Производство агрохимикатов объединяет на одном предприятии сразу несколько сложных задач, связанных с насосами. На участке синтеза активных ингредиентов используются агрессивные химические вещества — хлорированные, фосфорсодержащие и серосодержащие промежуточные продукты, этапы галогенирования, а также сопутствующие кислоты и основания. На участке рецептурной подготовки используются легковоспламеняющиеся ароматические растворители, абразивные измельченные твердые вещества и вязкие концентраты, и его работа зависит от точности дозирования. Все это усугубляется тем фактом, что продукт по своему назначению является токсичным: утечка — это не просто потеря продукта, это угроза безопасности работников и экологическая катастрофа. Насос, который в каталоге просто обозначен как «для химических сред», не подходит для этих целей. Материал, контактирующий с жидкостью, должен соответствовать конкретной жидкости, а конструкция должна исключать пути утечки.
На протяжении более десяти лет мы поставляем насосы с магнитным приводом и герметичные насосы с мотором в завод по синтезу и производству агрохимикатов для производителей в Китае, Индии, Бразилии и Юго-Восточной Азии. В данном руководстве рассмотрены вопросы выбора насосов для основных участков завода по производству средств защиты растений — синтез активных ингредиентов, перекачку растворителей, измельчение суспензионных концентратов, смешивание эмульгируемых концентратов, точное дозирование и обработку сточных вод — с учетом требований к коррозионной стойкости, полной герметичности и точности дозирования, которые определяют условия эксплуатации насосов для агрохимической промышленности.
1. Насосные станции агрохимического завода
Производство средств защиты растений делится на два направления: синтез технического активного ингредиента (АИ) и создание готового к продаже продукта на основе этого АИ. Каждое из них предполагает выполнение определенных задач:
● Синтез активных веществ — циркуляция в реакторе, промежуточная перекачка, а также работа с кислотами и щелочами в ходе хлорирования, фосфорилирования и других агрессивных этапов синтеза.
● Перенос растворителем — транспортировка наливными грузовиками ароматических и оксигенированных растворителей (ксилол, ароматические углеводороды типа «Солвессо», циклогексанон, ДМФ, спирты) в зонах с воспламеняющейся атмосферой.
● Измельчение и циркуляция суспензионного концентрата (SC) — пропускание водяной суспензии твердого AI через шаровые мельницы с целью уменьшения размера частиц до менее 5 микрон при использовании абразивных твердых веществ.
● Эмульгируемый концентрат (ЭК) и приготовление эмульсии — растворение ИИ в растворителе с добавлением поверхностно-активных веществ, а также смешивание эмульсий типа «масло в воде» (EW, SE) в контролируемых условиях.
● Точное дозирование — дозирование ИИ, растворителя, поверхностно-активного вещества, загустителя и пеногасителя в рецептуру в строгих пропорциях, обеспечивающих стабильность продукта.
● Наполнение и упаковка — точная дозировка готовой продукции в тару.
● Обработка сточных вод и газов из скрубберов — транспортировка загрязнённой промывочной воды, отработанного растворителя и рассола скруббера на очистку.
Все эти требования объединяют пять основных факторов: совместимость с агрессивными химическими веществами, используемыми в синтезе, и ароматическими растворителями; полное отсутствие утечек токсичных активных ингредиентов; устойчивость к воздействию абразивных измельченных твердых веществ; точность дозирования для обеспечения стабильности рецептуры; а также соответствие требованиям по электробезопасности в зонах, где имеются легковоспламеняющиеся вещества. Ни один насос не способен удовлетворить всем этим требованиям, поэтому на заводе используется целый набор насосов, каждый из которых предназначен для выполнения определённой задачи.
2. Синтез активных веществ: агрессивная химия и полное отсутствие утечек
Синтез АИ — это химически самая сложная часть установки. В реакциях участвуют хлорированные и галогенированные промежуточные соединения, оксихлорид фосфора и связанные с ним реагенты, соединения серы, а также сильные кислоты и основания, которые катализируют и нейтрализуют эти реакции. Здесь преобладают два требования к насосам:
● Совместимость материала с галогенированными и кислыми химическими веществами. Хлорированные промежуточные соединения, HCl и другие побочные продукты галогенокислотных реакций разрушают углеродистую сталь и большинство марок нержавеющей стали. Детали, контактирующие с рабочей средой, с фторполимерным покрытием — из PTFE, PFA или ETFE — обеспечивают химическую инертность, необходимую для данной химической среды. Наши Насос с магнитным приводом и PTFE-покрытием AMC-F — это установка, которую мы чаще всего настраиваем для производства галогенированных промежуточных соединений и кислот.
