Способ получения гуминовых веществ

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИЯЕТЕЛЬСТВУ Сфеэ СеветсннхСецналнстииескнхРеслублнк п 1998460(61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 04107 б (21) 2409374/23-04 311 М. Ка.з с присоединением заявки Нов С 07 С 63/00 07 Н 3/00 Государственный комитет СССРпо делам изобретений н открытийДата опубликования описания 2302.83 вий древесн 4 ) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГУМИНОВЬИ ВЕЩЕСТВ ютдящ я - увеличение выеств с одновреуглеводов. Изобретение относится к спосо- Цель достигается тем, что природ бу получения гуминовых веществ из ный материал, например торФ, растиприродных материалов. рают под давлением 50-200 кг/смИзвестны способы получения гумн- при 100-120 оС в присутстаии концент- новых веществ нз бурого угля торфа5рированной серной кислоты, после чек других природных материалов путем го обрабатывают горячей водой и зкстракции щелочами или путем обра-раствором щелочи, отделяют нераство ботки окислительнымн агентами, на- рившнйся остаток и выделяют гумино" пример кислородом 1 и Г 23. . 1 О вые вещества и углеводы из водногоОднако зти способы характериэу раствора обычно упариванием и суш"ся длительностью процесса, дохо- кой.ей до 19 ч. Кроме того, торф перед обработИзвестен такие способ выделения кой подсушивают до относительной гуминовых веществ иэ торфа, например, влажности 15-30путем обработки его ультразвуком 15 Сущность способа заключается в в водной среде в присутствии соляной том, что концентрированная серная кислоты с последующим отделением кислота используется одновременно .нерастворимого остатка и. выделением как окислительный и гидролизующийгуминовых веществ иэ водного раст- агент. Кроме того, химическое воэвора. действие в значительной степени усиВыход гуминовых веществ состав- .ливается за счет одновременного меляет 7-9. этот способ отличается ханического воздействия на природ- более высокой интенсивностью цро- ный материал путем растирания при цесса 3. определенном давлении. ИеханнческоеОднако выход целевого продукта 25 воздействие активирует макромолекусоставляет около 10 от веса ис- лы природных полимеров н тем саммк ходкого торфа. ускоряет.протекание химических реакЦель изобретени цнй. В ходе обработки одновременно хода гуминовых вещ протекают окислительная деструкция менным выделением гякиновых веществ, механо-хнмичес 998460кая деструкция полисахаридов и гидролитическая деструкция углеводов.Способ осуществляют следующим образом.Природный материал, например.торф, подсушивают до относительной влажности 15-30, измельчают на мо,лотковой дробилке до частиц размером ие более 10 мм и смешивают с серной ,кислотой, взятой при концентрациине ниже 75 в количестве до 30 от 1 О веса сухого торфа, после чего растирают при.давлении 50-200 кг/см н 100-120 С в течение 20-60 с. Полу-, .ченный продукт обрабатывают водой, взятой в количестве 250-500 к весу сухого исходного материала, при 120 .Р130 С в течение 10-20 мин, затем обрабатывают раствором щелочи, например аммиачной водой или известковьиа молоком до рН преимущественно 4,0 - ф 4,5, Водный раствор отделяютот нерастворимого остатка, например, путем фильтрации, после чего иэ него выделяют гуминовые вещества и углеводы путем упаривания и сушки. Выход ,5 гуминовых веществ составляет 15-20Ф а углеводов 25-35 от исходного сухого материала.