Газорідинний апарат

Газорідинний апарат для готування засобу для боротьби зі шкідниками і хворобами сільськогосподарських культур, що виконаний у вигляді вертикально встановленого циліндричного резер 3 задачу - одержання водяного розчину карбаміду з заданою концентрацією як карбаміду, так і сірчистого газу. Поставлена технічна задача вирішується таким чином, що газорідинний апарат для готування засобу для боротьби зі шкідниками і хворобами сільськогосподарських культур - розчину карбаміду, насиченого сірчистим газом, виконаний у вигляді вертикально встановленого циліндричного резервуара, що містить патрубки для введення розчину карбаміду і сірчистого газу та виходу готового продукту, газорозподільний пристрій, встановлений у нижній частині резервуара, циркуляційний циліндр, при цьому додатково апарат містить пристрій для контролю якості готового продукту, котрий вимірює концентрацію сірчистого газу в розчині карбаміду, пристрій для контролю концентрації карбаміду в подаваному в резервуар розчині, яке встановлено на вхідному патрубку, встановлені у верхній частині резервуара бризкоуловлювач, що плаває, і датчик рівня рідини, а як газорозподільний пристрій апарат містить диспергатори у вигляді фільтрів Шотта. На кресленні (Фіг.) схематично зображений газорідиний апарат у розрізі. Апарат складається з вертикально встановленого циліндричного резервуара 1, усередині якого коаксіально розміщений циркуляційний циліндр 2. У нижній частині резервуара 1 розміщені: газорозподільний пристрій 3 у вигляді диспергаторів - фільтрів Шотта, вхідний патрубок 4 подачі в резервуар 1 водяного розчину карбаміду, а на патрубку 4 розміщений пристрій для контролю концентрації карбаміду в подаваному розчині 5. Розміщені також патрубок 6 для виходу готового продукту і пристрій 7 для контролю якості готового продукту. Патрубок входу газоповітряної суміші (ГПС), що містить сірчистий газ, з'єднаний з газорозподільним пристроєм 3 для диспергування газу. У верхній частині резервуара 1 розміщений газовий запобіжний клапан 9, датчик рівня рідини 10 і бризкоуловлювач 11, який складається з пластини, що плаває, і верхнього козирка. Патрубок 4 з'єднаний з перфорованими трубчастими ґратами 12 для рівномірного розподілу вхідного розчину карбаміду по нижньому перетині циркуляційного циліндра 2. Газорозподільний пристрій 3 виконаний у вигляді набору диспергаторів: фільтрів Шотта 13, рівномірно розподілених по перетині нижньої підстави циркуляційного циліндра 2, кількість яких визначається розмірами резервуара 1. Резервуар 1 містить охолоджувану сорочку (на кресленні не показана), що використовується при надходженні сірчистого газу високої концентрації в ГПС у зв'язку з екзотермічною реакцією, що приводить до нагрівання розчину. Апарат працює таким чином. Розчин карбаміду подають у резервуар 1 через пристрій для контролю концентрації карбаміду в розчині 5 і вхідний патрубок 4. Після заповнення резервуара 1 до датчика рівня рідини 10, що сигналізує про заповнення резервуара, наповнення припиняють. Потім подають сірчистий газ у складі ГПС у резервуар 1 через патрубок 8, газорозподільний пристрій 3 і диспергатори 13, з яких газ виходить дрібними бульбашками розміром 0,5-1,5мм і піднімається 19097 4 нагору по циркуляційному циліндрі 2. ГПС надходить у резервуар у вигляді газів, які утворюються при спалюванні сіркомістячих бітуму (4%), вугілля (3,6%) і ін. або при змішуванні балонного SO2 з повітрям у необхідних співвідношеннях. При русі бульбашок ГПС нагору в розчині карбаміду відбувається абсорбція сірчистого газу розчином, у результаті чого розчин карбаміду насичується сірчистим газом. Бульбашки ГПС, що рухаються нагору по циліндрі 2, захоплюють із собою нагору розчин карбаміду, який, доходячи до верхнього зрізу циліндра 2, змінює вектор руху на зворотний у коаксіальному зазорі між стінками циліндра 2 і резервуару 1, тим самим утворюючи замкнутий циркуляційний потік розчину карбаміду в резервуарі 1. Досягаючи поверхні рідини, бульбашки ГПС лопаються, ударяючись о плаваючу пластину бризкоуловлювача 11. Частина бризок, що залишилася, осідає на верхньому козирку бризкоуловлювача 11, де рідина накопичується і стікає знову в розчин. Частина бульбашок ГПС може захоплюватися потоком рідини в простір