технологических регламентов ос- новного оборудования в связи со временем, переработки сырья в фульвокисло- ты, в связи с относительно длительным, (нет данных) процессом естественного отстаивания раствора, против 10 -^ 20 минут по представляемому изобретению ; · отсутствие применения механоактивации в процессе экстракции, в т.ч. адаптив- но-оптимизированной, что обусловливает выход продукта относительно не- больших концентраций ; • отсутствие процессов декантации центрифугированием и осаждения гуминовых веществ и фильтрации, что снижает выход продукта из раствора ;
• отсутствие использования летучих веществ содержащихся в сырье ;
· отсутствие утилизации остатков сырья - в коммерческий продукт ;
• отсутствие утилизации отходящей влаги, в составе остатков сырья ;
• отсутствие использования теплоты сгорания остаточного сырья.
Известно американское изобретение [11], «ИЗВЛЕЧЕНИЕ из ГУМИНОВЫХ ВЕ-
ЩЕСТВ ФУЛЬВИКОВЫХ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ, ВИТАМИНОВ, АМИНОКИСЛОТ, ФЕР- МЕНТОВ И ФИТО НУТРИЕНТОВ». Технологическая сущность этого изобретения почти ни чем не отличается от вышеописанного изобретения [10], за исключением переч- ня получаемых органических веществ, который расширен в соответствии с наиме- нованием этого изобретения - [1 1]. В связи с этим здесь не представляется целесо- образным описывать общие признаки с предлагаемым изобретением и описывать причины препятствующие получению технического результата по выработке фульвокислот, и других продуктов как части составляющей представляемое изоб- ретение, по сравнению с изобретением, описанным в [11].
Известно американское изобретение [12], «УДОБРЕНИЕ». По этому изобрете- нию, из природных органических веществ, предпочтительно из торфа или угля, по- лучают органические удобрения, в составе которых присутствует органический уг- лерод.
Согласно этому изобретению вырабатывается три группы по видам продуктов:
• линейка из 16 продуктов, представляющих собой «жидкие», мало балластные органоминеральные и высококонцентрированные удобрения с содержанием вла- ги около 60 80%, при начальном гидромодуле технологического процесса 6 н- 13, и с практически нейтральным показателем рН = 6,5 7 ;
• «жидкая» кальций-пропионатная, мало балластная композиция с содержанием влаги около 70%, с нейтральным показателем рН = 6,5 + 7, представляющая со- бой композицию питательных веществ, улучшающую клеточную структуру рас- тений и являющаяся - биоцидом широкого спектра действия, успешно борюща- яся с болезнями растений, (в списке 22 болезни) ;
• условно сухое, (15 20% влаги) балластное органоминеральное удобрение, по- -лучаемое из мелкодисперсного торфа, пропионовой кислоты с добавлением сульфата калия или хлорида калия и микроэлементов.
Для обеспечения свойств безопасности продуктов по этому изобретению, [12] в первичных технологических переделах, при выщелачивании физиологически ак- тивных органических углеродных веществ применяют гидроксид калия, использу- емый, например, в пищевой промышленности, с гидромодулем 6 13. Что же каса- ется использования кислот, то здесь безопасность продуктов обеспечивается при- менением этилендиаминтетрауксусной кислоты, (ТРИЛОН Б), или применением пропионовой кислоты.
Первая, ТРИЛОН Б - это ион коагулянт. Схема действия его основана на извле- чении ионов металла из нерастворимых солей металлов и замещения их на ионы натрия, почти все соли, которого растворимы в воде, причем независимо от ва- лентности металла 1 молекула трилона реагирует с 1 молекулой металла.
Вторая, пропионовая кислота - это безопасный консервант в пищевой промышлен- ности, которая также используется в производстве лекарств. Кроме того, эта кисло- та препятствует росту плесени и некоторых бактерий.
Это относительно новое изобретение [12], (американский патент 201 1 года), показывает современные и передовые достижения в агрохимии, посредством кото- рых могут высокоэффективно выращиваться продукты питания, определяемые как органические, и соответственно этому могут сертифицироваться.
В связи с этим использование представляемого изобретение, как комплекса технологических аппаратов обеспечивает производство таких же, или им подобных органических удобрений, а кроме того и других. Написанное несколько выше об- суждение компонентов изобретения [12] не может рассматриваться как приор итет- ное против предлагаемого изобретения, хотя-бы потому, что предлагаемое изобре- тение, (в составе группы) ориентировано в целом на функциональную структуру - комплекс технологических аппаратов, с новыми свойствами, как самих аппаратов, так и функциональной структуры. Обсуждение компонентов изобретения [12] здесь приведено для описания современной ситуации в области соответствующей техники и не истолковывается как допущение, что обсуждённое имеет приоритет.
Общими признаками с представляемым изобретением, являются : • использование основного сырья, содержащего природные органические угле- родные комплексы - гуминовые вещества, (уголь) ;
• расширенная линейка по видам товарной продукции ;
· процессы измельчения основного сырья ;
• процессы жидкофазного выщелачивания в водных растворах ;
• процессы обработки полу продуктовых смесей кислотами, для понижения пока- зателей рН ;
• процессы добавления в перерабатываемые полупродукты минеральных веществ и органических кислот ;
• процессы добавления в перерабатываемые полупродукты микроэлементов ;
Причины препятствующие получению технического результата по выработке органо-минеральных удобрений и препаратов, как части, составляющей представ- ляемое изобретение, по сравнению с изобретением описанным в [12] :
· недостаточная гибкость технологии, не обеспечивающая широту линейки вы- пускаемой товарной продукции, (не «представлены», безбалластные растворы фульвокислот, сухие фульваты и топливные брикеты) ;
• низкая производственная мощность в части технологических регламентов ос- новного оборудования в связи со временем полной переработки сырья в про- дукты за 13 25 часов, против 10 + 20 минут по представляемому изобретению;
• отсутствие применения механоактивации в процессе экстракции, в т.ч. адаптив- но-оптимизированной, что обусловливает пониженную концентрацию органи- ческого углерода - в полу продуктовом удобрении ;
• отсутствие процессов активной декантации центрифугированием и фильтрации, что обусловливает пониженную концентрацию органического углерода - в полу продуктовом удобрении ;
• отсутствие утилизации отходящей влаги, в составе остатков сырья ;
• отсутствие использования летучих веществ содержащихся в сырьевом угле ;
• отсутствие утилизации остаточного органического сырья, например угля в ком- мерческий продукт ;
• отсутствие использования теплоты сгорания остаточного органического сырья.
Известно американское изобретение [13], «ИЗВЛЕЧЕНИЕ ГУМИНОВЫХ КИСЛОТ». Метод извлечения гуминовых кислот заключается в использовании сырьевого окисленного угля, который смешивают с водным раствором гидроксида натрия, полученную смесь нагревают, под давлением 0,5 МПа, до температуры 100 160 градусов С. При таких параметрах, с гидромодулем 5 7, смесь выдерживают 1 2 часа, чем осуществляют экстракцию гуминовых кислот. Затем, посредством сепа- рации продукт отделяется от остатков.
Общими признаками с представляемым изобретением, являются :
• использование основного сырья - окисленный уголь ;
· очень вероятно, (не приводится) процессы измельчения угля ;
• процессы жидкофазного выщелачивания в водных растворах ;
• процессы активной декантации центрифугированием.
Причины препятствующие получению технического результата по извлечению гуминовых кислот, как части, составляющей представляемое изобретение, по срав- нению с изобретением описанным в [13] :
• недостаточная гибкость технологии, не обеспечивающая широту линейки вы- пускаемой товарной продукции, (не «представлены» балластные органические и органоминеральные удобрения в виде суспензионных гелей, безбалластные рас- творы фульвокислот, сухие фульваты и топливные брикеты) ;
· низкая производственная мощность в части технологических регламентов ос- новного оборудования в связи со временем полной переработки сырья в про- дукты за 1,5 2,5 часа, против 10 20 минут по представляемому изобретению;
• относительно повышенные энергозатраты, в связи с работой реактора при по- вышенных температурах под давлением ;
· отсутствие применения механоактивации в процессе экстракции, в т.ч. адаптив- но-оптимизированной, что обусловливает некоторое понижение концентрации гуминовых кислот в готовом продукте ;
• отсутствие утилизации отходящей влаги, в составе остатков сырья ;
• отсутствие использования летучих веществ содержащихся в сырьевом угле ; · отсутствие использования теплоты сгорания остаточного сырья;
• отсутствие утилизации остаточного сырья в коммерческий продукт.
Известно американское изобретение [14], «МЕТОД ПРОИЗВОДСТВА ФУЛЬВАТНОГО КАЛЬЦИЯ ИЗ ГУМУСНОГО МАТЕРИАЛА». Изобретение предполагает использование леонардита, как источника сырья, априорно содержащего наибольшее количество гуминовых веществ. Технология производства фульватного кальция начинается с того, что сырьё дробят в молотковой мельнице и смешивают его с водой и гидрок- сидом натрия в соотношении, обеспечивающем водородный показатель рН = 10,0. Далее щелочной раствор перемешивается с углем, при гидромодуле 175 300 в те- чение 15 30 минут, в ходе чего экстрагируются гуминовые и фульвовые кислоты, а гумин остаётся не растворимым. Затем добавляя в полученную суспензию хлори- стоводородную кислоту, в течение 15 30 минут, с перемешиваем суспензии, «осаждают» гуминовые кислоты в твёрдый вид. Что осуществляется уже с показа- телем рН = 4,5. При этом фульвовые кислоты остаются в этой суспензии в раство- рённом виде. Затем используя сгустительный аппарат и добавляя в суспензию фло- кулянт, в течение 1 часа формируют из твёрдых частиц гуминовых кислот крупные и устойчивые хлопья. Далее из сгустителя, раствор уже фульвиковых кислот, отде- лённый от твёрдых фракций направляют в отстойник, а из нижней части сгустителя выводится высококонцентрированная суспензия в некий аппарат, так называемый подъёмник. Посредством которого из суспензии выделяется раствор фильтрата, ко- торый добавляют в вышеупомянутый процесс экстракции, а оставшиеся отходы выводятся из того же подъёмника.
В отстойнике к раствору фульвиковых кислот добавляют гидроксид кальция, перемешивая состав около 15 минут, при этом поднимается водородный показатель рН до 13,5. Чем обеспечивается осаждение фульвиковых кислот в виде фульвата кальция. Из суспензии которого, с некоторым подсушиванием, на фильтре ртмы- ваются отходы в виде некого раствора, с получением, таким образом, продукта - фульвата кальция, в дальнейшем включая его гранулирование.
Общими признаками с представляемым изобретением, являются в том числе технологические процессы, обеспеченные составом оборудования в представляе- мом изобретении :
· использование наилучшего, из возможных, сырья - леонардита ;
• размалывание сырья до мелких фракций ;
• экстракция гуминовых кислот в водно-щелочных растворах ; • «осаждение» гуминовых кислот из раствора посредством применения кислоты ;
• применение флокулянтов для агрегации мелкодисперсных частиц гуминовых кислот в крупные и устойчивые хлопья ;
· процессы грубого разделения технологической суспензии на твёрдую и жидкую фазы, с получением полу продуктового раствора ;
• процессы фильтрации полу продуктового раствора, (отличающиеся «обратной» технологической функциональностью - в изобретении [14] полупродукт в твёр- дой фазе, после его «осаждения повышением рН до 13,5; а по представляемому изобретению полупродукт в жидкой фазе) ;
• процессы просушки продукта.
Причины препятствующие получению технического результата по производ- ству фульватов, как части, составляющей представляемое изобретение, по срав- нению с изобретением [14] :
· недостаточная гибкость технологии, не обеспечивающая широту линейки вы- пускаемой товарной продукции, (не «представлены» балластные органические и органоминеральные удобрения в виде суспензионных гелей, безбалластные рас- творы композиций гуминовых кислот, безбалластные сухие соли гуминовых кислот, безбалластные растворы фульвокислот и топливные брикеты) ;
· низкая производственная мощность в части технологических регламентов ос- новного оборудования в связи со временем полной переработки сырья в про- дукт за 2 - 2,5 часа, против 10 20 минут по представляемому изобретению;
• отсутствие применения механоактивации в процессе экстракции, в т.ч. адаптив- но-оптимизированной, что обусловливает некоторое понижение концентрации гуминовых кислот в готовом продукте ;
• отсутствие утилизации отходящей влаги, в составе остатков сырья и в составе отходящего раствора ;
• отсутствие использования летучих веществ содержащихся в сырьевом угле ;
• отсутствие использования теплоты сгорания остаточного сырья;
· отсутствие утилизации остаточного сырья в коммерческий продукт.
Известно технологическое решение, представленное в [16], «СПОСОБ ВЫДЕЛЕ- нкя ГУМИНОВЫХ КИСЛОТ». В этом, относительно простом, решении используют «классическую» последовательность технологических переделов, а особенностью изобретения является использование ТРИЭТАНОЛАМИНОВОЙ СОЛИ ЛАУРИЛСУЛЬФА- ТА. Что при упомянутой простоте обеспечивает получение солей гуминовых кислот с выходом до 99,4 %.
Здесь выделение гуминовых кислот из бурого угля ведут путём экстракции 2, 2,5 % водным щелочным раствором с триэтаноламиновой солью лаурилсульфата, используемых в весовом соотношении 1 : 0,25, при 85 -5- 90 градусах С и с гидромо- дулем около 10, с последующим выделением полупродукта посредством разбавле- нием реакционной смеси водой в 1,5 раза и подкислением до рН = 3,5 4, с пере- мешиваем. Далее полупродукт фильтруют и высушивают.
Общими признаками с представляемым изобретением, являются :
• использование буроугольного сырья ;
• размалывание сырья до мелких фракций, (не указано, но очень вероятно) ;
· экстракция гуминовых кислот в водно-щелочных растворах ;
• «осаждение» гуминовых кислот из раствора посредством применения кислоты ;
• процесс фильтрации полу продуктовой суспензии ;
• процесс просушки фильтрата до товарного продукта.
Причины препятствующие получению технического результата по пройзвод- ству фульватов, как части, составляющей представляемое изобретение, по срав- нению с изобретением [16] :
• недостаточная гибкость технологии, не обеспечивающая широту линейки вы- пускаемой товарной продукции, (не «представлены» балластные органические и органоминеральные удобрения в виде суспензионных гелей, безбалластные рас- творы композиций гуминовых кислот, безбалластные растворы фульвокислот, безбалластные сухие соли - фульваты и топливные брикеты) ;
• относительно низкая производственная мощность в части технологических ре- гламентов основного оборудования в связи со временем полной переработки сырья в продукт, около 1 часа, против 10 20 минут по представляемому изоб- ретению;
• отсутствие применения механоактивации в процессе экстракции, в т.ч. адаптив- но-оптимизированной, что обусловливает применение дополнительного реаген- -та и увеличивает время переработки ;
• отсутствие утилизации отходящей влаги, в составе остатков сырья и в составе отходящего раствора ;
· отсутствие использования летучих веществ содержащихся в сырьевом угле ;
• отсутствие использования теплоты сгорания остаточного сырья;
• отсутствие утилизации остаточного сырья в коммерческий продукт.
Известно, близкое к «классическому», технологическое решение [17], «ТЕХНО- логия ПОЛУЧЕНИЯ РАСТВОРИМЫХ ГУМАТОВ из ТОРФА». Согласно этой технологии торф измельчают до 1 2 мм, смешивают с 2 % раствором кальцинированной со- ды, или гидроксидом натрия, (гидромодуль около 10), и обрабатывают эту смесь в механическом диспергаторе. Окончательное извлечение гуминовых кислот осу- ществляют в реакторе при подогреве суспензии до 80 + 10 градусов С, с интенсив- ным её перемешиваем 0,5 1,0 час. При этом реактор запитывается острым паром от внешнего источника посредством эжектора. Непрореагировавший торф отделя- ется от раствора гуматов центрифугой, с промывкой дополнительной водой. Про- мытый осадок направляют в отвал, а промывочную воду из центрифуги (с целью уменьшения потерь гуматов) подают на приготовление содового раствора.
Полученный слабый 2 % раствор гуматов упаривают под некоторым вакуумом до 15 % концентрации.
Общими признаками с представляемым изобретением, являются :
• использование близкого по составу сырья ;
• проведение основных процессов в потоке ;
• размалывание сырья до мелких фракций ;
· экстракция гуминовых кислот в водно-щелочных растворах ;
• механохимическая активации в ходе экстракции ;
• отделение балластов от полу продуктовой суспензии центрифугированием ;
• вакуумная сушка ;
• использование водной компоненты в рециклах.
Причины препятствующие получению технического результата по производ- ству гуминовых кислот, как части, составляющей представляемое изобретение, по сравнению с технологией описанной в [17] : • недостаточная гибкость технологии, не обеспечивающая широту линейки вы- пускаемой товарной продукции, (не «представлены» балластные органические и органоминеральные удобрения в виде суспензионных гелей, безбалластные рас- творы фульвокислот, безбалластные сухие гуматы, безбалластные сухие соли - фульваты и топливные брикеты) ;
• относительно низкая производственная мощность в части технологических ре- гламентов основного оборудования в связи со временем полной переработки сырья в продукт, 0,5 1 час, против 10 20 минут по представляемому изобре- тению;
• отсутствие применения в процессе экстракции адаптивно-оптимизированной механоактивации, что увеличивает время переработки сырья и обусловливает относительно небольшой выход продукта - 20,6 % на сухой торф ;
• отсутствие использования летучих веществ содержащихся в сырье ;
· отсутствие использования теплоты сгорания остаточного сырья;
• отсутствие утилизации остаточного сырья в коммерческий продукт.
Известно изобретение [18], «СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ ГУМИНОВЫХ КИСЛОТ ИЗ БУРОГО
УГЛЯ». Здесь при обработке бурого угля ИНФРАЗВУКОМ, В относительно широком классе 2...6 мм, аммиаком, при температуре всего лишь 20 + 30 градусов С и с гид- ромодулем около 9, получают выход гуминовых кислот 96 % ! При этом время пе- реработки сырья составляет всего лишь 5 -5- 6 минут.
В этом изобретении существует очень значимая исследовательская ценность, экспериментально показывающая, что с повышением температуры переработки буроугольного сырья свыше 30 градусов до 100 градусов С - выход гуминовых кислот снижается почти вдвое.
Здесь же [18], показано, что обработка водоаммиачной суспензии ИНФРАЗВУКО- выми колебаниями с частотами 15 -5- 20 Гц, по сравнению с весьма популярными процессами с применением ультразвука, выход гуминовых кислот больше в 2,5 2,7 раза ! При этом продолжительность экстракции уменьшается в 17 -5- 24 раза ! Общими признаками с представляемым изобретением, являются :
• использование буроугольного сырья ;
• использование буроугольного сырья близких фракций ; • проведение процессов экстракции при низких температурах ;
• применение низкочастотных механоактивационных воздействий на перераба- тываемую среду ;
· продолжительность технологических процессов - единицы минут.
Причины препятствующие получению технического результата по производ- ству гуминовых кислот, как части, составляющей представляемое изобретение, по сравнению с технологией описанной в [18] :
• отсутствие технологической гибкости, производится только один продукт - рас- твор балластных гуминовых кислот, (не «представлены» балластные органоми- неральные удобрения в виде суспензионных гелей, безбалластные растворы гу- миновых кислот, безбалластные растворы фульвокислот, безбалластные сухие гуматы, безбалластные сухие соли - фульваты и топливные брикеты) ;
• низкая производственная мощность обусловленная малым объёмом реактора ; · применение технологии изохорного типа ;
• отсутствие применения в процессе экстракции адаптивно-оптимизированной механоактивации, что могло бы дополнительно сократить время переработки сырья ;
• отсутствие использования летучих веществ содержащихся в сырье ;
Известно изобретение [19], «СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГУМИНОВЫХ КИСЛОТ и
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ». Согласно этому изобретению из окислен- ного бурого угля, или из торфа получают высококонцентрированный - 18 % рас- твор гуминовых кислот, применяя выщелачивание, с гидромодулем - 2 и сопро- вождающееся НИЗКОЧАСТОТНЫМИ акустическими колебаниями. Процесс выщела- чивания ведётся при оптимальной температуре 60 + 80 градусов С, в течение 5 - О секунд. При этом извлечение гуминовых кислот составляет 98,2 -s- 100 %.
В этом изобретении [19] декларируется, что благодаря применению НИЗКОЧА- стотных АКУСТИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ при некотором эффекте вибрирующих кави- тационных струй время переработки угля сокращается в сотни РАЗ, как и произво- дительность процесса также в сотни РАЗ !
Общими признаками с представляемым изобретением, являются :
• использование сырья - каустобиолитов угольного ряда ; • использование буроугольного сырья близких фракций ;
• проведение процессов экстракции при низких температурах ;
• проведение технологических процессов в потоке ;
· продолжительность технологических процессов - единицы минут.
• применение низкочастотных механоактивационных воздействий на перераба- тываемую среду ;
• механическое разделение твёрдой и жидкой фаз.
Причины, препятствующие получению технического результата по пройзвод- ству гуминовых кислот, как части, составляющей представляемое изобретение, по сравнению с технологией, описанной в [19] :
• отсутствие технологической гибкости, производится только один продукт - без- балластный раствор гуминовых кислот, (не «представлены» балластные органи- ческие и органоминеральные удобрения в виде суспензионных гелей, безбал- ластные растворы фульвокислот, безбалластные сухие гуматы, безбалластные сухие соли - фульваты и топливные брикеты) ;
• отсутствие применения в процессе экстракции адаптивно-оптимизированной механоактивации, что могло бы оптимизировать технологические процессы от- носительно характеристик различного сырья из угольного ряда каустобиолитов; · отсутствие использования летучих веществ содержащихся в сырье ;
• отсутствие использования теплоты сгорания остаточного сырья;
• отсутствие утилизации остаточного сырья в коммерческий продукт.
Известно российское изобретение [23], «СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА КОНЦЕНТРАТА
ГУМИНОВОЙ КИСЛОТЫ ИЗ БУРОГО УГЛЯ И ИНИЯ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА КОНЦЕНТРАТА ГУМИНОВОЙ КИСЛОТЫ». Это способ, включающий измельчение бурого угля до по- лучения микрочастиц, приготовление суспензии в слабом растворе щелочи и экс- трагирование, при механическом перемешивании суспензии в реакторе-смесителе, из микрочастиц угля гуминовой кислоты, характеризующийся тем, что уголь под- вергают двухступенчатому измельчению, при этом на второй ступени измельчения применяют классическую высокоскоростную стержневую мельницу, а при пере- мешивании суспензии в реакторе-смесителе одновременно воздействуют на нее ультразвуком в течение 7- 15 мин, далее производят разделение твердой фазы от жидкой путем осаждения нерастворимого угля-золы в отстойнике в течение 15-20 минут, а жидкую фазу подают в крекинг-реактор, вводят катализатор - соляную кислоту, осуществляют расщепление жидкой фазы на воду и гуминовую кислоту 90%-ной, 70%-ной и 40%-ной концентрации после отстоя в течение не менее 24 ч, при этом, изменяя концентрацию вводимой в крекинг-реактор соляной кислоты, регулируют РН товарных концентратов гуминовых кислот, а воду возвращают на рецикл в реактор-смеситель.
Общими признаками с представляемым изобретением, являются :
· использование буроугольного сырья близких фракций ;
• дробление буроугольного сырья ;
• очень вероятно (не указано) проведение процессов экстракции и расщепления реакционных смесей на гуминовые кислоты и «воду» при низких температурах ;
• проведение большей части технологических процессов в подобных аппаратах ; · продолжительность технологических процессов - единицы минут ;
• применение механоактивационных воздействий на перерабатываемую среду ;
• механическое и гравитационное разделение фаз.
• применение отработанной «воды» в рециклах.
Причины препятствующие получению технического результата по производ- ству гуминовых кислот, как части, составляющей представляемое изобретение, по сравнению с технологией описанной в [23] :
• отсутствие технологической гибкости, производится продукты только одного вида - безбалластные растворы (гели) гуминовых кислот, различной концентра- ции, (не «представлены» балластные органические и органоминеральные удоб- рения в виде суспензионных гелей, безбалластные растворы фульвокислот, без- балластные сухие гуматы, безбалластные сухие соли - фульваты и топливные брикеты) ;
• отсутствие применения в процессе экстракции адаптивно-оптимизированной механоактивации, что могло бы оптимизировать технологические процессы от- -носительно характеристик применяемого сырья - бурого угля и могло-бы разно- образить использование сырья из угольного ряда каустобиолитов;
• отсутствие использования летучих веществ содержащихся в сырье ; • отсутствие использования теплоты сгорания остаточного сырья;
• отсутствие утилизации остаточного сырья в коммерческий продукт.
Известно российское изобретение [20], «СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОРГАНОМИНЕРАЛЬ- ных УДОБРЕНИЙ», заключающийся в том, что предварительно приготавливают смесь раствора щелочи с уровнем рН не менее 12, с любым каустобиолитовым сы- рьём угольного ряда, после чего производят кавитационное диспергирование воз- действием ультразвуковым излучением из РАСЧЕТА УДЕЛЬНОЙ мощности 1 - 4 Вт на 1 см3 в зоне обработки смеси в течение 5 - 5 минут. Затем в эту смесь добав- ляют ортофосфорную кислоту в количестве обеспечивающем снижение показателя рН до 2 -г- 1. Далее обрабатывают этот раствор ультразвуковым излучением тех же параметров в течение того же диапазона времени, после чего полученный раствор смешивают со щелочью, в количестве, обеспечивающем нейтрализацию раствора до рН 7 -г- 7,5 и далее вводят в полученное жидкое гуминовое удобрение питатель- ные микроэлементы.
В результате чего получают балластные гуматы в жидком виде.
Важным обстоятельством в рассматриваемом изобретении представляется неко- торая возможность контроля механоактивации применяемой в ходе переработки реакционных смесей, это дозирование механической энергии в эти смеси.
Общими признаками этого изобретения [20] с представляемым изобретением, являются :
• использование сырья - каустобиолитов угольного ряда ;
• дробление сырья, (не указано, но очень вероятно) ;
• очень вероятно (не указано) проведение процессов экстракции при низких тем- пературах ;
• сравнительно близкая продолжительность технологических процессов ;
• применение ДОЗИРОВАННЫХ МЕХАНОА ТИВАЦИОННЫХ ВОЗДЕЙСТВИЙ на перера- батываемые реакционные композиции.
Причины препятствующие получению технического результата по производ- -ству гуминовых кислот, как части, составляющей представляемое изобретение, по сравнению с технологией описанной в [20] :
• отсутствие технологической гибкости, производится только один продукт - бал- -ластный раствор (суспензии, гели) гуминовых кислот с микроэлементами, (не «представлены» безбалластные органические и органоминеральные удобрения в виде суспензионных гелей, безбалластные растворы фульвокислот, безбалласт- ные сухие гуматы, безбалластные сухие соли - фульваты и топливные брикеты);
• отсутствие применения в процессе экстракции адаптивно-оптимизированной механоактивации, что могло бы оптимизировать технологические процессы от- носительно характеристик разного сырья - каустобиолитов угольного ряда ;
• отсутствие процесса рецикла «воды» ;
· отсутствие использования летучих веществ содержащихся в сырье ;
• отсутствие использования теплоты сгорания остаточного сырья;
• отсутствие утилизации остаточного сырья в коммерческий продукт.
Известно российское изобретение [21], «СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АЗОТОСОДЕРЖА- щих ГУМИНОВЫХ УДОБРЕНИЙ ИЗ ТОРФА». Здесь ведут переработку торфа водным раствором аммиака при его концентрации 0,5 5,0 % в течение 30 минут в ротор- ном кавитационном аппарате, а затем добавляют пероксид водорода в количестве 5 20 % от массы абсолютно сухого торфа и проводят окисление при интенсивном кавитационном воздействии в течение 15 + 60 мин при температуре 60 градусов С, при гидромодуле 2. Затем от полученной смеси центрифугированием отделяют жидкую фазу, из которой посредством вакуумной сушки готовят сухой продукт.
Общими признаками с представляемым изобретением, являются :
• использование сырья из каустобиолитов угольного ряда ;
• дробление сырья, (не указано, но очень вероятно) ;
• проведение основных процессов переработки сырья при низких температурах ; · применение механоактивационных воздействий на перерабатываемые реакци- онные композиции ;
• близкие значения гидромодуля ;
• применение процессов активного механического разделения реакционных сме- сей на твёрдую и жидкую фазы ;
· применение процессов концентрации жидких фаз до условно сухого продукта посредством вакуумной сушки.
Причины препятствующие получению технического результата по произвол- -ству гуминовых веществ, как части, составляющей представляемое изобретение, по сравнению с технологией описанной в [21] :
