CN101591473A - 一种sbs改性沥青生产装置和生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于路面材料技术领域,具体为一种SBS改性沥青的生产装置和生产方法。该生产装置由多个沥青泵、低温加热器、高温加热器、具有保温加热及分散搅拌和剪切功能的配料溶胀罐、多级高剪切乳化机、SBS称重输送系统、稳定剂称重输送系统和添加剂计量系统等经管道连接组成。通过严格控制各个节点的温度,防止沥青在生产过程发生老化,达到稳定SBS改性沥青质量的目的。该生产装置比普通的改性沥青生产装置减少约三分之一的设备,节省一半的时间,实现了工厂化生产,并能满足各种规模的生产要求,生产的SBS改性沥青的质量稳定且达到或超过国家相关标准。
Description
技术领域
本发明属于路面材料技术领域,具体涉及一种交通道路路面用的SBS改性沥青快速生产装置和生产方法。
背景技术
随着我国公路交通建设的迅速增长,道路运输日益繁忙。沥青路面的车辙、开裂、坑槽等病害十分严重。为全面提高沥青路面的性能,采用改性沥青是有效的措施之一。目前,使用较多的主要有SBR、PE、EVA、橡胶粉、SBS等改性沥青,而SBS因为其良好的双向改性性能(即同时改变基质沥青的高温与低温性能的能力)在近年来得到最广泛的应用。
SBS改性沥青是用苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(即SBS)作为改性剂而制备获得,通过物理共混过程,SBS吸附沥青中的芳烃和胶质,发生溶胀现象,形成新的胶体结构体系,即在沥青中形成网络结构,使沥青的性能得到全面改善。
我国SBS改性沥青生产的装置,无论是进口的还是国产的,都是采取配料-溶胀-剪切-发育等多台主要设备分别进行,能用一、二台主要设备就能生产出质量稳定,且标准很高的改性沥青生产装置,并未见报道。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种SBS改性沥青快速生产装置及生产方法,且生产的SBS改性沥青质量稳定并达到或超过国家相关标准。
本发明提供的SBS改性沥青生产装置,由低温加热器、高温加热器、配料溶胀罐、多级高剪切乳化机、SBS称重输送系统、稳定剂称重输送系统、添加剂计量系统和若干沥青泵经管道连接组成;装置的平面布置如图2所示。
其中,第一沥青泵1,低温加热器2、高温加热器3、配料溶胀罐4通过管道依次相连;SBS称重输送系统8、稳定剂称重输送系统9、添加剂计量系统11分别与配料溶胀罐4由管道相连;配料溶胀罐4通过第二沥青泵5与多级高剪切乳化机6相连,多级高剪切乳化机6通过第三沥青泵7与低温加热器2相连;添加剂计量系统11前接有第四沥青泵10;所述的配料溶胀罐4的上部分别内置2台分散式搅拌器和一台立式高剪切机;高温加热器3采用导热油加热,导热油来自锅炉,导热油回油进入锅炉。
本发明提供的SBS改性沥青生产装置,制备改性沥青的生产方法如附图1所示:来自储罐的基质沥青,温度120℃-130℃,由第一沥青泵1打入低温加热器2,与由第三沥青泵7从高剪切乳化机6抽入的改性沥青或者导热油进行热交换,温度升至130℃-150℃,进入高温加热器3,在高温加热器3内,被导热油加热,温度升至170℃-190℃;然后进入配料溶胀罐4,在配料溶胀罐4内与来自称重输送系统8的SBS、来自稳定剂称重系统9的稳定剂和来自添加剂计量系统11的添加剂,进行分散、搅拌、剪切,温度控制在175-190℃,30-80分钟后,经由第二沥青泵5、多级高剪切乳化机6、第三沥青泵7,进入低温加热器2,温度降至160℃以下,送入改性沥青储罐。
