СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГУМАТА НАТРИЯ Российский патент 2000 года по МПК C10F7/00 

Описание патента на изобретение RU2150484C1

Изобретение относится к способу получения маточного раствора гумата из природного сырья, а именно из торфа, и может найти широкое применение в различных областях народного хозяйства: в сельском хозяйстве (растениеводстве, садоводстве, животноводстве, птицеводстве), в металлургии, резиновой промышленности, деревообрабатывающей промышленности, ветеринарии, медицине, пищевой промышленности.

Проблема разработки дешевых технологий для получения биологически активных препаратов из природного сырья является актуальной задачей.

Важная биологическая роль гумуса в природе и оказываемое им влияние на растительные и другие организмы постоянно привлекают внимание к гуминовым веществам (ГВ).

Современные сведения о природе и свойствах ГВ, особенно их ценной составляющей - гуминовых кислот (ГК), довольно широко отражены в различных источниках информации.

Основные стадии процесса получения ГК можно охарактеризовать следующим образом: приготовление торфокислотной суспензии (1:20), гидролиз торфа в кислой среде (4%-ная серная кислота) в течение 4-х часов, подщелачивание продукта до pH 12 - 13, щелочная обработка в течение 1 часа, подкисление гидролизата до pH 3,4 - 4,0, отделение от жидкого продукта гуминового комплекса центрифугированием (Г.В. Наумова "Торф в биотехнологии", Минск, "Наука и техника", 1987, с. 85).

Гуминовые препараты кислотно-щелочного гидролиза по сравнению с исходными ГК имеют более высокую степень окисленности, парамагнетизма, что повышает их биологическую активность.

Известен способ приготовления органического реагента (пат. РФ N 2025515, C 22 B 3/16, 10.06.92), заключающийся в смешивании торфа с раствором гидроокиси натрия, термообработке полученной смеси, отделении раствора органического реагента фильтрацией. Темообработку смеси ведут при температуре 115 - 130oC. Выщелачивание металлов из сырья органическим реагентом проводят при следующем режиме тепловой обработки: давление 0,3 - 0,5 атм в течение 10 - 30 минут при температуре процесса до 130oC.

Известен способ подготовки торфа для его комплексной переработки (а.с. СССР N 1460036, C 10 F 9/00) на химические продукты путем экстракции торфа кипящим бензином БР (бензин ректификационный) для получения воска и гуминовой кислоты. Торф предварительно перед экстракцией подвергают термообработке при температуре 225 - 275oC в среде газов разложения с последующим резким охлаждением.

Известен способ получения гуминовых кислот (а.с. СССР N 1509393, C 10 F 9/00) из торфа, включающий подсушивание, измельчение, обработку щелочью, выделение целевых продуктов. Измельченный подсушенный торф подвергают термообработке при температуре 225 - 275oC в среде газов разложения, твердый остаток термолиза повергают обработке бензином БР для экстракции воска, а затем остаток обрабатывают раствором щелочи и выделяют гуминовые кислоты подкислением (прототип).

Недостатком известных способов является сложность технологического процесса.

Технической задачей изобретения является упрощение способа получения маточного раствора гумата натрия и удешевление технологического процесса, а также получение наиболее концентрированного (маточного) раствора гумата натрия.

С этой целью предлагается способ получения гумата натрия, включающий сушку, измельчение и просеивание исходного материала (торфа), обработку исходного материала с выделением целевого продукта. Исходный материал измельчают до размера частиц не более 1 мм и дозируют вместе с реагентом NaOH из расчета 1 кг торфа и 50 г NaOH в пакеты из гигроскопического нетканого материала размером 36 х 40 см, пакеты плотно укупоривают, для получения маточного раствора пакет помещают в емкость до 25 литров и заливают водой температурой 70 - 80oC в количестве 20 - 25 литров, жидкость с пакетом в емкости тщательно перемешивают в течение 10 - 15 минут, затем емкость плотно закрывают и ведут запаривание в течение 2 - 3 часов, затем жидкость в емкости снова тщательно перемешивают, вынимают пакет из емкости и отжимают его.

