Skip to main navigation Skip to main content Skip to page footer
amixon GmbH amixon GmbH
Amixon
Запросить тест
Контакт

Средства защиты растений (часть 1)

Исследования и производство средств защиты растений связаны с очень высокими затратами.

Разработка и тестирование средств защиты растений занимает много лет. Затраты схожи с затратами на разработку фармацевтических препаратов.

Вакуумная сушка смеси без мертвого пространства независимо от уровня заполнения. Низкая скорость защищает частицы смеси.

Сушка вакуумной смеси в конусной сушилке без образования мертвого пространства. Медленно вращающийся смесительный инструмент защищает частицы смеси.

Производство средств защиты растений требует использования современного технологического оборудования. Дело в том, что высокоэффективные вещества представляют собой ценный ресурс. С одной стороны, из-за высоких затрат на разработку, с другой — из-за сложного процесса производства.

По итогам последнего этапа синтеза получается химическое вещество в жидкой или порошкообразной форме. Ввиду своей высокой концентрации с ним можно работать только в закрытых системах (герметичных и вакуумных). Прежде чем поступить в продажу, вещество разбавляется/разбавляется и проходит сложный процесс формулирования. Это делается с учётом требований охраны здоровья пользователя. В целях обеспечения более длительного срока хранения и уменьшения объёма при транспортировке всё чаще отдаётся предпочтение порошковой форме.

amixon® разработала вакуумные смесительно-сушильные установки, которые обеспечивают особенно быструю и щадящую сушку. Порошок, как правило, сыпучий, кристаллический и с низким содержанием пыли.

В этой статье, состоящей из двух частей, описаны типичные конструктивные особенности amixon®, обеспечивающие более высокую эффективность:

  • очень низкая температура сушки
  • ускоренный приток тепла
  • более быстрая сушка
  • меньшее сдвиговое воздействие на продукт
  • сохранение структуры частиц
  • лучшее опорожнение остатков
  • Рекуперация растворителей
  1. Вопрос: Какую роль играет вакуумная сушка в технологической цепочке синтеза? Краткий ответ:  вакуумных смесительно-сушильных аппаратах amixon® она завершает этап синтеза и позволяет получить промежуточный продукт в виде порошка, который служит исходным веществом для последующих этапов синтеза. Подробный вопрос: Почему вакуумная смесительно-сушильная обработка так важна для современных активных веществ средств защиты растений?  Краткий ответ: Потому что с каждым этапом синтеза активный ингредиент становится всё более ценным и чувствительным, а вакуумная сушка целенаправленно минимизирует термические и механические нагрузки. Подробный вопрос: Какие материалы используются на синтетической линии? Краткий ответ: Общий ответ таков: везде, где продукция находится во влажном или мокром состоянии, материалы должны быть особо высокого качества. Компания amixon® стандартно использует сплавы на основе никеля, такие как Alloy 59 (2.4605) или Hastelloy C22 (2.4602). Если продукт синтеза был достаточно высушен и охлажден в вакуумной сушилке, для дальнейшей переработки твердого вещества, как правило, достаточно нержавеющих сталей, таких как 1.4571 или 1.4404.
  2. Вопрос: Какое оборудование поставляет amixon® для классической многоцелевой синтетической линии? Краткий ответ: Синтетические реакторы, смесители для промывки синтезированных частиц, бункеры для пасты, вакуумные контактные сушилки, охлаждающие и розливные смесители, а также смесители для приготовления рецептур порошкообразных средств защиты растений.
  3. Вопрос: Как проходит первый этап синтеза порошкообразных действующих веществ для защиты растений? Краткий ответ: Исходные вещества растворяются или суспендируются в растворителе. Затем они вступают в реакцию в жидкой фазе. После этого запускается процесс химического осаждения или кристаллизации. Полученные частицы действующего вещества промываются, механически обезвоживаются и сушатся. Благодаря вакуумной смесительной сушке в аппарате amixon® получается сыпучий, однородный порошок с определённой структурой частиц. При этом растворители в значительной степени рекуперируются.
  4. Вопрос: Почему разработка новых средств защиты растений требует таких больших затрат? Краткий ответ: Она длится около десяти лет, требует затрат на разработку в размере сотен миллионов и проведения многочисленных исследований.
  5. Вопрос: Почему растут требования к синтезным реакторам в производстве средств защиты растений?  Краткий ответ:B Потому что процессы синтеза становятся более сложными, продукты — более чувствительными к температуре, растворители — более агрессивными, а одновременно предъявляются более высокие требования к давлению, температуре и гигиене.  Подробный вопрос: Почему компания amixon® использует в реакторах и сушилках материалы на основе никеля, такие как Hastelloy C22 и Alloy 59? Краткий ответ: Они обладают очень высокой коррозионной стойкостью и износостойкостью в условиях переменного давления и температуры, что обеспечивает длительный срок службы оборудования. Подробный вопрос: Чем отличается качественное производство технологического оборудования? Краткий ответ: Краткий ответ:  1)B квалификацией в области сварки,  2)B постоянным повышением квалификации,  3) использованием сварочных и шлифовальных роботов,  4) полной документацией по материалам и производству, закрепленной в системе контроля качества, B 5) продуманной конструкцией и тщательно выполненными расчетами прочности, 6) строго контролируемыми испытаниями на коррозионную стойкость. Оборудование amixon, как правило, отличается длительным сроком службы. Зачастую он превышает 40 лет.