• отсутствие технологической гибкости, производится только один продукт - условно сухое безбалластное гуминовое азотосодержащее удобрение, (не
«представлены» балластные органические и органоминеральные удобрения - суспензионные гели, безбалластные растворы композиций гуминовых кислот, безбалластные растворы фульвокислот, безбалластные сухие соли - фульваты и топливные брикеты);
· отсутствие применения в основных процессах переработки реакционных ком- позиций адаптивно-оптимизированной механоактивации, что могло бы -улуч- шить эффективность технологических процессов ;
• отсутствие процесса рецикла воды ;
• отсутствие использования летучих веществ содержащихся в сырье ;
· отсутствие использования теплоты сгорания остаточного сырья;
• отсутствие утилизации остаточного сырья в коммерческий продукт.
Известно российское технологическое решение, представленное в [6, 7],
«УСТАНОВКА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ГУМИНОВЫХ ВЕЩЕСТВ». Здесь эффективность транс- формации бурых углей в гуминовые вещества основана на возможности частичной пере конфигурации потока перерабатываемой среды по оборудованию, в случае использовании сырьевого угля с низким выходом гуминовых веществ. Технологи- ческое решение представлено следующими переделами :
• Дробление бурого угля до класса 0..2 мм ;
• Обеспечение влагосодержания в угле не менее 30% ;
· Перемешивание дроблёного влажного угля с сухой щёлочью ;
• Выдержка углещелочной смеси при комнатной температуре до полного раство- рения щёлочи во влаге угля, 1 час ;
• Полная просушка углещелочной смеси посредством продувки её воздухом с температурой 130 150 градусов С, в течение 4' -=- 7 часов ;
· Изохорная экстракция водой при температуре 90 + 100 градусов С, 1 час ;
• Микрофильтрация суспензионного экстракта ;
• При необходимости, концентрация экстракта на установке обратного осмоса ; • Просушка полученного раствора гуматов горячим воздухом до пастообразного состояния ;
• Вакуумная просушка гуматов до порошков, с влажность 8 -МО %.
В этой технологии общими признаками, с предлагаемым изобретением являют- ся наличие технологической гибкости - возможность пере конфигурации потока перерабатываемой среды по оборудованию, дробление сырьевого угля, обеспече- ние регламентируемых содержаний влаги, сильно отличающийся процесс экстрак- ции, фильтрация экстрактов и вакуумная просушка до порошкообразного состоя- ния препаратов.
Причины, препятствующие получению технического результата, который обеспечивается представляемым изобретением по сравнению с технологией, опи- санной в [6, 7] :
• недостаточная гибкость технологии, не обеспечивающая широту линейки вы- пускаемой товарной продукции, (не «представлены» балластные органические и органоминеральные удобрения в виде суспензионных гелей, безбалластные рас- творы композиций гуминовых кислот, безбалластные растворы фульвокислот, топливные брикеты) ;
• низкая производственная мощность в части технологических регламентов ос- новного оборудования в связи со временем переработки сырья в гуминовые ве- щества за 6 9 часов, против 10 20 минут по представляемому изобретению ;
• отсутствие жидкофазного окислительного процесса обеспечивающего значи- тельное увеличение выхода гуминовых веществ, как это указано в [27] ;
• отсутствие применения механоактивации в процессе экстракции, в том числе адаптивно-оптимизированной;
• отсутствие процессов декантации центрифугироваем и осаждения гуминовых веществ значительно разгружающих работу фильтров ;
• отсутствие использования летучих веществ содержащихся в исходном угле ;
• отсутствие утилизации остаточного угля - в коммерческий продукт ;
· отсутствие утилизации отходящей влаги, при относительно большом гидромо- дуле, равном 23 + 33 ;
• отсутствие использования теплоты сгорания остаточного угля. Известно российское изобретение [ 1 5], «СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОРГАНО ИНЕРАЛЬ-
НЫХ УДОБРЕНИЙ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЛИНИЯ ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ». Изобрете- нием предполагается выпуск двух видов товарной продукции с возможностью не- которой их модификации по параметрам, ввиду некоторой универсальности техно- логии. Продукция : жидкое удобрение, (суспензионные) балластные гуминовые кислоты и сухое гранулированное комплексное гуминовое органоминеральное удобрение.
Это изобретение наиболее подходящее, по общим существенным признакам, к представляемому изобретению и принято за прототип.
Общими признаками аналога [ 1 5] с предлагаемым изобретением являются :
• универсальность и гибкость технологической схемы, обеспечивающей выпуск товарной продукции более одного вида с возможностью их модификациями ;
• использование такого сырья как бурый уголь и вода ;
· проведение основных процессов в потоке ;
• применение процессов выщелачивания на основе водных растворов с гидромо- дулем больше 1 ;
• использование процессов выщелачивания при малых расходах щелочей ;
• применение «жидкофазной» механоактивации и диспергирования реакционных компонент в процессах экстракции, (по аналогу [ 1 5] - кавитационная гидро- ударная обработка, по представляемому изобретению - адаптивно оптимизиро- ванная механоактивация) ;
• применение процессов вакуумной сушки при получении продуктов биостиму- ляторов растений ;
· применение процессов тепловой сушки, (по прототипу - касается продуктов биостимуляторов, по представляемому изобретению - относится к производству продуктов биостимуляторов и топливных брикетов) ;
• применение процессов грануляции (по прототипу - касается продуктов биости- муляторов, по представляемому изобретению - относится к производству про- дуктов биостимуляторов и топливных брикетов).
Причины препятствующие получению технического результата в части приго- товления органоминеральных гуминовых удобрений и препаратов по сравнению с изобретением, [15] :
• недостаточная гибкость технологии, не обеспечивающая широту линейки вы- пускаемой товарной продукции, (не «представлены» балластные органические и органоминеральные удобрения в виде суспензионных гелей, безбалластные рас- творы композиций гуминовых кислот, безбалластные растворы фульвокислот, топливные брикеты) ;
• отсутствие жидкофазного окислительного процесса обеспечивающего значи- тельное увеличение выхода гуминовых веществ, как это указано в [27] ;
· отсутствие применения в процессах экстракции-диспергирования, адаптивно- оптимизированной механоактивации, по прототипу [15] многократно применя- ются менее эффективные процессы кавитационной, (относительно высокоча- стотной) обработки по сравнению с данными в [18, 19] ;
• отсутствие процессов декантации центрифугироваем и осаждения гуминовых веществ значительно разгружающих работу фильтров, в ходе производства продуктов «расширяющих» товарную линейку ;
• отсутствие использования летучих веществ содержащихся в исходном угле ;
• отсутствие утилизации остаточного угля - в коммерческий продукт ;
• отсутствие утилизации отходящей влаги, при относительно большом гидромо- дуле, (не приводится), но составляющим более 2 + 3 ;
• отсутствие использования теплоты сгорания остаточного угля ;
• использование дополнительного внешнего топлива для генерации технологиче- ского тепла ;
• относительно большая неоднородность используемых технологий, вследствие чего, слишком увеличенная металлоёмкость оборудования; фактически в изоб- ретении - прототипе добавлен мусороперерабатывающий завод ради добавления органоуглеводной сырьевой составляющей, (которой в общем объёме твёрдых бытовых отходов, перерабатываемых на таком заводе, совсем не много) ; это же как недостаток изобретения [ 15] отмечается в [28], где указывают на сложность технологического процесса получения органоминеральных удобрений, вклю- чающего и переработку сложных по составу городских твердых бытовых отхо- дов - сложность сортировки твердых бытовых отходов в большом наличии в них пластмассовых и полиэтиленовых пакетов, оберток и упаковок, металличе- ских, деревянных, железобетонных и резиновых включений, переработку го- родских твердых бытовых отходов необходимо выделять в самостоятельное производство, с одновременной сортировкой отходов по назначению в местах их сбора (металл, стекло, пластмасса, пищевые отходы, бумага и т.д.).
Известно российское изобретение [22], «СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВОДОРАСТВОРИ- ых ГУМИНОВЫХ кислот». Это изобретение является наиболее близким по техни- ческой сущности к представляемому изобретению и выбрано в качестве прототипа.
Согласно этому изобретению в качестве сырья используется каустобиолиты угольного ряда предварительно измельчённые до 1 10 мм. Это сырьё перетирают в 2,0 + 4,0 % растворе гидроксида калия или натрия на жерновой мельнице с гид- ромодулем около 0,5 2,0. Перетёртую суспензию разделяют в поле центробежных сил (1500 g), на декантере - на твёрдую фазу (остаточный уголь) и на жидкую фазу - раствор гуминовых веществ. Остаточный уголь брикетируют, а раствор гумино- вых веществ подкисляют до рН = 2, 1 + 2,5 с образованием коагулированных гуми- новых кислот в составе суспензии. Затем из этой суспензии в поле центробежных сил (1500 g), на декантере выделяют тяжёлую фазу - коагулированные гуминовые кислоты, а жидкую фазу подщелачивают и возвращают в начало технологического процесса. Далее коагулированные гуминовые кислоты истирают в жерновой мель- нице с добавленным 2 -^ 4 % раствором щелочного или щелочноземельного метал- лов, при гидромодуле 0,1 0,2 до достижения рН = 3,2 5,0.
В результате получают готовый продукт - безбалластные водорастворимые гу- миновые кислоты в «сухом» виде.
Общими признаками прототипа [22] с предлагаемым изобретением являются :
• использование такого сырья как каустобиолиты угольного ряда ;
• производство более одного вида товарных продуктов ;
• проведение основных процессов в непрерывных потоках ;
• применение процессов выщелачивания на основе водных растворов с гидромо- дулем около 2 ;
• использование процессов подкисления с образованием выделения гуминовых кислот из жидкой фазы в тяжёлую фазу - коагулированной пульпы ; применение «жидкофазной» механоактивации и диспергирования реакционных композиций в процессах экстракции, (по прототипу [22] - перетирание, по представляемому изобретению - адаптивно оптимизированная механоактива- ция, включающая перетирание и динамический сдвиг с дозированием механи- ческой энергии) ;
применение процессов разделения фаз в поле центробежных сил ;
использование остаточной «воды» в рециклах ;
использование остаточного сырья для изготовления топливных брикетов ;
Причины препятствующие получению технического результата по сравнению прототипом - изобретением, [22] :
недостаточная гибкость технологии, не обеспечивающая широту линейки вы- пускаемой товарной продукции, (не «представлены» балластные органические и органоминеральные удобрения в виде суспензионных гелей, безбалластные рас- творы гуминовых кислот и фульвокислот, сухие кислоты - фульваты) ;
отсутствие процесса жидкофазного окисления повышающего выход продуктов, отсутствие адаптивно-оптимизированной механоактивации и применения эмульгирования обеспечивающих повышение эффективности технологий, включая увеличение входа продуктов и включая приготовление особо чистых продуктов без использования щелочей и кислот ;
отсутствие гравитационного разделения смесей на компоненты по их плотно- стям с селективным отбором этих компонент с разных уровней для снижения нагрузки на оборудование механического разделения фаз ;
отсутствие процесса вакуумной просушки в ходе приготовления особо чистых и глубоко просушенных продуктов приготавливаемых без использования щело- чей и кислот ;
отсутствие использования летучих веществ содержащихся в исходном сырье для генерации технологического тепла ;
отсутствие использования теплоты сгорания некоторой части твёрдого, оста- точного сырья для генерации технологического тепла. Относительно применения в составе представляемого изобретения механохи- мического реактора переработки высоковязких сред, включая суспензии и пульпы, известно изобретение, [75]. В этом изобретении предназначенном для измельчения твердых материалов в жидкости используется компоновка «классической» стерж- невой мельницы. Устройство содержит корпус, установленные в нем с возможно- стью противоположного вращения дискообразные рабочие органы, имеющие на поверхностях, обращенных друг к другу, расположенные концентрическими ряда- ми ударные элементы и разгонные лопатки. Внутренняя торцевая поверхность кор- пуса имеет тороидальную форму, а тангенциально расположенный выгрузочный патрубок выполнен в виде усеченного конуса и соединен малым отверстием с гид- роциклоном. По мнению авторов, этого изобретения повышается эффективность измельчения твердого материала, находящегося в жидкости с последующим их разделением.
Общими существенными признаками изобретения [75] с представляемым изоб- ретением являются :
• проведение процессов измельчения, активации и перемешивания различных ма- териалов в жидко-текучих средах ;
• применение генеральной кинематической схемы в конструкторской компоновке соответствующей классической стержневой мельнице, [76] ;
Причины препятствующие получению технического результата по сравнению с решениями по изобретению [75] :
• неспособность устройства переработки реакционных компонент аномально вяз- ких текучих сред ввиду того, что для этого не предусмотрено ни каких специ- альных конструкторско-технологических решений ;
• конструкторское решение устройства допускает попадание перерабатываемой среды через осевые отверстия ротора в пространство между ротором и корпу- сом устройства, что может привести к перегрузкам привода ротора, перегреву конструкции и к заклиниванию ротора.
· отсутствие возможности ввода на переработку в устройство второй компоненты . в жидком виде, с интенсивным перемешиванием компонент, их диспергации и механоактивации с большим локализованным их массопереносом ; • отсутствие функционально связанных регулируемых скоростей приводов рото- ров и регулирования массоподачи в переработку компонент, для обеспечения оптимизации режимов этой переработки и для предотвращения перехода устройства в режим кавитации, посредством контроля акустических шумов в перерабатываемой среде ;
Известно изобретение [77], дезинтегратор, содержащий корпус с входным и вы- ходным патрубками, два рабочих органа в виде дисков противоточного вращения, на которых концентричными рядами размещены измельчающие элементы, обра- щенные друг к другу, и ряды одного диска размещены между рядами другого. При этом в основании входного патрубка на валу одного из дисков введен шнек, помо- гающий измельчать исходные материалы любой влажности.
Общими существенными признаками изобретения [77] с представляемым изоб- ретением являются :
· проведение процессов измельчения, активации и перемешивания различных ма- териалов в средах большой (любой) влажности ;
• применение генеральной кинематической схемы в конструкторской компоновке соответствующей классической стержневой мельнице, [76] ;
Причины препятствующие получению технического результата по сравнению с решениями по изобретению [77] :
• неспособность переработки реакционных компонент аномально вязких текучих сред ввиду того, что для этого не предусмотрено ни каких специальных кон- структорско-технологических решений, кроме шнека обеспечивающего работу с материалами большой влажности, но не вязкости ;
· конструкторское решение допускает попадание перерабатываемой среды через осевые отверстия ротора в пространство между ротором и корпусом устройства, что может привести к перегрузкам привода ротора, перегреву конструкции и к заклиниванию ротора.
• отсутствие возможности ввода на переработку в дизинтегратор второй компо- ненты в жидком виде, с интенсивным перемешиванием компонент, их диспер- гации и механоактивации с большим локализованным их массопереносом ;
• отсутствие функционально связанных регулируемых скоростей приводов рото- -ров и регулирования массоподачи в переработку компонент, для обеспечения оптимизации режимов этой переработки и для предотвращения перехода дезин- тегратора в режим кавитации, посредством контроля акустических шумов в пе- рерабатываемой среде ;
Известно изобретение [78], диспергатор для приготовления эмульсий. Устрой- ство содержит цилиндрический корпус с загрузочным и выгрузочным патрубками, в котором расположены роторы, на которых закреплены многогранные измельча- ющие элементы, а также отклоняющие концентрические кольца. Устройство снаб- жено закрепленной на роторе со стороны загрузочного патрубка камерой в виде за- борного конуса.
Общими существенными признаками изобретения [78] с представляемым изоб- ретением являются :
• проведение процессов переработки реакционных компонент в жидком виде ; · применение генеральной кинематической схемы в конструкторской компоновке соответствующей классической стержневой мельнице, [76] ;
Причины препятствующие получению технического результата по сравнению с решениями по изобретению [78] :
• неспособность переработки реакционных компонент аномально вязких текучих сред ввиду того, что для этого не предусмотрено ни каких специальных кон- структорско-технологических решений ;
• решение направленное на предотвращение попадания перерабатываемой среды через осевые отверстия ротора в пространство между ротором и корпусом устройства, (камера в виде заборного конуса), является попыткой решить про- блему, но не достаточно надёжно выполняет эту функцию, так как «остаются» зазоры для возможного проникновения перерабатываемой среды в пространство между ротором и корпусом устройства, что может привести к перегрузкам при- вода ротора, перегреву конструкции и к заклиниванию ротора.
• отсутствие возможности ввода на переработку в диспергатор во второй компо- ненты в жидком виде, с интенсивным перемешиванием компонент, их диспер- гации и механоактивации с большим локализованным их массопереносом ;
• отсутствие функционально связанных регулируемых скоростей приводов рото- -ров и регулирования массоподачи в переработку компонент, для обеспечения оптимизации режимов этой переработки и для предотвращения перехода дис- пергатора в режим кавитации, посредством контроля акустических шумов в пе- рерабатываемой среде ;
Известно изобретение [79], роторно-пульсационный аппарат предназначен для смешения компонент, диспергирования, гомогенизации, а также пастеризации и стерилизации жидких сред, проведения звукохимических реакций. Он содержит корпус, внутри которого с зазором установлены ротор и статор с турбулизирую- щими элементами на обращенных друг к другу поверхностях. Ротор выполнен из двух частей с возможностью разъема по оси симметрии диаметрального сечения в плоскости вращения. На смежных сторонах плоскостей стыковки кольцевые про- точки образуют резонансный объем. В радиальном зазоре между ротором и стато- ром и корпусом установлены щеточные уплотнения. Турбулизирующие элементы выполнены в виде колец с радиальными прорезями. В ступичной части ротора па- раллельно оси вращения имеются каналы для прохода обрабатываемой среды к дальней от входа в аппарат радиальной зоне ротор-статор. На валу ротора со сто- роны входного патрубка установлена дополнительная осевая ступень винтового насоса.
Общими существенными признаками изобретения [79] с представляемым изоб- ретением являются :
• проведение процессов переработки реакционных компонент в жидком виде ;
• применение генеральной кинематической схемы в конструкторской компоновке аппарата относительно близко соответствует классической стержневой мельни- це, [76], однако только с одним ротором, (двойной дисмембратор), [80, с.58] ;
• конструкторское решение обеспечивающее предотвращение попадания перера- батываемой среды в пространство между ротором и корпусом аппарата ;
• применение осевой ступени винтового насоса (по представляемому изобрете- нию - концентрично осевые шнеки) для подачи перерабатываемой среды в ре- акционную камеру аппарата;
Причины препятствующие получению технического результата по сравнению с решениями по изобретению [79] : • неспособность переработки реакционных компонент аномально вязких текучих сред ввиду того, что для этого не предусмотрено ни каких специальных кон- структорско-технологических решений ;
· решение направленное на предотвращение попадания перерабатываемой среды через осевые отверстия ротора в пространство между ротором и корпусом устройства, (камера в виде заборного конуса), является попыткой решить про- блему, но не достаточно надёжно выполняет эту функцию, так как «остаются» зазоры для возможного проникновения перерабатываемой среды в пространство между ротором и корпусом устройства, что может привести к перегрузкам при- вода ротора, перегреву конструкции и к заклиниванию ротора.
• отсутствие возможности ввода на переработку в диспергатор во второй компо- ненты в жидком виде, с интенсивным перемешиванием компонент, их диспер- гации и механоактивации с большим локализованным их массопереносом ;
· отсутствие функционально связанных регулируемых скоростей приводов рото- ров и регулирования массоподачи в переработку компонент, для обеспечения оптимизации режимов этой переработки и для предотвращения перехода дис- пергатора в режим кавитации, посредством контроля акустических шумов в пе- рерабатываемой среде ;
Известно изобретение [23]. Здесь используют двухмашинный агрегат - биловый (стержневой ) дезинтегратор конструкторски связанный по своему входу с дробил- кой угля посредством шнековой подачи и по своему выходу со смесителем, также посредством шнекового вывода. Дезинтегратор состоит из двух вращающихся в противоположные стороны роторов (корзин), насаженных на отдельные соосные валы. На дисках роторов по концентрическим окружностям расположены ряды ударных элементов (бил). Материал, подлежащий измельчению, подается в цен- тральную часть ротора и, перемещаясь к периферии, подвергается многократным ударам бил, вращающихся с высокой скоростью во встречных направлениях, при этом происходит разрыв внутренних связей измельчаемого материала.
Общими существенными признаками изобретения [23] с представляемым изоб- ретением являются :
• применение генеральной кинематической схемы в конструкторской компоновке дезинтегратора соответствует классической стержневой мельнице, [76] ;
• транспортировка перерабатываемой среды в дезинтегратор и из него осуществ- ляется посредством шнековых приводов ;
Причины препятствующие получению технического результата по сравнению с решениями по изобретению [23] :
• относительно низкая надёжность возможной переработки реакционных компо- нент аномально вязких текучих сред ввиду того, что для этого предусмотрено ограниченное количество конструкторско-технологических элементов - только два шнека ;
• конструкторское решение дезинтегратора не предотвращает попадание перера- батываемой среды в пространство между ротором и корпусом устройства, что может привести к перегрузкам привода ротора, перегреву конструкции и к за- клиниванию ротора.
· отсутствие возможности ввода на переработку в дезинтегратор второй компо- ненты в жидком виде, с интенсивным перемешиванием компонент, их диспер- гации и механоактивации с большим локализованным их массопереносом ;
• отсутствие функционально связанных регулируемых скоростей приводов рото- ров и регулирования массоподачи в переработку компонент, для обеспечения оптимизации режимов этой переработки и для предотвращения перехода устройства в режим кавитации, посредством контроля акустических шумов в перерабатываемой среде.
Известно решение [81]. Здесь используется дезинтегратор, в котором подачу перерабатываемой среды осуществляют в осевом (относительно роторов) направ- лении, симметрично с двух сторон, посредством шнеков с регулируемыми по ско- ростям приводами. Привода главного движения регулируются также. При этом осуществляется функционально взаимозависимое (посредством специального кон- троллера) управление скоростями тех и других приводов для оптимизации работы режима дезинтегратора по критерию количественного выхода летучих веществ из угля в результате его механодеструкции. Конструкторская компоновка дезинтегра- тора исключает попадание перерабатываемого материала в пространство между роторами и корпусом дезинтегратора, благодаря использованию устройств типа зо- потникового гидросъёмника.
Общими существенными признаками изобретения [81 ] с представляемым. изоб- ретением являются :
· применение генеральной кинематической схемы в конструкторской компоновке дезинтегратора соответствует классической стержневой мельнице, [76] ;
• транспортировка перерабатываемой среды в дезинтегратор и из него осуществ- ляется посредством шнековых приводов ;
• конструкторская компоновка дезинтегратора исключает попадание перерабаты- ваемого материала в пространство между роторами и корпусом дезинтегратора, благодаря использованию устройств типа золотникового гидросъёмника ;
• возможность управления скоростями приводов роторов и приводов подачи ма- териала на переработку, включая при этом функционально взаимозависимое (посредством специального контроллера) управление этими скоростями для оп- тимизации работы режима дезинтегратора.
Причины препятствующие получению технического результата по сравнению с решениями по изобретению [81] :
• относительно низкая надёжность возможной переработки реакционных компо- нент аномально вязких текучих сред ввиду того, что для этого предусмотрено ограниченное количество конструкторско-технологических элементов - только два шнека и отсутствуют устройства внутренней очистки дезинтегратора ;
• отсутствие возможности ввода на переработку в дезинтегратор второй компо- ненты в жидком виде, с интенсивным перемешиванием компонент, их диспер- гации и механоактивации с большим локализованным их массопереносом ;
· сложность и большая металлоёмкость электромеханической конструкции дез- интегратора, включая необходимость применения специальных электродвига- телей с полыми роторами.
Известно решение [82], «ДЕЗИНТЕГРАТОР МОКРОГО ПОМОЛА». ЭТО решение явля- ется наиболее близким аналогом по изобретательскому замыслу представляемого изобретения, и принято в качестве ПРОТОТИПА.
Это конструкторское решение относится к устройствам для измельчения, акти- вации и перемешивания различных материалов с вращающимися ударными ОРГА- -НАМИ СТЕРЖНЕВОГО ТИПА. Здесь решается задача повышение надежности работы дезинтегратора при обработке влажных материалов, паст, растворов и суспензий, с предотвращением забивания помольной камеры обрабатываемой средой и предот- вращение заклинивания роторов.
Дезинтегратор мокрого помола содержит корпус, образующий помольную ка- меру с загрузочным и разгрузочным окнами и с установленными внутри неё рото- рами оснащёнными ударными стержнями и приводами, а помольная камера снаб- жена вращающимися очистными устройствами щеточного типа, расположенными перпендикулярно к оси роторов; при этом очистные устройства снабжены соб- ственными приводами, не имеющими механической связи с приводами роторов.
Общими признаками прототипа [82] с представляемым изобретением являются:
• проведение процессов измельчения, активации и перемешивания различных ма- териалов в жидко-текучих средах ;
· применение генеральной кинематической схемы в конструкторской компоновке соответствующей классической стержневой мельнице, [76] ;
• помольная камера (рабочий объём механохимического реактора - по представ- ляемому изобретению) снабжены очистительными устройствами ;
• очистительные устройства приводятся в движение собственными автономными приводами, не имеющими механической связи с приводами роторов.
Причины препятствующие получению технического результата по сравнению с решениями по прототипу [82] :
а) отсутствие надёжности, или неспособность переработки реакционных компо- нент аномально вязких текучих сред по следующим причинам :
· ввиду того, что помольная камера снабжена вращающимися очистными устрой- ствами щеточного типа, расположенными перпендикулярно к оси роторов и со- гласно их конструкторской компоновке в целом, в помольной камере образуют- ся «мёртвые» зоны, (очевидно из чертежа) в которых накапливаются не до кон- ца прореагировавшие между собой реакционные компоненты; что может при- водить к «периодическим» их сбросом в перерабатываемый поток, и вследствие чего на выходе дезинтегратора образуются химически неоднородные макро- фрагменты перерабатываемой среды ; • вероятная возможность, (в зависимости от свойств вязкости и адгезии перераба- тываемых композиций, и/или их свойства по типу неньютоновский жидкостей) накопления не до конца прореагировавших между собой реакционных компо- нент в щёточных объёмах очистительных устройств, из-за чего, происходит «периодический» их сброс в перерабатываемый поток, и вследствие чего на вы- ходе дезинтегратора образуются химически неоднородные макро-фрагменты перерабатываемой среды ;
б) отсутствие конструкторской блокировки попадания перерабатываемых компо- зиций, под действием центробежных сил, в пространство между роторами и к рпу- сом дезинтегратора, что может приводить к заклиниванию роторов при переработ- ке высоковязких сред, по представляемому изобретению применяется «классиче- ский» гидросъёмник ;
в) отсутствие конструкторско-технологического усиления стержней рабочих рото- ров, их прочности и рабочего ресурса, (в представляемом изобретении - по мере периферийного удаления стержней от оси вращения роторов, диаметры стержней увеличены ввиду неизбежного увеличения действующих на них нагрузок);
г) отсутствие регулируемого привода подачи дозирования потока перерабатывае- мой среды в дезинтегратор, в том числе шнекового узла с анти адгезионными по- верхностями ;
