Аппарат для экстракции гуминовых веществ из торфа Советский патент 1993 года по МПК B01D11/02 

Изобретение относится к области химической переработки торфа, а точнее к оборудованию для экстракции нитрогуминовых веществ из торфа, используемых в качестве удобрительного средства сельскохозяйственного назначения,

Целью изобретения является увеличения выхода растворимых гуминовых веществ из торфа за счет повышения степени диспергирования торфа в растворителе и повышение качества получаемого продукта,

На чертеже изображен общий вид аппарата для экстракции гуминовых веществ из торфа.

Аппарат состоит из цилиндрического корпуса 1 с коническим днищем и смесительной воронки 2. закрепленной на кронштеинах внутри корпуса, и снабженной отводным трубопроводом 3, сообщающимся с патрубком 4 конического днища корпуса. При этом, нижний конец отводного трубоп- . ровода смесительной воронки входит в патрубок конического днища корпуса с зазором. Последний соединен с насосом 5, к которому подключена трубопроводная сеть 6 с насадком 7, сообщающимся со смесительной воронкой.

Смесительная воронка снабжена горизонтально расположенной отражательной перегородкой 8,

В верхней части корпуса аппарата расположено сливное устройство 9 для вывода готового продукта, а в нижней его части - затвор для удаления осадка суспензии 10.

со ю о

оо

W

ю

ы

Для наиболее эффективного протекаия процессов экстракции гуминовых вееств из торфа герметические объемы месительной воронки (зона А) и цилиндриеского корпуса аппарата (зона Б) имеют 5 оотношение 1:(6-7).

В табл. 1 приведены результаты опытов, оказывающих зависимость качества полченных гумйновых веществ от соотношения геометрического объема воронки и Ю корпуса, Как видно из табл. 1, наилучшее качество продукта получено при соотношении объема воронки и корпуса, равном 1:6-7 минимальное содержание твердых частиц в готовом продукте 0,11 г/л и наибольшее со- ч 1-5 ержание растворимых гуминовых веществ

5,3 г/л). При меньших соотношениях со- держание частиц увеличивается, так как они не успе взют полностью смачиваться, и, всплывая, попадают в готовый продукт, при 20 этом гуминовые вещества торфа также не успевают полностью раствориться и попасть а суспензию (готовый продукт);

При больших соотношениях увеличивается содержание частиц крупностью 0,1 25 мм, поскольку затрудняется процесс дис- пергирования при увеличении объема жид- . кого растворителя. .:

Для.создания наиболее благоприятных условий осаждения частиц торфа: на конус- 30 ном днище корпуса (зона Г) в процессе цир : куляцйи торфощелочной суспензии отношение площадей живых сечений отводного трубопровода смесительной во ронки и патрубка конического днища корпуса опре- 35 деляется зависимостью

Si - (0,55-0,65)32

где Si - площадь живого сечения трубопровода смесительной воронки;

За - площадь живого сечения патрубка .40 конического днища корпуса.

В табл.2 приведены результаты опытов, показывающих зависимость качества продукта от соотношения, площадей живого се- 45 чення трубопровода Si и патрубка $2.

Как видно из табл.2, наилучшее качест- ; во получено при соотношении 0,55-0,65.

При больших соотношениях, за счет 50 увеличения скорости потока в зазоре, происходит интенсивный вынос из зоны циркуляции В непереработанных, крупных частиц, которые попадают в готовый продукт. При соотношениях, меньших 0,55, ско- §5 рость в зазоре уменьшается, затрудняя вывод частиц из циркулирующего потока.

происходит забивание трубопровода м насоса, т.е. надежность работы аппарата рез- ко снижается. .

Аппарат для экстракции гуминовых веществ из торфа работает следующим образом.

В смесительную воронку 2 непрерывно подаются исходный торф, аода и щелочнбй раствор, образуя тем самым торфощелоч- ную смесь. Постоянно работающий насос 5 осуществляет циркуляцию торфощелочной смеси и смесительной, воронки 2 через отводной трубопровод 3, патрубок А конического днища корпуса в трубопроводную систему 6 и через насадок 7 возвращает ее .в смесительную воронку.

