Skip to main content
amixon GmbHamixon GmbH

Производство пестицидов

 

Производство средств защиты растений требует современных систем обработки. Это связано с тем, что высокоэффективные вещества имеют высокую стоимость. С одной стороны, из-за высокой стоимости разработки, а с другой - из-за сложного производственного процесса.

На заключительном этапе синтеза получается жидкое или порошкообразное химическое вещество. Из-за высокой концентрации его можно обрабатывать только в закрытых системах (под давлением и в вакууме). Перед тем как поступить в продажу, его разбавляют/разбавляют и тщательно разрабатывают рецептуру. При этом учитывается защита здоровья потребителя. По причинам более длительного срока хранения и меньшего объема транспортировки все большее предпочтение отдается порошкообразной форме.

Компания amixon® разработала вакуумные сушилки-смесители, которые сушат особенно быстро и бережно. Порошок обычно получается свободно текущим, кристаллическим и с низким содержанием пыли.

В этой статье, состоящей из двух частей, описываются типичные конструктивные особенности amixon® для повышения эффективности:

  • очень низкая температура сушки
  • ускоренный ввод тепла
  • более быстрая сушка
  • меньшее напряжение сдвига на продукт
  • сохранение структуры частиц
  • лучшее опорожнение остатков
  • регенерация растворителей

Вакуумная сушка в сушилке amixon® завершает соответствующий этап синтеза.

 

В результате вакуумной сушки получается порошкообразный продукт синтеза. Он служит исходным материалом для следующего этапа синтеза. Современные высокоэффективные порошковые химикаты обычно являются результатом нескольких этапов синтеза, которые почти всегда заканчиваются вакуумной смешанной сушкой. С каждым этапом синтеза активный ингредиент становится все более ценным и зачастую более чувствительным. Поэтому важно избегать термических и механических нагрузок во время сушки.

После того как продукт синтеза высох и достаточно остыл, чтобы его можно было выгрузить из вакуумной сушилки, обычно достаточно использовать простые материалы из нержавеющей стали, такие как 1.4571 или 1.4404.

Важной частью разработки активных ингредиентов является конечная рецептура продукта: например, микронизация порошкообразных активных ингредиентов и их последующая агломерация. Агломерированные продукты неподвижны в смешанном состоянии, не содержат пыли и легко суспендируются/растворяются в воде. В отличие от этого, мелкие отдельные частицы будут постоянно плавать в воде, не выпадая в осадок. Только однородная суспензия/раствор без комков может быть равномерно внесена фермером.

Еще один аспект качества - долгосрочная стабильность. Неважно, в какой климатической зоне мира используется средство защиты растений. Он не должен разлагаться и должен быть легко растворимым/диспергируемым.

В техническом центре amixon® можно продемонстрировать этапы синтеза, вакуумной контактной сушки, гомогенизации и гранулирования. amixon имеет десятилетний опыт в разработке технологических машин, которые в 10-50 раз больше, чем испытательные машины.

Пример линии синтеза

[Translate to Русский:] Beispiel einer klassischen Mehrzweck-Syntheseanlage

Пример классической многоцелевой установки синтеза. amixon® производит следующее оборудование: реакторы синтеза, бункеры для пасты, вакуумные контактные сушилки, смесители для охлаждения и наполнения.

Многоступенчатый производственный процесс с высокими требованиями

 

Этапы синтеза для производства средств защиты растений различаются в зависимости от активного ингредиента и желаемой формы применения. Однако основные этапы процесса аналогичны для порошкообразных исходных материалов.

Сначала в реактор вводится растворитель, добавляются порошкообразные исходные материалы, которые гомогенно растворяются или суспендируются. В этой жидкости происходит первая реакция синтеза. Процесс перемешивания может поддерживаться циркуляционными насосами для ускорения кинетики реакции. После завершения реакции новое вещество можно получить в жидком виде.

