Хранилище для азотной кислоты и кислотопровод для её подачи в бак

Приблизительный расчёт, по максимуму на трёхгектарник.
Расход раствора из бака С 300л/день, пусть макс. 30л/час. Значит доливать раствор в бак С нужно более 30л/час.
Для РУ нормальная концентрация 58% азотки в баке С --  1/7-1/14. Значит настраиваем дозацию ИВ на этот диапазон +-.
 ИВ 1/2" от разных производителей пропускают при давлении на входе 1 атм. 100-300л/ч. При 2 атм. - 150-400 л/час.
Значит ИВ на 1/2" нам хватит с запасом. Дозация у них примерно 1/5 - 1/10. Можно даже слегка "придушить".

Теперь рассмотрим пару вариантов подводки кислоты к ИВ - он будет засасывать кислоту из той тары, в которой она доставляется и хранится, чтобы не заниматься переливанием.

1. Кислота доставляется и хранится в еврокубах.
От емкости нужно проложить пластиковую трубу 20 мм. к баку С и конец трубы должен быть выше еврокуба на 20-40 см, чтобы исключить самотёк к-ты при разгерметизации или какой неисправности ИВ. Соответственно ИВ должен быть на той же высоте или чуть выше. На рис.1 видно подключение ИВ к водопроводу, баку С и к баку с кислотой. Вся конструкция держится на кронштейне и на выходной трубе 32 мм.

РИС 1.

2й Вариант, когда кислота доставляется и хранится в канистрах 10-20л. 
В таком случае ставим канистры (1-3 шт, чтобы хватило хотя бы на день) рядом с баком С и опускаем трубки через просверленные отверстия в пробках в канистры. Эти трубки соединяем в одну и подключаем на всасывающий вход ИВ.
Смотрим РИС 2.

РИС 2.
По закону сообщающих сосудов уровень к-ты в канистрах будет одинаков.

На рисунках изображен эл.клапан для автоматического управления доливом раствора в бак С. При ручном доливе он конечно не нужен, а долив раствора к-ты можно проиводить открытием-закрытием крана вручную. 

Конструкция очень простая и ее каждый может изготовить. Так это может выглядеть при сборке. Собрал несколько деталей какие были в наличии.

Но, чтобы это всё работало в автоматическом режиме, нужно подключать электронику. Ну если нужно, будем подключать...)

Чтобы устройство долива раствора в бак С работало в автоматическом режиме, нужны 3 вещи:
1. Датчик уровня в баке С. Может быть поплавкового типа из нержавейки, бесконтактным - крепится на боковую стенку, кондуктометрическим из нержавеющих электродов, опущенных в бак на нужную глубину или каким то ещё.
2. Блок коммутации (БК), который будет управлять исполнительным устройством (электроклапаном) по команде от датчика/датчиков уровня.

Может выглядеть так . Устройство включается в розетку, а в него - электроклапан.

3. Электроклапан 1/2" или даже меньше. 

При двух датчиках БК включает долив, если уровень опустится ниже минимума и отключит, когда уровень раствора достигнет максимума.
При одном датчике уровня БК включит долив на установленное время, если уровень опустится ниже мин. Время включения должно быть достаточно для заполнения бака на 10-20 %.

В случае автоматического поддержания уровня раствора в баке С, его объём можно сократить до 50-200 л. Разница в цене 500л и 100л баков покроет расходы на автоматику (не знаю цен на баки болших объёмов). 
Так что решать вам...

Нам предлагают инжектор из нержавейки. Как вы думаете стоит брать или нет?

В 31.07.2016 в 14:08, Grower1 сказал:

2.Количество оставляемых бикарбонатов: 0,1-0,2 мМоль, (знаю что везде пишут про 0,5 мМоль для буферности и некоторые даже про 1,0 мМоль, но на практике подобные большие рекомендуемые кол-ва бикарбонатов приводят к повышению рН остоявшемся растворе к 6,9-7,2 рН, что неприемлимо. Еще выше рН при этом в дренаже, за счет деятельности корней. Хотя тут зависит от сорта/гибрида и культуры - некоторые, редкие культуры, сорта и гибриды нехило понижают рН путем жизнедеятельности корневой системы. Но, благо таких гибридов очень немного. а как говорится: "семеро одного не ждут". Надо уметь расставлять приоритеты.

3.Водоподготовка настроена (путем подбора целевого рН от 5,9 до 6,2 ее устанавливали) так, что оставалось 2,1 мМоль бикарбонатов в чистой воде для полива. Такая вода и заходила в миксер. Все как "доктор прописал" одним словом.

