УСТАНОВКА ОБРАБОТКИ ГРУБЫХ КОРМОВ
DEVICE FOR PROCESSING ROUGHAGE FEED

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к устройствам для приготовления кормов.
Известна установка для обработки грубого растительного корма (соломы), включающая камеру с плоскими электродами, преобразователь электрической энергии и систему подачи реагентов [1].
Наиболее близкой к предлагаемой является установка для обработки грубых кормов (соломы), включающая камеру с плоскими электродами и растворосборными каналами, системы подачи исходного материала и отвода продуктов, преобразователь электрической энергии [2].
Недостатками известных установок являются: низкая производительность (мала масса загружаемого исходного материала, периодичность процесса), трудоемкость (загрузка и выгрузка камеры), значительные затраты (большой расход электроэнергии в результате периодичности процесса, продолжительность обработки из-за необходимости изменения полярности электродов, загрузки и выгрузки материала).
Предлагаемая установка оснащена роторно-пульсационным аппаратом, а в камере обработки параллельно плоскости электродов установлены проницаемые для раствора перегородки из неэлектропроводного материала, разделяющие камеру на анодную и катодную секции, причем перегородка со стороны анодной секции перфорирована, а растворосборные каналы выполнены во весь периметр днища секций и соединены со сборными емкостями анодных и катодных продуктов.
Принципиальная схема установки для обработки грубых кормов представлена на чертеже.
1
2
1
2
1
2
1
1
2
1
2
1
2
3
Установка состоит из роторно-пульсационного аппарата (1), камеры обработки грубых кормов (3) с плоскими электродами (4, 4) и проницаемыми для раствора перегородками (7, 7) из неэлектропроводного материала, установленными параллельно плоскости электродов и разделяющими камеру на анодную (5) и катодную (5) секции, причем перегородка (7) со стороны анодной секции перфорирована, преобразователя тока (6), соединенного с анодом (4) и катодом (4), системы подачи исходного материала из напорной емкости (2) в роторно-пульсационный аппарат (1) и подачи суспензии в камеру обработки (3), системы отвода продуктов обработки через выполненные по периметру днища секции анодный (8) и катодный (8) растворосборники в анодную (2) и катодную (2) сборные емкости.
1
1
1
2
2
Установка работает в непрерывном режиме. Измельченный и пропитанный в реагенте (в растворе хлорида натрия) исходный материал из напорной емкости (2) по трубопроводу поступает в роторно-пульсационный аппарат (1), где подвергается обработке (диспергирование и суспендирование в результате действия рабочих органов роторно-пульсационного аппарата, процессов кавитации, пульсации и перемешивания) до образования суспензии, которая по трубопроводу поступает в анодную секцию (5) камеры обработки (3) и через перфорированную перегородку (7) попадает на поверхность перегородки (7), раствор проходит в катодную секцию, а на поверхности перегородки (7) образуется («намывается») слой фильтровспомогателя (9). Скорость протока раствора через перегородки устанавливают, изменяя уровень жидкости в катодной камере.
1
2
1
1
2
2
2
После подачи на анод (4) и катод (4) от преобразователя (6) рабочего напряжения в анодной секции (5) протекают окислительные электрохимические (на аноде) и химические (в объеме как результат действия растворенного хлора и продуктов его гидролиза - хлорноватистой кислоты и гипохлорита) процессы, что приводит к делигнизации (раздревеснению) исходного материала и гидролизу в кислой среде образовавшейся целлюлозы до моносахаров и глюкозы. Одновременно растворимые продукты разрушения лигнинового комплекса образуют биологически активные соединения (янтарная кислота и ее соединения). Образовавшиеся продукты (моносахара, глюкоза, биологически активные соединения) через перегородки (7, 7) и слой фильтровспомогателя (9) непрерывно отводятся в катодную секцию (5). В катодной секции (5) камеры обработки (3) происходит нейтрализация кислых растворов, а также в результате катодных реакций повышается содержание и качество (доля янтарной кислоты) биологически активных соединений.
2
3
2
2
3
1
1
2
1
2
1
2
Продуты обработки грубых кормов непрерывно отводят в сборные емкости (2, 2): жидкие продукты (растворы сахаров и биологически активных веществ) из катодной секции (5) по растворосборнику (8) поступают в емкость (2), квазитвердая фаза (продукт раздревеснения исходного материала) из анодной камеры (5) через растворосборник (8) в емкость (2). Растворосборники (8, 8) занимают весь периметр днища анодной (5) и катодной (5) секций камеры обработки (3), что позволяет эффективно и полностью выводить из рабочего пространства жидкие продукты, суспензию обработанного материала и квазитвердую фазу.
Для повышения глубины раздревеснения и гидролиза и увеличения выхода полезных жидких продуктов предусмотрена рециркуляция анодного цикла.
В процессе работы установки происходит окисление слоя фильтровспомогателя и уплотнение его в результате образования целлюлозы. Однако в результате постоянного «намыва» фильтровспомогательного слоя толщина его мало меняется. Незначительные изменения скорости фильтрации корректируют, изменяя уровень жидкости в катодной секции.
Жидкие продукты (раствор моносахаров, глюкозы и биологически активных соединений) используют в сельском хозяйстве для поения животных и замачивания кормов, квазитвердую фазу - как добавку к грубым кормам.
Предлагаемая установка обеспечивает непрерывную обработку грубых кормов (солома, отходы древесины, лузга семечек и др., грубые отходы продуктов переработки сельского хозяйства, пищевой и других отраслей промышленности), отличается высокой производительностью, малой трудоемкостью, небольшими затратами и простотой обслуживания. Одновременно установка позволяет снизить потери ценных растворимых компонентов (сахара, глюкоза) и увеличить содержание в жидких продуктах обработки биологически активных веществ.
Литература
1. Способ обработки грубых кормов. А.с. СССР 704585, A23K 1/12, 1979, БИ №47.
2. Установка для термохимической обработки соломы. А.с. Россия 1037906 А, A23N 17/00, A23K 1/12, 1983, БИ №32 - прототип.