УСТАНОВКА ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ УЛЬТРАДИСПЕРСНЫХ ВОДНО-ТОРФЯНЫХ СУСПЕНЗИЙ

Полезная модель относится к переработке торфа для нужд сельского хозяйства и может быть использована для получения экологически чистого, высокоэффективного удобрения и кормовых добавок, а также для улучшения структурирующих свойств почвы, ее раскисления и обогащения питательными веществами.
Торф в его естественном состоянии не является удобрением, но содержит практически все питательные вещества, необходимые для нормального роста растений и повышения их урожайности. Однако эти вещества находятся в трудноусвояемой форме, поэтому необходима специальная обработка и активизация торфа для перевода их в водорастворимые усвояемые формы.
Известен роторный аппарат, предназначенный для интенсификации процессов растворения, гомогенизации, смешивания, диспергирования и эмульгирования веществ в системе жидкость - твердое тело, с дальнейшим применением в технологических линиях различных объектов перерабатывающих комплексов (а.с. СССР №1653816, МПК B01F 7/28, опубл. 07.06.1991). Роторный аппарат содержит корпус с входными и выходными патрубками, в корпусе концентрично установлены цилиндрические ротор и статор с отверстиями в боковых стенках, ротор снабжен шипами в виде игл, равномерно расположенных на его внутренней торцовой поверхности.
Недостатком данного устройства является невысокая эффективность измельчения.
Известен также роторный смеситель-диспергатор, содержащий корпус и входные загрузочные патрубки среды. В корпусе размещен рабочий орган, состоящий из концентрично установленных ротора с отверстиями и статора с отверстиями. Подпружиненные пластины, располагаемые в рабочей камере аппарата, вплотную закрывают каждое отверстие статора. Подпружиненные пластины закреплены на внутренней поверхности корпуса с помощью пружин. В нижней части корпуса установлен выгрузочный патрубок среды. Рабочий вал ротора, установленный вертикально, получает вращение от привода. (а.с. №1554956, МПК В01F 7/28, опубл. 07.04.1990).
Недостатком устройства являются большие энергозатраты и невысокая эффективность измельчения.
Наиболее близким по своей технической сущности к предлагаемой полезной модели является установка для переработки торфа и других углеобразователей в пастообразное состояние, содержащая роторно-шаровую мельницу с двумя роторами, рабочую камеру мельницы, загрузочный бункер, разгрузочный бункер, специальный нагреватель (а.с. №2077548, МПК С10F 7/00, опубл. 20.04.1997). В данной установке происходит механическое воздействие на исходный материал предварительной подачей растворителя, осуществляя комплексно - путем совместного одновременного измельчения, истирания, раздавливания в поле центробежных сил для создания в нем напряжений сжатия и сдвига при исходной температуре материала до получения пастообразного состояния, при необходимости предусмотрено повышение температуры всей системы
Недостатками известной установки является то, что комплексное механическое воздействие на материал осуществляется в роторно-шаровых мельницах, измельчение, истирание, раздавливание в шаровых мельницах не производительно и энергоемко; не дает необходимого измельчения для экстрагирования торфа, так как шаровые мельницы могут измельчать материалы на выходе 50-60 мкм по диаметру частиц и выше, что значительно снижает эффект экстрагирования. Возможности применения этой установки ограничены переработкой только твердых материалов, низкой производительностью процесса и значительными энергетическими затратами.
Задачей предлагаемой полезной модели является получение гомогенной ультрадисперсной водно-торфяной суспензии контролируемого состава.
В результате использования предлагаемой полезной модели уменьшаются энергетические затраты, повышается эффективность и производительность процесса, а элементный состав водно-торфяной суспензии сбалансирован с учетом состава исходного сырья.