  Максим, мне кажется, что надо учитывать количество NH4 в растворе ( в дренаже его почти нет при правильных поливах ). Тогда для теоретического получения 0,2-0,3мМоля/л (РН около 5,5) в корневой зоне растений при полном поглощении NH4 ( предположим его 1мМоль/л) в капле бикарбонатов должно быть =(0,2-0,3)+1=1,2-1,3мМоля/л. Растворный узел понижает количество бикарбонатов на Хммолей/л (надо мерять на месте--зависит конкретно от РУ и др. факторов). Тогда вода, подаваемая в миксер должна иметь (1,2-1,3+Х)мМолей/л бикарбонатов.

9 часов назад, Alexandr сказал:

  Максим, мне кажется, что надо учитывать количество NH4 в растворе ( в дренаже его почти нет при правильных поливах ). Тогда для теоретического получения 0,2-0,3мМоля/л (РН около 5,5) в корневой зоне растений при полном поглощении NH4 ( предположим его 1мМоль/л) в капле бикарбонатов должно быть =(0,2-0,3)+1=1,2-1,3мМоля/л. Растворный узел понижает количество бикарбонатов на Хммолей/л (надо мерять на месте--зависит конкретно от РУ и др. факторов). Тогда вода, подаваемая в миксер должна иметь (1,2-1,3+Х)мМолей/л бикарбонатов.

Розы по крайней мере этот рН не понижали кроме некоторых сортов ("Аква", "Лав АнЛимитед" некоторые Спреи, такие как СноуФлейк).

NH4+ до единицы (1 мМоль) Вам никто особо не позволит доводить. Так как считается что повышенное содержание аммония провоцирует развитие  мучнистой росы. Да и вообще любых болячек и вредителей. Мол ткани становятся более мясистыми и нежными (а не закаленными от тяжкой жизни и обветренными) и становятся легкой добычейтаких "злыдней" как гифы патогенных грибов, так и  для разных вредителей навроде белокрылки, трипса паутинника и всех всех всех...

Еще считается, что аммоний токсичен для растения в больших количествах.

Еще считается что высокое содержание аммония препятствует усвоению кальция корнями растения.

В общем, если провести конкурс среди катионов и анионов,  путем опроса специалистов и экспертов в области гидропоники, то ион аммония займет место главных отрицательных героев. Наряду с натрием, бикарбонато и хлором.

Недаром некоторые из компаний хвалятся тем, что у них в составе кальциевой селитры нет примеси нитрата аммония (используется для грануляции и снижения гигроскопичности кальциевой селитры)

18 часов назад, Grower1 сказал:

Розы по крайней мере этот рН не понижали кроме некоторых сортов ("Аква", "Лав АнЛимитед" некоторые Спреи, такие как СноуФлейк).

   Максим, там есть ключевое слово --"предположим".

Так всё-таки, при потреблении растением из корневой зоны  NH4+  растение выделяет в эквиваленте Н+ ?

4 часа назад, Alexandr сказал:

   Максим, там есть ключевое слово --"предположим".

Так всё-таки, при потреблении растением из корневой зоны  NH4+  растение выделяет в эквиваленте Н+ ?

А у меня ключевое слово "на практике" (никто не станет повышать аммоний до единицы).

Уважаемый Александр, я Вам уже сказал, что и при наличии аммония (в количестве 0,4-0,6 мМоль при Ес 1,6 мСм) и бикарбонатов в количестве 0,2-0,3 мСм) понижения рН дренажа (раствора в субстрате) не происходит ни разу. Хотя по Вашей логике, рН должен понизиться.

А дело в том, что кроме аммония и бикарбонатов в растворе еще масса ионов поглощение которых идет тоже довольно интенсивно и взамен которых выделяется либо гидроксигруппы/бикарбонаты и ионы аксония. И они тоже влияют на рН.

2 часа назад, Grower1 сказал:

 

Уважаемый Александр, я Вам уже сказал, что и при наличии аммония (в количестве 0,4-0,6 мМоль при Ес 1,6 мСм) и бикарбонатов в количестве 0,2-0,3 мСм) понижения рН дренажа (раствора в субстрате) не происходит ни разу.

   Можно узнать Вашу методику определения бикарбонатов в 0,2-0,3мМоль/л?

13 часа назад, Марите сказал:

Строго говоря, поглощение кальция еще больше понижает рН, так как на один поглощенный Са++, выделяются два Н+

И это очень сильно наблюдается в открытом грунте, все тот же Ноллендорф об этом говорил еще лет 20 назад, убеждая наших крестьян вносить известь или гипс в зависимости от рН почвы. рН может быть высокой при низком содержании кальция.

