способ хранения сыпучих гигроскопичных, слеживающихся материалов

Формула изобретения

Способ хранения сыпучих гигроскопичных, слеживающихся материалов в буртах или затаренных в проницаемую для паров воды упаковочную тару, отличающийся тем, что при одновременном хранении нескольких сыпучих гигроскопичных, слеживающихся материалов, гигроскопические точки которых имеют разные значения, хранение и грузопереработка этих материалов ведется в защитной среде осушенного воздуха, заданный уровень относительной влажности которого не превышает минимального значения гигроскопической точки из всех хранимых материалов.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области хранения сыпучих материалов и может быть использовано в различных отраслях промышленности и сельском хозяйстве.

Известен способ хранения сыпучих гигроскопичных слеживающихся материалов, например сухих минеральных удобрений на складах в буртах (Костанди Ф.Ф. Склады минеральных удобрений. - М.: Стройиздат, 1983, с.53).

Главным фактором, определяющим слеживаемость удобрений, является содержание в них влаги. В водорастворимых пористых гранулах минеральных удобрений за счет сорбции влаги воздуха возможно гигроскопическое увлажнение продуктов (прямой процесс) и слеживание (обратный процесс). Гигроскопичность удобрений или предельная насыщенность атмосферной влагой характеризуется гигроскопической точкой, выраженной в процентах относительной влажности воздуха, при которой продукт не теряет влаги и не поглощает ее из воздуха (Пестов Н.Е. Физико-химические свойства зернистых и порошковидных химических продуктов. - М.: АН СССР, 1974, глава 4, с.52-56).

Сопоставление данных по значениям гигроскопических точек удобрений и тукосмесей на их основе (табл.1) (Кононов А.В. и др. Основы технологии комплексных удобрений. - М.: Химия, 1988, глава XI.3, с.293-307) и среднегодовых значений относительной влажности воздуха в различных регионах России (табл. 2) (СНиП 2.01-82. Строительная климатология и геофизика /Госстрой СССР. - М.: Стройиздат, 1983, 136 с.) позволяет установить, что аммиачная селитра, карбамид, нитрофоска, нитроаммофоска, диаммофоска и тукосмеси различного состава на их основе при хранении во всех регионах России будут увлажняться за счет сорбции атмосферной влаги и, следовательно, слеживаться.

Складские помещения для хранения твердых минеральных удобрений представляют собой, как правило, строение каркасного типа с применением сборных несущих и ограждающих конструкций (Костанди Ф.Ф. Склады минеральных удобрений. - М.: Стройиздат, 1983, 184 с.). Поскольку склады минеральных удобрений неотопливаемые, в качестве материала для ограждения самонесущих стен широко используются асбоцементные волнистые листы, укладываемые на деревянную обрешетку. Подобное техническое решение ограждает насыпи хранимых удобрений от непосредственного воздействия атмосферных осадков, но существующие неплотности между листами способствуют возникновению конвективных потоков, перемешивающих воздух склада с внешней атмосферой. При этом в помещениях складов для хранения удобрений в соответствии с требованиями санитарных норм и норм проектирования предусмотрена естественная приточно-вытяжная вентиляция, обеспечивающая однократный обмен воздуха за один час для помещений с высотой 6 метров и менее, а в помещениях высотой более 6 метров - не менее 6 м³/ч на 1 м² площади пола (СНиП 2.04.05-86. Строительные нормы и правила. Отопление, вентиляция и кондиционирование /Госстройкомитет СССР. - М.: Стройиздат, 1987, 58 с. и СН 245-71-М. Санитарные нормы проектирования промышленных предприятий. - М.: Стройиздат, 1972, 95 с.). Все это способствует интенсивному воздухообмену помещений складов с наружной атмосферой, относительная влажность которой превосходит значения гигроскопических точек большинства удобрений и тукосмесей, в результате чего происходит увлажнение и слеживание продукции, изменение ее дисперсного состава и прочности гранул, что и является недостатком известного способа хранения.

При хранении сухих удобрений на складе в затаренном виде в мешках на плоских или стоечных поддонах, на стеллажах, или в штабелях, или в контейнерах разового использования типа МКР-1,0 М также происходит увлажнение продукции, потому что коэффициент проницаемости для целлюлозы и полиэтилена низкого давления при 25С составляет 5500 и 90 единиц соответственно. Следовательно, стандартная упаковка гигроскопичной продукции в 5-ти слойные битумированные бумажные или полиэтиленовые мешки не устраняет сорбцию паров воды из окружающей атмосферы, а лишь ее замедляет (Конструкционные свойства пластмасс. - М.: Химия, 1967, 274 с.). На практике селитра аммиачная, нитрофоска, карбамид и другие гигроскопичные удобрения при хранении на складе в затаренном виде в течение гарантийного срока длительностью в 6 месяцев увлажняются, теряют свою рассыпчатость и слеживаются при этом. Для продукции, упакованной в бумажную тару, данный процесс происходит значительно быстрее, чем для затаренной в полиэтиленовые мешки.

