Совершенствование элементов теории кавитационной диспергации торфа

Технологии производства гуминовых удобрений, основанные на щелочной экстракции гуминовых веществ из торфа с последующим их экстрагированием и очисткой, широко известны. Но в последнее десятилетие активно применяют акустическую кавитацию для интенсификации процессов кристаллизации, диффузии, экстракции. Рассмотрели технологические процессы работы ультразвукового генератора и кавитационного диспергатора. Определили их технические различия при воздействии на твердые частицы двухкомпонентных смесей. Уточнили теоретические определения ультразвуковой и гидродинамической экстракции. Рассмотрели механизм экстрагирования и его математическое уравнение. Выявили особенности гидродинамического режима экстрагирования целевых компонентов из пористых материалов, каким является торф. Определили, что наибольшее влияние на скорость процесса диффузии оказывают вихревое экстрагирование, экстрагирование в режиме вакуумного кипения и взрывного вскипания экстрагента, механические колебания суспензии, пульсация давления. Показали необходимость усовершенствования теории диффузионно-конвективного экстрагирования путем ввода в математические расчеты дополнительных коэффициентов, учитывающих влияние повышения температуры суспензии торфа в процессе кавитации и активации жидкого компонента суспензии на эффективность диффузионно-конвективного процесса. Отметили, что необходимо также ввести коэффициент активации жидкости в процессе кавитационной обработки суспензии торфа. В основу математического расчета данного коэффициента может быть положена разность показателей pH до и после активации. Предложили научную гипотезу экстракции гуминовых веществ из торфа, которая использована при разработке оборудования и технологического процесса по производству гуминовых удобрений на основе кавитации

торф, ультразвуковая и гидродинамическая кавитация, диффузионно-конвективный механизм, гуминовые удобрения, экстракция, кавитационный диспергатор, Peat, Ultrasonic and hydrodynamic cavitation, Diffusive and convective mechanism, Humic fertilizers, extraction, Cavitation dispergator

1. Измайлов А.Ю., Лобачевский Я.П., Сизов О.А. Перспективное пути применения энерго- и экологически эффективных машинных технологий и технических средств // Сельскохозяйственные машины и технологии. 2013. - № 4. - С. 8-12

2. Промтов М.А. Перспективы применения кавитационных технологий для интенсификации химико-технологических процессов // Вестник ТПГУ. - 2008. - Т. 14. - № 4. - С. 861-869

3. Скворцов Л.С., Варшавский В.Я., Дубровин А.В., Сердюк Б.П. Кавитационный генератор для селективной дезинтеграции минерального сырья // [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.ntds.ru/statyi/028_kavitatsionnaya_melnitsa.pdf (Дата обращения 17.08.2015 )

4. Кнэпп Р., Дейли Дж., Хэммит Ф. Кавитация. - М.: Мир, 1974. - 668 с

5. Промтов М.А. Кавитация // [Электронный ресурс]. Режим доступа: www.tstu.ru/r.php&r=structure.kafedra&sort=&id=3 (Дата обращения 17.08.2015)

6. Балабышко А.М., Зимин А.И. , Ружицкий В.П. Гидродинамическое диспергирование. - М.: Наука, 1998. - 330 с

7. Кардашев Г.А. Физические методы интенсификации процессов химической технологии. - М.: Химия, 1990. - 208 с

8. Бабенко Ю.И., Иванов Е.В. Экстрагирование. Теория и практические приложения. - СПб.: Профессионал, 2009. - 336 с

9. Аксельруд Г.А., Лысянский В.М. Экстрагирование (система твердое тело - жидкость). - Л.: Химия, 1974. - 256 с

10. Витенько Т.Н., Гумницкий Я.М. Механизм активирующего действия гидродинамической кавитации на воду // Химия и технология воды. - 2007. - Т. 29, № 5. - С. 422-432