Технический результат достигается тем, что предлагаемая установка для приготовления ультрадисперсной водно-торфяной суспензии содержащая приемную емкость и мельницу, также включает в себя кавитационный диспергатор, влагомер, контейнер и дозатор твердых добавок, контейнер и дозатор водорастворимых добавок, а также программируемый блок управления, при этом приемная емкость, мельница влагомер и кавитационный диспергатор последовательно соединены друг с другом трубопроводами, мельница, через дозатор твердых добавок, сообщается посредством трубопроводов с контейнером твердых добавок, кавитационный диспергатор сообщается посредством трубопроводов с контейнером водорастворимых добавок через дозатор водорастворимых добавок, а программируемый блок управления связан с дозаторами твердых и водорастворимых добавок кабелями цепей управления, а также с влагомером посредством кабеля сигнальной цепи.
Технический результат достигается также тем, что необходимые твердые (нерастворимые и плохо растворимые) и водорастворимые вещества, улучшающие химический состав и структурные параметры почвы (в частности, содержащие микроэлементы, отсутствующие в достаточном количестве в исходном торфе) дозировано смешивают с исходным торфом, измельчают и гомогенизируют в две стадии - сначала с помощью мельницы, а затем с использованием кавитационного диспергатора.
Сущность предлагаемой установки для приготовления ультрадисперсных водно-торфяных суспензий поясняется чертежом, на котором представлена общая схема установки.
Установка для приготовления ультрадисперсных водно-торфяных суспензий включает в себя приемную емкость торфа 1, мельницу 2, влагомер 3, кавитационный и диспергатор 4, последовательно соединенные друг с другом трубопроводами 5, контейнер твердых добавок 6 и дозатор твердых добавок 7, контейнер водорастворимых добавок 8 и дозатор водорастворимых добавок 9, а также программируемый блок управления 11. Мельница 2, через дозатор твердых добавок 7, сообщается посредством трубопроводов 12 с контейнером твердых добавок 6, а кавитационный диспергатор 4 сообщается посредством трубопроводов 10 с контейнером водорастворимых добавок 8 через дозатор водорастворимых добавок 9, программируемый блок управления 11 связан с дозатором твердых добавок 7 посредством кабеля цепи управления 13, с дозатором водорастворимых добавок 8 - посредством кабеля цепи управления 14 и с влагомером 3 - посредством кабеля сигнальной цепи 15.
Работает установка на примере приготовления комбинированного суспензионного удобрения на основе торфа и минеральных твердых и водорастворимых добавок следующим образом.
Перед началом рабочего цикла приемную емкость 1 наполняют торфом, в контейнер твердых добавок загружают твердые нерастворимые компоненты, используемые для улучшения химических и структурных свойств почвы (например, доломитовую или известняковую крошку и т.п.), а в контейнер 8 заливают раствор соединений, являющихся источником водорастворимых биогенов (соли азота, фосфора, калия и др.). В начале рабочего цикла торф из приемной емкости 1 направляют в мельницу 2, куда одновременно подают твердые добавки из контейнера 6. Заданное рабочей программой требуемое соотношение объемов твердых добавок и торфа, поступающих в мельницу 2, регулируют с помощью дозатора твердых добавок 7, управляемого сигналами из блока управления 12, по кабелю цепи управления 13. Полученную таким образом смесь измельченного торфа и твердых добавок через влагомер 3 подают в кавитационный диспергатор 4. Одновременно по трубопроводу 10 в кавитационный диспергатор 4 из контейнера 8 через дозатор 9 подают раствор водорастворимых добавок. Заданное рабочей программой требуемое объемное соотношение выходящих из мельницы 2 твердых компонентов и раствора, содержащего водорастворимые добавки, регулируют с помощью дозатора водорастворимых добавок 9, управляемого сигналами из блока управления 12, по кабелю цепи управления 14. Поступившие в кавитационный диспергатор 4 твердые и жидкие компоненты подвергают интенсивной кавитационной обработке, превращая в ультрадисперсную суспензию, содержащую необходимые биогены в сбалансированном соотношении. При этом сигналы влагомера 3, поступающие в программируемый блок управления 12 по сигнальному кабелю 15, используют для оперативной корректировки объемного соотношения жидких и твердых компонентов, в зависимости от относительной влажности смеси твердых компонентов (торфа и твердых добавок), проходящей через влагомер 3. Приготовленную таким образом ультрадисперсную суспензию выгружают из кавитационного диспергатора в качестве готового продукта по мере готовности.