д) отсутствие пространственно ориентированных поверхностей гидро золотнико- вых проёмов, с насосно-отражательными свойствами - конструкторских элементов обеспечивающих продвижение перерабатываемой среды с изменением её направ- ления - от направления загрузки/подачи перерабатываемой среды в дезинтегратор на направление к помольной камере, параллельно оси вращения роторов ;
е) низкая надёжность подачи высоковязкой перерабатываемой среды в дезинтегра- тор ввиду отсутствия активного концентрично-двухшнекового канала подачи пере- рабатываемой среды в горизонтальном направлении - в помольную камеру ;
ж) отсутствие насосно-винтовых лопаток обеспечивающих надёжность заброса по- тока перерабатываемой среды в зону активационного взаимодействия стержней ; з) отсутствие возможности регулируемой - дозируемой подачи в дезинтегратор второй жидкой компоненты перерабатываемой среды по автономному каналу ; и) отсутствие возможности функционально связного регулирования скоростей приводов главного движения дезинтегратора/реактора (роторов) и приводов подачи (дозирования потоков) композиции перерабатываемой среды в дезинтегратор/реак- тор, для обеспечения настройки режимов его работы ;
к) отсутствие контроля границы возможного перехода дезинтегратора/реактора в режим кавитации посредством акустического сенсора и вследствие чего, отсут- ствие автоматической стабилизации режима работы в подкавитационной зоне'; л) отсутствие неподвижных отражательно-направляющих -лопаток в разгрузочном проёме дезинтегратора/реактора для обеспечения надёжности вывода перерабаты- ваемой среды ;
м) отсутствие анти адгезионных покрытий внутренних поверхностей стенок раз- грузочного проёма дезинтегратора/реактора и отражательно-направляющих лопа- ток установленных в этом проёме для обеспечения надёжности вывода перераба- тываемой среды ;
н) отсутствие вибрационного воздействия на выводимую перерабатываемую среду от стенок разгрузочного проёма дезинтегратора/реактора и от неподвижных отра- жательно-направляющих лопаток, установленных в этом проёме, для обеспечения надёжности вывода перерабатываемой среды.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
ГУМИНЫ не растворимы в воде при любом значении рН, значит, не растворимы в щелочных или кислотных условиях. Химические и физические свойства гуминов открыты только частично. ГУМИНЫ, присутствующие в почве наиболее устойчивы к разложению из всех гуминовых веществ. Некоторые из основных функций гуми- нов в почве - водоудерживающая способность, улучшает структуру почвы, под- держивает стабильность почвы, функционируют в системе катионного обмена и, в общем, улучшают плодородие почвы. Таким образом, ГУ ИН - ключевой компо- нент плодородной почвы, [31].
ГУМИНОВЫЕ КИСЛОТЫ - смесь, низко концентрированных, жирных и аромати- ческих кислот. Они не растворимы в воде, с низким водородным показателем рН, но растворимы в воде с высоким рН. ГУМИНОВЫЕ КИСЛОТЫ - это часть гуминовых веществ, которые осаждаются в водном растворе, если уровень рН опускается' ниже двух, [31]. ФУЛЬВОВЫЕ КИСЛОТЫ - смесь низко концентрированных жирных и аро- матических органических кислот, которые растворимы в воде при любых условиях (кислых, нейтральных, щелочных). ФУЛЬВОВЫЕ КИСЛОТЫ имеют относительно ма- лый молекулярный вес и соответственно, они хорошо проникают в корни, стебли и листья растений. ФУЛЬВОВЫЕ кислоты, проникая, несут микроэлементы с поверх- ностей растений в их ткани. При нанесении на листву, ФУЛЬВОВАЯ КИСЛОТА транс- портирует микроэлементы прямо в метаболические центры клеток растений.
ФУЛЬВОВЫЕ кислоты совместимы с растениями, при этом не токсичны при ис- пользовании их в относительно низких концентрациях, [31].
ЗАДАЧЕЙ ПРЕДПОЛАГАЕМОГО СПОСОБА ЯВЛЯЕТСЯ РАСШИРЕНИЕ ФУНКЦИОНАЛЬ- ных ВОЗМОЖНОСТЕЙ ИЗВЕСТНЫХ СПОСОБОВ - СОЗДАНИЕ ВЫСОКОЭФФЕКТИВНОЙ ГИБ-
КО ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА РАЗНООБРАЗНЫХ ПРОДУКТОВ - органических И ор- ганоминеральных гуминовых удобрений и биологически активных гуминовых препаратов, фульватов и топливных брикетов на основе широкодоступного сырья - каустобиолитов угольного ряда, включая леонардит. Леонардит является самым богатым сырьём для производства гуминовых препаратов, так как содержание в нём гуминовых (протогуминовых) веществ достигает 90%, [32].
Наибольшую ценность для производства удобрений представляют, как правило, низкокачественные угли, которые во многих случаях добываются наиболее эконо- мичным открытым способом. Открытым способом добываются выветрившиеся энергетические угли пониженного качества. Эти угли представляют большую цен- ность для получения органо-минеральных удобрений и стимуляторов роста расте- ний. Высокая влажность и зольность не являются препятствием для использования углей в сельском хозяйстве: повышенная влажность устраняет необходимость увлажнения углей при производстве удобрений, в минеральной же части содержат- ся микроэлементы (бор, марганец, цинк, и др.), необходимые для нормального ро- ста растений, [27].
При обзоре процессов выработки гуминовых удобрений и препаратов просмат- ривается некоторое, групповое различие в технологиях, по критерию - численное значение гидромодуля. Это можно охарактеризовать тремя группами :
• условно сухие процессы, при которых влажность основного органического сы- рья составляет десятки процентов - гидромодуль 0,1 + 0,8. При этом полное рас- творение экстрагентов во влаге сырья сопровождается относительно длительным перемешиванием, или очень длительным выдерживаем смесей в спокойном со- стоянии; например в ходе получения биологически активного гуминового пре- парата в изобретении [33] перерабатывается вязко текучая паста с «оптимизиро- ванным» гидромодулем 0,67 ;
• процессы «сопровождающиеся» значением гидромодуля 5 -ИЗ, как это, напри- мер, используют в [12]. При этом процессы экстракции обеспечиваются интен- сивным перемешиванием, или гидродинамической обработкой смесей с относи- тельно высокими энергиями, что означает механоактивацию ;
• процессы со значением гидромодуля 25 200, [29]; в данном случае получают очень много остаточной «воды», с очевидными проблемами её утилизации, так как фактически эта «вода» представляет собой раствор, содержащий продукты нейтрализации щелочей и кислот - растворы минеральных солей, [48]; множе- ство известных технологий получения полезных гуминовых веществ направле- ны, прежде всего на повышение выхода основного продукта, а проблемы эколо- гии при этом практически не очень учитываются, несмотря на то, что объём сточных «вод», образующихся в процессах получения ГК из бурых углей, в 2 -=- 25 раз превышает объём готового продукта, [48].
В ходе разработки представляемого изобретения, цель которого создать группу изобретений комплексного использования с широкой линейкой продуктов, признак различия технологий по критерию - число ГИДРОМОДУЛЯ, представляется важным. Для конструктора - технолога, очевидно, что так или иначе, численное значение гидромодуля, относительно директивно направляет выбор на ту или иную физико- химическую функциональность аппаратов, из которых будет составляться ком- плекс технологического оборудования.
По этому критерию в настоящем изобретении применяется концепция механо- активационной переработки сырьевых реакционных компонент с гидромодулем преимущественного диапазона 1 -^ 2.
Таким образом, одной из целей представляемого изобретения является умень- шение объёмов используемой воды с минимальным энергоемкостью технологиче- -ских процессов и минимальным расходом реагентов, с повышением качества по- лучаемых продуктов при относительно широкой их номенклатуре.
В [5, с. 163, 164] описана «первоклассическая» технология получения гумино- вых стимуляторов роста. Подсушенный измельчённый уголь смешивается с вод- ным раствором гидроксида натрия. Смесь перемешивается определённое время при заданной температуре, а затем разделяется на твёрдую и жидкую фазы. Твёрдая фа- за представляет собой не растворившийся остаточный уголь, а жидкая щелочной раствор гуматов. Раствор гуматов сушат и получают твёрдые гуматы. Твёрдый оса- док является отходом производства и может быть направлен на сжигание, или ис- пользоваться в других направлениях. Дистиллят упаривания можно применять для повторного приготовления раствора щёлочи, или сбрасывать в канализацию.
Широко распространенные «классические» технологии получения биостимуля- торов роста из органического сырья включает стадию измельчения сырья, смеше- ние его с водой, добавление кислой среды, выдержку, частичное удаление влаги, добавление щелочной среды, сгущение. Однако на некоторых стадиях физические параметры процесса таковы, что давление (до нескольких МПа) и температуры (более 100 градусов С) разрушают значительную часть биологически активных ве- ществ, присутствующих в сырье, таких как аминокислоты, ферменты, гормонопо- добные вещества, витамины и т.д. Кроме того, в результате концентрация гуматов в растворе не превышает 2%, что обусловливает необходимость испарять до 80- 85% влаги, т.е. ведет к значительным энергетическим затратам, [26]. В процессе реализации распространенных «классических» технологий так же необходимо ис- пользовать температуры превышающие 100 градусов С, что ведет к разрушению ряда биологически активных веществ, [26], а путь «классического» увеличения во- дородного показателя рН до 12 приводит к значительному расходу щелочи.
В [5, с. 33] представлены экспериментальные данные о снижении в 4 + 5 раз выхода ГК в связи с повышением температуры с 50 100 градусов, до 200 градусов С, при одних и тех же других параметрах процессов экстракции. В соответствии с этим, для получения высококачественных коммерческих про- дуктов, получаемых из ископаемого органического сырья, необходимо уменьшить температуру переработки сырья, т.е. исключить кипение, при этом целесообразно не повышать концентрацию применяемых щелочей и целесообразно так же умень- шить количество используемой воды и кроме того, выгодно использовать воду в технологических рециклах.
В соответствии с этим, в представляемом изобретении, для предотвращения термодеструкции ГК и Фульвовых Кислот, (ФК) вакуумное выпаривание выпол- няют в аппаратах, используя минимальный температурный напор, например в устройствах, подобных представленным в российских изобретениях [34, 35].
Окисление угля - нежелательный процесс с точки зрения энергетиков и коксо- химиков. Однако, при окислении бурых углей различными окислителями: азотной кислотой, перекисью водорода, кислородом или воздухом под давлением в щелоч- ной среде получаются смеси органических кислот от высокомолекулярных гуми- новых и водорастворимых полициклических до низкомолекулярных жирных (му- равьиной, уксусной, щавелевой, янтарной, адипиновой и др.) и ароматических (бензойной, изомерных фталевых и многоосновных бензокарбоновых). Свойства угля при окислении изменяются в различных направлениях. Изменение массы угля при окислении связано с воздействием на него кислорода. При этом молекулы кис- лорода связываются в комплексы с макромолекулами, образующими вещество уг- ля, а наблюдающаяся потеря массы является следствием выделения моно оксида и диоксида углерода, паров воды и аммиака в количествах, превосходящих количе- ство поглощённого кислорода, [27]. Здесь же приводятся данные о том, что при окислении углей изменяется выход летучих веществ и образуется некоторое коли- чество гуминовых кислот. Окислением можно до 50% углерода угля перевести в водорастворимые кислоты и почти весь углерод - в гуминовые кислоты, [27, с.222]. В качестве побочных продуктов получаются, как выше упомянутые газы, вода и минеральные вещества, которые так, или иначе могут использоваться.
Например, в американском изобретении [36] представлен процесс активного окисления угля кислородом, или воздухом в реакторе псевдо ожиженного слоя - как производство гуминовых кислот. Согласно австралийскому изобретению [37], растительное гумусосодержащее сырьё также окисляют воздухом при активном перемешивании с гидромодулем менее 1 , перед тем, как подвергнуть его водной экстракции. В изобретениях [38, 39] и в материалах конференции [40] для получе- -ния оксигуматов, или защитного препарата для растений из торфа, наряду со ще- лочью применяют пероксид водорода в количествах 2,5 20 % от массы абсолютно сухого сырья.
В связи с действием вышеуказанного фактора окисления ископаемых органиче- ских веществ, в представляемом изобретении применяют процесс жидкофазного окисления пероксидом водорода. ^
В способе комплексной переработки бурых углей в гуминовые удобрения и препараты, по представляемому изобретению, поставленная задача достигается тем, что применяют Гибкую Технологическую Схему, (ГТС) посредством структу- ры которой обеспечивают производство линейки товарных продуктов, представ- ленных составом :
• производство балластных органических удобрений, (суспензионные гели);
• производство балластных органоминеральных удобрений, (суспензионные гели); · производство гуминовых биологически активных препаратов, (безбалластные растворы композиций гуминовых кислот различных концентраций и с различ- ным минимально остаточным составом твёрдых фракций по их размерам);
• ^производство фульвокислот - биологически высокоактивных препаратов, (без- балластные растворы различных концентраций и с различным минимально остаточным составом твёрдых фракций по их размерам);
• производство гуминовых биологически активных препаратов, (безбалластные сухие соли гуминовых кислот);
• производство фульвокислот биологически высокоактивных препаратов, (без- балластные сухие соли фульвокислот - фульваты);
· производство топливных брикетов.
Поставленная задача достигаются тем, что технологическая схема согласно представляемому изобретению обладает свойством гибкости для производства вышеперечисленного состава линейки продукции, с одной стороны, и с другой благодаря свойству гибкости в схеме используется минимальный состав оборудо- вания. При этом понимается, что конфигурация материальных потоков в техноло- гической схеме может быть оперативно изменена, в зависимости от нужд произ- водства того или иного продукта. Концепция ГТС представленной в настоящем изобретении предполагает не только вышеназванную гибкость, но и адаптивность относительно видов и пара- метров сырья, то есть обеспечивается оптимизация технологических регламентов при использовании разных видов сырья - каустобиолитов угольного ряда. При этом, для одного и того же вида сырья, например леонардитов подаваемых на пе- реработку из разных месторождений, при разных условиях их транспортировки и складского хранения, вследствие чего их характеристики различны, технологиче- ские регламенты могут оптимизироваться.
Оптимизация, в соответствие с изобретательским замыслом представляется ТРЕМЯ КАТЕГОРИЯМИ ПРОЦЕССОВ :
• организационно аналитические процессы - охватывают подготовку производ- ства в связи с выбором сырья, выбором состава линейки товарной продукции на планируемый период работы производства, материально-техническое и дру- гие виды ресурсного обеспечения хода производства ;
• программно параметрические процессы - охватывающие подготовку производ- ства в связи с характеристиками сырья и требуемыми характеристиками про- дукции, включая технологические расчёты и эксперименты, по результатам ко- торых разрабатываются технологические регламенты на планируемый период работы производства;
• пусконаладочные процессы - в соответствие с технологическими регламентами на рабочие места «вносятся», соответствующие инструкции по управлению технологическими процессами и «вносятся» электронные управляющие про- граммы для оборудования.
Для двух последних категорий, могут использоваться функциональные взаимо- зависимости параметров технологических процессов, взаимозависимостей, напри- мер приведенных в изобретениях [21, 22, 29]:
• увеличение применяемого гидромодуля снижает напряжённость требований к оборудованию, но понижает выход гуминовых кислот, [29] и увеличивает энер- гозатраты на увеличение концентрации продуктов; аналогичная зависимость приведена и в [21] ;
• выход гуминовых кислот в зависимости от времени переработки реакционных компонент имеет вид экстремальной функции, [29]; похожие данные представ- лены и в [21 ] ;
• выход гуминовых кислот увеличивается при переработке бурых углей в связи с относительным увеличением числа его частиц с мелким фракционным соста- вом, [22] ;
• увеличение температуры переработки реакционных компонент выше 60 80 градусов С снижает выход гуминовых кислот, [29] ;
• в ходе экстракционных процессов выход гуминовых кислот наибольший при использовании гидроксида натрия, гидроксида калия, или водного аммиака, по сравнению с другими экстрагентами, например гидроксидом лития, [29] ;
• с увеличением концентраций водных растворов с такими реагентами как амми- ак и пероксид водорода, выход водорастворимых органических веществ воз- растает, [21] ; аналогичная зависимость для гидроксида калия приведена в [22] ; · в процессе разделения перерабатываемых суспензий на твёрдую и жидкую фа- зы в поле центробежных сил (центрифугированием/декантированием) потери гуминовых кислот увеличиваются, за счёт их остаточного содержания в' твёр- дой фазе, при снижении количества раствора менее 0,5 от количества угля, а увеличение количества раствора свыше 2,0 не приводит к существенному уменьшению потерь, [22].
Этими примерами не исчерпывается всевозможные функционально технологи- ческие взаимозависимости, а всего лишь иллюстрируется возможность программи- рования функционально технологических вариаций в представляемом изобретении.
В предлагаемом изобретении учитывается возможность реакций солей гумино- вых кислот с ионами кальция, магния и железа, содержащимися в жесткой воде. В связи с этим, изобретением предусматривается наличие подсистемы водоподготов- ки, посредством которой воду внешнего источника очищают и подвергают элек- трохимическому умягчению. Параметры подготовленной воды, соответствующие технологиям выработки, например водорастворимых солей гуминовых кислот из [41]: железо общее - не более 0,05 мг/л, жесткость общая - не более 0,3 мг-экв/л.
В представляемом изобретении, в максимальной мере, применяют механоакти- вацию и механохимическую активацию с целью обеспечения высокого выхода гу- -миновых продуктов и для интенсификации технологических процессов в целом.
Так по данным из [49], после механической активации выход общих ГК увели- чивается в 1,63 раза; выход свободных ГК увеличивается в 1,9 раза. А после меха- нохимической активации выход общих ГК увеличивается в 2, 13 раза; выход сво- бодных ГК - в 2,5 раза. Подобная тенденция действия механоактивации представ- лена в переработке торфов [50], здесь показано, что механоактивация торфов уве- личивает выход ГК в 6 7 раз.
При механоактивации с реагентами (механохимическая активация) происходит структурная перестройка, приводящая к изменению отдельных фрагментов макро- молекул и количества функциональных групп в составе ГК [51], увеличивается ко- личество гидрофильных фрагментов в их составе, что является причиной повыше- ния растворимости гу миновых препаратов.
Адаптивно оптимизированное механоактивационное воздействие на перераба- тываемые реакционные компоненты применяемое в представляемом изобретении обеспечивает возможность снижения концентрации используемой щелочи до 0,5 -s- 1,0 %, а возможен и полный ОТКАЗ ОТ её применения. Это снижает расход щелочи в процессе производства и позволяет получать гуминовые кислоты с рН = 5 6, что ближе к нейтральным их показателям. А согласно этому по данным из [23], это позволяет использовать полученные гуминовые продукты в медицине, парфюме- рии и в косметике. При необходимости применения щёлочи, хотя-бы в минималь- ных количествах, для производства чистых препаратов используют ПИРОФОСФАТ НАТРИЯ, посредством которого гуминовые вещества извлекаются почти полностью и при невысоких температурах (20 40 градусов С), что способствует получению неизменных и не окисленных ГК с хорошими качественными характеристиками, которые согласно [52] рекомендуются для производства медицинских препаратов, а следовательно, и в животноводстве, птицеводстве и в рыбоводстве. В связи с этим в представляемом изобретении, предварительно перед процессами переработ- ки водокомпозиционных сырьевых смесей в продукты применяют физическую об- работку воды до увеличения показателя рН с 7 7,4 до 8,45 9.
Такие эффективные процессы увеличения показателя рН воды известны из изобретений [42, 43, 44]. Здесь при обработке воды применяется гидродинамиче- -екая кавитация, благодаря которой молекулы воды диссоциируют, с образованием ионов водорода и гидроксильных групп ОН. При этом кроме группы ОН и атомар- ного водорода, часть которого покидает воду, также образуются свободные ради- калы НО2, а в результате их рекомбинации образуется «полезный» пероксид водо- рода, [44].
Одним из направлений совершенствования широко применяемых технологий получения из ископаемого органического сырья биостимуляторов роста, просмат- ривается путь усовершенствования процессов механоактивации. В соответствии с изобретательским замыслом, этот путь основывается на оригинальных и не часто встречающихся технологических параметрах, посредством которых достигаются очень высокие технические показатели, это НИЗКОЧАСТОТНОЕ и ИНФРАЗВУКОВОЕ воздействие на реакционные компоненты, [18, 19], и это также большие скорости сдвига в жидких реакционных смесях, [26].
Переход гуматов в раствор идёт по диффузионному механизму, и значительная интенсификация процесса экстракционного извлечения гуминовых кислот достига- ется воздействием на пограничный слой и на частицы твёрдой фазы НИЗКОЧАСТОТ- НЫ И АКУСТИЧЕСКИМИ КОЛЕБАНИЯМИ, [19].
Новым в представляемом настоящем изобретении, как совершенствование функционального применения низкочастотных звуковых и инфразвуковых воздей- ствий на реакционные смеси и применения больших скоростей сдвига в смесях, яв-
ЛЯется процесс названный - АДАПТИВНО-ОПТИМИЗИРОВАННАЯ МЕХАНОАКТИВАЦКЯ.
Этот процесс обеспечивает режимы «высокоэнергетического перемешивания» ре- акционных компонент, с автоматическим поддержанием параметров в подкавита- ционной зоне независимо от дрейфа всех остальных основных параметров при гид- ромодуле от 0,9 и выше.
В соответствии с изобретательским замыслом в представляемом изобретении используется такое техническое решение как применения больших скоростей сдви- га в реакционных композициях с АДАПТИВНО-ОПТИМИЗИРОВАННОЙ МЕХАНОАКТИ- ВАЦИЕЙ, что позволяет обеспечить технологический контроль параметров перера- батываемых реакционных композиций в ходе всего времени их переработки, как это подобно делается согласно изобретению [20]. При этом ссылка на изобретение [20] не означает возможности его противопоставления предлагаемому изобрете- нию, а лишь указывает правильное направление дальнейшего совершенствования известных технологий.
В многих изобретениях где необходимы процессы экстракции применяют явле- ние кавитации, как например в изобретении [20]. Здесь указывается : «Использова- ние ультразвуковой кавитационной технологии позволяет вести процессы экстрак- ции при низких температурах (вплоть до комнатных) и низких давлениях (вплоть до атмосферного)». При этом очевидно, что эти температуры и давления относятся к интервалам времени несравнимо большими, чем периоды вышеназванных уль- тразвуковых колебаний. Проблема заключается в том, что в локализованных обла- стях перерабатываемых смесей и на очень коротких интервалах времени, это со- всем не так. И это является проблемой наличия в процессах переработки смесей механодеструкции и термодеструкции, наряду и с теми полезными эффектами ка- витации.
При схлопывании кавитационных пузырьков температура в них поднимается до 10000 градусов С, а давление 100 - 1000 МПа, [8, 43]. Однако основная опасность локализованной термоударной и гидроударной деструкции гуминовых веществ существует не в самих кавитационных пузырьках, а в жидкой среде находящейся вблизи этих пузырьков. Так по данным из [44] экспериментально установлено, что температура в материале вблизи схлопывающегося пузырька повышается на 500 600 градусов С, а возникающие ударные волны достигают значений до 400 МПа в окружающей пузырёк жидкости.
В связи с этим для исключения гидроударной механодеструкции и для исклю- чения локализованных термодеструкций, в предлагаемом изобретении применяют вышеназванные процессы АДАПТИВНО-ОПТИМИЗИРОВАННОЙ ЕХАНОАКТИВАЦИИ и/или МЕХАНОХИМИЧЕСКОЙ АКТИВАЦИИ, с динамическими воздействиями на пере- рабатываемые среды в диапазоне звуковых и инфразвуковых частот, как это дела- ется в [18, 19], и со статическими составляющими скоростей сдвига от единиц до десятков метров в секунду, как это делается согласно изобретению [26].
Одной из целей представленного изобретения является обеспечение стабилиза- ции дозированного ввода в перерабатываемую реакционную среду механоактива- -ционной энергии, что необходимо для поддержания оптимальных технологиче- ских параметров в перерабатываемых средах. Здесь также представляется целесо- образным, и это соответствует изобретательскому замыслу, обеспечение возмож- ности ввода механической энергии в перерабатываемые среды максимально, но и с возможностью специального ограничения - исключающего «сваливание» механо- химических реакторов в режимы кавитации и, обеспечения их работу в подкавита- ционных зонах.
Автоматическое регулирование ввода в перерабатываемую реакционную среду механоактивационной энергии для поддержания работы механохимических реак- торов в подкавитационных зонах, независимо от характеристик перерабатываемых сред и независимо от их дрейфа этих характеристик, осуществляют, согласно пред- ставляемому изобретению, на основе известных методов управления вихревыми аппаратами сжигания топлива, с использованием их акустического поля [45].
«Подобное» решение, касающееся стабилизации работы, например кавитаторов, известно из [47]. Однако предлагаемое здесь решение, основанное на характери- стиках электроэнергии поступающей в электродвигатель, совершенно скромно от- ражает корреляцию между электроэнергией и реальными гидродинамическими процессами в реакторах, то есть предлагаемая в [47] информационно-передаточная функция ни как не отражает передаточные функции электромеханики приводных электродвигателей и тем более преобразователей регулирующих их работу, кото- рые сами работают с формированием гармоник посредством импульсных режимов.
В связи с этим представляется, что кавитационные шумы очень легко фиксиру- ются звуковыми сенсорами и, задача управления приводами механохимических ре- акторов сводится всего лишь к плавному снижению скоростей приводов до исчез- новения кавитационных шумов.
В соответствии с изобретательским замыслом, акустическую информацию со- бирают посредством акустических зондов, которые конструкторски располагают в корпусах механохимических реакторов и аппаратов и, на основе этой информации, посредством контроллеров, например по алгоритмам из [46], управляют главными приводами этих реакторов и аппаратов.
СУЩЕСТВЕННЫМИ ПРИЗНАКАМИ ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ГТС В связи с возможностями маневрирования по сырью и в связи с относительной широтой линейки товарных продуктов являются :
а) использование различного сырья из каустобиолитов угольного ряда, представ- ленных углями, включая леонардит, торфом и горючими сланцами, [30] ;
б) предварительное измельчение сырья до класса 0...3 мм ;
в) предварительная очистка и электрохимическое умягчение воды восполняемой из внешней системы водоснабжения ;
г) возможность перенаправления материальных потоков перерабатываемых реа- гентных композиций по различному оборудованию, организуя таким образом в
ГТС технологические контуры для производства того, или иного продукта ;
д) преимущественная переработка сырья в непрерывных потоках ;
е) возможность использования, (применять, или не применять) в процессах перера- ботки сырья окислителей, щелочных экстрагентов, кислот и ФЛОКУЛЯНТОВ, техно- логически применяя их посредством соответствующих аппаратных модулей - включая тот или иной модуль, в технологический контур, ориентируемый на про- изводство конкретного продукта :
• предварительное жидкофазное или газожидкостное окисление сырья, например кислородным барботированием, или пероксидом водорода ;
· вариантные возможности - экстрагирование посредством гидроксидов натрия, или калия, а также посредством пирофосфатов натрия, или калия, или без хи- мических реагентов посредством корректировки водородного показателя рН воды физическими методами, [42, 43, 44] ;
• подкисление перерабатываемых композиций с образованием выделения ГК из жидкой фазы в тяжёлую - гелеобразную и коагулированную фазу, включая применение ортофосфорной кислоты для получения продуктов, качество кото- рых позволяет применять их в медицинских и животноводческих целях;
• возможность добавления в продукты минеральных удобрений и/или микроэле- ментов.
ж) механическое разделение суспензий на твёрдые и жидкие фазы в поле центро- бежных сил ;
з) процесс тонкой фильтрации для получения жидких высококачественных продук- -тов с предельно малым содержанием балластных веществ ;