● Безуплотнительная конструкция для локализации токсичных жидкостей. Активные ингредиенты и их промежуточные продукты по своей природе являются токсичными. Утечка токсичного промежуточного продукта из насоса с механическим уплотнением представляет собой угрозу для здоровья работников и опасность для окружающей среды, а механические уплотнения неизбежно выходят из строя при работе в агрессивных условиях синтеза — под воздействием растворителей, в результате кристаллизации на поверхности уплотнения или термоциклирования. Насосы с магнитным приводом полностью исключают использование динамических уплотнений. Технические характеристики изложены в нашем Руководство по выбору промышленных насосов с магнитным приводом.
Для синтетических процессов с низкой степенью агрессивности — промежуточных продуктов с нейтральным pH, органических суспензий, совместимых с нержавеющей сталью — рекомендуется использовать вихревой насос с магнитным приводом из нержавеющей стали марки 316L, например Вихревой насос с магнитным приводом из нержавеющей стали MDH — это более экономичный вариант. Однако при попадании в жидкость галогенов или сильных кислот фторполимерное покрытие является надежным выбором по умолчанию. Описание материала приведено на нашем Страница с решениями по коррозионно-стойким насосам.
3. Перенос растворителя для эмульгируемых концентратов
Эмульгируемые концентраты (ЭК) — это наиболее распространенная жидкая форма препарата: действующее вещество растворяется в не смешиваемом с водой органическом растворителе с добавлением эмульгаторов, благодаря чему при смешивании с водой образуется молочно-белая эмульсия. Растворителями являются ароматические углеводороды — ксилол, ароматические углеводороды типа Solvesso — а также оксигенированные растворители, такие как циклогексанон и ДМФ. Перевозка этих веществ относится к категории грузов с легковоспламеняющимися растворителями, к которой предъявляются два основных требования:
● Взрывозащищенные двигатели в зонах с повышенной опасностью взрыва. Зоны, в которых используются ароматические растворители, относятся к зонам с взрывоопасной атмосферой. Двигатели насосов должны иметь соответствующий класс взрывозащиты, соответствующий группе газов растворителей и температурному классу. Стандартные двигатели не допускаются.
● Совместимость с растворителями и полное отсутствие утечки паров. Ароматические и оксигенированные растворители разрушают многие эластомеры и просачиваются в виде паров через изношенное механическое уплотнение, что создает риск возгорания и проблему выбросов летучих органических соединений. Безуплотниковая конструкция с деталями, контактирующими с рабочей средой, изготовленными из фторполимеров или совместимых материалов, позволяет устранить обе эти проблемы.
Для перекачки ароматических и оксигенированных растворителей Вихревой магнитный насос из нержавеющей стали MDW из нержавеющей стали 316L с взрывозащищенным двигателем подходит для работы с чистыми растворителями, тогда как для потоков растворителей, содержащих углеводороды или следы кислот, лучше подойдет насос AMC-F с PTFE-покрытием. Для непрерывной рекуперации растворителей и работы с летучими органическими соединениями (VOC) Серия герметичных вихревых насосов PWH/PWD/PWM предлагает вариант с готовым двигателем. Схема локализации утечек находится на нашем Страница с решениями по герметичным насосам.