Полученный раствор - маточный раствор гумата натрия - используют по назначению. Отжатые пакеты - твердую фракцию утилизируют.

На чертеже изображена технологическая схема для получения маточного раствора гумата натрия, где: 1 - приемный бункер, 2 - вибросито, 3 - редуктор, 4 - двигатель, 5 - бункер-дозатор, 6 - упаковочный узел, 7 - термопак оборудование, 8 - склад готовой продукции.

Сырьем для приготовления гумата натрия является, например, осоковый низинный фрезерный торф со степенью разложения не ниже 20%. Исходное сырье высушивают до влажности 40 - 45% и измельчают в машине измельчения при установке сита диаметром не более 1 мм, затем подают в бункер-дозатор. Из бункера-дозатора продукт фасуют в пакеты размером, например, 36 х 40 см, причем на 1 кг торфа берут 50 г NaOH, который фасуют вместе с торфом в тот же пакет. Для пакетов используют нетканый гигроскопический материал, например укрывной материал СПАНБОНД. Пакеты плотно укупоривают, например зашивают, и помещают в полиэтиленовые мешки для удобства транспортировки. Для приготовления маточного раствора пакет вынимают из полипропиленового мешка, помещают в пластмассовую емкость из пищевой пластмассы объемом, например, до 25 литров и заливают водой температурой 70 - 80oC в количестве, например 20 - 25 литров. Интенсивно перемешивают жидкость в емкости, надавливая на пакет в течение 10 - 15 минут до выделения пены коричневого цвета, и плотно закрывают крышкой. Запаривание ведут в течение 2 - 3 часов. Затем еще раз интенсивно перемешивают жидкость в емкости, надавливая на пакет, вынимают пакет и тщательно его отжимают. Отжатые пакеты с твердой фракцией утилизируют. Жидкая фракция - концентрированный (маточный) раствор гумата натрия.

Фасовка исходного сырья в количестве 1 кг выбрана из расчета удобства составления пропорций "исходный материал : жидкость".

Использование нетканого гигроскопического материала для изготовления пакетов позволяет использовать пакет в качестве своеобразного реактора.

Температура воды для заливания исходного сырья 70 - 80oC выбрана из расчета сохранения клетки исходного сырья в "живом состоянии".

Время размешивания жидкости в емкости 10 - 15 минут выбрано из расчета насыщения исходного сырья кислородом из воздуха и полного растворения NaOH в жидкости (воде).

Запаривание исходного сырья в течение 2 - 3 часов выбрано из расчета полного отделения ГК.

Структурная формула гуминовой кислоты по С.С. Драгунову имеет вид:


В предлагаемом процессе учтены все требования, предъявляемые к технологическим процессам получения качественного гумата натрия: наличие гидромодуля; окислительный процесс происходит за счет расчитанного размера пакета, свободного перемещения в нем измельченного торфа, растворения реагента в жидкости в сочетании с кислородом, находящимся в пакете, pH 7 - 8.

В табл. 1 даны выходы водорастворимых и легкогидролизуемых веществ из исходного торфа.

В табл. 2 даны характеристики гуминовой кислоты исходного торфа.

Влажность и зольность исходного торфа определяют по следующим стандартам: влажность аналитическая ωα- по ГОСТ 11305-83, зольность аналитическая Aα - по ГОСТ 11306-83.

Влажность и зольность исходного торфа даны в табл. 3.

В табл. 4 приведен сравнительный анализ элементного состава гумата натрия, полученного по предлагаемому способу и по способу-прототипу.

Целевой продукт - маточный раствор гумата натрия, по предлагаемому способу отфильтрованный раствор без балласта получают без использования реактора и центрифуги и другой дорогостоящей аппаратура.

Так, например, в технологическое оборудование по способу-прототипу входит: узел термообработки со стальным реактором, термопара хромель-алюмелевая в стальном чехле с потенциометром, электромотор с регулятором скорости вращения, трубчатая печь, лабораторный автотрансформатор.

Узел охлаждения состоит из душа и приемной ванны; шахтомельничная сушилка, измельчающая машина, вибросито.