Прототипом предлагаемого технического решения выбран способ хранения сыпучего гигроскопичного слеживающегося материала, включающий равномерную обработку поверхности буртов влажным воздухом с температурой 30-80С с последующим высушиванием полученной массы воздушным потоком и равномерной обработкой полученной защитной корки водоотталкивающим веществом (авт. свид. СССР №327141, кл. С 05 С 1/02, 1970).

Недостатки способа-прототипа: необходимость применения специальных машин для разрушения образовавшейся корки, что увеличивает затраты на подготовку туков к внесению на 35-45% от затрат на полную складскую переработку минеральных удобрений (Ефремов Е.Н. Экономический аспект повышения качества удобрений //Химия в с.х., 1986, №7, с.65-67). При этом качество образующейся при дроблении продукции не соответствует требованиям нормативно-технической документации на обрабатываемый материал по гранулометрическому составу.

Задача предлагаемого изобретения - обеспечение неизменности нормируемых показателей качества сыпучих гигроскопичных веществ в процессе их хранения и складской грузопереработки.

Сущность изобретения заключается в том, что в способе хранения сыпучего гигроскопичного слеживающегося материала в буртах или затаренного в проницаемую для паров воды упаковочную тару, согласно изобретению при одновременном хранении нескольких сыпучих гигроскопичных слеживающихся материалов, гигроскопические точки которых имеют разные значения, хранение и грузопереработка этих материалов проводится в изолированном объеме в защитной среде осушенного воздуха с уровнем относительной влажности не превышающей минимального значения гигроскопической точки из всех хранимых продуктов.

Предложенный способ осуществляется следующим образом.

Исследуемые твердые минеральные удобрения различных видов (аммиачная селитра, карбамид, суперфосфат простой, нитроаммофоска, хлорид калия), а также тукосмесь состава 1:1:1 из карбамида, хлорида калия и суперфосфата, затаренные в стандартные бумажные мешки клапанного типа и насыпью на поддонах, размещают таким образом, чтобы образцы удобрений в неотапливаемом изолированном помещении склада были полностью окружены осушенным воздухом с заданной относительной влажностью. В течение гарантийного периода хранения твердых минеральных удобрений (6 месяцев) в опытном помещении склада в автоматическом режиме поддерживался уровень относительной влажности осушенного воздуха 50±1,5%. Величина значения относительной влажности воздуха в данном помещении склада задана минимальным значением гигроскопической точки из всех хранимых удобрений, в частности нитроаммофоски, 51-53%. Сушка воздуха в помещении опытного склада осуществлялась адсорбером непрерывного действия роторного типа периодически в автоматическом режиме.

Для сравнения образцы исследуемых удобрений: аммиачную селитру, карбамид, суперфосфат простой, нитроаммофоску, хлорид калия, а также тукосмесь состава 1:1:1 – карбамид - хлорид калия – суперфосфат, аналогичным образом размещают в помещении склада, построенного по типовому проекту и оборудованного естественной приточно-вытяжной вентиляцией.

Контроль уровня относительной влажности воздуха в опытном и контрольном помещениях осуществлялся ежедневно с помощью эталонного психрометра. Усредненные данные по изменению относительной влажности воздуха в опытном и контрольном помещениях при хранении минеральных удобрений представлены в табл.3.

Как следует из табл.4, при хранении в течение гарантийного срока в защитной среде осушенного воздуха с относительной влажностью 50±1,5% все образцы удобрений сохранили исходные физико-химические и механические показатели, отвечающие требованиям технических условий на продукцию. Установлено, что при данных условиях хранения свойства тукосмеси состава 1:1:1 на основе карбамида, хлорида калия и суперфосфата простого также остались неизменными при хранении в течение 6 месяцев.

В контрольном помещении склада при хранении в условиях, подобных условиям хранения в типовых складах, произошло увлажнение всех видов исследуемых образцов удобрений, слеживание и изменение нормируемых показателей продукции, так как величина относительной влажности воздуха в помещении склада превышала значения гигроскопических точек исследуемых удобрений. При этом аммиачная селитра и тукосмесь полностью слежались в однородную монолитную массу.

Предложенный способ обеспечивает неизменность нормируемых показателей качества продукции при бестарной поставке и хранении сыпучих гигроскопичных слеживающихся материалов, снижает энергозатраты на грузопереработку стандартной продукции на складах и перевалочных базах за счет использования свойств ее сыпучести и исключает при этом непроизводительные затраты.