Продолжительное вовлечение частиц при воздействии динамической силы циркуляционного потока обеспечивает быстрое их намокание, мнтенсивное перемешивание, чему способствует отражательная перегородка 8, обеспечивающая резкое изменение направления потока, и химико- механическое разрушение частиц торфа посредством лопаток насоса 5 и в трубопроводе 3 и 6. В данном случае насос 5 можно рассматривать как небольшой сосуд с турбинной мешалкой, через который непрерывно протекает торфощел очная смесь. По закону сообщающихся сосудов, по мере поступления исходных компонентов , осуществляется вывод торфощелочной смеси в отстойную зону Г цилиндрического корпуса 1. В отстойной зоне осуществляется разделение фаз в восходящем потоке, что приводит к дальнейшему переходу торфощелочной смеси в раствор. Пройдя зону ф.ильтрации раствор осветляется и непрерывно выводится из цилиндрического корпуса через сливное устройство 9 в верхней части корпуса. Осадок в виде суспензии, скапливающийся на коническом днище цилиндрического корпуса устройства, непрерывно выводится через затвор 10 и используется для получения других видов торфопродуктов.

Установление соотношения геометрических Объемов смесительной воронки и корпуса обеспечивает при интенсивной циркуляции торфощелочной суспензии наиболее полное диспергирование частиц торфа и, соответственно, максимальный выход гуминовых веществ из торфа.

Наличие горизонтально расположенной в смесительной ворочке отражательной поверхности способствует измельчению частиц торфа и более равномерному распределению их в растворителе, что обеспечивает интенсивное смачивание частиц и интенсифицирует процесс экстрагирования гумииовых вещестэ. Соотношение площадей живых сечений трубопровода (Si)cMecn- тёльной воронки и патрубка ($2)

конического днища корпуса, установленных зависимостью Si (0,55-0,65)52 обеспечивает выход из циркулирующего потока торфо- щелочной суспензии через зазор между трубопроводом и патрубком наиболее переработанных частиц в зону осаждения и сохранение в циркулирующем потоке недостаточно переработанных частиц, обладающих большей инерцией (массой).

Все это обеспечивает достижение поставленной, цели изобретения - увеличение выхода гуминовых веществ из торфа и повышение качества готового продукта. Формула изобретения 1. Аппарат для экстракции гуминовых веществ из торфа, включающий цилиндрический корпус с коническим днищем и патрубком, размещённую в корпусе смесительную воронку, систему трубопроводов с насосом для циркуляции суспензии, сливное устройство для вывода готового продукта и затвор для удаления осадка, о т- личающийся тем, что. с целью увеличения выхода гуминовых веществ из

0

5

0

торфа за счет повышения степени дисперги- рования торфа в растворителе и повышения качества готового продукта, смесительная воронка снабжена отводным трубопроводом, нижний конец которого расположен с зазооом внутри патрубка конического днища, а соотношение геометрических объемов смесительной воронки и цилиндрического корпуса составляет 1:6-7.

2. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что смесительная воронка снабжена горизонтально расположенной отражательной перегородкой.

37 Аппарат по п.1,отличающийся тем. что площади живых сечений трубопровода смесительной воронки и патрубка конического днища корпуса находятся в соотношении

51 (0,55-0,65)82.

где Si - площадь живого сечения трубопровода смесительной воронки;

52 - площадь живого сечения патрубка конического днища корпуса.

25

Использование: в качестве удобрительного средства в растениеводстве, Сущность: аппарат для экстракции гуминовых веществ из торфа включает цилиндрический корпус с коническим днищем (КД), смесительную воронку (СВ), систему трубопровОг дов с насосом для циркуляции суспензии, сливное устройство для вывода готового продукта и затвор для удаления суспензион- иого осадка. СВ размещена в корпусе с учетом деления внутреннего геометрического объема корпуса на зону перемешивания и зону разделения суспензии в соотношении 1:(6-7) и снабжена отводным трубопроводом, КД корпуса снабжено патрубком, диаметр -которого больше диаметра сообщающегося с ним трубопровода С8. при этом последняя снабжена горизонтально.расположенной отражательной поверхностью. Площади живых сечений трубопровода СВ и патрубка КД корпуса находятся в соотношении Si (0,55-0,65)$2. где $i - площадь живого сечения трубопровода СВ; 52 - площадь живого сечения пат рубка КД корпуса. 2 з.п.ф-лы, 1 ил. Ш С

Зависимость показателей качества торфогуминрвых веществ от соотношения объемов смесительной воронки и корпуса аппарата

Таблица 1

Зависимость показателей качества торфогуминовых веществ от соотношения площадей живого сечения трубопровода (Si) и патрубка ($2)

Таблица 2

продукту В

10

Вывод осадка

.$

о.

|М

§3Ј