В жидкость добавляются добавки, чтобы инициировать кристаллизацию нового промежуточного продукта. Кристаллизация/флокуляция поддерживается продуманным температурным контролем. Во время фазового перехода (жидкость в кристаллическое/твердое состояние) требуется особенно бережное перемешивание. Это способствует сохранению кристаллической структуры частиц.

https://www.youtube.com/watch?v=StPGmvy-i4E

Взвешенные твердые частицы обычно остаются перекачиваемыми и подвергаются многоступенчатой промывке на следующем этапе процесса. Здесь реагенты удаляются из кристаллов активного ингредиента с помощью воды или растворителя.  Механическое разделение твердой и жидкой фаз осуществляется с помощью центрифуг.

Иногда также используются вакуумные фильтры или камерные фильтр-прессы. Как правило, для механического разделения твердой и жидкой фаз предпочтительны газонепроницаемые закрытые системы.

Первый этап синтеза завершается термической сушкой в вакуумной миксерной сушилке amixon®. Процесс сушки контролируется таким образом, чтобы оптимально сохранить структуру частиц. Кроме того, целью является регенерация растворителей.

Вакуумная смесительная сушилка amixon® VMT 100 для отработки процесса для тестового вещества.

Разработка новых средств защиты растений - длительный и дорогостоящий процесс

 

Чтобы выпустить на рынок средство защиты растений, требуется около десяти лет интенсивных разработок. Новые вещества постоянно ищутся в лабораториях и тестируются в модельных испытаниях.

Производитель инвестирует около 200 миллионов евро в разработку нового действующего вещества. Проводится около 200 исследований и регистрируется более 800 параметров.

Здоровье и безопасность на рабочем месте являются главным приоритетом. Каждое новое испытуемое вещество разрабатывается таким образом, чтобы его можно было безопасно использовать в сельском хозяйстве. В качестве вспомогательных веществ в этих рецептурах используются так называемые носители, например, каменная мука или органические растворители. В качестве смачивающих или адгезионных агентов используются поверхностно-активные эмульгаторы. Задача вспомогательных веществ в рецептуре - сделать активные ингредиенты технически безопасными для конечного применения. Сами вспомогательные вещества и носители должны быть экологически совместимыми и поддерживать эффективность.

Долговечные реакторы синтеза благодаря подходящим материалам

Если посмотреть на спецификации нового оборудования для заводов синтеза в Европе, Китае, США и Индии, то можно сделать три вывода:

  • Процессы химического синтеза становятся все более сложными.
  • Получаемые вещества становятся все более чувствительными к температуре.
  • Используемые растворители становятся все более агрессивными/коррозионными.
  • Повышаются гигиенические требования.
  • В целях безопасности определяются все более высокие рабочие давления и допустимые рабочие температуры.

 

Традиционные аустенитные материалы по-прежнему используются в лучшем случае в порошковом секторе. Однако все большее применение находят аустенитно-ферритные нержавеющие стали (дуплексные и супердуплексные стали). В реакторах синтеза и сушилках наблюдается тенденция к использованию высоколегированных материалов на основе никеля (Hastelloy C22 и Alloy 59).

Старение ускоряется при резких перепадах между вакуумом и давлением, а также между горячим и холодным режимом работы. Процесс старения может привести к коррозионному растрескиванию под напряжением.

 

Компания amixon® имеет многолетний опыт и необходимую квалификацию в области сварки для производства оборудования под давлением всех классов в соответствии с международными нормами. Средний срок службы оборудования amixon® составляет более 30 лет. При этом amixon® отвечает трем требованиям:

  • Продуманная конструкция для обеспечения постоянной герметичности под давлением и вакуумом.
  • Превосходная защита от коррозии.
  • Высокая защита от износа.