и) вакуумное, низкотемпературное просушивание растворов с минимальным тер- монапором и с предварительным их активационным эмульгированием в докавита- ционной зоне параметров, с целью получения высококачественных продуктов ; к) применение жидкофазной АДАПТИВНО-ОПТИМИЗИРОВАННОЙ МЕХАНОА ТИВАЦИИ И/ИЛИ МЕХАНОХИМИЧЕСКОЙ АКТИВАЦИИ с гидромодулем 0,9 н- 2,5 и с диспергиро- ванием реакционных композиций перетиранием и динамическим сдвигом слоев перерабатываемой среды со статическими составляющими скоростей сдвига от единиц до десятков метров в секунду; с дозированным вводом в эту среду механи- ческой энергии со стабилизацией этого дозирования не зависимо от дрейфа всех других параметров в этой перерабатываемой среде; при этом упомянутые процессы перетирания и сдвига формируют посредством статических и динамических харак- теристик, так динамическое - гидроимпульсное воздействие на перерабатываемую среду осуществляют в диапазоне плавающих частот от инфразвука до пограничных частот с ультразвуком, при этом также упомянутую переработку, во времени осу- ществляют, начиная с более высоких частот; при этом также, средствами метроло- гии и средствами управляющей электроники и электротехники, обеспечивают ав- томатическое поддержание максимальных параметров ввода механической энергии в перерабатываемую среду с автоматическим её ограничением в подкавитационной зоне, для предотвращения «сваливания» механохимических реакторов в режимы кавитации.
л) возможность гравитационного разделение смесей на компоненты по их плотно- стям с селективным отбором этих компонент с разных уровней в ходе производ- ства балластных удобрений и для облегчения режимов работы аппаратов механи- ческого разделения фаз ;
м) применение рециклов воды - вторичное использование отходящей «воды» ; н) применение технологий обессоливания отходящей «воды», (растворов - «про- дуктов» нейтрализации щелочей и кислот, посредством обратного осмоса, выпари- вания влаги и кристаллизации) с выработкой дополнительных продуктов - различ- ных солей коммерческих кондиций ;
о) выделение летучих веществ из сырьевых компонент в ходе переработки реакци- -онных композиций посредством механической активации и механохимической ак- тивации, с дальнейшим использованием горючей части этих летучих веществ для генерации технологического тепла, например в процессе вакуумного просушива- ния, и в процессе полукоксования и формообразования топливных брикетов ;
п) использование некоторой части производимых топливных брикетов для генера- ции технологического тепла.
Из [27, с.198] известна «классическая» технология брикетирования бурых углей для их полукоксования. Суть этой технологии сводится к измельчению угля до класса 0... 1 мм, просушки его горячим газом до влажности 8% 10%, с последу- ющим формированием брикетов давлением около 200 МПа и охлаждением инерт- ным газом. В представляемом изобретении эффективность технологии брикетиро- вания более высокая благодаря новому инженерному решению - часть тепловой энергии необходимой для полукоксования и формообразования брикетов получа- ют, сжигая летучие вещества, получаемые при переработке реакционных компози- ций в ходе приготовления гуминовых и фульвиковых продуктов. Кроме этого, в технологии предлагаемого изобретения в части приготовления топливных брикетов используют известное [69] решение - часть полученных топливных брикетов сжи- гают для того, чтобы выработать тепловую энергию и использовать её для нагрева теплоносителя, посредством которого нагревают, контактирующие с формуемым материалом, термосиловые элементы шнекового экструдера.
В соответствии с представляемым изобретением процесс приготовления топ- ливных брикетов осуществляют в шнековом экструдере способом ТЕРМОКОНТАКТ- НОГО ПОЛУКОКСОВАНИЯ.
В целом из [27, с.197] известно, что обычно процесс полукоксования заключа- ется в равномерном прогреве угольной дозы до температуры 500 550 градусов С без доступа воздуха и в ходе получения полукокса отводят парогазовую смесь вы- делившихся веществ. По представляемому изобретению, горючую часть этих лету- чих веществ - сжигают, вырабатывая часть необходимого технологического тепла. «Греющая» температура теплоносителя, при этом, по данным из [70] для процесса полукоксования составляет до 650 градусов С, и эти данные используются в изоб- ретении. Мысль об использовании в качестве греющего теплоносителя горячих га- -зов «высказана» и в российском решении [71], где показан энерготехнологический комплекс с торрефикатором биопеллет. Эти данные здесь приведены для более полного понимания решений применяемых в предлагаемом изобретении и не могут быть, по сути, ему противопоставлены.
За основу конструкции обогреваемого и силового формообразующего (топлив- ные брикеты) экструдера приняты разные известные лучшие инженерные решения, объединённые в этом изобретении. Так в части силовой механики формообразова- ния брикетов может использоваться совсем новое решение, показанное в [72]. Воз- можности термоконтактирования движущихся и двигающих материал конструк- торских элементов представлены также новыми изобретениями [73 и 74]. Здесь также показаны возможности нагрева внешними теплоносителями не только кор- пуса самого экструдера, но и его шнека.
В результате преобразования механической энергии рабочих органов экструде- ра в тепловую энергию за счёт внутреннего трения в самом формуемом материале и за счёт дополнительного нагрева корпуса и шнека, в связи с подводом к ним теп- лоты посредством горячих газов : получают комплексное воздействие на перераба- тываемый материал, механическое и термическое, чем обеспечивают высокую производительность оборудования и приемлемое качество продукта.
Полукокс является основным продуктом полукоксования бурых углей (включая леонардит). Вследствие лёгкой воспламеняемости, высокой реакционной способ- ности и бездымного горения полукокс, стремятся использовать в быту, для газифи- кации и в качестве химического реагента, [27, с.203].
ЗАДАЧЕЙ ПРЕДСТАВЛЯЕМОГО ИЗОБРЕТЕНИЯ, также является необходимость пред- доложить в составе группы изобретений, к использованию в комплексе технологи- ческого оборудования новый перерабатывающий аппарат - МЕХАНОХИМИЧЕСКИЙ РЕАКТОР ПЕРЕРАБОТКИ ВЫСОКОВЯЗКИХ СРЕД, включая суспензии и пульпы.
Здесь в связи вышеописанными особенностями технологий по представляемому изобретению, основные технические требования к механохимическому реактору переработки высоко вязких сред следующие :
а) переработка реакционных компонент буроугольных суспензий, включая леонар- дит, осуществляется при гидромодуле 0,9 + 2 и при изготовлении балластных гу- -миновых удобрений преимущественно 0,9 1 , 1.
б) переработка высоковязких сред, что также связано с малыми значениями гидро- модуля :
· экспериментально установлено, что при наибольшей технологической темпера- туре, применяемой согласно представленному изобретению 60 градусов С, «условно начальная» вязкость перерабатываемой буро-угольной суспензии, в «представляемом» механохимическом реакторе, составляет 1 ,38 Paxs и возрас- тает по мере её переработки с вводом энергии до 10 -МО MJ/м3.
· известно, [8, с.100] что в жидкостях возрастание вязкости возникает с увеличе- нием давления, что имеет место согласно представляемому изобретению, вследствие динамического гидроимпульсного воздействии на реакционные композиции.
• известно также [8, с.100], что вязкость органических кислот возрастает с воз- растанием их молекулярной массы, особенно в дисперсных системах, когда об- разуется сцепление микрочастиц, или макромолекул, что в полной мере отно- сится к каустобиолитовому сырью и гуминовым веществам.
в) переработка реакционных композиций осуществляется не только посредством относительно большого массопереноса, но и благодаря динамическому гидроим- пульсному воздействию на эти реакционные композиции :
• с плавающей частотой по диапазону, от 3200 до 16 Гц, за время 4 6 секунд, за время прохождения РЕАКТОРНОЙ ДОЗЫ реакционной композиции через реактор;
• скорости сдвига изменяют от 100 до 0,5 метров в секунду, за время 4 6 се- кунд, за время прохождения РЕАКТОРНОЙ дозы реакционной композиции через реактор;
• с учётом вышеуказанных параметров, такой параметр, как «среднее» (динами- ческое и статическое) давление является численно свободным параметром, при энергии механической активации реакционных композиций 5 + 40 MJ/M3.
г) переработка реакционных композиций с выполнением параметров указанных в вышенаписанных пунктах а), б), в), в режиме АДАПТИВНО-ОПТИМИЗИРОВАННОЙ
МЕХАНОАКТИВАЦИИ осуществляется автоматическим поддержанием этих парамет- ров, с их ограничением в подкавитационной зоне независимо от дрейфа всех остальных параметров механохимического реактора.
Что касается конструирования реактора относительно гидроимпульсного воз- действия на реакционные композиции и воздействие на них скоростей сдвига, то целесообразно воспользоваться формулой :
ΐ = (π х D х п χ Ν)/30
Где : f - частота гидроимпульсного воздействия на реакционные композиции; π = 3, 14159;
D - средний диаметр двух окружностей, круговых близ лежащих и встречно движущихся рядов рабочих стержней роторных дисков; п - управляемый параметр, число оборотов в минуту роторных дисков; Ν - число рабочих стержней на длине окружности роторных дисков.
Таким образом, подробно детализированной задачей представленного изобре- тения является построение комплекса конструкторско-технологических решений обеспечивающих вышеуказанные технические требования к механохимическому реактору.
СУЩЕСТВЕННЫМИ ПРИЗНАКАМИ ПРЕДСТАВЛЯЕМОЙ КОНСТРУКЦИИ МЕХАНОХИМИ- ЧЕСКОГО РЕАКТОРА ЯВЛЯЮТСЯ :
· проведение процессов измельчения перемешивания и активации материалов в виде аномально вязких жидко-текучих сред ;
• применение генеральной кинематической схемы в конструкторской компоновке соответствующей классической стержневой мельнице, [76] ;
• рабочий объём реакционной зоны механохимического реактора снабжен очи- стительными устройствами - вращающимися очистительными мини роторами с установленными на них очистительными стержнями ;
• очистительные мини роторы приводятся в движение собственными автономны- ми приводами, не имеющими механической связи с приводами роторов ;
• для блокирования нежелательной возможности попадания перерабатываемых материалов под действием центробежных сил, в пространство между роторами и корпусом дезинтегратора, что может приводить к заклиниванию роторов при переработке высоковязких сред, применяется «классический» гидросъёмник; а для предотвращения попадания в это пространство перерабатываемых мате- риалов со стороны радиальной периферии роторов, на цилиндрических поверх- ностях роторных дисков выполнены мини шнековые, одновитковые резьбы, ко- торые при вращении роторов выполняют активное отражение перерабатывае- мых материалов от зазоров между дисками роторов и внутренней «цилиндриче- ской» поверхностью корпуса реактора ;
конструкторско-технологическое усиление стержней рабочих роторов, их проч- ности и рабочего ресурса - по мере периферийного удаления/размещения стержней от оси вращения роторов, диаметры стержней увеличены, ввиду неиз- бежного увеличения действующих на них нагрузок ;
при гидро импульсном воздействии на перерабатываемую среду, с целью ис- ключения формирования гармоник выше первой, со значительными амплитуда- ми - для эффективности этого гидро импульсного воздействия, число стержней в каждом круговом ряду роторов применяют одинаковое, а их геометрия (не противоречащая вышеупомянутому усилению стержней) рассчитывается по данным представленным в изобретении [83] ;
пространственно ориентированные поверхности гидро золотниковых проёмов, с насосно-отражательными свойствами - конструкторские элементы обеспечива- ющие продвижение перерабатываемой среды с изменением её направления - от направления загрузки/подачи перерабатываемой среды в реактор на направле- ние к его реакционной камере, параллельно оси вращения роторов ;
подача перерабатываемой среды в реакционную зону (в горизонтальном направлении) выполняется концентрично расположенными, один в другом, двумя шнеками активной подачи высоковязкой перерабатываемой среды ;
наличие насосно-винтовых лопаток обеспечивающих надёжность заброса пото- ка перерабатываемой среды в зону активационного взаимодействия стержней, как это делается, например, в изобретении [84] ;
для случая необходимости переработки особых аномально вязких слабо теку- щих композиций, например с гидромодулем 0,5 0,9 возможно применение без стержневых роторов - с радиально-волновыми поверхностями, как это показано применительно к дисмембратору представленному в изобретении [85] ; • возможность насосно-дозируемой (регулируемой) подачи в реактор второй жидкой компоненты перерабатываемой среды по автономному каналу ;
• наличие регулируемого привода подачи/дозирования потока перерабатываемой среды в реактор, в том числе посредством шнекового узла с анти адгезионными поверхностями ;
• автономное регулирование скоростей приводов главного движения реактора - для каждого ротора не зависимо, чем обеспечиваются диапазон скоростей сдви- га перерабатываемых композиций и амплитудно-частотный диапазон гидроди- намического импульсного воздействия на эти перерабатываемые композиции;
• возможность функционально связного регулирования скоростей приводов глав- ного движения реактора (роторов) и приводов подачи (дозирования потоков) композиции перерабатываемой среды в реактор, для обеспечения настройки режимов его работы и для поддержания этих режимов в ходе производства; · параметрический контроль границы возможного перехода реактора в режим ка- витации посредством акустического сенсора и вследствие чего, возможность обеспечение автоматической стабилизации режимов работы реактора в подка- витационной зоне ;
• неподвижные отражательно-направляющие лопатки в разгрузочном проеме ре- актора для обеспечения надёжности вывода высоко вязкой перерабатываемой среды из реактора ;
• анти адгезионные покрытия внутренних поверхностей стенок разгрузочного проёма реактора и отражательно-направляющих лопаток установленных в этом проёме для обеспечения надёжности вывода высоко вязкой перерабатываемой среды из реактора ;
• вибрационное воздействие на выводимую перерабатываемую среду от стенок разгрузочного проёма реактора и от неподвижных отражательно-направляющих лопаток, установленных в этом проёме, для обеспечения надёжности вывода высоко вязкой перерабатываемой среды из реактора.
Таким образом, необходимая функциональность механохимического реактора достигается использованием вышеприведенных признаков, часть которых была из- -вестна ранее из вышеприведенных источников, а часть является новой, но сочета- ние их, совместное их использование позволяет решить актуальную и нерешенную
ДО СИХ пор задачу - построение МЕХАНОХИМИЧЕСКОГО РЕАКТОРА ПЕРЕРАБОТКИ ВЫ- СОКОВЯЗКИХ СРЕД, включая суспензии и пульпы. При этом в реакторе обеспечива- ется дозированный ввод в эти перерабатываемые среды механоактивационной энергии и с вариацией её взаимозависимых параметров, таких как время, динами- ческая и статическая мощности, скорости сдвига, частоты и давления.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Изобретение поясняется структурно-технологической схемой и эскизами кон- структорских компоновок основного оборудования.
Фиг. 1. Структурно-технологическая схема технологических процессов с про- граммно-управляемой кинетикой механоактивации и механохимической активации в ходе приготовления гуминовых удобрений, физиологически активных препаратов солей и топливных брикетов.
Фиг. 2. Конструкторская компоновка механохимического реактора переработ- ки высоко вязких сред с регулированием энергии механоактивации.
Фиг. 3. Конструкторско-компоновочная схема движущихся элементов и дви- жения перерабатываемых высоко вязких сред механохимического реактора.
Фиг. 4. Технический рисунок, представляющий функционально конструктор- ские особенности узла гидросъёмника обеспечивающего подачу высоко вязких сред в зону их переработки в механохимическом реакторе.
Фиг. 5. Технический рисунок, представляющий основу конструкции роторных дисков механохимического реактора для случая переработки аномально вязких, слабо текучих сред.
ЛУЧШИЙ ВАРИАНТ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Осуществление изобретения по способу комплексной переработки каусто- биолитов угольного ряда, преимущественно бурых углей и леонардита, в гуми- новые органические и органоминеральные удобрения и в препараты с получе- нием солей и топливных брикетов, иллюстрируется технологической схемой, фиг. 1. На этой схеме структурно ПРЕДСТАВЛЕНЫ ТРИ СИСТЕМЫ: система 1 во- доподготовки и обессоливания воды, система приготовления топливных бри- -кетов и генерации технологического тепла, представлена тепловой сушилкой 2, шнековым экструдером 3 и бойлером 4 и собственно ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СИ-
СТЕМА комплексной ПЕРЕРАБОТКИ КАУСТОБИОЛИТОВ УГОЛЬНОГО РЯДА пред- ставлена подробно.
Согласно представляемому способу ПРОЦЕСС ПРОИЗВОДСТВА БАЛЛАСТНЫХ ОР- ГАНИЧЕСКИХ или ОРГАНОМИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ, как продукта в виде суспензи- онных гелей осуществляют следующим образом.
Через задвижку 5 из системы внешнего водоснабжения осуществляют питание водой системы 1 водоподготовки и обессоливания воды. На основе проведения физико-химических анализов поступающей воды, при необходимости произ- водят её очистку и умягчение. Затем, в зависимости от коммерческих требова- ний к продукту, может осуществляться кавитационная обработка воды [42, 43, 44] для поднятия её водородного показателя рН с 7 + 7,4 до 8,45 9, за счёт насыщения воды гидроксид - ионами ОН". В этом случае экстрагирование ГК про- изводят без добавления щелочей, так как, если в воде ионов ОН" превышает 10"7 моль/литр, то это уже щелочной раствор.
Однако, при этом для увеличения выхода ГК предварительно перед «выщела- чиваем» сырьё, например леонардит обрабатывают 3 5 % раствором пероксида водорода. Выполняя это, дозируют концентрат пероксида водорода из ёмкости 6, через вентили 7 и 8, по линии 9 в смеситель 10, а дозу очищенной воды из системы 1, через клапан 1 1, по линии 12 переводят в смеситель 10 посредством регул иро- вочного вентиля 13, после чего на 10 -^- 15 секунд запускают работу мешалки сме- сителя 10. По готовности раствора пероксида водорода запускают в работу дозатор сырья 14, дробилку 15, главные привода 16, 17 и привод подачи 18 механохимиче- ского реактора 19. Посредством сенсоров (не показаны) фиксируют момент по- ступления дроблёного леонардита 20 на привод подачи 18 и сразу начинают подачу в механохимический реактор 19 раствора пероксида водорода из смесителя 10 - по- средством насоса- дозатора 21, по линии 22, через вентиль 23 и клапан 24, по линии 25. При этом скорости подачи реакционных компонент в механохимический реак- тор 19 предварительно рассчитываются исходя из показаний сенсора 26 влажности сырья 27. При этом также, для безаварийной работы оборудования от сырья 27 от- -деляют возможные металлические включения 28, посредством магнитного сепара- тора 29 и «очищенный» леонардит 30 поступает в дробилку 15, а возможные ме- таллические включения 28 собирают в бункере 31.
Реакционные компоненты перерабатывают в механохимическом реакторе 19, при температурах 20 60 градусов С, с гидромодулем 0,9 1,2 в режиме оптими- ЗИРОВАННОЙ МЕХАНОХИМИЧЕСКОЙ АКТИВАЦИИ, ВКЛЮЧАЮЩЕМ :
Автоматическое регулирование ограничения реакционной композиции по пре- дельно допустимой её температуре, посредством возможности снижения скоростей приводов 16, 17 главного движения реактора 19, (физический эффект механическо- го эквивалента теплоты). Контроль температуры перерабатываемой композиции осуществляют на выходе её из реактора 19, посредством термосенсора 32, и по ре- зультатам этого контроля посредством контроллеров 33 управления приводами, снижают скорости приводов 16 и 17. При этом также снижают скорости привода 18 подачи сырья и дозатора 14, а также уменьшают подачу раствора пероксида водо- рода в реактор 19, посредством насоса дозатора 21.
Автоматическое ограничение перехода механохимического реактора 19 в режим кавитации, посредством возможности снижения скоростей приводов главного дви- жения 16 и 17 реактора 19, при появлении кавитационных шумов в объёме реакци- онной зоны реактора. Контроль кавитационных шумов осуществляют посредством акустического сенсора 34, и при их появлении посредством контроллеров 33 управления приводами плавно снижают скорости приводов 16 и 17 до исчезнове- ния кавитационных шумов. Сигналы шумов из реакционных зон механохимиче- ских реакторов 19 и 35, полученные посредством акустических сенсоров 34, 71 пе- редают в контроллеры 33 по линиям 72 и 73.
Изменение динамического гидроимпульсного воздействия на реакционную ком- позицию с плавающими частотами по всему диапазону, от 3200 до 16 Гц, за время 4 + 6 секунд, время прохождения РЕАКТОРНОЙ ДОЗЫ реакционной композиции че- рез реактор; Под РЕАКТОРНОЙ дозой ПОНИМАЕТСЯ ОБЪЁМ РЕАКЦИОННОЙ ЗОНЫ ме- ханохимического реактора. При этом скорости сдвига изменяют от 100 до 0,5 мет- ров в секунду. Таким образом, в ходе переработки реакционной композиции, каж- дый макромолекулярный кластер сырьевой компоненты гарантировано подверга- -ется механическому воздействию сдвига (с приложением сил трения на некоторой «длине пробега» к элементарно-гипотетическим слоям реакционной композиции), что и есть внесение механической энергии в эту реакционную композицию. При таких параметрах переработки реакционной композиции энергия её механической активации составляет около 20 MJ/M3.
Более полное представление работы механохимических реакторов 19 и 35 мо- жет быть понятным в связи с его описанием, как составной части группы представ- ляемых изобретений.
В ходе переработки в механохимическом реакторе 19 композиции леонардита с раствором пероксида водорода, подачу последнего через насос-дозатор контроли- руют посредством расходомера 36. Переработанная композиция 37 поступает в га- зожидкостный сепаратор 38, посредством которого из этой композиции выделяют летучие вещества - газы 39 образующиеся в результате химических реакций и вы- деляющиеся из леонардита в результате его механодеструкции. Эти летучие веще- ства 39 собирают, сжимают и хранят в специальной газовой подсистеме (не пока- зана) и затем эти газы 39 сжигают в бойлере 4 с выработкой технологического теп- ла. Очищенная от газов 39 переработанная композиция 40 поступает в буферную циркуляционную ёмкость 41 , из которой через вентиль 42, по линии 43, посред- ством питательного насоса 44 эту композицию направляют НА ПЕРЕРАБОТКУ ВЫ- ЩЕЛАЧИВАНИЕМ в механохимический реактор 35, осуществляя при этом контроль подачи композиции на переработку посредством расходомера 45 и указателя рас- хода 46.
В ходе процесса выщелачивания, посредством добавления к перерабатываемой композиции водного раствора щёлочи, или воды откорректированной по водород- ному показателю рН, увеличивают гидромодуль до значений 1,5 2,5. Добавляе- мую жидкую компоненту подают в механохимический реактор 35 по линиям 47 и 164, посредством насоса- дозатора 48, через вентили 49 и 165, из смесителя 50, кон- тролируя подачу этой компоненты посредством расходомера 51. При этом, как ука- зывалось выше, вода, не содержащая химических добавок, а откорректированная по показателю рН подаётся посредством насоса 52 из системы 1 водоподготовки и обессоливания воды по линии 53 через клапан 54, обратный клапан 55 и через вен- -тиль 56 в смеситель 50. При этом вода с откорректированным водородным показа- телем рН «проходит» через щелочной смеситель 50 транзитом.
В зависимости от коммерческих требований к продукту, в данном случае БАЛЛАСТНОГО ОРГАНИЧЕСКОГО УДОБРЕНИЯ в виде суспензионного геля, как вариант, выщелачивание может осуществляться с применением гидроксидов натрия или ка- лия. В этом варианте из складского бункера 57, дозированную на весах 58 щёлочь 59 загружают в смеситель 50 и, в него же дозируют очищенную и при необходимо- сти умягчённую воду по линии 53. Затем на 1 2 минуты запускают в работу ме- шалку смесителя 50 и, таким образом готовят технологический щелочной раствор. Количество используемой при этом воды предварительно рассчитывается исходя из того, что подаваемая в механохимический реактор 35 на переработку компози- ция уже содержит воду и что гидромодуль её переработки в реакторе 35 должен быть в пределах 1,5 2,5.
В ходе переработки реакционной композиции в механохимический реактор 35, при необходимости, вводят минеральные удобрения и/или микроэлементы 60.
Работа механохимического реактора 35 аналогична работе реактора 19, как это описано выше. Контроль температуры в реакторе 35 осуществляют посредством термосенсора 61. Посредством переключателя 62 готовые продукты 63 - БАЛЛАСТ- НЫЕ ОРГАНИЧЕСКИЕ ИЛИ ОРГАНОМИНЕРАЛЬНЫЕ УДОБРЕНИЯ В виде суспензионных гелей выводятся из процесса на их расфасовку и складирование, (не показано).
Переключатель 62 также может использоваться при пуско-наладочных рабо- тах, для отбора проб 64, в ходе экспериментальных работ по подборке режимов пе- реработки сырьевых композиций. Аналогичным переключателем 65 оснащён и ме- ханохимический реактор 19 для отбора проб 66.
Вентили 67 69 установленные на выходных патрубках смесителей 10, 50 и 70 предназначаются для профилактических промывок этих смесителей во время меж- ду экспериментальными подборами реакционных компонент и режимов работы оборудования для исключения возможного нежелательного взаимного влияния тех или иных химических веществ, друг на друга.
В ходе выработки того или иного продукта из состава предполагаемой линейки продуктов согласно представляемому изобретению в механохимических реакторах 19 и 35 возможно применение циркуляционных циклов, когда перерабатываемая композиция из реактора 19 направляется на его вход для повторной переработки. Число таких циклов может быть от двух до шести. При этой цикловой переработке сырьевых композиций, время прохождения изменения частот гидроимпульсного воздействия на эти перерабатываемые композиции в вышеуказанном диапазоне ча- стот, увеличивают в соответствии с числом циклов. Для выполнения переработки сырьевых композиций, с применением циркуляционных циклов, используют- соот- ветствующие этому трубопроводы и вентили, (на фиг. 1 не показаны). Кроме того, если на основе представляемого изобретения создают много тоннажное производ- ство, то цикловая циркуляционная переработка, (если она необходима по техноло- гическому регламенту изготовления какого либо продукта) заменяется на перера- ботку в нескольких механохимических реакторах, когда перерабатываемую компо- зицию последовательно передают из одного реактора на другой. Такой вариант технологии, касающийся реакторов 19 и 35, ввиду его простоты, на фиг. 1 не пока- зан.
Согласно представляемому способу ПРОЦЕСС ПРОИЗВОДСТВА ГУМИНОВЫХ БИО- ЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ПРЕПАРАТОВ - БЕЗБАЛЛАСТНЫХ РАСТВОРОВ КОМПОЗИЦИЙ ГУ- МИНОВЫХ КИСЛОТ РАЗЛИЧНЫХ КОНЦЕНТРАЦИЙ И С РАЗЛИЧНЫМ МИНИМАЛЬНО ОСТА- ТОЧНЫМ СОСТАВОМ ТВЁРДЫХ ФРАКЦИЙ ПО ИХ РАЗМЕРАМ, осуществляют В ДВУХ ва- риантах. Следующим образом по первому варианту.
На первом этапе готовят балластные гуматы в виде суспензионных гелей, как это выше описано. При этом посредством переключателя 62 полученную суспен- зию 130 направляют в газожидкостный сепаратор 74, посредством которого из этой композиционной суспензии выделяют летучие вещества - газы 75 образующиеся в результате химических реакций, а также и выделяющиеся из леонардита в резуль- тате его механодеструкции. Эти летучие вещества 75 собирают, сжимают и хранят в специальной вышеупомянутой газовой подсистеме, и затем эти газы 75 сжигают в бойлере 4 с выработкой технологического тепла.
Очищенную от газов 75 переработанную суспензионную композицию 76, со- ставленную водно-щелочным раствором ГК и твёрдой фракцией направляют в спе- циальный аппарат - ДИССОЛЬВЕР-ДЕСТАБИЛИЗАТОР 77. В ходе заполнения этого ап- -парата суспензионной композицией 76 и до момента её вывода из этого аппарата, поддерживают рабочий режим работы мешалки и быстроходной фрезы аппарата
77, чем продолжают завершение процесса выщелачивания ГК.
Время содержания суспензионной композиции в аппарате 77, во взмученном состоянии составляет 1 5 минут, после чего эту композицию подвергают механи- ческому разделению на твёрдую и жидкую фазы на сверх центрифуге - декантере
78. Для этого суспензионную композицию направляют в декантер 78 по линии 79, посредством насоса 80, через вентиль 81. При этом запускают в работу декантер 78 и посредством расходомера 82 и уровнемера встроенного в аппарат 77 контроли- руют полноту разделения композиции на фазы. Из декантера 78 отделённую твёр- дую фазу 83 направляют в сушилку 2 системы приготовления топливных брике- тов и генерации технологического тепла, а жидкую фазу 84, представляющую собой водно-щелочной раствор ГК, из декантера 78 направляют в буферную ём- кость 87. Затем этот водно-щелочной раствор ГК из буферной ёмкости 87 пе- реводят в диссольвер-дестабилизатор 77 посредством насоса 88, по линиям 89 -=- 91, через вентиль 92, обратный клапан 93, вентиль 94, и через вентиль 95. Полноту перевода водно-щелочного раствора ГК из буферной ёмкости 87 в диссольвер-дестабилизатор 77 контролируют посредством уровнемера встро- енного в ёмкость 87 и посредством расходомера 96.
До окончания процесса перевода водно-щелочного раствора в диссольвер- дестабилизатор 77 готовят технологический 10 20 % раствор кислоты, например хлористо-водородной, концентрат которой хранят в складской кис- лотной ёмкости 97. Для этого кислотный смеситель 70 предварительно запол- няют дозой воды, по линиям 53 и 98, через обратный клапан 99, через вентили 54 и 100. Затем включают мешалку кислотного смесителя 70 и затем открыва- ют вентили 101 и 102 и, по линии 103 кислоту (самотёком) дозируют в смеси- тель 70. Контроль кислотной дозы, при этом, осуществляют посредством встроенных уровнемеров в складской кислотной ёмкости 97 и в кислотном смесителе 70. Через 5 10 секунд, по окончанию дозирования мешалку кис- лотного смесителя 70 останавливают.
