Способ обезвоживания битума

о ск жных одственно ьство С 1977,ерывног акторо 31-32ОСУДДРСТВЕНЙЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛдМ ИЗОЬ аТЕНИй И ОТНРЫТИЙ(71) Специальное конструкбюро по проектированию дошин Кременчугского произвго объединения "Дормашина(54) (57) СПОСОБ ОБЕЗВОЖИВАНИЯ БИТУМА.путем нагрева обводненного битумав емкости, снабженной нагревателями в нижней части, до температурыкипения воды, о т л и ч а ю щ и й -с я тем, что с целью снижениявремени обезвоживания и энергозат-рат, емкость заполняют частью обводненного битума до уровня, обеспечивающего погружение нагревате.- .лей, затем нагревают битум, обезвоживают и перегревают его до 1301500 С, заполняют емкость оставшейся частью обводненного битума путемподачи его под слой обезноженногогорячего битума и продолжают нагрев до окончательного обезвоживаниябитума.1 1126Изобретение относится к способам обезвоживания битума и может быть - использовано в нефтеперерабатывающей и строительной промышленности, в том числе на битумных базах и асфальтобетонных заводах.Известен способ обезвоживания битума "в тонком слоев, когда вне битумной емкости, например в смеси- тельном теплообменйике, смешивают в определенных пропорциях более горячий обезвоженный и нагретый до состояния текучести обводненный биту. мы с последующим направлением образу ищейса смеси иа парастдеиеиие 1 .Недостаток способа заключается в сложности устройства, необходимого для осуществления данного способа.Наиболее близким к изобретению является способ обезвоживания битума путем нагрева обводненного битума, нагретого до состояния текучести (80-95 С), в емкости, имеющей в своей нижней части нагреватели, нап ример жаровые трубы, до температуры, выше температуры кипения воды 2,Недостатками способа являются большая длительность обезвоживания и высокий удельный расход топлива.Так, время обезвоживания 15 м битума с исходной влажностью 5 мас,й достига30 ет 20-24 ч при расходе топлива (мазут 40) до 45 кг на тонну битума. Это объясняется следующим. Обезвоживание заключается в переводе под действием окружающего тепла частиц З 5 воды, содержащихся в битуме, в парообразное состояние и выходе образующихся паровых пузырей из массы биту-. ма (с учетом преодоления пленки битума, расположенной на его поверхности). Процесс парообразования начинается на поверхности нагревательных элементов, где битум быстрее достигает необходимой температуры. Затем наро. вые пузыри, поднимаясь, проходят слои более холодного и вязкого биту. ма. По пути часть из них дробится; конденсируется. Более мелким пузы рям сложнее выйти из холодного вязкого битума, особенно пройти по" верхностную пленку. Теплопередача при свободной конвекции в холодном битуме чрезвычайно мала, из-за че го нагрев частиц воды в битуме и переход их в парообразное состояние происходит медленно. 592ъПри использовании данного спосо- .ба с его низкой производительностьюи высоким удельным расходом -опливав результате получают битум с остаточной влажностью 0,1-0,27. (потехническим требованиям необходимо О,ОЗЖ)р что приводит к ухудшению свойств битума как вяжущего.Целью изобретения является снижение времени обезвоживания битумаи снижение энергозатрат,Поставленная цель достигаетсясогласно способу обезвоживания битума путем заполнения емкости, снабженной нагревателями в нижней части,частью обводненного битума до уровня, обеспечивающего погружение нагревателей, нагрева битума, обезвоживания и перегрева до 130-150 С, посоледующего заполнения емкости оставшейся частью обводненного битума путем подачи его под слой обезвоженного горячего битума и дальнейшегонагрева для окончательного обезвоживания битума.Подача обводненного битума подслой более горячего во много разувеличивает поверхность нагрева,облегчает выход образующихся паров воды через менее вязкий горячийбитум, исключает конденсацию образовавшихся паров воды, облегчаетвыход паров .через поверхностное зер.кало более горячего (130-150 С) битума. Значение температуры битума,оравное 130-150 С, объясняется тем,что с точки зрения обезвоживанияобводненного битума источник нагрева (горячий битум) должен иметьмаксимально возможную температуру.Но при нагреве до высокой температуры ухудшаются свойства битума каквяжущего. При использовании битума для строительства дорог его нагрев не должен превышать 130-150 Соиз-за опасности снижения качествабитума.Предложенный способ котловогообезвоживания битума осуществляютследующим образом.Емкость с нагревателями в ее нижней части примерно на одну третьсвоего объема, но выше уровня нагревательных элементов, заполняют обводненным битумом, который затем путем нагрева обезвоживают и нагреваютдо 130-150 С.