4. Измельчение концентрата в суспензии: циркуляция абразивной суспензии
Суспензионные концентраты (SC) представляют собой составы на водной основе, в которых твердое активное вещество (AI) подвергается влажному измельчению до размера частиц менее 5 микрон — более мелкие частицы обеспечивают лучшее покрытие и эффективность. Циркуляционный насос, питающий шаровую мельницу, выполняет задачу, сочетающую в себе работу с абразивными твердыми веществами и чувствительность к сдвигу, что по своим характеристикам схоже с циркуляцией в мельнице для производства красок. Три соображения:
● Устойчивость к истиранию. Измельченные твердые частицы, полученные с помощью искусственного интеллекта, и мелкие фракции шлифовальных материалов вызывают эрозию стандартных внутренних деталей насоса. Подшипники из карбида кремния и детали, контактирующие с рабочей средой, изготовленные из закаленной стали или с фторполимерным покрытием, продлевают срок службы в контурах измельчения с использованием технологии SC.
● Контролируемое сдвигание. Чрезмерное сдвиговое усилие в циркуляционной системе может привести к дестабилизации суспензии и вызвать агломерацию или осаждение частиц. Стабильная и контролируемая циркуляция позволяет сохранить состав смеси, поэтому важны не только расход, но и скорость насоса, а также гидравлические параметры.
● Устойчивость к твердым частицам без засорения. Насос и любая всасывающая решетка должны выдерживать нагрузку от твердых частиц без забивания или эрозии. Вихревая гидравлика с регенеративной турбиной лучше переносит взвешенные твердые частицы, чем закрытые рабочие колеса с малым зазором.
Система эксплуатации и технического обслуживания оборудования, работающего с абразивными твердыми материалами, описана в нашем Руководство по сроку службы и техническому обслуживанию деталей химических насосов, а также более широкое применение в области перекачки вязких и содержащих твердые частицы жидкостей в нашей Руководство по выбору насосов для перекачки жидкостей с высокой вязкостью.
5. Точное дозирование: от этого зависит стабильность рецептуры
Препарат для защиты растений представляет собой рецептуру, и именно соотношения ингредиентов определяют, сохранит ли он стабильность при хранении или же произойдет расслоение, образование пены или осадка. Активный ингредиент, растворитель, поверхностно-активное вещество, загуститель и пеногаситель дозируются в строго контролируемых пропорциях — в составе препарата EC обычно содержится 100–350 г/л активного вещества, 150–500 г/л адъювантов, до 400 г/л растворителя, плюс небольшие добавки пеногасителя в количестве 0,1–20 г/л. Постоянное соблюдение этих соотношений — это задача дозирования с положительным смещением:
● Дозировка активного вещества и наполнителя. Дозированная подача концентрата ИИ и адъюванта в смесь с постоянным объемом. Магнитные шестеренчатые насосы обеспечивают стабильную объемную производительность и не имеют уплотнений, из-за которых мог бы произойти утечка токсичного концентрата. Магнитный шестеренчатый насос MDC-K охватывает дозирование средних объемов.
● Дозирование антипенных средств и микродобавок. Небольшие добавки, при которых точность имеет чрезвычайно большое значение — избыток пеногасителя или неправильная концентрация поверхностно-активного вещества может полностью изменить состав. Микро-мини-магнитный шестеренчатый насос MDC-M обеспечивает дозирование добавок со скоростью менее одного литра в минуту.
● Работа с вязкими концентратами. Загустители и некоторые готовые концентраты обладают высокой вязкостью, поэтому для их перекачки требуются насосы, рассчитанные на работу с жидкостями повышенной вязкости. Магнитные шестеренчатые насосы работают на низких оборотах при перекачке вязких сред, а более крупные Магнитный шестеренчатый насос MDC-X средней и большой мощности предназначена для перекачки вязких жидкостей с высокой производительностью. В основе этой технологии лежит принцип объемного перемещения, который Принцип действия насоса прямого вытеснения и руководство по выбору.
6. Работа с наполнителем, сточными водами и скруббером
Конечные устройства и системы управления окружающей средой предъявляют свои собственные требования:
Наполнение и упаковка
Готовый продукт разливается в бутылки, канистры и бочки с точной объемной дозировкой и чистым отсечением. Шестеренчатые насосы прямого вытеснения обеспечивают точность дозирования и чистую остановку, необходимые при розливе в диапазоне вязкости от жидких эмульсий до вязких суспензий. Поскольку продукт токсичен, здесь также важен безуплотнительный проход потока — никаких капель, никаких утечек.