Далее при работе мешалки и быстроходной фрезы диссольвера-дестабили- -затора 77 кислотную дозу из смесителя 70 переводят в диссольвер-дестабили- затор 77, самотёком, по линии 104, через вентили 105 и 106, осуществляя тем самым процесс подкисления перерабатываемой среды в с понижением показа- теля рН до 1 ,5 3, с образованием выделения ГК из раствора в тяжелую фазу в виде коагулированной пульпы. Контроль дозы раствора кислоты вводимого в диссольвер-дестабилизатор 77 осуществляют посредством расходомера 1 55. В течение 2 -^ 4 минут после окончания ввода кислоты в диссольвер- дестабилизатор 77, при необходимости добавляют флокулянт 107, и ещё через 2 -^ 4 минуты останавливают его мешалку и быстроходную фрезу. В течение следующих 5 -=- 20 минут (в зависимости от применения флокулянта) ГК оса- ждают в виде геля, или крупных хлопьев. Из некоторого уровня диссольвера- дестабилизатора 77, посредством насоса 108, по линиям 109 и П О, через вен- тиль 1 1 1 выводят часть жидкой фазы, маточный раствор - представляющей собой раствор продуктов нейтрализации щелочи и кислоты, в систему 1 водо- подготовки и обессоливания воды, где этот раствор обессоливают и произво- дят соли коммерческих кондиций, а чистую воду возвращают в основные тех- нологические процессы.
Затем запускают мешалку и быстроходную фрезу диссольвера-дестабилизато- ра 77 и вводят в него в сухом виде щёлочь 1 12, поднимая показатель рН до 8,5 -=- 10. Переводя таким образом, ГК из тяжелой фазы (в течение 1 + 2 минут работы ме- шалки и быстроходной фрезы диссольвера-дестабилизатора 77,) в новый вторич- ный раствор - продукт, который теперь получен с увеличенной концентрацией ГК до 10 15 %. При этом, концентрация полученного раствора ГК определяется не только содержанием ГК в первичном щелочном растворе, но и величиной отбора маточного раствора из диссольвера-дестабилизатора 77.
Полученный таким образом продукт - БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫЙ ПРЕПАРАТ - БЕЗ БАЛЛАСТНЫЙ РАСТВОР композиций ГУМИНОВЫХ кислот переводят в склад- скую товарную ёмкость 1 13, посредством насоса 88, по линиям 109, 1 14, 89, 90 и 1 15, через вентили 1 1 1 и 1 16. При этом контроль полноты перевода продукта в складскую товарную ёмкость 1 13 осуществляют посредством расходомера 1 17 и уровнемера встроенного в диссольвер-дестабилизатор 77. Из складской ёмкости 1 13 продукт выводят на коммерческую реализацию по линии 1 18, через клапан 1 19.
Водный раствор этого продукта может быть использован для эффективного выращивания растений. При этом для использования полученного раствора в тех- нологиях гидропоники, его дополнительно подвергают очистке на фильтре 120 и направляют в складскую товарную ёмкость 121. В этом случае полученный раствор ГК и находящийся в диссольвере-дестабилизаторе 77 называют как - полупродукт и направляют его на фильтр 120 также посредством насоса 88, по линиям 109, 1 14, 89 -5- 91 и 121, через вентиль 11 1, 94 и 122.
Отфильтрованный раствор - продукт, содержит в себе не более 0,5 % частиц твёрдой фазы, и размерами менее 40 мкм, и может быть использован при выращи- вании растений по технологиям гидропоники. Из фильтра 120 этот продукт направляют по линиям 123 и 160, через вентиль 124 в складскую ёмкость 121. Из складской ёмкости 121 продукт выводят на коммерческую реализацию по линии 125, через клапан 126.
Остаточную твёрдую фазу 127 из фильтра 120, посредством технологического транспорта 128 направляют в систему приготовления топливных брикетов, где эту твёрдую фазу 129 загружают в сушилку 2.
По второму варианту, согласно представляемому способу ПРОЦЕСС ПРОИЗВОД- СТВА ГУМИНОВЫХ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ПРЕПАРАТОВ - БЕЗБАЛЛАСТНЫХ РАС- TBOPOB КОМПОЗИЦИЙ ГУМИНОВЫХ КИСЛОТ РАЗЛИЧНЫХ ОНЦЕНТРАЦИЙ И С РАЗЛИЧ- НЫМ МИНИМАЛЬНО ОСТАТОЧНЫМ СОСТАВОМ ТВЁРДЫХ ФРАКЦИЙ ПО ИХ РАЗМЕРАМ, осуществляют следующим образом.
На первом этапе готовят низко концентрированный «продукт» - представля- ющий собой водно-щелочной раствор ГК 84, который выводят из декантера 78, (жидкая фаза) как это было выше описано в буферную ёмкость 87.
Далее на втором этапе процесса, этот водно-щелочной раствор ГК из бу- ферной ёмкости 87 направляют на вакуумно-выпарной аппарат 131 , для уве- личения его концентрации. Направляют посредством насоса 88, выполняюще- го в этом «варианте технологии» роль подпорного насоса, для насоса высокого давления 132, по линиям 89, 90, 133 и 134 через вентили 92 и 135 и обратный клапан 93. При этом перед подачей водно-щелочного раствора ГК в вакуумно- выпарной аппарат 131, этот раствор предварительно подвергают активации в эжекторном эмульгаторе 136, в гидродинамическом докавитационном режиме. Работу эжекторного эмульгатора 136 в таком режиме обеспечивают посред- ством насоса высокого давления 132, регулируемого дросселя 137, посред- ством которого обеспечивают необходимое противодавление, и буферной ём- кости, (не показана). Полноту использования водно-щелочного раствора ГК выводимого из буферной ёмкости 87 контролируют посредством расходомера 1 17.
Для предотвращения термодеструкции ГК, работу выпарного аппарата 131 поддерживают в режиме кипения воды на уровне 60 градусов С, посредством вакуумного насоса 138, создающего в конденсаторе 139 и, по вакуумной ли- нии 140 соответственно, в выпарном аппарате 131 - давление 19,87 кРа.
Чистую воду из конденсатоотводчика 141 перекачивают конденсатным насосом 142 в буферную ёмкость 143 конденсата по линии 144, через клапан 145. В дальнейшем, эту чистую конденсатную воду используют, по мере необ- ходимости, «возвращая» её в систему водоподготовки 1 для восполнения тех- нологического расхода воды, или для приготовления раствора пероксида во- дорода, или в процессе приготовления фульвовых препаратов, как будет опи- сано ниже. Для этого, воду из буферной ёмкости 143 посредством насоса 146, по линиям 147 и 12 направляют в систему водоподготовки 1 , через клапаны
148 и 1 1 , обратный клапан 149 и через вентиль 23. В другом вышеупомянутом случае, воду из буферной ёмкости 143 посредством насоса 146, по линиям 147, 12 и 150 направляют в смеситель 10, через клапаны 148 и 13, обратный клапан
149 и через вентиль 23. В ещё одном другом вышеупомянутом случае, чистую воду из буферной ёмкости 143, посредством насоса 146 и насоса дозатора 21, по линии 147, через буферную ёмкость, (не показана) направляют в механохи- мический реактор 19, через клапаны 148 и 24, а также через обратный клапан 149.
Режим работы выпарного вакуумного аппарата 131 обеспечивают также посредством подачи в него греющего пара 151 из бойлера 4. Регулирование подачи греющего пара, для стабилизации температуры кипения воды на уровне 60 градусов С в этом аппарате 131, используют термосенсор 152 и ре- гулируемый вентиль 153. На фиг. 1 , позицией 154 показан отработанный пар, который из аппарата 131 возвращают на подогрев в бойлер 4.
Таким образом, посредством выпарного вакуумного аппарата 131 из рас- твора ГК удаляют часть воды, чем повышают содержание ГК в растворе до необходимой коммерческой кондиции. Готовый продукт - раствор ГК из ап- парата 131 выводят в складскую ёмкость 1 13 или в складскую ёмкость 121 , в зависимости от крупности минимально допустимого содержания в продукте остаточных твёрдых частиц.
Готовый раствор ГК выводят из аппарата 131 посредством продуктового насоса и буферной ёмкости (не показаны), по линиям 156, 157, или по линиям 156, 158 - 60 и посредством логистических вентилей 161 -=- 163.
Согласно представляемому Способу ПРОЦЕСС ПРОИЗВОДСТВА БИОЛОГИЧЕСКИ ВЫСОКОАКТИВНЫХ ПРЕПАРАТОВ - БЕЗБАЛЛАСТНЫХ РАСТВОРОВ КОМПОЗИЦИЙ ФУЛЬ- ВОВЫХ КИСЛОТ РАЗЛИЧНЫХ КОНЦЕНТРАЦИЙ С МИНИМАЛЬНЫМ ОСТАТОЧНЫМ СОСТА- ВОМ ТВЁРДЫХ ФРАКЦИЙ по их РАЗМЕРАМ, осуществляют по двум вариантам. Ис- пользуют такое сырьё как леонардит, ввиду того, что леонардит является самым богатым сырьём для производства гуминовых препаратов, так как содержание в нём гуминовых (протогуминовых) веществ достигает 90%, [14, 32].
По первому варианту, как наиболее простому, экстракцию ФК из леонардита осуществляют посредством чистой воды и адаптивно оптимизированной механоак- тивации. Относительная простота технологического процесса заключается в том, что в этом варианте не используют какие-либо химические вещества.
Однако при этом теряются ГК содержащиеся в твёрдой фазе, отходящей из процесса. При этом органический углерод переводят в состав топливных брикетов, в связи с чем, упомянутые потери восполняются в аспекте энергетики.
Технологический процесс осуществляют следующим образом :
Запускают в работу механохимический реактор 19 и подают в него дроблёный леонардит 20, подготовленный как выше было описано. Вместе с этим в реактор 19 подают чистую воду по линии 25 посредством насоса- дозатора 21, через клапан 24. При этом регулирование потоков леонардита 20 и чистой воды осуществляют ис- ходя из регламентируемого гидромодуля 2 н- 3, в зависимости от характеристик сы- рьевого леонардита 27, и с учётом его влажности, которую контролируют посред- ством сенсора 26. Переработку леонардита, ведут в режимах адаптивно оптимизи- рованной механоактивации, также и в механохимическом реакторе 35. Отводят об- разующиеся летучие вещества - газы 39 и 75, которые, как выше указывалось, ис- пользуют для генерации технологического тепла.
Технологическую дозу реакционной композиции 76 собирают в диссольвере- дестабилизаторе 77, откуда её направляют на механическое разделение фаз в де- кантере 78, по линии 79, посредством насоса 80, через вентиль 81. Твёрдую фазу 83 из декантера 78 направляют в сушилку 2 системы приготовления топливных бри- кетов, а жидкую фазу 84, представляющую собой раствор ФК и некоторую не- болыдую часть ГК, которые растворимы в воде, собирают в буферной ёмкости 87. Затем раствор ФК подвергают фильтрации для обеспечения содержания в нём твёрдых частиц размерами не более 40 мкм, и отфильтрованный раствор направ- ляют в складскую ёмкость 167 из фильтра 120, или из фильтра 120 через вакуум- ный выпарной аппарат 131, полученный таким образом концентрированный рас- твор ФК. Подачу раствора ФК на фильтр 120 из буферной ёмкости 87 осуществля- ют посредством насоса 88, по линиям 89, 91 и 121, через вентили 92, 94 и 122 и че- рез обратный клапан 93. Полноту вывода раствора ФК на фильтрацию контроли- руют посредством уровнемера встроенного в буферную ёмкость 87 и по показани- ям расходомера 96.
Отфильтрованный слабо концентрированный раствор ФК, из фильтра 120 в складскую ёмкость 167 направляют, используя остаточное давление после фильтра 120, по линиям 123, 159 и 168, через логистические вентили 124 и 163.
В другом случае отфильтрованный слабо концентрированный раствор ФК, из фильтра 120 направляют в вакуумный выпарной аппарат 131 по линиям 123, 133 и 134, через вентиль 169, посредством насоса высокого давления 132 и 'через эжекторный эмульгатор 136 и регулируемый дроссель 137, назначение и работа ко- торых описаны выше. В результате работы вакуумного выпарного аппарата 131, получают концентрированный раствор ФК - коммерческий продукт. Этот продукт содержит и небольшое количество низкомолекулярных - активных ГК, которые растворимы в воде. При применении этого продукта, благодаря ГК его свойства несколько улучшены. Готовый продукт направляют в складскую ёмкость 167, по линиям 156, 158 и 168, через логистические вентили 161 и 162.
По второму варианту, приготовления раствора ФК, экстракцию осуществляют посредством гидроксида натрия, или калия, применяя также адаптивно оптимизи- рованную механоактивацию. В технологическом процессе используют хлористо- водородную, или ортофосфорную кислоту. Технологическим процессом по этому варианту обеспечивается производство не только продуктового раствора ФК, но и раствора ГК, являющегося также коммерческим продуктом.
Технологический процесс осуществляют следующим образом :
На первом этапе технологического процесса из леонардита готовят реакцион- ную композицию, применяя выщелачивание на основе гидроксида натрия, или ка- лия, или используют их пирофосфаты, или без химических веществ, используя фи- зический процесс корректировки водородного показателя рН, как это было выше описано, и сосредотачивают реакционную композицию в диссольвере- дестабилизаторе 77. При этом предварительно, может осуществляться процесс жидкофазного окисления леонардита, в зависимости от его исходных характери- стик. Процесс жидкофазного окисления, согласно представляемому изобретению также описан выше. Затем реакционную композицию из диссольвера-дестабили- затора 77 направляют на разделение фаз в декантер 78, как это также было выше описано. Из декантера 78 твёрдую фазу 83 направляют в сушилку 2 системы при- готовления топливных брикетов, а жидкую фазу, представляющую собой компози- ционный раствор ГК и ФК, направляют в буферную ёмкость 87, по линии 84. Затем этот композиционный раствор посредством насоса 88 переводят в диссольвер- дестабилизатор 77, по линиям 89 + 91, через обратный клапан 93 и через вентили 92, 94 и 95. Полноту перевода композиционного раствора из буферной ёмкости 87 в диссольвер-дестабилизатор 77 контролируют посредством уровнемера встроен- ного в ёмкость 87 и посредством расходомера 96.
Далее, при работе мешалки и быстроходной фрезы диссольвера дестабилизато- ра 77, в него вводят кислотный раствор, понижая водородный показатель рН до 1,5 2,5 и течение 5 -^ 15 минут осуществляют процесс выделения ГК из жидкой фазы в тяжёлую фазу в виде коагулированной пульпы. Ввод хлористо-во дородной кис- лоты, или ортофосфорной кислоты в диссольвер-дестабилизатор 77 осуществляют из кислотного смесителя 70 по линии 104, через вентили 105 и 106. При этом кон- троль дозирования кислотного раствора осуществляют посредством уровнемера встроенного в кислотный смеситель 70 и посредством расходомера 155. Для уско- рения процесса выделения ГК из жидкой фазы, в диссольвер-дестабилизатор 77 может быть введён флокулянт 107. В результате завершения процесса перевода ГК в тяжелую фазу, ФК остаются в жидкой фазе растворёнными. Мешалку и быстро- ходную фрезу диссольвера-дестабилизатора 77 останавливают и в течение 10 20 минут осаждают на дно диссольвера-дестабилизатора 77 ГК в виде гелеобразных хлопьев.
Затем используя технические возможности диссольвера-дестабилизатора 77 (подробно будет показано ниже) жидкую фазу из диссольвера-дестабилизатора 77, представляющую собой раствор ФК переводят в буферную ёмкость 166, посред- ством насоса 88, по линиям 109, 114, 89 +- 91 и 85, через вентили 11 1, 94 и 86. Из буферной ёмкости 166 раствор ФК посредством насоса 88 направляют на фильтр 120, на котором отделяют твёрдые частицы 127 размером более 40 мкм, и которые направляют в транспортное средство 128, для их утилизации в систему приготов- ления топливных брикетов. Подачу раствора ФК на фильтр 120 осуществляют по линиям 170, 89 91, и 121, через вентили 171, 94 и 122 и через обратный клапан 172. Полноту вывода раствора ФК из буферной ёмкости 166 на фильтрацию и далее на её концентрацию осуществляют посредством встроенного уровнемера в ёмкость 166 и по данным расходомера 96.
Затем отфильтрованный раствор ФК из фильтра 120 направляют на вакуумный выпарной аппарат 131 и осуществляют повышение концентрации продукта, как это выше уже описано. Готовый продукт - концентрированный раствор ФК направля- ют в складскую ёмкость 167.
К осаждённым ГК, находящимся в диссольвере-дестабилизаторе 77, приливают водо-щел очной раствор, который дозируют из щелочного смесителя 50 посред- ством насоса-дозатора 48. Этот раствор направляют по линиям 47 и 173, через вен- -тили 49, 165 и 174. Контроль дозирования осуществляют посредством уровнемера встроенного в щелочной смеситель 50 и по данным расходомера 51. При этом включают мешалку и быстроходную фрезу диссольвера-дестабилизатора 77 и в те- чение 1 -г- 2 минут после окончания ввода щелочного раствора, растворяют в нём ГК. Затем раствор ПС, как это было описано выше, направляют в складскую ём- кость 1 13, или применяя фильтрацию, в складскую ёмкость 121.
Полученный раствор ФК обладает чрезвычайно высокой биологической актив- ностью и имеет высокую коммерческую ценность. ФК имеют относительно малые молекулярные массы и соответственно, они хорошо проникают в корни, стебли и листья растений. ФК, проникая, несут микроэлементы с поверхностей растений в их ткани. При нанесении на листву, ФК транспортирует микроэлементы прямо в метаболические центры клеток растений, [31, 37].
Если в ходе получения этого продукта использовали (как выше указывалось) гидроксид калия и ортофосфорную кислоту, то такой продукт может применяться в животноводстве, птицеводстве и рыбоводстве.
Приготовление гуминовых биологически активных препаратов - безбалласт- ных «сухих» солей ГК и биологически высоко активных безбалластных препаратов - «сухих» солей фульвовых кислот - фульватов, осуществляют по вышеописанным технологиям, с той лишь разницей, что просушивание в вакуумно-выпарном аппа- рате 131 проводят до влажности продуктов, соответствующей их коммерческой кондиции. Вывод готовых продуктов на фиг. 1 обозначен позицией 175.
ПРИГОТОВЛЕНИЕ ТОПЛИВНЫХ БРИКЕТОВ В соответствии с представленным изоб- ретением осуществляют следующим образом :
Остаточные, после процессов приготовления гуминовых и фульвовых препара- тов, твёрдые фракция 83 и 129, представляющие собой материал - преимуществен- но органический углерод и 10 25% минеральных компонент, направляют в су- шилку 2 системы приготовления топливных брикетов, где из этого материала уда- ляют часть влаги, понижая её содержание с 40 60 % до 15 + 20 %. В ходе подсу- шивания этого материала, посредством ворошения и «продувкой» горячими газа- ми, например, по типу псевдо-ожиженного слоя, в непрерывном потоке осуществ- -ляют дозирование этого просушенного материала 176 в экстру дер 3. Экстру дер 3 обогревается горячими дымовыми газами 177, поступающими из бойлера 4 при сжигании в нём части производимых топливных брикетов 178 и сжигании горючей части летучих веществ 179 - суммы летучих веществ 39 и 75 выделяемых из уголь- ного сырья в ходе его переработки в гуминовые удобрения и препараты гуминовых и фульвовых кислот.
Регулирование температуры дымовых газов нагревающих термоконтактирую- щие части экструдера 3 с материалом 176, в пределах 600 + 650 градусов С, осу- ществляют по показаниям пирометра (не показан) и посредством регулирующих вентилей 180 и 181. Другими «каналами» регулирования температуры, греющих экстру дер 3, газов 177 являются средства топливоподачи (не показаны) в бойлер 4 брикетов 178 и летучих веществ 179. Возможное избыточное тепло дымовых газов 182, бойлера 4 сбрасывают в атмосферу посредством регулирующего вентиля 181. Греющие дымовые газы 177 проходя через экстру дер 3, отдают в нём часть своего тепла. И затем, эти газы 182 с их температурой 400 -=- 450 градусов С направляют в сушилку 2, в которой эти газы отдают другую часть своего тепла на удаление влаги из твёрдых фракций материалов 83 и 129 и на их подогрев. Затем эти охлаждённые дымовые газы 183 до температуры ПО 1 15 градусов С выводят из сушилки 2 в атмосферу.
В процессе полукоксования материала 176 в экструдере 3, из этого материала выделяется парогазовая композиция, [27, с.197] часть газов которой представляет собой горючие вещества и вследствие этого, отходящие газы 184 из экструдера 3 направляют на сжигание их горючей части в бойлер 4.
По выходу топливных брикетов 185 из экструдера 3 их охлаждают и склади- руют 186, а также и фасуют в коммерческую тару.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ В ЧАСТИ МЕХАНОХИМИЧЕСКОГО РЕАКТОРА пере- работки высоко вязких сред включая суспензии и пульпы иллюстрируется техни- ческими рисунками фиг. 2 -5- 5. На фиг. 2 представлена конструкторская ком- поновка реактора. Здесь позицией 187 обозначена станина реактора, которую монтируют на неподвижных направляющих 188 посредством резьбовых со- единений 189. При этом корпус реактора 190, 191 выполняют разъёмным, со- -ставленным стационарной частью - корпус 190 и подвижной частью - корпус 191 , который может быть перемещён посредством колёс 192 по направляю- щим 188 в позицию профилактики и ремонта.
На станине 187 размещён электродвигатель (не показан) приводящий в движение роторный диск 193 закреплённый на несущей втулке 194, которая, в свою очередь, жестко связана с полым несущим валом 195 гидросъёмника, ко- торый показан корпусом 196, щитами 197, подшипниками 198 и загрузочным портом 199. При этом, на загрузочный порт 199, сверху, устанавливают авто- номный шнековый регулируемый привод (не показан), а внутренняя поверх- ность порта 199 оснащена вставкой 200 выполненной из анти адгезионного материала.
На подвижном корпусе 191 размещён электродвигатель (не показан) при- водящий в движение роторный диск 201 закреплённый на несущей шнековой втулке 202, которая, в свою очередь, жестко зафиксирована на приводном валу 203 несущего подшипникового узла 204.
На несущей шнековой втулке 202, посредством переходного конуса 205 закреплён малый консольный шнек 206, который вставлен осесимметрично в полый несущий вал 195 гидросъёмника, на внутренней поверхности которого, также осесимметрично, жестко закреплён «радиально-охватывающий» шнек 207. Позицией 208 показан кольцевой распределительный коллектор гидро- съёмника сообщающийся с загрузочным портом 199 с одной стороны, и с дру- гой, сообщающийся с гидро золотниковыми проёмами 209, которые выполне- ны в полом несущем валу 195 гидросъёмника. Здесь позицией 210 показано направление рабочего вращения приводного вала 21 1, полого несущего вала 195 гидросъёмника. Позицией 212 показано рабочее направление вращения приводного вала 203.
Посредством разъёмных креплений 213, например цанговых зажимов, на роторных дисках 193 и 201 закреплены круговые ряды рабочих стержней 214 и 215, соответственно.
Позицией 216 показан кольцевой распределительный коллектор стацио- нарного корпуса 190, сообщающийся со штуцером 217, ввода в реактор жид- -ких компонент, с одной стороны, и с другой, сообщающийся с золотниковы- ми каналами 218, которые выполнены в несущей втулке 194. На этой несущей втулке 194 закреплены насосно-винтовые лопатки 219 обеспечивающие надёж- ность заброса потока перерабатываемой среды в зону активационного взаимодей- ствия стержней 214, 215.
Неподвижные отражательно-направляющие лопатки 220 размещены в разгру- зочном проёме 221 реактора и для обеспечения надёжности вывода из реактора вы- соко вязких перерабатываемых сред эти лопатки 220, как и сам разгрузочный проём 221 соединены с электромагнитным устройством вибрационного воздей- ствия 222.
Позицией 223 показаны мини шнековые, одновитковые резьбы выполненные на цилиндрических поверхностях роторных дисков, которые при вращении рото- ров выполняют активное отражение перерабатываемых материалов от зазоров между дисками роторов и внутренней «цилиндрической» поверхностью корпуса 190 реактора.
Посредством акустического сенсора 224 встроенного в корпус 190 осуществ- ляют съём акустических сигналов из реакционной зоны, включая шумы кавитаци- онного характера.
На фиг. 3 детально показано расположение очищающих мини роторов 225 в корпусе 190 механохимического реактора, с установленными на них очищающими стержнями 226. Здесь позицией 227 показано направление вращения мини роторов 225, а позицией 228 обозначено направление вращения роторного диска 201 со стержнями 215, периферийный ряд которых наиболее приближен к очищающим мини роторам 225. На этой же фиг. 3 показано позицией 229 направление вращения роторного диска 193 (не показан) со стержнями 214.
Обозначены направления 230 движения перерабатываемой среды, под воздей- ствием насосно-винтовых лопаток 219, обеспечивающих заброс потока этой среды в зону активационного взаимодействия стержней 214, 215. При этом направление 231 вращения насосно-винтовых лопаток 219 совпадает с направлением вращения роторного диска 193 (на фиг. 3 не показан). Позицией 232 показано направление вращения несущей шнековой втулки 202, посредством которой перерабатываемая среда подаётся на насосно-винтовые лопатки 219.
На фиг. 4 детально показана ориентация и расположение золотниковых проё- мов 209 выполненных в полом несущем валу 195 гидросъёмника. Здесь же по- зицией 208 показан кольцевой распределительный коллектор гидросъёмника сообщающийся с загрузочным портом 199, (на фиг. 4 не показан). Этот же кольцевой распределительный коллектор 208 сообщается и с золотниковыми проёмами 209. Позицией 233 показаны уплотнительные элементы, обеспечи- вающие гидроизоляцию подшипников 198 узла гидросъёмника от перерабаты- ваемых сред.
На фиг. 5 показан общий вид без стержневого ротора 234 с радиально- волновыми поверхностями 235, который предназначен для переработки в механо- химическом реакторе особых аномально вязких слабо текучих сред.
РАБОТА МЕХАНОХИМИЧЕСКОГО РЕАКТОРА, (исключая химизм процессов, кото- рый подробно описан выше, - с точки зрения механики) ОСУЩЕСТВЛЯЕТСЯ СЛЕДУ-
ЮЩИМ ОБРАЗОМ.
Сначала запускают привода главного движения реактора, вращением валов 203 и 21 1 и соответствующих роторных дисков 193 и 201. Затем осуществляют подачу в реактор основной (вязкой или высоко вязкой) перерабатываемой компоненты, через загрузочный порт 199 и через небольшое время задержки (0,5 -=- 2,5 секунды) в реактор направляют поток жидкой компоненты, через штуцер 217. Дозирование потоков перерабатываемых компонент в реактор, скорости приводов его главного движения и время задержки выполняют согласно технологическому регламенту соответствующему химизму процесса переработки. При этом также, через время задержки, включают работу электромагнитного устройства 222 вибрационного воздействия.
Вязкая, или высоко вязкая перерабатываемая компонента, посредством шнеко- вого привода 18, подаётся в кольцевой распределительный коллектор 208 и че- рез него, в гидро золотниковые проёмы 209. Поверхности гидро золотниковых проёмов 209 пространственно ориентированы так, что при вращении полого не- сущего вала 195, эти поверхности формируют насосно-отражательные силы, дей- ствующие на поток перерабатываемой компоненты: в радиальном направлении - к оси вращения вала 195, в осевом направлении вала 195 - к зоне активного взаимо- действия стержней 214, 215 реактора. Чем обеспечивается продвижение перераба- тываемой среды с изменением её направления и обеспечивается передача потока перерабатываемой компоненты от неподвижного загрузочного порта 199 в полость вращающегося несущего вала 195. Здесь перерабатываемая вязкая, или высоко вяз- кая компонента попадает в поле действия движущих её сил «со всех сторон»: от осевого малого консольного шнека 206 и от «радиально-охватывающего» шне- ка 207, который выполнен витками левосторонней резьбы. Таким образом, осу- ществляют гарантированное нагнетание вязкой, или высоко вязкой перерабатывае- мой компоненты во внутреннюю полость 194 несущей втулки 194. В результате та- кого нагнетания, перерабатываемая компонента, находящаяся во внутренней поло- сти несущей втулки 194 подвергается некоторому давлению со стороны гидро- съёмника и благодаря этому она свободно подхватывается несущей шнековой втулкой 202 и направляется к насосно-винтовым лопаткам 219, посредством кото- рых осуществляется заброс потока перерабатываемой композиции в зону актива- ционного взаимодействия стержней 214, 215. Здесь перерабатываемая среда назва- на уже как композиция потому, что в поток среды «набегающий» к насосно- винтовым лопаткам 219 (сюда же) и нагнетают посредством насосов дозаторов 21, или 48, жидкую компоненту по золотниковым каналам 218, питающимся от коль- цевого распределительного коллектора 216 стационарного корпуса 190, 'кото- рый в свою очередь запитывается через штуцер 217.
Механохимическая переработка реакционных компонент осуществляется в зонах активного взаимодействия круговых рядов стержней 214 и 215, как это было выше описано благодаря статическим и динамическим регулируемым параметрам, в соответствии с технологическим регламентом. В ходе этой пе- реработки, реакционные компоненты под действием на них гравитационных и центробежных сил, продвигаются по реакционной зоне в радиальных направ- лениях относительно осей вращения роторных дисков 193 и 201.
Достигая периферии роторных дисков, перерабатываемая композиция, ис- пытывая силы тянущего трения, действующие от периферийного ряда стерж- ней 215, вынуждено движется вдоль внутренней цилиндрической поверхности корпуса 190 реактора, как это показано на фиг. 3 позицией 236. При этом вер- тикальные составляющие этого движения, движения находящегося левее оси А - благоприятно направлены к выводу реакционной композиции из реактора, то есть в сторону разгрузочного проёма 221. Вертикальные составляющие «этого» кругового движения (обозначенные позицией 237) находящиеся пра- вее оси А - направлены в противоположную сторону относительно разгрузоч- ного проёма 221 и являются обстоятельством возможного засорения реактора.
