Технология получения протравителей семян на основе отхода производства уксусной кислоты

Аннотация

Актуальность и востребованность темы диссертации работы. В мире хлопководство и зерноводство являются важнейшими отраслями экономики сельского хозяйства. В условиях концентрации и специализации сельскохозяйственного производства, значительно возрастает роль фунгицидов и протравителей семян. Эти препараты предназначены для защиты растений от болезней и занимают третье место по объёму производства. Заболевание растений обычно возникает в полевых условиях ещё до сбора урожая. Для большинства зерновых, овощных и технических кормовых культур главным источником болезней служат зараженные посевные семена. В настоящие время в мире проводятся исследования по развитию производств высокоэффективных протравителей семян. В этом отношении важной задачей является разработка и усовершенствование технологии получения протравителей семян с вовлечением в промышленное производство низкосортных сырьевых ресурсов. Для этого необходимо обосновать ряд существующих научных решений, в том числе по следующим направлениями: определение оптимальных технологических параметров получения протравителей семян на основе моногидрата ацетата меди и моноэтаноламмонийных солей карбоновых кислот; разработка ресурсо- и энергосберегающей технологии переработки техногенного отхода производства уксусной кислоты. На сегодняший день в химической промышленности республики благодаря осуществлению мер по модернизации производства, локализации сырьевой базы промышленных предприятий и получению на их основе импортозамещающих новых видов продукции достигнуты существенные результаты. В стратегии действия дальнейшего развития Республики Узбекистан предусмотренные в 2017-2021гг. особое внимание уделено «...развитии промышленности, глубокой переработке местных сырьевых ресурсов, модернизации и интенсивному развитию сельского хозяйства»2. В этой связи обеспечение сельского хозяйства новыми видами протравителей семян, обладающих фунгицидной, физиологической активностью и обеспечевающих ускорение созревания урожая хлопчатника, на основе местного сырья - уксусной кислоты и отхода производства легколетучей фракции, моногидрата ацетата меди и физиологически активных веществ является актуальным. Данное диссертационное исследование в определенной степени служит выполнению задач, предусмотренных в Указах Президента Республики Узбекистан У П-4947 от 7 февраля 2017 года «Стратегия действий по пяти приоритетным направлениям развития Республики Узбекистан в 2017-2021 годах» и Постановлением Президента Республики Узбекистан, УП-4707 от 4 марта 2015 года «О программе мер по обеспечению структурных преобразований, модернизации и диверсификации производства на 2015-2019 годы», от 23 августа 2017 года ПП-3236 «О программе развития химической промышленности на 2017-2021 годы», а также в других нормативно - правовых документах, принятых в данной сфере. Целью исследования является разработка технологии получения комплекснодействующих протравителей семян хлопчатника и зерновых культур на основе уксусной кислоты, отхода производства уксусной кислоты - легколетучей фракции, моногидрата ацетата меди и моноэтаноламина Научная новизна диссертационного исследования заключается в следующем: получен моногидрат ацетата меди, обладающий фунгицидной активностью, на основе закиси и углекислой меди, уксусной кислоты и отхода производства уксусной кислоты - легколетучей фракции (ЛФ); созданы диаграммы растворимости «состав-свойства» на основе растворимости сложных водных систем с участием моно-ди-, триэтаноламина ацетатов моноэтаноламмония и муравьинокислого моноэтаноламмония; доказано образование шести новых соединений: \Н2С2Н2ОН (СНзСОО)2Си Н2О; NH(C2H4OH)2 (CH3COO)2Cu Н2О; N(C2H4OH)3 (СНзСОО)2 Си Н2О; НСООН NH2C2H4OH (СН3СОО)2Си Н2О; СНзСООН NH2C2H4OH (CH3COO)2Cu H2O; 2СН3СООН NH2C2H4OH (CH3COO)2Cu Н2О, образование которых подтверждено современными физико-химическими методами анализа; разработаны технологии получения три новых видов протравителей семян обладающих стимулирующие активности, фунгицидность от гоммоза и корневой гниля хлопчатника при пользовании уксусной кислоты, моногидрата ацетата меди, легколетучей фракции и моноэтаноламина. Заключение Основными научными и практическими результатами, полученными при выполнении диссертационной работы, являются: 1 .