Обработка сточных вод и газов
На агрохимических заводах образуются загрязненные промывочные воды, отработанные растворители и скраберный раствор, улавливающий технологические пары. Это коррозионно-активная, зачастую токсичная жидкость с изменчивым составом, направляемая на очистку. Перекачку обеспечивают насосы с фторполимерным покрытием и с герметичным двигателем, а дозирование химикатов для нейтрализации и очистки осуществляется насосами серии MDC. Требование к полной герметичности здесь, пожалуй, еще более строгое, поскольку жидкость представляет собой концентрированные отходы.
Для непрерывной работы с сточными водами и в скрубберах, где нежелательно длительное воздействие на уплотнительные кольца, оптимальным конструктивным решением является серия герметичных вихревых насосов PWH/PWD/PWM; для перекачки жидкостей с общим покрытием в условиях воздействия коррозионных сред подходит модель AMC-F.
7. Матрица выбора насосов для производства агрохимикатов
В приведенной ниже таблице кратко изложены наши типовые рекомендации для основных этапов технологического процесса. Это лишь отправные точки; конкретные показатели химического состава, вязкости, содержания твердых частиц и расхода всегда необходимо проверять с учетом реальных условий технологического процесса:
| Станция | Жидкость | Основное требование | Рекомендуемый насос |
| Синтез с использованием кислот (галогенированных/кислотных) | Хлорированные промежуточные соединения, кислоты | Инертная облицовка, полное отсутствие утечек | AMC-F с PTFE-покрытием и магнитным приводом |
| Синтез с помощью ИИ (нейтральный) | Органические промежуточные соединения | Безуплотнительный, для средних нагрузок | Вихревой смеситель MDH из нержавеющей стали с магнитным приводом |
| Перенос с использованием ароматических растворителей | Ксилол, Солвессо, ДМФ | Зона воспламеняемости, отсутствие паров | MDW 316L с двигателем Ex |
| Перенос растворителя с использованием искусственного интеллекта | Растворитель + растворенный ИИ | Инертная облицовка | AMC-F с PTFE-покрытием и магнитным приводом |
| Циркуляция при фрезеровании SC | Абразивная водная суспензия | Истирание + контролируемое сдвигание | Магнитный привод с подшипниками из карбида кремния |
| ИИ / дозирование адъюванта | Концентрат | Объемная точность | Магнитный шестеренчатый насос MDC-K |
| Дозирование антипенных средств / микродобавок | Небольшие дополнения | < 1 л/мин, с высокой точностью | Микромагнитный шестеренчатый насос MDC-M |
| Перекачка вязкого концентрата | Сгущенный концентрат | Высокая вязкость, низкое сдвиговое усилие | Магнитный шестеренчатый насос MDC-X |
| Наполнение / упаковка | Готовая продукция EC/SC | Точный срез, без капель | Магнитный шестеренчатый насос MDC |
| Сточные воды / скруббер | Загрязнённые отходы | Устойчивость к коррозии, полная герметичность | AMC-F или PWH в корпусе с вихревым потоком |
8. Почему бессамоуплотнительная архитектура является стандартом на заводах по производству агрохимикатов
В сфере синтеза и производства агрохимикатов преимущества беспаковых насосов особенно очевидны. Вот четыре причины:
● Изоляция токсичных веществ. Активные ингредиенты по своему характеру являются токсичными. Утечка из механического уплотнения приводит к попаданию токсичного вещества в рабочую зону или окружающую среду. Безуплотниковая конструкция исключает возможность утечки из динамического уплотнения, что все чаще становится обязательным требованием в технических условиях на строительство агрохимических заводов и в экологических разрешениях.
● Агрессивные химические вещества, разрушающие уплотнения. Галогенированные промежуточные соединения, ароматические растворители и сильные кислоты разрушают уплотнительные поверхности и эластомеры, что приводит к сокращению срока службы механического уплотнения и делает его работу в условиях синтеза непредсказуемой. Отсутствие динамического уплотнения означает отсутствие риска его выхода из строя.
● Отсутствие загрязнения препаратов в результате промывки уплотнений. Механические уплотнения часто требуют промывки водой, которая разбавляет и загрязняет рабочий раствор — это представляет собой серьезную проблему в рецептурах с жесткими пропорциями. Безуплотниковые насосы не требуют промывки.