В связи с этим, в соответствии с изобретательским замыслом, применяют и конструкторски компонуют очистительные мини роторы 225, действие кото- рых следующее. В зонах «минимально-контактных» расстояний между стерж- нями 215 и очистительными стержнями 226, их скоростные векторы - каса- тельные к окружностям, по которым эти стержни движутся, по направлениям совпадают и, они же близки по угловым направлениям 237 движения реакци- онной композиции. В связи с чем, без значительных затрат энергии и без фор- мирования локализованных в этих местах скачков давления, за счёт тянущих активных сил трения очистительных стержней 226, часть движущегося 237 потока перерабатываемой композиции, отклоняют вблизи каждого очисти- тельного мини ротора 225 - по направлениям 238. И таким образом, весь пе- риферийный поток направления 237 переформируют в новый поток направле- ния 239, который, в свою очередь, движется в сторону разгрузочного проёма 221, где под действием силы гравитации и «благоприятно встречаясь» с пото- ком направления 240 выводится из реактора по направлению 241. При этом упомянутый поток направления 240 сформирован из потока направления 236 под действием центробежных сил и силы гравитации.
Основная часть потока направления 240, как показано на фиг. 3, дополни- тельно отклоняется благодаря реакции от неподвижных отражательно- направляющих лопаток 220 и выводится из реактора этим отклоненным потоком по направлениям 242.
ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ
Заявляемый способ комплексной переработки каустобиолитов угольного ряда преимущественно бурых углей и леонардита, в продукты : гуминовые органиче- -ские и органоминеральные удобрения и в гуминовые и фульвовые препараты с получением топливных брикетов может быть применён для крупнотоннажного производства этих продуктов в коммерческих целях в области сельского хозяйства для производства экологических продуктов питания в технологиях растениевод- ства, животноводства, птицеводства и рыбоводства.
Кроме того продукты изготовленные по представляемому способу могут ис- пользоваться в качестве компонентов искусственных грунтов и мелиорантов, например как это показано в [88] в составе с цеолитными материалами, с серпенти- нитом и с минеральными удобрениями.
Большинство единиц оборудования относящихся к технологиям приготовления продуктов получаемых согласно представленному изобретению в промышленно- стях ряда стран опробовано и находится в эксплуатации. БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ источников ИНФОРМАЦИИ
1. И.В. Перминова, Д.М. Жилин. Гуминовые вещества в контексте зелёной химии. В: ЗЕЛЁНАЯ ХИМИЯ В России, В.В. Лунин, П. Тундо, Е.С. Локтева (Ред.), Изд. Мос- ковского Университета, с. 146-162.
2. Безуглова О. С. УДОБРЕНИЯ И СТИМУЛЯТОРЫ ОСТА. Ростов-на-Дону: изд. «Фе- никс», 2000; 2002. - 320 с.
3. И.В. Перминова. ГУМИНОВЫЕ ВЕЩЕСТВА - ВЫЗОВ ХИМИКАМ XXI ВЕКА. «Химия и жизнь», 2008, . o 1.
4. Utilisation of Low Rank Coals David J Allardice and Brian С Young* Allardice Con- suiting 10 Arcady Grove, Vermont, Vic 3133, Australia.
5. Т.А. Кухаренко. О МОЛЕКУЛЯРНОЙ СТРУКТУРЕ ГУМИНОВЫХ кислот. Из книги сборника ГУМИНОВЫЕ ВЕЩЕСТВА В БИОСФЕРЕ, под ред. Д.С. Орлова. - Москва, изд. «Наука», 1993 г. - 237 с.
6. В.А. Михеев, Г.И. Петрова, М.Д. Новопашин, М.И. Бычев. Свидетельство на по- лезную модель RU 13656 U1, 10 мая 2000. УСТАНОВКА для ПОЛУЧЕНИЯ ГУМИНО- вых ВЕЩЕСТВ.
7. Михеев В.А., Петрова Г.И., Бычев М.И. ТРАНСФОРМАЦИЯ БУРЫХ УГЛЕЙ В ГУМИ- НОВЫЕ ВЕЩЕСТВА ПРИ ТЕПЛОВОМ ВОЗДЕЙСТВИИ. - Якутск: ЯФ, изд. СО РАН, 2002.
8. ФИЗИЧЕСКИЙ ЭНЦИКЛОПЕДИЧЕСКИЙ СЛОВАРЬ. Гл.редактор - A.M. Прохоров, Москва, изд. «Советская энциклопедия», 1983, с. 100; с. 236, 237.
9. Patent No.: US 7,896,944 В2. Mar. 1, 201 1. METHOD FOR EXTRACTING FULVIC ACID
MOLECULES.
10. Patent No.: US 7,825,266 Bl . Nov. 2, 2010. EXTRACTION OF FULVIC MINERALS FROM
HUMIC SUBSTANCES.
11. Patent No.: US 8,383,840 B l . Feb. 26, 2013. EXTRACTION OF FULVIC MINERALS,
VITAMINS, AMINO ACIDS, ENZYMES, AND PHYTONUTRIENTS FROM HUMIC SUBSTANCES.
12. Patent No.: US 7,875,096 B2. Jan. 25, 201 1. FETILIZER.
13. Patent No.: US 5,004,831. Apr. 2, 1991. RECOVERY OF HUMIC ACIDS.
14. Patent No.: US 6,204,396 B l . Mar. 20, 2001. METHOD FOR PRODUCING CALCIUM FULVATE FROM HUMUS MATERIAL.
15. Петраков А.Д., Радченко СМ., Яковлев О.П., Галочкин А.И., Ефанов М.В., Шотт П.Р., Высоцкая В.В. Патент РФ, RU 2296731. 10 апреля 2007. СПОСОБ ПОЛУ- ЧЕНИЯ ОРГАНОМИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЛИНИЯ ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ.
16. П.В. Ткаченко, Б.И. Шпанер, А.И. Глущенко. Авторское свидетельство SU 937445. 23 июня 1982. СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ ГУМИНОВЫХ ИСЛОТ.
17. Н.М. Смольянинова, СИ. Хорошко, А.Н. Москальчук. ТЕХНОЛОГИЯ ПОЛУЧЕНИЯ растворимых гуматов из торфа. Известия Томского политехнического института имени СМ. Кирова. Том 178, 1969. с. 158 - 161.
18. В.М. Хаустов, В.Н. Кулаков, В.В. Кулаков, А.П. Мещеряков, М.Т. Шокин, Р.Е. Фридбург. Авторское свидетельство SU 1404501. 23 июня 1988. СПОСОБ ВЫДЕЛЕ- ния ГУМИНОВЫХ КИСЛОТ ИЗ БУРОГО УГЛЯ.
19. Шульгин А.И., Скворцов О.В., Кудин А.В. Патент России RU 2042422. 27 авгу- ста 1995. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГУМИНОВЫХ ИСЛОТ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУ-
ЩЕСТВЛЕНИЯ.
20. Энс В.И., Шаталов СВ. Патент России RU 2350587. 27 марта 2009. СПОСОБ ПО- ЛУЧЕНИЯ ОРГАНОМИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ.
21. Ефанов М.В., Черненко ПЛ., Новоженов В.А. Патент России RU 2384549. 20 марта 2010. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АЗОТОСОДЕРЖАЩИХ ГУМИНОВЫХ УДОБРЕНИЙ ИЗ
ТОРФА. 22. Фердман B.M., Габбасова И.М., Гаринов Т.Т., Сагитов И.О., Томилова А.А. Па- тент России RU 2463282. 10 октября 2012. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВОДОРАСТВОРИМЫХ ГУМИНОВЫХ кислот.
23. Проселков Н.В., Глуховцев В.Э., Капкин Н.В., Честюнин СВ., Калинин А.Н., Панов О.А., Филиппов В.А., Фильянов В.И., Новиков А.В. Патент России RU 2473527. 27 января 2013. СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА КОНЦЕНТРАТА ГУМИНОВОЙ кис- лоты ИЗ БУРОГО УГЛЯ и линия ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА КОНЦЕНТРАТА ГУМИНОВОЙ КИС- лоты.
24. Швецовов С.Г. Патент России RU 2378235. 10 января 2010. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ
КОМПЛЕКСНОГО ГУМИНОВОГО УДОБРЕНИЯ .
25. Бацуев А.А., Левинский Б.В., Фурсов А.В., Строганова Л.Н. Патент России RU 2036190. «СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГУМАТОВ ЩЕЛОЧНЫХ МЕТАЛЛОВ». 27 мая 1995.
26. Билибин Е.Б., Герасенков А.А., Антонов Э.Р., Алпатов А.И., Киселев Н.К. Па- тент России RU 2049084. 27 ноября 1995. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БИОСТИМУЛЯТОРА
РОСТА ИЗ САПРОПЕЛЯ И/ИЛИ ТОРФА.
27. Химия И ТЕХНОЛОГИЯ УГЛЯ. Агроскин А.А. Москва, изд. «Недра», 1969 г.
28. Жиляков А.С., Жиляков С.Ф. Патент России RU 2420500. 10 июня 201 1. Спо- СОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОРГАНОМИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЛИНИЯ ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ.
29. Дудкин Д.В., Толстяк А. С, Фахретдинова Г.Ф. Патент России RU 2429214. 20 сентября 201 1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГУМИНОВЫХ КИСЛОТ И ГУМАТОВ ИЗ ТОРФА.
30. Новый ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ СЛОВАРЬ, под ред. А.Ю. Ишлюнского, Москва, Научное издательство «Большая Российская энциклопедия», 2000 год.
31. Application No.: AU 2009200226 Al . Jan. 21 , 2009. IMPROVED FERTILIZER.
32. Ozdoba D.M., Blyth J.C., Engler R.F., Dinel H., Schnitzer M. LEONARDITE AND HU- MIFIED ORGANIC MATTER. In Proc Humic Substances Seminar V, Boston. MA, March 21 -
23. 2001. P. 34.
33. Дементьев B.A., Бражко О.И. Патент России RU 2472761. 20 января 2013. Спо- СОБ ПОЛУЧЕНИЯ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНОГО ГУМИНОВОГО ПРОДУКТА.
34. Макаренко В.Г. Патент России RU 2500465. 10 декабря 2012. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕПЛОВОЙ ОБРАБОТКИ И ВЫПАРИВАНИЯ ТЕКУЧИХ ПРОДУКТОВ. 35. Левинский Б.В., урченко СМ. Патент России RU 2179163. 10 февраля 2002. СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНЦЕНТРИРОВАНИЯ РАСТВОРОВ СОЛЕЙ ГУМИНОВЫХ ИСЛОТ.
36. Patent No.: US 4,788,360 Nov. 29, 1988. PROCESS FOR THE PRODUCTION OF REGEN-
-ERATED HUMIC ACIDS FROM COAL.
37. Patent Abridgment AU-B-281 14/89. Acceptance No. 623364. AGRICULTURAL CHEM- ICAL FOR FOLIAR APPLICATION. 14.05.92.
38. Ефанов M.B., Латкин A.A., Черниченко П.П., Галочкин А.И. Петраков А.Д. Па- тент России RU 2370478. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОКСИГУМАТОВ ИЗ ТОРФА. 20 октября
2009.
39. Бурмистрова Т.Н., Сысоева Л.Н., Трунова Н.М., Терещенко Н.Н. Патент России RU 2216172. 20 ноября 2003. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СРЕДСТВА ДЛЯ ЗАЩИТЫ РАСТЕНИЙ ОТ ГРИБКОВЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ.
40. Ефанов М.В., Латкин А.А., Черниченко П ., Галочкин А.И. ГОУ ВПО «Алтай- ский государственный университет», г. Барнаул, Россия. ПОЛУЧЕНИЕ ОКСИГУМИ- новых ПРЕПАРАТОВ из ТОРФА КАВИТАЦИОННЫМ МЕТОДОМ. Современные наукоём- кие технологии N° 2, 2008.
41. Богословский В.Н. Патент России RU 2469995. 20 декабря 2012. СПОСОБ ПРО- ИЗВОДСТВА ВОДОРАСТВОРИМЫХ СОЛЕЙ ГУМИНОВЫХ кислот.
42. Запорожец Е.П., Запорожец Е.Е., Тлехурай Г.Н., Богус A.M., Холпанов Л.П. Патент РФ, RU 2104964. 20 февраля 1998. СПОСОБ ОБРАБОТКИ воды.
43. Зиберт Г.К., Запорожец Е.П. Патент РФ, RU 2240984. 27 ноября 2004. СПОСОБ ОБРАБОТКИ ВОДЫ И ВОДНЫХ РАСТВОРОВ.
44. Петраков А.Д., Радченко СМ., Яковлев О.П. Патент РФ, RU 2380399. 27 января 2010. СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КАВИТАЦИОННОГО ВОДОУГОЛЬНОГО ТОПЛИВА И ТЕХ- НОЛОГИЧЕСКАЯ ЛИНИЯ ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ.
45. Гайдабура И.П., Ваганов А. И., Тодорев Ю.Г. УПРАВЛЕНИЕ ЭНЕРГОТЕХНОЛОГИ-
ЧЕСКИМИ ВИХРЕВЫМИ АППАРАТАМИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ИХ АКУСТИЧЕСКОГО ПОЛЯ. Журнал «Промышленная энергетика», 1986 год, N° 7, Москва, с.36-39.
46. Кириллов И.Н., Булкин В.В. Патент на полезную модель RU 137977. 27 февраля 2014. УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ АКУСТОШУМОВЫХ СИГНАЛОВ . 47. Елфимов B.B., Елфимов П.В, Аветисян А.Р., Дидиченко А.П., Попов СП., Ар- утюнян А.Ф. Российская заявка на изобретение RU 2012135445. 20 февраля 2014. СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ПОВЫШЕНИЯ СТАБИЛЬНОСТИ РАБОТЫ КАВИТАТОРА. 48. Федорченко В.И., Гончаренко Н.А.. Козьминых В.О. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕХНОЛО-
ГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ПОЛУЧЕНИЯ ГУМИНОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ ИЗ БУРЫХ УГЛЕЙ ТЮЛЬГАНСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ. Вестник Оренбургского государственного уни- верситета, N° 5/май, 2006. Приложение, с. 75 80.
49. Куликова М.П. Куулар Л.Л. ИССЛЕДОВАНИЕ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА ТОРФА. Химические науки. Фундаментальные исследования, N° 4, 2013, с. 90 94.
50. А.А. Иванов, Н.В. Юдина, А.А. Ильина. КИСЛОТНЫЕ и ИОНООБМЕННЫЕ СВОЙ- СТВА ГУМИНОВЫХ кислот МЕХАНОАКТИВИРОВАННЫХ ТОРФОВ. Химия растительно- го сырья, 2010, JYO 4, с. 145 - 150.
51. А.А. Иванов, Н.В. Юдина, О.И. Ломовский. Влияние механохимической акти- вации на состав и свойства гуминовых кислот торфов. Известия Томского политех- нического университета. 2006. Т.309. Ns 5, с. 73 + 76.
52. М.В. Гостищева, И.В. Федько, Е.О. Писниченко. СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИ- СТИКА МЕТОДОВ ВЫДЕЛЕНИЯ ГУМИНОВЫХ КИСЛОТ ИЗ ТОРФОВ С ЦЕЛЬЮ ПОЛУЧЕНИЯ ГУМИНОВЫХ ПРЕПАРАТОВ. Доклады Томского государственного университета си- стем управления и радиоэлектроники. 2004. Автоматизированные системы обра- ботки информации, управления и проектирования, с. 66 +· 69. УДК: 631.41 :631.417.
53. Шульгин А.И. Патент РФ, RU RU 2175651. 10 ноября 2001. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ
ГУМИНО-МИНЕРАЛЬНОГО КОНЦЕНТРАТА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ.
54. Карманчук А.С., Кулов К.М., Иванова O.K., Назыралиева Р.Н. Предваритель- ный патент Киргизии, KG 0163. 01 апреля 1997. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОРГАНОМИНЕ-
РАЛЬНОГО УДОБРЕНИЯ.
55. Дудкин Д.В., Евстратова Д.А. Патент России RU 2442763. 20 февраля 2012. СПОСОБ ГУМИФИКАЦИИ РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ.
56. Аникин B.C. Патент России RU 2491266. 27 августа 2013. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГУМИНОВЫХ ПРЕПАРАТОВ И ВЕЩЕСТВО УЛЬТРАГУМАТ, ПОЛУЧЕННОЕ ЭТИМ СПОСО-
БОМ.
57. Бирюков И.И., Зелепукин Ю.И., Бирюкова Н.И., Зелепукин СЮ. Патент России RU 2435749. 10 декабря 201 1. СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ УДОБРЕНИЙ.
58. Ковалев К.Е., Папаянаки В.В. Патент России RU 2219147. 20 декабря .2003. СПОСОБ КОМПЛЕКСНОГО ОРГАНОМИНЕРАЛЬНОГО УДОБРЕНИЯ.
59. Дудкин Д.В., Евстратова Д. А. Патент России RU 2442763. 20 февраля 2012. СПОСОБ ГУМИФИКАЦИИ РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ.
60. Новицкий Я.А. Патент России RU 2246469. 20 февраля 2005. СПОСОБ ВЫДЕЛЕ- НИЯ ГУМИНОВЫХ КИСЛОТ ИЗ САПРОПЕЛЯ.
61. Бердников И.А., Серов К.О. Патент России RU 2248339. 20 марта 2005. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГУМИНОВЫХ УДОБРЕНИЙ.
62. Бутаков В.И., Бутаков Ю.В., Макушев Ю.В. Патент России RU 2275348. 27 ап- реля 2006. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГУМАТОВ ЩЕЛОЧНЫХ МЕТАЛЛОВ.
63. Мирзаянов Д.М., Габдуллина Ф.Г., Сыркин A.M., Любин А.С., Гнездилова Л. В., Фролов А.В. Патент России RU 2281930. 20 августа 2006. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГУ- МИНОВЫХ ИСЛОТ И ИХ СОЛЕЙ.
64. Апканеев А.В., Дегтярёв В.В., Чумаков А.Н. Патент России RU 2286970. 10 но- ября 2006. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВОДОРАСТВОРИМОГО ГУМАТА.
65. Предтеченский М.Р., Пуховой М.В., Гайслер Е.В. Патент России RU 2307817. 10 ноября 2007. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГУМИНОВОГО КОНЦЕНТРАТА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ.
66. Калинников Ю.А., Батурина И.Ю., Кирдей Т.А. Патент России RU 2310633. 20 ноября 2007. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЖИДКИХ ТОРФЯНЫХ ГУМАТОВ.
67. Ломовцев В.И. Патент России RU 2319683. 20 марта 2008. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГУМИНО-МИНЕРАЛЬНОГО КОНЦЕНТРАТА.
68. Ягафарова Г.Г, Акчурина Л.Р., Фёдорова Ю.А., Сафаров А.Х., Ягафаров И.Р. Патент России RU 2471755. 10 января 2013. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ГУМИНОВЫХ ВЕЩЕСТВ.
69. Кнер Петер, Стенли Брюс. Заявка на изобретение RU 2012132296. 27 декабря 2010. СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОСУШИВАНИЯ ПАСТООБРАЗНЫХ МАТЕРИАЛОВ, В ЧАСТНОСТИ ИЛИСТЫХ ОТЛОЖЕНИЙ СТАНЦИЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ вод, с ВЫРАБОТКОЙ ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ.
70. Воронин В. П., Волков Э.П., Гаврилов Е.И., Гаврилов А.Ф, Блохин А.И., Бычков A.M., Стель ах Г.П., Кенеман Ф.Е. Патент России RU 221 1927. 10 сентября 2003. СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ПЕРЕРАБОТКИ БУРЫХ УГЛЕЙ С ВЫРАБОТКОЙ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ И УСТАНОВКА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ.
71. Зайченко В.М., Косов В.Ф., Кузьмина Ю.С., Марков А.В., Морозов А.В. Патент России на полезную модель RU 136801 U 1. 20 января 20 14. ЭНЕРГОТЕХНОЛОГИЧЕ- СКИЙ КОМПЛЕКС С ТОРРЕФИКАТОРОМ БИОПЕЛЛЕТ.
72. Еремин Д.В. Патент России на полезную модель RU 137755 U1 . 27 февраля
2014. ОДНОШНЕКОВЫЙ ПРЕСС-СМЕСИТЕЛЬ ДЛЯ ЭКСТРУДИРОВАНИЯ С ПОЛУЧЕНИЕМ ТОПЛИВНЫХ БРИКЕТОВ.
73. Прилепина И.И., Ханин В.П. Патент России RU 2499671. 27 ноября 2013. ШНЕ- КОВЫЙ ПРЕСС ДЛЯ БРИКЕТИРОВАНИЯ ДРЕВЕСНЫХ ОТХОДОВ.
74. Остриков А.Н., Напольских М.С. Патент России RU 2501501. 20 декабря 2013. ДВУХШНЕКОВЫЙ ЭКСТРУДЕР.
75. Гуюмджян П.П., Роменская И.А„ Подохин В.А., Ладаев Н.М. Патент России RU 2169617. 27 июня 2001. УСТРОЙСТВО для ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ.
76. Новый ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ СЛОВАРЬ. ПОД ред. А.Ю. Ишлинского. Москва, Научное издательство «Большая Российская энциклопедия», 2000.
77. Баев B.C. Патент России RU 2185244. 20 июля 2002. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ жид- ОГО КОМПОЗИЦИОННОГО ТОПЛИВА И ДЕЗИНТЕГРАТОР И УСТРОЙСТВО ГИДРОУДАРНО-
ГО ДЕЙСТВИЯ ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ.
78. Горшков Г.М., Шигабутдинов Р.Х. Патент России RU 2082487. 27 июня 1997. ДИСПЕРГАТОР.
79. Кесель Б.А., Федоров А.Д., Гимушин И.Ф., Волков Г.А., Гатауллин Р.Ш., Вос- кобойников Д.В., Весельев Д.А. Патент России RU 2166986. 20 марта 2001. РОТОР-
НО-ПУЛЬСАЦИОННЫЙ АППАРАТ, (РПА).
80. А.Н. Плановский, В.М. Рамм, С.З. Каган. ПРОЦЕССЫ и АППАРАТЫ ХИМИЧЕСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ. Москва, Госхимиздат, 1995.
81. Севастьянов В.П. Патент России RU 2433282. 10 ноября 201 1. СПОСОБ ПСЕВДО- ДЕТОНАЦИОННОЙ ГАЗИФИКАЦИИ УГОЛЬНОЙ СУСПЕНЗИИ В КОМБИНИРОВАННОМ ЦИКЛЕ
«ICSGCC».
82. Липилин А.Б. Патент России на полезную модель RU 72155 Ш Л О апреля 2008. ДЕЗИНТЕГРАТОР МОКРОГО ПОМОЛА.
83. Николаев Е.А., Шулаев Н.С., Боев Е.В.., Иванов СП., Афанасенко В. Г. Патент России RU 2414286. 20 марта 201 1. ОСЕВОЙ СМЕСИТЕЛЬ.
84. Скворцов Л. С, Сердюк Б.П., Грачева Р. С. Патент России RU 2438769. 10 янва- ря 2012. РОТОРНЫЙ ГИДРОДИНАМИЧЕСКИЙ КАВИТАЦИОННЫЙ АППАРАТ ДЛЯ ОБРАБОТ- КИ жидких СРЕД, (ВАРИАНТЫ).
85. Аникеев В.Н., Жуков Ю.Н., Соловьёв С.А., Мотина Е.В., Петров Ю.М. Патент России RU 2428246. 10 сентября 201 1. РОТОРНЫЙ АППАРАТ ГИДРОМЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ.
86. Касимова JT.B. Патент России RU 2213452. 10 октября 2003. СТИМУЛЯТОР РО- СТА РАСТЕНИЙ.
87. М.В. Ефанов, В.А. Новоженов, В.Н. Франкивский. ОКИСЛИТЕЛЬНЫЙ АММОНО-
ЛИЗ ТОРФА В УСЛОВИЯХ КАВИТАЦИОННОЙ ОБРАБОТКИ. «ХИМИЯ растительного СЫ- рья», 2010. Jfe l ., с. 165 -5- 169.
88. Конов М.А., Хамизов Р.Х. Патент России RU 251 1296. 10 апреля 2014. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОМПОЗИТНЫХ ОРГАНОМИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ ДЛЯ ВНЕСЕНИЯ В ПОЧ- ВУ И ГОТОВЫХ ПОЧВЕННЫХ СУБСТРАТОВ.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Способ комплексной переработки каустобиолитов угольного ряда, преимуще- ственно бурых углей и леонардита, в гуминовые органические и органомине- ральные удобрения и в препараты с получением топливных брикетов включа- ющий проведение основных процессов в непрерывных потоках; применение про- цессов выщелачивания на основе водных растворов с гидромодулем около 2, при- менение процессов подкисления с образованием выделения гуминовых кислот из жидкой фазы в тяжёлую фазу - коагулированной пульпы, применение процессов механического разделения фаз в центробежном поле, применение жидкофазной механоактивации и диспергирования реакционных композиций перетиранием, ис- пользование остаточной «воды» в рециклах и включающий получение водораство- римых гуминовых кислот и топливных брикетов, отличающийся тем, что для обес- печения производства широкой линейки продуктов осуществляют предварительное измельчение сырья до класса 0...3 мм, а для приготовления реакционных водных растворов осуществляют очистку и электрохимическое умягчение воды; применя- ют процесс жидкофазного окисления сырья и применяют жидкофазную механоак- тивацию и/или механохимическую активацию с диспергированием реакционных композиций перетиранием и динамическим сдвигом слоев со статическими состав- ляющими скоростей сдвига от единиц до десятков метров в секунду перерабатыва- емой среды, сопровождая эту механоактивацию, дозированным вводом в эту среду механической энергии 10 40 MJ на куб. метр, со стабилизацией этого дозирова- ния не зависимо от дрейфа всех других параметров в этой перерабатываемой среде; при этом упомянутые процессы перетирания и сдвига формируют посредством статических и динамических характеристик; так динамическое - гидроимпульсное воздействие на перерабатываемую среду осуществляют в диапазоне плавающих частот от инфразвука до пограничных частот с ультразвуком, при этом также упо- мянутую переработку, во времени осуществляют, начиная с более высоких частот; при этом также, обеспечивают автоматическое поддержание максимальных пара- метров ввода механической энергии в перерабатываемую среду с автоматическим её ограничением в подкавитационной зоне, для предотвращения «сваливания» ме- ханохимических реакторов в режимы кавитации.
2. Способ комплексной переработки каустобиолитов угольного ряда, по π. Ι , , οτ- личающийся тем, что для производства того, или иного продукта, из возможных согласно способу, перенаправляют материальные потоки перерабатываемых реа- гентных композиций по различному оборудованию, организуя, таким образом, технологические контуры для производства того, или иного продукта.
3. Способ комплексной переработки каустобиолитов угольного ряда, по п.1, от- личающийся тем, что процессы экстракции гуминовых и фулвиковых веществ ве- дут без использования химических экстрагентов; предварительно, применяют спе- циальный физический процесс водоподготовки, без использования химических ре- агентов, насыщают воду гидроксилами ОН, чем обеспечивается поднятие водород- ного показателя рН; при этом получают особо чистые товарные продукты.
4. Способ комплексной переработки каустобиолитов угольного ряда, по п.1, от- личающийся тем, что для получения особо чистых препаратов пригодных для при- менения в медицине, животноводстве, птицеводстве и в рыбоводстве, используют технологический процесс без предварительного окисления сырья, с выщелачиваем гуминовых кислот посредством пирофосфатов натрия или калия.
5. Способ комплексной переработки каустобиолитов угольного ряда, по п.1, от- личающийся тем, что в ходе переработки сырья в продукты, в реакционные смеси добавляют минеральные удобрения и/или микроэлементы ;
6. Способ комплексной переработки каустобиолитов угольного ряда, по п.1, от- личающийся тем, что для ускорения процесса выделения гуминовых кислот из жидкой фазы в тяжёлую фазу в виде коагулированной пульпы, ускорения прояв- ляющегося агломерацией, применяют флокулянты ;
7. Способ комплексной переработки каустобиолитов угольного ряда, по п.1 , от- личающийся тем, что в ходе приготовления фульвовых препаратов применяют гра- витационное разделение смесей на компоненты по их плотностям, с селективным отбором этих компонент с разных уровней, для обеспечения дальнейших процес- сов увеличения концентрации препаратов.
8. Способ комплексной переработки каустобиолитов угольного ряда, по п.1, от- личающийся тем, что применяют тонкую фильтрацию.
9. Способ комплексной переработки каустобиолитов угольного ряда, по п.1, от- -личающийся тем, что применяют низкотемпературное вакуумное просушивание продуктов до состояния коммерческой влажности, а перед процессом вакуумного просушивания применяют гидродинамический докавитационный процесс эмульги- рования, что активирует раствор для более эффективного его просушивания с уменьшением термодеструкции полезных веществ в продуктах, которая может иметь место и в процессах вакуумного просушивания из-за наличия термонапора.
10. Способ комплексной переработки каустобиолитов угольного ряда, по п.1, от- личающийся тем, что применяют технологии обессоливания отходящей «воды» (растворов - продуктов нейтрализации щелочей и кислот), с выделением различ- ных солей коммерческой кондиции.
11. Способ комплексной переработки каустобиолитов угольного ряда, по п.1, от- личающийся тем, что в ходе механохимических переработок реакционных крмпо- зиций из них выделяют летучие вещества, содержащиеся в сырьевой компоненте, горючую часть которых используют для генерации технологического тепла, например в процессе вакуумного просушивания, и в процессе полукоксования и формообразования топливных брикетов.
12. Способ комплексной переработки каустобиолитов угольного ряда, по п.1, от- личающийся тем, что в перерабатываемую реакционную композицию вводят пено- гаситель.
13. Способ комплексной переработки каустобиолитов угольного ряда, по п.1, от- личающийся тем, что некоторую часть производимых топливных брикетов исполь- зуют для генерации технологического тепла.
14. Механохимический реактор переработки аномально вязких сред, включая сус- пензии и пульпы выполненный по конструкторской компоновке на основе класси- ческой стержневой мельницы, состоящий из корпуса образующего помольную ка- меру с загрузочными и разгрузочными проемами, с установленными внутри неё роторами, оснащёнными ударными стержнями и приводами, помольная камера снабжена вращающимися очистительными устройствами, снабженными собствен- ными приводами, не имеющими механической связи с приводами роторов, отли- чающиеся тем, что очистительные устройства выполнены в виде вращающихся мини роторов, оснащенных очищающими стержнями ; очищающие мини роторы расположены в плоскости одного из рабочих роторов так, что оси вращения мини роторов расположены на дуге являющейся частью концентрической окружности рабочих роторов, окружности диаметром, в связи с которым эти мини роторы рас- положены на периферии рабочих роторов с приблизительным «сохранением» рас- стояний между очищающими стержнями и стержнями рабочих роторов, (при вра- щательном позиционировании рабочих и очищающих роторов в положения - мак- симального приближения стержней друг к другу) ; при этом ТЯНУЩИЕ СИЛЫ очи- щающих стержней, с учётом направления вращения мини роторов, ПРИЛОЖЕННЫЕ К периферийному (относительно рабочих роторов) ПОТОКУ перерабатываемой сре- ды, благодаря силам трения этой среды относительно очистительных стержней, НАПРАВЛЕНЫ НА РАЗВОРОТ вниз этого периферийного (восходящего вверх) ПОТОКА - к разгрузочному проёму, чем обеспечивается максимально эффективная очистка реакционного объёма реактора; для предотвращения попадания перерабатываемых композиций, под действием центробежных сил, в пространство между плоскостью роторного диска и корпусом реактора, применяется «классический» гидросъёмник, посредством которого обеспечивается подача перерабатываемой среды в реакци- онную камеру, минуя зазор между ротором и корпусом реактора ; стержни рабочих роторов, по мере их расположения по радиальному удалению от оси вращения ро- торов конструкторски усиливают - диаметры стержней увеличивают, а число стержней в каждом круговом ряду одинаковое ; подача высоковязкой перерабаты- ваемой среды в реакционную камеру осуществляется посредством специального активного концентрично двух шнекового канала ; надёжность заброса потока* пере- рабатываемой среды в радиальных направлениях, в зону активационного взаимо- действия стержней обеспечивается встроенными насосно-винтовыми лопатками ; обеспечивается возможность регулируемой подачи в реактор второй - жидкой ком- поненты перерабатываемой среды по автономному каналу ; привода главного дви- жения реактора - вращающие рабочие роторы и привода подачи в реактор перера- батываемой среды выполнены регулируемыми по скоростям и посредством специ- ального контроллера функционально связно взаимно регулируются для обеспече- ния оптимальных режимов переработки реакционных композиций - перерабатыва- емой среды ; посредством акустического сенсора, встроенного в корпус реактора осуществляют контроль границы возможного перехода реактора в режим кавита- ции, и в связи с этим регулируют скорости приводов реактора, обеспечивая авто- матическую стабилизацию режима работы реактора в подкавитационной зоне.
15. Механохимический реактор переработки высоковязких сред, включая суспен- -зии и пульпы по п.14, отличающийся тем, что его загрузочный порт, оснащённый шнековым дозатором с регулируемым приводом, выполнен с анти адгезионными поверхностями, включая поверхности шнека.
16. Механохимический реактор переработки высоковязких сред, включая суспен- зии и пульпы по п.14, отличающийся тем, что в его гидросъёмнике золотниковые полости конструкторски выполнены профилированными так, что они являются насосно-отражательными поверхностями, обеспечивающими продвижение перера- батываемой среды с изменением её направления - от направления загрузки/подачи перерабатываемой среды в реактор, на направление к реакционной камере - парал- лельно осям вращения роторов.
17. Механохимический реактор переработки высоковязких сред, включая суспен- зии и пульпы по п.14, отличающийся тем, что для обеспечения надёжности вывода перерабатываемой среды из реактора, в разгрузочном проёме реактора установле- ны неподвижные отражательно-направляющие лопатки, снабженные анти адгези- онным покрытием, при этом внутренние поверхности разгрузочного проёма реак- тора выполнены также с анти адгезионным покрытием, и кроме того, стенки раз- грузочного проёма реактора и установленные в этом проёме отражательно- направляющие лопатки осуществляют вибрационное воздействие на выводимую перерабатываемую среду посредством специального электромагнитного устрой- ства.
18. Механохимический реактор переработки высоковязких сред, включая суспен- зии и пульпы по п.14, отличающийся тем, что для предотвращения попадания пе- рерабатываемых композиций в пространство между торцевыми плоскостями ро- торных дисков и корпусом реактора, со стороны радиальной периферии роторов, на цилиндрических поверхностях роторных дисков выполнены мини шнековые, одновитковые резьбы, которые при вращении роторов выполняют активное отра- жение перерабатываемых материалов от зазоров между роторными дисками и внутренней «цилиндрической» поверхностью корпуса реактора ;
19. Механохимический реактор переработки высоковязких сред, включая суспен- зии и пульпы по п.14, отличающийся тем, что для переработки особых, аномально вязких слабо текучих сред применяют специальные без стержневые роторы с ради- ально-волновыми поверхностями.
PCT/RU2014/000544 2014-04-23 2014-07-23 Способ комплексной переработки бурых углей и леонардита в гуминовые удобрения, препараты и в топливные брикеты и механохимический реактор переработки высоковязких сред WO2015163785A1 (ru)