Изучен прцесс получения моногидрата ацетата меди на основе уксусной кислоты, отхода производства - легколетучей фракции (ЛФ), закиси меди и углекислой меди в зависимости от температуры (25,50°С), концентрации уксусной кислоты (25,50,70,99,6%) и продолжительности процесса (60-360 мин). Установлено, что наибольший выход моногидрата ацетата меди (МАМ) 78,9-80,7% достигается при использовании СиСО3 и 70%-ой СНзСООН, температурах процесса 25 и 50°С, и продолжительности ЗбОмин. В случае использования Си2О при идентичных условиях выход МАМ составляет 62,5-64,2%. Изучением взаимодействия CuCO3 , Си2О с легколетучей фракцей (ЛФ) установлено, что максимальный выход суммы моногидрата ацетата и формиата меди в течение 360 мин, температуре 25°С составляет 3,0%( СиСО3+ЛФ) и 2,75% (Си2О+ЛФ). 2.Получены новые соединения о растворимости и взаимодействии компонентов в шести водных системах, включающих моногидрат ацетат меди, моно, - ди,- триэтаноламин, моноэтаноламмонийные соединения уксусной и муравьиной кислот. Установлено, что в системах, состоящих из моногидрата ацетата меди, моно, - ди,- триэтаноламина выявлены ветви кристаллизации исходных компонентов и трех новых соединений: NH2C2H4OH(CH3COO)2CuH2O;NH(C2H4OH)2(CH3COO)2CuH2O; N(C2H4OH)3(CH3COO)2CuH2O. Обнаруженные соединения идентифицированы комплексом методов химического и физико-химического анализов. В системах: HCOOHNH2C2H4OH-(CH3COO)2CuH2O-H2O; CH3COOHNH2C2H4OH-(CH3COO)2Cu-H2O-H2O; 2CH3COOHNH2C2H4OH-(CH3COO)2CuH2O-H2O наблюдается образование новых соединений составов: HCOOHNH2C2H4OH-(СН3СОО)2СиН2О; CH3COOHNH2C2H4OH(CH3COO)2CuH2O; 2СН3СООН •NH2C2H4OH(CH3CC)O)2CuH2O, индивидуальность которых подтверждена методами химического и физико-химического анализа. 3.Данные, полученные на основе изученных систем и технологических исследований послужили научной основной для рекомендации технологических схем получения твердого и жидкого протравителей семян на основе уксусной кислоты, моноэтаноламина, моногидрата ацетата меди и моноэтаноламмониевых соединений уксусной кислоты. Разработаны нормы технологического режима получения, составлен материальный баланс получения 1 т протравителей. Предложенные технологии апробированы на укрупненной лабораторной установке с выпуском опытных партий продуктов. 4. Изучением процесса взаимодействия уксусной кислоты и ЛФ, моногидрата ацетата меди, карбоната меди и моноэтаноламина установлены оптимальные условия получения концентратов ХАМККФМ и САМККФМ, состоящих из суммы ацетатов монокарбоновых кислот и формиата меди. Рекомендованы их технологические схемы получения, которые испытаны на укрупненной лабораторной установке с выпуском опытных партий жидких протравителей. Составлен материальный баланс получения 1т продуктов. 5. Агрохимические испытания предложенных протравителей семян на хлопчатнике показали, что они проявляют фунгицидные свойства, защищая всходы от корневой гнили и гоммоза, а также обладают стимулирующей активностью, способствуя ускорению созревания и увеличению урожая хлопка-сырца до 4,9 г/раст. (первый сбор) и 4,2 г/раст. (валовый сбор). 6. Расчет экономической эффективности от применения предложенных протравителей семян хлопчатника показал, что при протравлении 1 т семян новыми препаратами по сравнению с эталоном (П-4) экономия составит 10713 сум, за счет повышения урожая - сырца 431925,9 сум. То есть экономический эффект с каждого гектара составит 442638,9 сум.