Полученный препарат - гумат натрия - представляет собой экологически чистый продукт природного происхождения, обладающий высокой биологической активностью в отношении широкого класса вещества органической и минеральной природы. Он обладает антимикробными свойствами: подавляет жизнедеятельность патогенной микрофлоры, содержит органические кислоты, способные разрушать кислотонеустойчивые токсины, обладает вяжущими свойствами, активизирует обмен веществ, углеводный и белковый метаболизм, усиливает дыхание, повышает коэффициент использования питательных веществ кормов, стимулирует жизнедеятельность микрофлоры, ускоряет рост и формирование организма.

Рассмотренные характеристики подтверждены: Государственной комиссией по химическим средствам борьбы с вредителями, болезнями растений и сорняками; Всесоюзным онкологическим научным центром (г. Москва); Институтом экспериментальной и клинической онкологии (г. Москва); Комитетом по канцерогенным веществам и мерам профилактики (г. Москва); Ветеринарным фармакологическим советом (г. Москва); Государственным агропромышленным комитетом (г. Москва), Министерством сельского хозяйства при правительстве Свердловской области (г. Екатеринбург); ЗАО "Богдановическая птица" (Свердловская область) и др.

Препарат сертифицирован.

Похожие патенты RU2150484C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГУМАТА НАТРИЯ 2001
  • Гусев К.К.
RU2191798C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МАТОЧНОГО РАСТВОРА ГУМАТА НАТРИЯ 2000
  • Разумов В.И.
RU2177021C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СТИМУЛЯТОРА РОСТА РАСТЕНИЙ ИЗ НИЗИННОГО ТОРФА 2013
  • Касимова Любовь Владимировна
  • Донькин Александр Егорович
  • Краснощеков Александр Анатольевич
  • Климович Вячеслав Анатольевич
RU2530145C1
БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНАЯ ДОБАВКА 2003
  • Гусев К.К.
RU2259147C2
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВОДОРАСТВОРИМОГО ГУМАТА 2005
  • Апканеев Александр Васильевич
  • Дегтярёв Владислав Васильевич
  • Чумаков Александр Николаевич
RU2286970C1
КОРМОВАЯ ДОБАВКА 2003
  • Гусев К.К.
RU2248131C1
ВЕТЕРИНАРНЫЙ ПРЕПАРАТ 2001
  • Гусев К.К.
RU2214253C2
СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ МАТОЧНОГО РАСТВОРА ГУМАТОВ НАТРИЯ И ВЕТЕРИНАРНЫЙ ПРЕПАРАТ ГУВИТАН-С 2005
  • Послыхалина Ольга Владимировна
RU2308277C2
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОРГАНОМИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ 2020
  • Грехова Ираида Владимировна
  • Грехова Валентина Юрьевна
RU2738474C1
Способ обработки осадков сточных вод биологических очистных сооружений нефтехимических предприятий с получением техногрунтов 2022
  • Заковырин Владимир Геннадьевич
  • Мерзляков Сергей Владимирович
RU2797197C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 150 484 C1

Реферат патента 2000 года СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГУМАТА НАТРИЯ

Изобретение относится к переработке торфа, а именно к способу получения маточного раствора гумата натрия, и может найти применение в различных областях - в сельском хозяйстве, металлургии, резиновой промышленности, ветеринарии, медицине, деревообрабатывающей и пищевой промышленности. Торф сушат, измельчают до размера частиц не более 1 мм, просеивают и фасуют вместе с реагентом NаОН в пакеты из нетканого гигроскопического материала размером 30 х 40 см. На 1 кг торфа берут 50 г NаОН, пакеты плотно укупоривают. Для получения маточного раствора пакеты помещают в пластмассовую емкость и заливают водой при температуре 70-80oС в соотношении исходный материал/жидкость 1:20 - 1:25. Надавливая на пакет, жидкость тщательно перемешивают в течение 10-15 мин до появления пены коричневого цвета, затем емкость плотно закрывают и ведут запаривание в течение 2-3 ч, снова тщательно перемешивают жидкость в емкости, пакет вынимают из емкости и тщательно отжимают. Способ позволяет упростить и удешевить технологию получения гумата натрия, а также получить более концентрированный раствор биологически активного препарата. 1 ил., 4 табл.