П р и м е р. Верховой торф со степенью разложения до 18 подсушивают 30 до содержания влаги 25, измельчают на молотковой дробилке ДКУ-И при установке сит диаметром отверстий 5 мм и смешивают в количестве 10 кг с 1,6 кг 93-ной серной кислоты.35 Полученный материал подвергают истирающему воздействию в аппарате шнекового типа при давлении 80 кг/смф 110 С в течение 40 с. После этого обрабатывают водой, взятой в коли О честве 30 л, при 120 Р С в течение 15 мин, а затем обрабатывают аммиачной водой и нэвестковьйк молоком до рН 4,2 и отделяют нерастворимый остаток на нутч-фильтре. Водный раст вор концентрируют путем упаривания под вакуумом при 80 РС н остаточном давлении 0,5 кг/см до содержания сухих веществ 40 по весу с последующей сушкой в распылительной сушилке при 130-150 РС. Получают 4,3 кг 5 О углеводио-гуминового концентрата в виде порошкообразного продукта, со" держащего 1,35 кг гуминовых веществ и 2,27 кг углеводов. Выход гуминовых веществ составляет 18,0, а углеводов - 30,2 от исходного сухого торфа.ВЫДЕЛЯЮТ ОКрашЕННЫЕ ВещЕстВа аро матической природы, растворимые в воде и в растворах минеральных кис лот .и имеющие следующий. элементарный состав,1 С 52 у 81, Н 5,15.; О 41,03; й 1,01. Количество гуми.новых веществ определяют путем адсорбции их на активированном угле 65 и десорбции с угля смесью, состоящейиэ 0,1 н.раствора йаОН и ацетона,взятых в отношении 11, с последую- .щим определением гуминовых веществфотоколориметрическим методом. Всостав углеводной части полученногопродукта входят глюкоза, галактоза,манноза, ксилоза и арабиноэа + рамноза всоотношении 8:2:2:2:1, Углеводы определяют способом газожидкостной хроматографии, Расход сернойкислоты согласно предлагаемому способу составляет 5-15 от веса исходного абсолютно сухого торфа,Полученный продукт, выход которого составляет до 60 от исходногоабсолютно сухого торфа, представляютсобой светло-коричневый порошок,хорошо растворимый в воде и дающийпри этом темноокрашенный раствор.Иээтого порошка или его водного раствора могут быть выделены гуминовые вещества или. Углеводы в случае необходимости их раздельного испольэования. Более предпочтительным является их совместное использование непосредственно в виде углеводно-гуминового. комплекса, так как наличиеуглеводов повышает физиологическуюактивность гуминовых веществКакпоказали опыты на животных и растениях, такой углеводно-гуминовый комплекс является высокоэффектным биостикулятором и одновременно источником углеводного питания живых организмов.Применение предлагаемого способаобеспечивает по сравнению с известным следующие преимуществами выход .гуминовых веществ возрастает в 1,52,0 раза, одновременно с гумииовымивеществами выделяются углеводы с выходом 25-35 от исходного сухоготорфа, нерастворимый остаток, освобожденный от полисахаридов, содержитпреимущественно гуминовые веществаи может бытЬ исПользован в качествеудобрения.Таким образом,.изобретение позволяет организовать безотходное производство с минимальным количествомсточных вод Формула изобретения1. Способ получения гуминовых веществ иэ торфа сиспользованием воды и минеральной кислоты с последующим выделением целевых продуктов, о тл .и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения выхода гуминовых веществ и одновременного выделения углеводов, торф расуирают под давлением 50-200 кг/смотри 100-120 фС в присутствии концентрированной сер- ной кислоты с последующей обработкой горячей водой и раствором щелочи.998460 Составитель Е,ЩнпановаРедактор Г.Безвершенко Техред М.Тепер Корректор М.Коста 1 Заказ 1065/42 Тираж 416 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений. и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб , д, 4/5Филиал ППП "Патентф, г. ужгород, ул. Проектная, 4 2. Способ по п. 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что торф перед обработкой подсущивают до относительной влажности 15-30;Источники информации, принятые во внимание прй экспертизе 61. Патент США. В 3398186,кл. 260-515, опублик. 1968.2. Авторское свидетельство СССРВ 308004, кл. С 07 С 63/00, 19693. Патент Японии В 9743,кл, 16 АО, опублик 1970 Я прототип).