між циліндром 2 і стінками резервуара 1 і по шляху руху вниз сірчистий газ цілком абсорбується розчином карбаміду. Повітря, яке міститься в ГПС вилучається через клапан 9. Пристрій для контролю якості готового продукту 7, встановлений поблизу вихідного патрубка 8, контролює ступінь насичення сірчистим газом розчину карбаміду і по досягненні визначеної концентрації подає сигнал про припинення подачі ГПС із сірчистим газом у резервуар 1. Після цього готовий продукт (розчин карбаміду насичений сірчистим газом), через патрубок 6 надходить на розлив у герметично закриті ємності. Запобіжний клапан 9 спрацьовує при перевищенні тиску в резервуарі 1 вище розрахункового і випускає повітря, очищене від сірчистого газу. Завдяки циркуляції рідини в апараті розчин перемішується і концентрація сірчистого газу в розчині карбаміду вирівнюється і стає однаковою по всій масі готового до відправлення продукту: розчину карбаміду із сірчистим газом. Загальними ознаками описуваного апарата і найближчого аналога є наступні: апарат виконаний у вигляді циліндричного резервуара, встановленого вертикально, що містить патрубки для введення рідини і газу і для виходу готового продукту, газорозподільний пристрій у нижній частині резервуара і циркуляційний циліндр, встановлений усередині корпуса резервуара по його осі. Відмітними ознаками апарата в порівнянні з прототипом є наявність в апараті пристрою для контролю якості готового продукту, що вимірює концентрацію сірчистого газу в розчині карбаміду. Це дозволяє забезпечити високу якість готового продукту і припиняти подачу ГПС в апарат по досягненні заданої концентрації сірчистого газу в розчині. Іншою відмітною ознакою є те, що в апараті на вхідному патрубку встановлений пристрій для контролю концентрації карбаміду в подаваному в резервуар 1 водяному розчині. Він дозволяє точно контролювати необхідний ступінь насичення сірчистим газом, що відповідає даної концентрації карбаміду в розчині, що надходить в апарат, відповідно до нижчеподаної таблиці. 5 19097 Відмітною ознакою апарата є також те, що апарат постачений датчиком рівня рідини, який встановлений у верхній частині резервуара. Це забезпечує точно задану кількість розчину, виключає зайве наповнення резервуара. В апарат уведений бризкоуловлювач, що виключає влучення бризок у запобіжний клапан і гарантує його надійну роботу. Ще одна відмітна ознака полягає в тім, що газорозподільний пристрій виконаний у вигляді диспергаторів - фільтрів Шотта. Це забезпечує одержання на виході диспергаторів дрібних бульбашок газу розміром 0,5-1,5мм, що у свою чергу підвищує ступінь абсорбції сірчистого газу розчином карбаміду і дозволяє зменшити габарити апарата, зокрема його висоту, тому що відомо, що при рівних співвідношеннях газу і розчину швидкість абсорбції збільшується при збільшенні поверхні розділу 6 фаз. Це досягається зменшенням розміру бульбашок ГПС і збільшенням їхньої кількості застосуванням фільтрів Шотта. У пропонованому апараті немає насоса для руху рідини, що підвищує надійність апарата через відсутність у ньому вузлів, які рухаються, і заощаджує електроенергію. Функцію насоса виконують спливаючі бульбашки ГПС, які забезпечують циркуляцію рідини, тобто апарат працює в режимі газліфта. Описаний газорідинний апарат виготовлений і експлуатується на кафедрі неорганічної хімії і хімічної екології ОНУ ім. І. І. Мечнікова при готуванні засобу для боротьби зі шкідниками і хворобами с/г культур. Аппарат забезпечує наступні концентрації сірчистого газу в готовому продукті в залежності від концентрації карбаміду в подаваному в апарат водяному розчині (див. таблицю). Таблиця Залежність концентрації сірчистого газу в готовій продукції від концентрації карбаміду в розчині Концентрація карбаміду у розчині на вході в апарат Концентрація сірчистого газу у готової продукції Дослідження показали, що застосування розчинів карбаміду, насичених сірчистим газом в описаному апараті, дозволяє успішно боротися з такими шкідниками с/г культур, як павутинний кліщ, Комп’ютерна верстка А. Крулевський % % 5 5 10 7,5 15 9,5 20 12 моль, совки, морквяна муха й ін. і такими хворобами рослин, як борошниста роса, фітофтороз, бактеріоз і ін. грибкові захворювання. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601