  Мне кажется, на понижение РН в открытом грунте также влияет дождевая вода.

Сталкивался ли кто нибудь с необходимостью подкисления исходной воды уже в емкостях накопителях, каким образом решалась проблема?

1 минуту назад, samura сказал:

Да, из высокого содержания гидрокарбонатов в воде, во время приготовления раствора в миксере  все гидрокарбонаты не успевали вступать в реакцию, и в итоге на датчике миксера pH был в норме, а пока раствор проходил по трубам, оставшиеся гидрокарбонаты вступали в реакцию, и в результате pH  на капли был в районе прилично выше заданного.
Данная проблема решается дополнительным узлом стабилизации по PH, который доводит воду по pH до 6, перед тем как она попадет в резервуар накопителя. У "Фито" такое оборудование есть.

   Лучше подготавливать  воду, анализируя бикарбонаты.

22 часа назад, Alexandr сказал:

   Можно узнать Вашу методику определения бикарбонатов в 0,2-0,3мМоль/л?

Вопрос к голландцам. А точнее к лаборатории Relab den Haan.

Высылали им и раствор дренажа регулярно и раствор из-под капельниц иногда.

Точно только они сказать, насчет своих методов могут, но я думаю ничего сверхъестественного в плане анализа: путем титрования определяли. Бикарбонаты они и в Голландиии - бикарбонаты, знаете ли ;)

А так я конечно всегда мечтал, чтобы у меня всегда возможность была бикарбонаты определить. В любое время и в любом растворе. Тем более, что реактивов и посуды под это дело - и надо-то всего-ничего.

Причем работал и в местах, где лаборатории свои были, но они постоянной заняты были рутинной работой. Массой анализов из которых никакой закономерности не вывести не выяснить. Работой ради работы занимались. А так, чтобы выяснить что-либо существенное и важное (на лично мой взгляд) на это у них видите ли времени не оставалось. 

Приоритеты надо расставлять а не "работу работать" бездумно. И надо их уметь расставлять не только руководителям (как многие думают, мол я начальник - ты дурак; ты начальник - я дурак) а и рядовым/линейным специалистам и даже простым работникам.

11 час назад, Андрей Викторович Пучков сказал:

Сталкивался ли кто нибудь с необходимостью подкисления исходной воды уже в емкостях накопителях, каким образом решалась проблема?

Все и всегда с этой проблемой сталкиваются и опять же везде и всегда эти избыточные бикарбонаты предварительно нейтрализуют. В одном из мест только где работал, этим не занимались. и не только не занимались, но в штыки любые предложения по улучшению работы и допоборудованию воспринимали

Но там гл.агроном тот еще чудак ( на другую букву) был.

С другой стороны там и емкостей больших-то не было. Прямиком из скважины полив шел. (Вопрос о необходимости таких емкостей тоже неоднократно поднимался еще с доисторических времен, предприятие-то еще с шестидесятых годов антрацитовское функционирует). Так что им еще сравнительно-простительно.

А новым современным комбинатам - непростительно.

10 часов назад, Alexandr сказал:

   Лучше подготавливать  воду, анализируя бикарбонаты.

Теоретически верно говорите. Ведь рН довольно скользкий показатель. Он зависит даже не столько от количества бикарбонатов, сколько от качества катионов: так например в прудовой1 воде при 1,1 мМоль бикарбонатов рН = 8,5! А в скважинной при 7,7 мМоль бикарбонатов = всего лишь 6,7! А все потому, что в прудовой воде в основном натрий, а скважинной кальций и магний из катионов, а они в разной степени диссоциируют в растворе.

Но бикарбонаты невозможно отслеживать в режиме "онлайн" и тем более по ним нельзя настроить работу автоматики по нейтрализации этих самых бикарбонеатов.

Поэтому и приходится "опираться" на целевой рН.

Для каждой воды этот целевой рН как видите свой собственный/индивидуальный.

Необходимо проводить "пристрелку". При каком уровне рН в местной воде остается 2,0 мМоль бикарбонатов. И тогда такой уже уровень рН выставлять целевым при водоподготовке.

В 03.08.2016 в 18:56, Марите сказал:

Строго говоря, поглощение кальция еще больше понижает рН, так как на один поглощенный Са++, выделяются два Н+

И это очень сильно наблюдается в открытом грунте, все тот же Ноллендорф об этом говорил еще лет 20 назад, убеждая наших крестьян вносить известь или гипс в зависимости от рН почвы. рН может быть высокой при низком содержании кальция.