Priority Applications (13)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016564265A JP6412586B2 (ja) 2014-04-23 2014-07-23 褐炭及びレオナルダイトの腐植肥料への包括的転換方法、ブリケット燃料への調製、並びに高粘度媒体転換用メカノケミカル反応器
US15/305,448 US10647619B2 (en) 2014-04-23 2014-07-23 Method for comprehensively processing brown coal and leonardite into humic fertilizers and preparations and into fuel briquettes, and mechanochemical reactor for processing highly-viscous media
LTEP14889859.6T LT3135655T (lt) 2014-04-23 2014-07-23 Rudųjų anglių ir leonardito pilnutinio perdirbimo į humusines trąšas ir preparatus bei kuro briketus būdas
KR1020167032511A KR102306975B1 (ko) 2014-04-23 2014-07-23 갈탄 및 레오나르다이트를 휴믹 비료 및 제재, 연료 연탄으로 가공하는 방법 및 고점도 용액을 가공하는 기계 화학적 반응기
PL14889859T PL3135655T3 (pl) 2014-04-23 2014-07-23 Metoda kompleksowego przerobu węgla brunatnego i leonardytu na nawozy i preparaty humusowe oraz na brykiety opałowe
AU2014391742A AU2014391742B2 (en) 2014-04-23 2014-07-23 Method for comprehensively processing brown coal and leonardite into humic fertilizers and preparations and into fuel briquettes, and mechanochemical reactor for processing highly-viscous media
EA201691801A EA032714B1 (ru) 2014-04-23 2014-07-23 Способ комплексной переработки бурых углей и леонардита в гуминовые удобрения, препараты и в топливные брикеты и механохимический реактор переработки высоковязких сред
CA2944860A CA2944860C (en) 2014-04-23 2014-07-23 Method for comprehensively processing brown coal and leonardite into humic fertilizers and preparations and into fuel briquettes, and the mechanochemical reactor for processing highly-viscous media
EP14889859.6A EP3135655B1 (en) 2014-04-23 2014-07-23 Method for comprehensively processing brown coal and leonardite into humic fertilizers and preparations and into fuel briquettes
UAA201611732A UA120179C2 (ru) 2014-04-23 2014-07-23 Способ комплексной переработки бурых углей и леонардита в гуминовые удобрения, препараты и в топливные брикеты и механохимический реактор переработки высоковязких сред
ES14889859T ES2867752T3 (es) 2014-04-23 2014-07-23 Método para el procesamiento integral de carbón marrón y leonardita en fertilizantes y preparados húmicos y en briquetas de combustible
DK14889859.6T DK3135655T3 (da) 2014-04-23 2014-07-23 En metode til omfattende konvertering af brunkul og leonardit til gødningsstoffer og humuspræparater samt brændselsbriketter
IL248242A IL248242B (en) 2014-04-23 2016-10-07 A method for comprehensive processing of brown coal and Leonardite for humic fertilizers, compounds and fuel briquettes, and a mechano-chemical reactor for processing materials with high viscosity