(Впредь, для исключениямалопроизводительности и топливоемкого известного способа обезвожиЭ 1 вания битума, емкость полностью при" работе не опорожняют. Примерно одну треть объема оставляют для последующей работы но обезвоживанию). Не отключая нагрев, в емкость под слой уже обезвоженного и нагретого битума подают равномерно во времени обводненный битум, который начинает интенсивно нагреватьсяи обезвоживаться.Подачу обводненного битума прекращают, если емкость заполнилась более, чем на 903 объема. Для полного обезвоживания и получения зеркальной поверхности вяжущего, последнее еще подогревают некоторое вФемя, затем подают на производство, например, в дозатор асфальтосмесительной установки. Получают битум с остаточной влажностью не более 0,03 вес.Ж.П р и м е р, Проводят два опыта по обезвоживанию и нагреву до рабочей температуры 150 С вязкого нефтяоного дорожного битума известным (опыт 1) и предлагаемым (опыт 2) способами. Оценку эффективности способов ведут по двум критериям: средней часовой производительности и удельному расходу топлива (кг на тоннуобезвоженного и нагретого до рабочей температуры битума). В качестве вяжущих используют битумы ма. рок БНД 90/130,.БНД 60/90, БНД 40/60.В обоих опытах объем обезвоживаемого обводненного битума 7=6 мз,его исходная влажность У=4 мас.7, начальная температура 90 С. Емкостьо котла Ч м. Система нагрева - жаровые трубы. Топливо - мазут 40.Опыт 1.Обводненный битум заливают в котел. Включают систему подогрева. Интенсивность подогрева регулируют в зависимости от степени вспененности битума, чтобы исключить его выплеск из котла, но получить максимальную производительность.Результаты опыта приведены втабл. 1.Опыт 2.В котле находится 4 м обезвоо женного и нагретого до 150 С битума, который продолжают подогревать. Подслой этого битума, но вьппе уровня жаровых труб подают обводненный битум, расход которого регулируют и 126592 аограничивают вспениванием битумав котле и тепловой мощностью нагревателя.Результаты опыта также приведены в .табл. 1.Анализ данных, приведен в табл.1показывает, что предлагаемый способ обезвоживания битума значительно эффективнее известного.Опыт 3.Обезвоживание проводят известным способом.Условия проведения опыта 3 отличаются от условий проведения опыта 1 только рабочей температуройбитума, которая в данном случае равна 130 фС.Опыт 4Обезвоживание предлагаемым спо О собом.Условия проведения опыта 4 отличаются от условий проведенияопыта 2 рабочей температурой битума,равной в данном опыте 130 С. Эту жетемпературу имеет предварительнообезвоженный битум, имеющийся в котле.Результаты опытов сведены втабл. 2.Таким образом,при влажности, исходного битума, например 4 мас.7,производительность известного способа по обезвоживанию и нагреву до рабочей температуры 130-150 С составляет 1,2 о1,3 т/ч, а предложенного - 1,9-2,14, что выше в 1,6 раза а удельный расход топлива - мазута 40 (попроведенным экспериментам) снижается с 26,7-27,9 кг/т до 17418,6 кг/т.40При обезвоживании вязкогодорожного битума марки БНД 130/200 производительность на 5-87. выше, чем прииспользовании более вязких битумов.45 Способ пригоден также для обезвоживания жидких битумов марок СГ, МГ, БГ. При этом удельные расходы топлива примерно на 207 ниже, чем при обезвоживании вязких битумов ма рок БНД 60/90 и БНД 40/60, а производительность остается на том же уровне, что и для вязких битумов, так как (жидкие битумы требуют после обезвоживания перед употребля емым охлаждением на 20-40 С.оТаким образом, при обезвоживании любых нефтяных дорожных битумон .П 26592 бна 30-353 ниже, чем при .использова-нии известного "котлового" способаобезвоживанием битума, кроме тогов значительной степени предотвра 5 щается ухудшение свойств битумавследствие окисления.Таб:лица 1 Исходный битум Время обезОпыт воживания и Влажность,У мас. 3 Температура, С Объем 7, мз Опыт 1Известный спо"соб 27,9 90 Опыт 2Предлагаемый. способ 90 3,16 Таблица 2 Произ води- тельРабочая Удельный Исходный битум Наличие в Время обезтемпе- котле воживания и награсход топлиВлажТемпеОбъем,ратура, предС варительностьт/ч ность мас.7. ратура,вакг/т реваисходногобитума,ч нообезвоженногобитума, мэ Опыт 3 90 130 4,7 .1,27 26,7 Известным,способом 4 90 130 4 Опыт 4 2,8 2,14 17,4 Предлагаемымспособом ВВИИПИ Заказ 8637/19 Ти аж 488 Пощписное Фющал ППП ППатент г.Ую,ород ул,Проектная 4 5с максимальной исходной влажностью10 мас.й до конечной влажности, непревйпавщей 0,03 мас,Ж (следы воды),при использовании предложенного,способа производительность на 50703 выше а удельный расход топлива Наличие в котле предварительнообезноженного битума,м нагрева исходного битума,ч Производителььностьт/ч Удельный расход топлива,кг/т