 

amixon® имеет опыт сварки высоколегированных материалов. Сварка таких материалов требует, например, строгой последовательности сварки и строгой чистоты. Даже механические испытания и коррозионные тесты, сопровождающие производство, такие как ASTM G48, могут привести к нежелательной отмене уже выполненных работ. То же самое относится и к коррозионному испытанию сварных швов Cabot.

Сельскохозяйственные культуры для питания

К концу 2020 года на Земле проживало более 7,8 миллиарда человек. В 2050 году будет около 9,7 миллиарда человек, согласно текущему прогнозу ООН по численности населения на 2019 год. Для того чтобы иметь возможность производить достаточно продовольствия для растущего населения планеты, сельское хозяйство во всем мире не может обходиться без пестицидов. Без пестицидов урожайность сельскохозяйственных культур, которую мы сегодня считаем само собой разумеющейся во всем мире, была бы практически недостижима.

Термин пестициды является собирательным и включает активные вещества с различным спектром действия: для борьбы с клещами (аркрициды), микробными патогенами (бактерициды), грибами или их спорами (фунгициды), многоядными сорняками (гербициды), стаями насекомых (инсектициды), нематодами (нематициды) и вредными грызунами (родентициды).

[Translate to Русский:] Pflanzenschutzmittel und ihre verschiedenen Schutzfunktionen

Средства защиты растений и их различные защитные функции

[Translate to Русский:] Umsatz und Absatz auf dem deutschen Markt für Pflanzenschutzmittel.

Оборот и продажи на немецком рынке средств защиты растений.

Оборот и продажи на немецком рынке средств защиты растений,

Оборот и продажи на немецком рынке средств защиты растений,

которые используются для повышения урожайности против нежелательных организмов в сельском хозяйстве. Их широкомасштабное применение, к сожалению, также влечет за собой остаточные риски для окружающей среды, но не имеет альтернативы из-за их высокой пользы для сельскохозяйственного производства. Их эффект настолько велик, что некоторые средства защиты растений могут использоваться и в органическом сельском хозяйстве. Это происходит в тех случаях, когда другие меры не дают результата. - Одним из часто практикуемых методов является установление продуманного севооборота для предотвращения массового размножения вредителей -. Какие средства защиты растений можно использовать в органическом земледелии, например, регулируется Постановлением об органическом земледелии. "В случае выявленной угрозы для посевов можно использовать только те средства защиты растений, которые были разрешены для применения в органическом производстве в соответствии со статьей 16".  (Статья 12 Постановления 834/2007).

Средства защиты растений - это глобальный рынок, стоимость которого исчисляется миллиардами

Мировой рынок средств защиты растений велик. Наибольший объем производства приходится на гербициды, за ними следуют инсектициды и фунгициды. В 2018 году мировые продажи средств защиты растений составили чуть менее 48 млрд евро - на 0,5% больше, чем в предыдущем году. В 2021 году мировые продажи стагнируют. Крупнейшим рынком с большим отрывом является Азия, опережающая Латинскую Америку и Европу.</p> <p>В Германии продажи средств защиты растений будут расти.
<p>В Германии объем продаж за тот же период составил 1,3 млрд евро. Объем продаж средств защиты растений в Германии в 2016 году составил около 48 000 тонн, удвоившись за десять лет (2006 год: около 32 000 тонн). На долю гербицидов (средства для уничтожения сорняков) приходится около 40%, фунгицидов (против грибков и их спор) - около 25% и инсектицидов (для уничтожения, изгнания или подавления насекомых и их стадий развития) - около 30%. Использование средств защиты растений в Германии неуклонно снижалось с 1,6 млрд. евро до 1,15 млрд. евро в период с 2014 по 2020 год. В 2021 году потребление увеличится до 1,2 миллиарда евро. В 2016 году в Германии было одобрено около 270 активных веществ в общей сложности в 753 различных средствах защиты растений. Во всем мире полным ходом ведутся исследования по разработке новых, устойчивых активных веществ, которые после своего действия разлагаются без остатка.

Back

© Copyright by amixon GmbH