1) Вакуумная сушка в сушилке amixon® завершает соответствующий этап синтеза.

 

В результате вакуумной сушки получается порошкообразный продукт синтеза. Он служит исходным веществом для следующего этапа синтеза. Современные высокоэффективные порошковые химические вещества, как правило, являются результатом нескольких этапов синтеза, которые почти всегда заканчиваются вакуумной смесительно-сушильной обработкой. С каждым этапом синтеза активное вещество становится все более ценным и зачастую более чувствительным. Поэтому при сушке важно избегать термических и механических нагрузок.

Если продукт синтеза достаточно сухой и охлаждённый для выгрузки из вакуумной сушилки, то, как правило, вновь достаточно простых материалов из нержавеющей стали, таких как 1.4571 или 1.4404.

Важной частью разработки действующих веществ является окончательная рецептура продукта: одним из этапов, например, является микронизация порошкообразных действующих веществ и их последующая агломерация. Агломерированные продукты имеют фиксированное состояние смеси, практически не пылят и хорошо суспендируются/растворяются в воде. В отличие от них мелкие отдельные частицы будут постоянно плавать на поверхности воды, не оседая. Только однородная суспензия или раствор без комков может быть равномерно внесен фермером.

Еще одним аспектом качества является долгосрочная стабильность. Независимо от того, в какой климатической зоне Земли применяется средство защиты растений, оно не должно разлагаться и должно быть хорошо растворимым и диспергируемым.

В технологическом центре amixon® можно продемонстрировать этапы производства: синтез, вакуумную контактную сушку, гомогенизацию и грануляцию. Компания amixon обладает многолетним опытом в проектировании технологического оборудования, размеры которого в 10–50 раз превышают размеры экспериментальных установок.

2) 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.

3) Многоступенчатый производственный процесс с высокими требованиями

 

Этапы синтеза при производстве средств защиты растений различаются в зависимости от действующего вещества и формы применения. Однако основная логика процесса для порошкообразных продуктов остается схожей. Сначала в реактор заливается растворитель. Затем добавляются порошкообразные исходные вещества, которые полностью растворяются или образуют мелкую суспензию. В этой жидкой фазе протекает первая реакция синтеза. С помощью перемешивания и циркуляционных насосов можно целенаправленно регулировать кинетику реакции. По завершении реакции новое действующее вещество находится в жидкой фазе. Добавление соответствующих добавок и контролируемое понижение температуры инициируют осаждение или кристаллизацию промежуточного продукта. На этом этапе требуется особенно бережное перемешивание. Именно здесь формируется кристаллическая структура частиц. Как правило, суспензия остаётся перекачиваемой.