   Растение в каком-то балансе поглощают и анионы и катионы. Если растение получило азот в форме NH4, то в форме  NO3 потребление будет замедлено. Поэтому в корневой зоне растений при нейтральном субстрате практически всегда происходит понижение РН раствора при использовании аммиачной селитры в питательном растворе, особенно, если азот в питании немного избыточен.

В 02.08.2016 в 08:50, narkis сказал:

Нам предлагают инжектор из нержавейки. Как вы думаете стоит брать или нет?

Это решать Вам. Всё дело в цене. Пластиковый стоит несколько сотен, смотря где брать. 
Стоял у меня китайский синего цвета, через него происходило подкисление исходной воды, засасывал раствор из бака С. В баке С 40-50 мл кислоты на литр воды. За два года входной засасывающий патрубок изнутри разъела кислота, я его надавил и он отломился. Также кислота разъела уплотнительную прокладку (должна быть силиконовой). Пружинка и шарик целы. 

ИВ из чёрного пластика, что выше на фото, работает 3 месяца. Сегодня разобрал - внутри всё отлично. Думаю кислоту выдержит.

В 04.08.2016 в 09:52, Alexandr сказал:

   Лучше подготавливать  воду, анализируя бикарбонаты.

18 часов назад, Grower1 сказал:

Необходимо проводить "пристрелку". При каком уровне рН в местной воде остается 2,0 мМоль бикарбонатов. И тогда такой уже уровень рН выставлять целевым при водоподготовке.

 

Получается при водоподготовке без постоянного контроля рН можно обойтись даже на ТК. (Я то без этого обхожусь). Достаточно обеспечить пропорциональное дозирование из бака С в исходную воду, при котором в воде останется требуемое количество гидрокарбонатов. Стоимость такого оборудования значительно снижается, да и ломаться нечему.

Тот же ИВ как в сообщении выше 
http://greentalk.ru/topic/1621/?do=findComment&comment=53281
только вместо бака С накопительная ёмкость, а вместо канистры с кислотой - бак С.

Тоже самое я описывал в своём блоге http://greentalk.ru/blogs/entry/504-схема-растворного-узла-с-одним-дозатором/

Например, максимальный расход раствора на полив 100 м*3/сутки. 
В таком случае долив воды в накопительную ёмкость должен быть не менее 4 м*3/час круглосуточно.
ИВ 1" пропускает при давлении 3.5 атм. около 4 м*3/час и дозирует 1/12 - это много, нужно ограничить дозирование раствора из бака С.
Всё оборудование (ИВ, клапан и система управления доливом) может уложится в 10 тыс. р. Для ТК это копейки.  

В 04.08.2016 в 09:50, samura сказал:

Да, из высокого содержания гидрокарбонатов в воде, во время приготовления раствора в миксере  все гидрокарбонаты не успевали вступать в реакцию, и в итоге на датчике миксера pH был в норме, а пока раствор проходил по трубам, оставшиеся гидрокарбонаты вступали в реакцию, и в результате pH  на капли был прилично выше заданного.
Данная проблема решается дополнительным узлом стабилизации по PH, который доводит воду по pH до 6, перед тем как она попадет в резервуар накопителя. У "Фито" такое оборудование есть.

Такое оборудование есть не только и не столько у Фито!

Оно есть у всех, серьезных компаний-системщиков! У Привы точно есть! (Работал с их установкой такой). Уверен, что и у Хуггендорна есть оно.

А у Фито, к слову сказать, - нейтрализация избыточных бикарбьонатов организована просто безобразно. Имел "счастье" с ней лично поработать (точнее помучиться) в Новосибирском ТК и позже наблюдал, как мучаются другие специалисты в других ТК, не буду говорить в каких, так как все эти комбинаты наперечет.

Почему заказывают именно фитошникам такое дело, лично для меня загадка - возможно думают, что "отечественное - дешевле". Не знаю. Наврядли, да и если дешевле, то такая"экономия" очень дорого комбинату в итоге обходится!!!

Объясню суть проблемы фитошной установки по нейтрализации:

Кислота подается в нейтрализуемой воде, только в момент поступления из источника (скважины, пруда) в емкость.

Вы скажете ну и где же здесь проблема?

А проблема в том, что в такой короткий период, да еще с учетом того, что датчики рН (по которым регулируется подача кислоты для нейтрализации) стоят слишком близко от места "впрыска кислоты в воду".