● Снижение затрат на жизненный цикл на многофункциональном предприятии. На агрохимическом заводе используется множество насосов, которые задействованы в процессах синтеза, работы с растворителями, измельчения, дозирования и отвода сточных вод. Сокращение частоты замены уплотнений и числа внеплановых простоев всего парка насосов позволяет существенно снизить эксплуатационные расходы, а стабильная работа оборудования обеспечивает неизменное качество рецептур от партии к партии.
9. Ассортимент агрохимических насосов Aulank
На протяжении более 17 лет мы поставляем насосы без уплотнений на заводы по синтезу и производству агрохимикатов в основных регионах-производителях средств защиты растений. Ассортимент оборудования, который мы обычно рекомендуем для завода:
● Насос с магнитным приводом и PTFE-облицовкой AMC-F — синтез галогенированных и кислотных AI, растворители с высоким содержанием AI, абразивное измельчение SC и коррозионные сточные воды, при этом все детали, контактирующие с рабочей средой, изготовлены из фторполимеров, а утечки полностью исключены.
● Вихревой магнитный насос из нержавеющей стали MDW и Вихревой насос с магнитным приводом из нержавеющей стали MDH — перекачка ароматических растворителей с использованием взрывозащищенных двигателей, а также циркуляция при синтезе в нейтральной среде в системах из нержавеющей стали.
● Микро-мини-магнитный шестеренчатый насос MDC-M, Магнитный шестеренчатый насос MDC-K, и Магнитный шестеренчатый насос MDC-X — Дозирование ИИ, адъювантов, пеногасителей и вязких концентратов, а также розлив в полном диапазоне расхода с объемной повторяемостью.
● Серия герметичных вихревых насосов PWH/PWD/PWM — вариант с герметичным двигателем для непрерывной рекуперации растворителей, улавливания летучих органических соединений (ЛОС) и работы в скрубберах, где нежелательно использование статических уплотнительных колец.
Что конкретно получает от нас производитель агрохимикатов:
● Материал, подходящий для конкретной задачи — Фарфоровое покрытие из ПТФЭ, ПФА, ЭТФЭ и варианты из стали 316L выбираются для каждой станции отдельно, а не в качестве единого материала для всего завода.
● Варианты взрывозащищенных двигателей в соответствии с группой газовых смесей с ароматическими растворителями и температурным классом для зон, подлежащих классификации.
● Подшипники из карбида кремния для абразивного фрезерования SC и допусков на работу всухую во время переналадки.
● Подбор размера магнитного редуктора для точного дозирования вязких жидкостей — низкоскоростные конфигурации с большим рабочим объемом для вязких концентратов и точного регулирования соотношения.
● Документированный контроль качества — Сертификаты ISO 9001 и TÜV CE на вихревые насосы с магнитным приводом, протоколы испытаний отдельных параметров, а также более 50 патентов на конструкцию синхронного привода с постоянными магнитами и экранированную вихревую гидравлику.
Если вы ищете насосы для завода по синтезу активных ингредиентов, линии по изготовлению и розливу препаратов или для модернизации, предполагающей замену протекающих насосов с механическим уплотнением, пришлите нам информацию о химическом составе, вязкости и требуемом расходе для каждого технологического участка, и мы в течение двух рабочих дней предоставим вам список рекомендуемых моделей с техническими характеристиками материалов и ценовыми предложениями.
Закажите индивидуальную конфигурацию насоса для агрохимикатов
Независимо от того, занимаетесь ли вы синтезом технических активных ингредиентов, разработкой рецептур эмульгируемых и суспензионных концентратов или производством оборудования для переработки и розлива агрохимикатов в качестве OEM-производителя, наша команда инженеров подберет для каждой станции вашего завода подходящий безуплотнительный насос с магнитным приводом, герметичный насос с встроенным двигателем или магнитный шестеренчатый насос.
Свяжитесь с нашей командой: Связаться с Aulank | WhatsApp: +86 13773157367 | Электронная почта: info@aulankpump.com
Просмотрите страницы с соответствующими продуктами и решениями:
● Серия насосов прямого вытеснения