На следующем этапе кристаллы активного вещества подвергаются многоступенчатой промывке. При этом вода или растворитель удаляют остатки реагентов. Механическое разделение «твердое-жидкое» обычно осуществляется с помощью центрифуг. В качестве альтернативы могут использоваться вакуумные фильтры или камерные фильтр-прессы. Предпочтительно используются газонепроницаемые закрытые системы, чтобы избежать выбросов.

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

В завершение проводится термическая сушка в вакуумной смесительно-сушильной установке amixon®. Здесь влажный порошок активного вещества бережно сушится. При этом необходимо максимально сохранить структуру частиц. Активные вещества не должны подвергаться термической перегрузке. Одновременно стремится к максимально полной рекуперации использованных растворителей. Результатом является сухой, сыпучий промежуточный продукт для последующих этапов синтеза.

4) Разработка новых средств защиты растений — длительный и дорогостоящий процесс

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

 

Разработка новых средств защиты растений — это длительный и дорогостоящий процесс. До получения разрешения на применение и вывода на рынок обычно проходит около десяти лет. В лабораториях постоянно открываются новые вещества, которые затем тестируются в модельных испытаниях. Как правило, производитель вкладывает в разработку нового действующего вещества сумму, исчисляемую сотнями миллионов. Проводится множество исследований, в ходе которых фиксируются многочисленные технологические и эффективностные параметры. При этом приоритет отдается вопросам охраны здоровья и безопасности труда.

Каждое исследуемое вещество формулируется таким образом, чтобы его можно было безопасно применять в сельском хозяйстве. В качестве вспомогательных веществ используются носители, такие как каменная мука или органические растворители. Поверхностно-активные эмульгаторы действуют как смачивающие или адгезионные агенты. Эти вспомогательные вещества обеспечивают техническую безопасность при обращении с действующим веществом. При этом они должны быть экологически безопасными и способствовать эффективности средства защиты растений.

5) Долговечные реакторы синтеза благодаря применению подходящих материалов

 

Во всем мире растут требования к синтезным установкам. Химические процессы становятся всё более сложными. Производимые вещества становятся более чувствительными к температуре. Одновременно с этим возрастает агрессивность и коррозионная активность используемых растворителей. К этому добавляются более высокие гигиенические требования, а также повышение допустимых рабочих давлений и рабочих температур.

Поэтому традиционные аустенитные нержавеющие стали применяются лишь в ограниченном объеме, в основном в менее критичной области производства порошков. Там все чаще используются также аустенитно-ферритные нержавеющие стали (дуплексные и супердуплексные стали). В случае синтезных реакторов и сушилок наблюдается явная тенденция к использованию высоколегированных материалов на основе никеля, таких как Hastelloy C22 и Alloy 59, которые обеспечивают значительно повышенную стойкость к коррозионным средам. Износу оборудования способствуют, в частности, быстрые переходы между вакуумом и избыточным давлением, а также между режимами работы в горячем и холодном состоянии. Такие перепады нагрузки могут способствовать коррозии под напряжением. Однако правильный выбор материала значительно снижает этот риск.

Компания amixon® обладает многолетним опытом в проектировании и изготовлении оборудования, работающего под давлением, в соответствии с международными нормами. Средний срок службы оборудования составляет более 30 лет. Это достигается за счет трех ключевых технических факторов: продуманной конструкции, обеспечивающей долговременную герметичность под давлением и в вакууме, превосходной защиты от коррозии и высокой износостойкости.

Сварка высоколегированных материалов на основе никеля предъявляет особые требования. Обязательным условием являются строго определённые последовательности сварки и максимальная чистота. Уже проводимые в ходе производства проверки и испытания на коррозию, например, в соответствии со стандартом ASTM G48 или методом Кабота, могут привести к приостановке производства, если качество не соответствует установленным требованиям. Соответственно высоки требования к безопасности процессов и производственному ноу-хау.

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

Оборот и продажи на немецком рынке средств защиты растений,

[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,

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