К чему это приводит? К тому, что все бикарбонаты и все "ионы аксония" (в простонародье H+) не успевают прорегагировать и взаимоскомпенсироватьтся, аннигилироваться и т.д. и т.п. в момент их попадания анализирующий/регулирующий датчик рН!!!

В итоге у нас рН датчики показывают после "впрыска" падение до 4,7, через еще секунд пять вообще до 2,9 и система начинает автоматически снижать скорость и (частоту) и мощность/силу подачи кислоты в подаваемую воду.

Т.е. у нас нейтрализуется от силы 15-25% от всех бикарбонатов. Чего сами понимаете, совсем недостаточно. Особенно, когда этих бикарбонатов под 11 мМоль (700 мг/л) как Новосибирском.

Как лично я с этим боролся, выходил из положения, имея на руках такую безобразнейшую систему? А вот как:

1.Зажимал (не сильно, градусов эдак на 45-50) краны на обходном "рНметровом канале" Для чего? Для того, что поток со свежими "буйными" непролрегагировавшими "водородами" и бикарбонатами не так быстро "нахлынывал" на датчик. И тем самым, датчик не так сильно "лихорадило" и " не бросало то в жар, то в холод" (то к выскому рН, то к низкому). К слову сказать я это и на многих миксерах проделывал, на которых слишком нестабильны показатели рН были от датчиков. Слегка "придушывал" их так сказать. Если это не помогало, то уже с остальными параметрами шел разбираться.

В данном случае это помогало не сильно. Что делать? Как быть? Тогда я стал:

2.Понижать целевой уровень рН на выходе. Постепенно полегоньку по 0,1 снижал наблюдая реакцию системы. И дожидаясь анализов на бикарбонеаты от  анализирующей агрохимлаборатории. В этом вопрсое очень важна наблюдательность ответственность и еще больше важно терпение. Так например многие мспецы пойдя по такому пути, но необладая терпением, могут набабахать слишком много кислоты. А это уже необратимо (надо останавливать полив и вливать свежую скважинную воду, если ее есть куда вливать конечно, так как часто на 100% бак сгоряча заполняют и "перелив" далеко не всегда там обустроен). Заняло это дело (подбор оптимального рН на выходе) аж пару недель. Зато потом о проблеме не пришлось вспоминать практически (в жизни так всегда, что решается быстро но сгоряча и необдуманно до конца, то потом выливается в новую проблему, иногда даже более серьезную, чем когда все делается обстоятельно продуманно, шаг за шагом как говорится).

Вышло в итоге, что рН в том случае необходимо было устанавливать равным 3,7. Ну скажите, это разве нормально? Когда для того, чтобы в исходной воде для полива из 11 мМоль бикарбонатов осталось лишь 2 ммоля ставить целевым суперкислотный уровень рН?! Ну это такой чисто русский конечно ход был Что в принципе справедливо: Какое оборудование, такие и методы работы с ним 

С Привой же все иначе: кислота подается в систему регулярно (даже тогда, когда туда залив не осуществляется). специальный насос гоняет воду из емкости по кругу. Попутно устанавливается насос, который гоняет воду внутри емкости, чтобы она перемешивалась там. Т.е. все бикарбонаты и все "водороды" у нас прореагировали. Углекислый газ спокойно вышел из раствора (емкость то ведь отрытая, ну по крайней мере не замкнутая, т.е. газ спокойно может из воды выходить, чего не происходит в трубе). 

И мы можем спокойно поставить целевой рН равный 6,2 (или 5,9, или 6,0 или 6,1 завист от воды местной) и "курить бамбук". Т.е. расслабляться конечно никто не станет, просто освободится время и мысли для решения других многочисленных и вновь возникающих проблем, а самое главное для того: какими бы методами нам получить еще больший и еще более качественный урожай в еще более приемлимые сроки.

Спасибо за совет Петр. Вот на днях должны доставить ИВ.

19 часов назад, Grower1 сказал:

А у Фито, к слову сказать, - нейтрализация избыточных бикарбьонатов организована просто безобразно. Имел "счастье" с ней лично поработать (точнее помучиться) в Новосибирском ТК и позже наблюдал, как мучаются другие специалисты в других ТК, не буду говорить в каких, так как все эти комбинаты наперечет.

 

  Можно просто  организовать пропорциональную инжекцию кислоты в подготавливаемую воду ( бак суточного запаса ) с периодическим контролем бикарбонатов ( в исходной воде возможны изменения состава со временем ).