Формула изобретения RU 2 150 484 C1

Способ получения гумата натрия, включающий сушку, измельчение и просеивание исходного материала, обработку исходного материала с выделением целевого продукта, отличающийся тем, что в качестве исходного материала используют, например, осоковый низинный фрезерный торф, который измельчают до размера частиц не более 1 мм, дозируют и фасуют вместе с реагентом NaOH в пакеты из нетканого гигроскопического материала размером 36х40 см, на 1 кг торфа берут 50 гр NaOH, пакеты плотно укупоривают, для получения маточного раствора пакеты помещают в емкость и заливают водой при температуре 70 - 80oC в соотношении исходный материал/жидкость 1:20 - 1:25, надавливая на пакет, жидкость в емкости тщательно перемешивают в течение 10 - 15 мин, затем емкость плотно закрывают и ведут запаривание в течение 2 - 3 ч, снова тщательно перемешивают жидкость в емкости, пакет вынимают из емкости и тщательно отжимают.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2000 года RU2150484C1

Способ получения гуминовых кислот 1986
  • Маслов Станислав Григорьевич
  • Тарновская Людмила Ивановна
  • Смольянинов Станислав Иванович
SU1509393A1
ГУМИНОВЫЙ КОНЦЕНТРАТ, СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ, УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОГО ПОЛУЧЕНИЯ ГУМИНОВОГО КОНЦЕНТРАТА (ВАРИАНТЫ). СПОСОБ ОЧИСТКИ ВОДЫ ОТ ПРИМЕСЕЙ, СПОСОБ ОБЕЗВОЖИВАНИЯ ВЯЗКОТЕКУЧИХ СРЕД, СПОСОБ ДЕТОКСИКАЦИИ ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ, СПОСОБ УТИЛИЗАЦИИ ОСАДКОВ СТОЧНЫХ ВОД, СПОСОБ СОЗДАНИЯ ПОЧВ ИЗ ЕСТЕСТВЕННЫХ И ИСКУССТВЕННЫХ ГРУНТОВ И ВОССТАНОВЛЕНИЯ ПЛОДОРОДИЯ ДЕГРАДИРОВАННЫХ ПОЧВ, СПОСОБ КОМПОСТИРОВАНИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ ОТХОДОВ, СПОСОБ УТИЛИЗАЦИИ ОСАДКОВ ВОДОПРОВОДНЫХ ВОД 1997
  • Шульгин А.И.
  • Шаповалов А.А.
  • Пуцыкин Ю.Г.
RU2125039C1
ВОДОРАСТВОРИМЫЕ ГУМИНОВЫЕ КИСЛОТЫ, СПОСОБ ИХ ПОЛУЧЕНИЯ И СПОСОБ ДЕТОКСИКАЦИИ ЗЕМЕЛЬ И РЕКУЛЬТИВАЦИИ ПОЧВ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО НАЗНАЧЕНИЯ, ОСУЩЕСТВЛЯЕМЫЙ С ПОМОЩЬЮ ЭТИХ ВОДОРАСТВОРИМЫХ ГУМИНОВЫХ КИСЛОТ 1994
  • Шульгин А.И.
RU2031095C1
Способ выделения гуминовых кислот из бурого угля 1986
  • Хаустов Виктор Матвеевич
  • Кулаков Владимир Николаевич
  • Кулаков Владимир Владимирович
  • Мещеряков Александр Петрович
  • Шокин Михаил Трофимович
  • Фридбург Рем Ефимович
SU1404501A1
Соколов Б.Н
и др
Торф в народном хозяйстве
- М.: Недра, 1988, с.98-100
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ИТАКОНОВОЙ КИСЛОТЫ 0
SU282250A1

RU 2 150 484 C1

Авторы

Разумов В.И.

Гусев К.К.

Даты

2000-06-10Публикация

1999-04-21Подача