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014116670/13A RU2014116670A (ru) 2014-04-23 2014-04-23 Способ комплексной переработки бурых углей и леонардита в гуминовые удобрения, препараты и в топливные брикеты и механохимический реактор переработки высоковязких сред
RU2014116670 2014-04-23

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2015163785A1 true WO2015163785A1 (ru) 2015-10-29

Family

ID=54332839

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2014/000544 WO2015163785A1 (ru) 2014-04-23 2014-07-23 Способ комплексной переработки бурых углей и леонардита в гуминовые удобрения, препараты и в топливные брикеты и механохимический реактор переработки высоковязких сред

Country Status (17)

Country Link
US (1) US10647619B2 (ru)
EP (1) EP3135655B1 (ru)
JP (1) JP6412586B2 (ru)
KR (1) KR102306975B1 (ru)
AU (1) AU2014391742B2 (ru)
CA (1) CA2944860C (ru)
DK (1) DK3135655T3 (ru)
EA (1) EA032714B1 (ru)
ES (1) ES2867752T3 (ru)
HU (1) HUE053717T2 (ru)
IL (1) IL248242B (ru)
LT (1) LT3135655T (ru)
PL (1) PL3135655T3 (ru)
PT (1) PT3135655T (ru)
RU (1) RU2014116670A (ru)
UA (1) UA120179C2 (ru)
WO (1) WO2015163785A1 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109942834A (zh) * 2019-03-07 2019-06-28 陕西艾顿腐植酸科技集团有限公司 一种医用黄腐酸的制备方法
EP3530638A4 (en) * 2016-10-21 2020-05-27 Fertinagro Biotech, S.L. IMPROVED PROCESS FOR THE EXTRACTION OF WET SUBSTANCES FROM CARBON

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2765740T3 (es) * 2015-11-27 2020-06-10 Basf Se Síntesis ultrarápida de elevado rendimiento-espacio-tiempo de armazones orgánicos-metal
RU2647281C1 (ru) * 2017-07-17 2018-03-15 Андрей Валерьевич Ильинский Способ утилизации бытовых отходов и повышения плодородия почвы на дерново-подзолистых супесчаных почвах центрального нечерноземья
CN108001744B (zh) * 2017-12-21 2024-04-30 山东金洋药业有限公司 右旋糖酐生物大分子成品自动收集粉碎包装系统及方法
DE102018000418A1 (de) 2018-01-20 2019-07-25 Bürkle Consulting Gmbh Mechanochemisches Verfahren zur Herstellung von von persistenten organischen Schadstoffen und anderen Organohalogenverbindungen freien Wertprodukten aus Abfällen von Kunststoffen und Kunststofflaminaten
CA3039286A1 (en) 2018-04-06 2019-10-06 The Raymond Corporation Systems and methods for efficient hydraulic pump operation in a hydraulic system
RU2685904C1 (ru) * 2018-07-04 2019-04-23 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение "ПАРМАСОРБ" (ООО "НПО "ПАРМАСОРБ") Способ получения гуминового препарата
KR102093800B1 (ko) * 2018-07-12 2020-03-27 정병모 석탄 폐경석으로부터 액상의 휴믹산 비료 제조방법
US10930132B1 (en) 2018-10-31 2021-02-23 United Services Automobile Association (Usaa) Disaster detection system
US10930125B1 (en) 2018-10-31 2021-02-23 United Services Automobile Association (Usaa) Criminal act detection system
DE102019006084A1 (de) 2019-02-12 2020-08-13 Elke Münch Mechanochemisches Verfahren
KR102083798B1 (ko) * 2019-10-21 2020-05-26 변형완 친환경 부식산 페이스트 제조방법 및 부식산 페이스
CN112430548B (zh) * 2019-10-31 2021-09-14 内蒙古科技大学 一种草酸青霉菌在溶解褐煤制取苯甲酸中的应用
CN111675813A (zh) * 2020-05-22 2020-09-18 浙江工业大学 一种腐殖酸的高效提取方法
RU2747756C1 (ru) * 2020-09-04 2021-05-13 Виталий Николаевич Насонов Способ переработки сырья и устройство для его реализации
CN112321367A (zh) * 2020-10-29 2021-02-05 天津中医药大学 一种去除中药渣中重金属的方法
WO2023033636A1 (ru) * 2021-09-01 2023-03-09 Гулмира Бакдаулетовна КАЙСАНОВА Способ получения гуминовых удобрений
CN114247725B (zh) * 2021-12-03 2023-07-18 内蒙古科技大学 一种亚/超临界水氧化活化煤矸石的方法
CN115140882A (zh) * 2022-08-01 2022-10-04 光大绿色环保管理（深圳）有限公司 渗滤液浓缩液的资源化处置工艺
CN116675873A (zh) * 2023-05-24 2023-09-01 云南云天化股份有限公司 一种从褐煤中高效提取腐殖酸的方法
CN117586528B (zh) * 2023-11-03 2024-06-28 中化化肥有限公司 改性腐植酸及其制备方法、改性腐植酸的应用

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1623971A1 (ru) * 1987-10-06 1991-01-30 Научно-Производственное Объединение По Защите Атмосферы, Водоемов, Использованию Вторичных Энергоресурсов И Охлаждению Металлургических Агрегатов На Предприятиях Черной Металлургии "Энергосталь" Аппарат дл электрохимической очистки воды
US20050249641A1 (en) * 2004-04-08 2005-11-10 Boehringer Ingelheim Microparts Gmbh Microstructured platform and method for manipulating a liquid
RU72155U1 (ru) * 2007-12-07 2008-04-10 Александр Борисович Липилин Дезинтегратор мокрого помола
RU2463282C1 (ru) * 2011-05-19 2012-10-10 Анастасия Анатольевна Томилова Способ получения водорастворимых гуминовых кислот

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US132071A (en) * 1872-10-08 Improvement in hubs for vehicle-wheels
US1404501A (en) * 1920-05-27 1922-01-24 San Diego Cons Gas And Electri Composition and process for preserving wood and metals
SU132071A1 (ru) * 1959-12-25 1960-11-30 Л.А. Глушков Гидравлический штамповочный пресс
US3321283A (en) * 1963-12-23 1967-05-23 Mobay Chemical Corp Apparatus for conducting rapid chemical reactions
SU1404501A1 (ru) * 1986-09-17 1988-06-23 Всероссийский Проектно-Конструкторский И Технологический Институт "Росагроремпроект" Способ выделени гуминовых кислот из бурого угл
NZ225271A (en) * 1987-07-08 1991-02-26 Nat Energy Council Oxidising coal using a gaseous oxidant
JP4518671B2 (ja) * 1998-06-12 2010-08-04 ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア アルカリ金属アルコキシドの製造方法
RU2205165C2 (ru) * 2001-07-18 2003-05-27 Общество с ограниченной ответственностью "Агросинтез" Гуминовый сорбент, способ его получения; способ детоксикации земель и рекультивации почв сельскохозяйственного назначения с использованием этого гуминового сорбента
RU2233293C1 (ru) * 2002-11-27 2004-07-27 Шульгин Александр Иванович Гумино-минеральный реагент и способ его получения, способ санации загрязненных почв, способ детоксикации отходов добычи и переработки полезных ископаемых и рекультивации отвалов горных пород и хвостхранилищ, способ очистки сточных вод и способ утилизации осадков
JP2004269484A (ja) 2003-03-06 2004-09-30 Fumihiko Yazaki 加圧下で高温熱水を用いて低品位炭からのフルボ酸製造法
JP2005089615A (ja) * 2003-09-18 2005-04-07 Abe Shoji:Kk 腐植酸液の製造方法
HU228038B1 (en) * 2009-02-20 2012-08-28 Uchrin Friderika Method of enhancing yield of soluble humate substances and production of biologically active preparations
RU2473527C2 (ru) * 2010-04-23 2013-01-27 Александр Николаевич Калинин Способ производства концентрата гуминовой кислоты из бурого угля и линия для производства концентрата гуминовой кислоты
KR101252466B1 (ko) 2011-08-04 2013-04-16 한국에너지기술연구원 청정연료의 제조방법, 이를 위한 유기성분 추출 분리 반응기

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1623971A1 (ru) * 1987-10-06 1991-01-30 Научно-Производственное Объединение По Защите Атмосферы, Водоемов, Использованию Вторичных Энергоресурсов И Охлаждению Металлургических Агрегатов На Предприятиях Черной Металлургии "Энергосталь" Аппарат дл электрохимической очистки воды
US20050249641A1 (en) * 2004-04-08 2005-11-10 Boehringer Ingelheim Microparts Gmbh Microstructured platform and method for manipulating a liquid
RU72155U1 (ru) * 2007-12-07 2008-04-10 Александр Борисович Липилин Дезинтегратор мокрого помола
RU2463282C1 (ru) * 2011-05-19 2012-10-10 Анастасия Анатольевна Томилова Способ получения водорастворимых гуминовых кислот

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3135655A4 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3530638A4 (en) * 2016-10-21 2020-05-27 Fertinagro Biotech, S.L. IMPROVED PROCESS FOR THE EXTRACTION OF WET SUBSTANCES FROM CARBON
CN109942834A (zh) * 2019-03-07 2019-06-28 陕西艾顿腐植酸科技集团有限公司 一种医用黄腐酸的制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
PL3135655T3 (pl) 2021-08-30
HUE053717T2 (hu) 2021-07-28
EP3135655A4 (en) 2018-08-15
PT3135655T (pt) 2021-04-29
LT3135655T (lt) 2021-03-25
EP3135655A1 (en) 2017-03-01
JP6412586B2 (ja) 2018-10-24
UA120179C2 (ru) 2019-10-25
US10647619B2 (en) 2020-05-12
KR20160147878A (ko) 2016-12-23
ES2867752T3 (es) 2021-10-20
KR102306975B1 (ko) 2021-09-30
EP3135655B1 (en) 2020-12-23
DK3135655T3 (da) 2021-03-22
RU2014116670A (ru) 2015-10-27
IL248242A0 (en) 2016-11-30
EA032714B1 (ru) 2019-07-31
AU2014391742B2 (en) 2020-07-02
CA2944860A1 (en) 2015-10-29
AU2014391742A1 (en) 2016-10-20
EA201691801A8 (ru) 2019-01-31
US20170036967A1 (en) 2017-02-09
EA201691801A1 (ru) 2017-05-31
JP2017518248A (ja) 2017-07-06
IL248242B (en) 2020-05-31
CA2944860C (en) 2023-03-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2015163785A1 (ru) Способ комплексной переработки бурых углей и леонардита в гуминовые удобрения, препараты и в топливные брикеты и механохимический реактор переработки высоковязких сред
EP3924113A2 (de) Mechanochemisches verfahren
CN1089738C (zh) 用厌氧菌致分解垃圾的生物有机组分的垃圾处理的方法
US7314190B2 (en) Method and device for disintegration of organic material and use of the device
US6790349B1 (en) Mobile apparatus for treatment of wet material
CN103451248B (zh) 一种利用屠宰血液高效制备天然氨基酸的方法
US20070007198A1 (en) Method and apparatus for producing dried distiller's grain
CN108996816A (zh) 一种混凝土搅拌站废水处理中电磁振动装置
WO2013104359A2 (de) Reagensloses, energetisches verfahren und dazugehörige anlage zur herstellung von huminhaltigen suspensionen
CN107344876A (zh) 一种热水处理农业废弃物制备肥料的方法
RU2527851C1 (ru) Кавитационный способ обеззараживания жидкого навоза и помета и технологическая линия для безотходного приготовления органоминеральных удобрений
RU2473527C2 (ru) Способ производства концентрата гуминовой кислоты из бурого угля и линия для производства концентрата гуминовой кислоты
KR102124206B1 (ko) 액상 미네랄 사료첨가제 및 그 제조방법
RU2467052C1 (ru) Способ переработки углеродосодержащего сырья для получения концентрата лечебной грязи, кормовой добавки и удобрения
CN105776611A (zh) 去除厌氧消化液中未被消化物和有机液肥基液制备方法
KR20200078080A (ko) 바이오가스 생산성을 향상시키는 음식물류 폐기물 처리장치 및 이를 이용한 음식물류 폐기물 처리방법
KR100796391B1 (ko) 음식물류 폐기물을 이용한 토양개량제 제조방법 및이로부터 제조된 토양개량제
JP3854269B2 (ja) 汚水処理設備
RU2790724C1 (ru) Способ получения гуминового препарата с содержанием гуминовых кислот и минеральных компонентов торфа
CN110330668A (zh) 一种农业和餐饮废物生产腐植酸的方法及设备
CN110358111A (zh) 一种煤炭开采废物无害资源化生产腐殖酸的系统及方法
KR101650241B1 (ko) 스팀공급 및 내부순환 기능을 구비한 유기성 폐기물 전처리 장치 및 방법
RU2735961C1 (ru) Кавитационный способ обеззараживания жидких органических отходов и приготовления органоминеральных удобрений
KR0173559B1 (ko) 음식물 쓰레기의 가스 및 비료화장치
CN107344879A (zh) 一种酸碱联合制备肥料的方法

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 14889859

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

DPE1 Request for preliminary examination filed after expiration of 19th month from priority date (pct application filed from 20040101)
REEP Request for entry into the european phase

Ref document number: 2014889859

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2014889859

Country of ref document: EP

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2944860

Country of ref document: CA

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 201691801

Country of ref document: EA

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 248242

Country of ref document: IL

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2014391742

Country of ref document: AU

Date of ref document: 20140723

Kind code of ref document: A

Ref document number: 2016564265

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 15305448

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: IDP00201607880

Country of ref document: ID

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: A201611732

Country of ref document: UA

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20167032511

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A