本发明提供上述改性沥青的生产装置,简化了装置结构。配料和溶胀都在配料溶胀罐一个罐中进行,而普通改性沥青生产装置都分别配置配料罐和溶胀罐。另外,充分考虑道路沥青对温度的敏感性,通过严格控制各个节点的温度,防止沥青在生产过程发生老化,达到稳定SBS改性沥青质量的目的。
本发明提供上述改性沥青的生产装置,采用二次高剪切的方法,使SBS以微细的颗粒与基质沥青发生溶胀反应,均匀、稳定地分散在道路沥青中,而不发生分层、凝聚或离析等现象。
本发明提供上述改性沥青的生产装置,其二次高剪切是分别通过安装在配料溶胀罐中的立式高剪切,和配料溶胀罐外的多级高剪切乳化机来进行的。
本发明提供上述改性沥青的生产装置,经过多级高剪切乳化机剪切后的改性沥青,经过低温加热器后温度很快降至160℃以下,防止了沥青的老化,有效的稳定、提高了改性沥青的质量指标。
附图说明
图1为本发明快速生产SBS改性沥青生产装置工艺流程图。
图2为本发明快速生产SBS改性沥青生产装置平面布置图。
图中标号:1、5、7、10分别为第一、第二、第三、第四沥青泵,2为低温加热器,3高温加热器,4为配料溶胀罐,6为多级高剪切乳化机,8为SBS称重输送系统,9为稳定剂称重输送系统,11为添加剂计量系统。
具体实施方式
本发明提供改性沥青的生产装置,主要设备是:具有加热及保温功能的第一、第二、第三和第四沥青泵,具有加热及保温系统的低温加热器2,具有加热及保温系统的高温加热器3,具有保温加热及分散搅拌和剪切功能的配料溶胀罐4,多级高剪切乳化机6,SBS称重输送系统8,稳定剂称重输送系统9,添加剂计量系统11。
主要设备及其功能:
1.第一、第二、第三和第四沥青泵,为市购的具有加热及保温功能的螺杆沥青泵。主要作用是输送物料。
2.低温加热器2,为3介质不锈钢板式换热器,可从市场购得,其一侧走改性沥青,一侧走基质沥青,一侧走导热油,外加保温材料,换热面积200-300m2左右。主要功能是利用170℃-180℃的改性沥青,或者导热油,加热120℃-130℃的基质沥青,使其的温度达到130℃-150℃。
3.高温加热器3,为不锈钢板式换热器,可从市场购得,其一走侧基质沥青,一侧走导热油,外加保温材料,换热面积200-300m2左右。主要功能是加热基质沥青使其的温度达到160℃-190℃。
4.配料溶胀罐4,为钢制圆筒状容器,其上部内置插入式分散式搅拌器二台,立式高剪切机一台,外加保温材料,容积12-18m3左右。主要功能是按工艺要求,将所需物料加入罐内,并在分散式搅拌器的作用下均匀混合,同时由立式高剪切机进行第一次剪切。这里的搅拌器和立式剪切机均可从市场购得。
5.多级高剪切乳化机6,从市场购得,功率75KW左右。主要功能是将来自配料溶胀罐内的物料进行第二次剪切,使物料进一步混合,并达到工艺要求的细度。
6.SBS称重输送系统8,为有料斗、称重装置、气力输送装置及管路组成的系统,从市场购得,称重0-1000公斤,输送能力0-5吨/小时。主要功能是按工艺要求的配比,将SBS加入配料罐溶胀内。
7.稳定剂称重输送系统9,为有料斗、称重装置、气力输送装置及管路组成的系统,从市场购得,称重0-100公斤,输送能力0-1吨/小时。主要功能是按工艺要求的配比,将稳定剂加入配料溶胀罐内。
8.添加剂计量系统11,从市场购得,主要功能是按工艺要求的配比,将添加剂加入配料溶胀罐内。
本发明采用的道路沥青是标号为70#或90#道路沥青,可根据具体要求选用。
所用的SBS是线性,苯乙烯和丁二烯嵌段比30/70,分子量10-20万。
所用的添加剂是橡胶芳烃油,100℃运动粘度10-35mm2/S。
所用的稳定剂是市场购得改性沥青专用稳定剂。
本发明提供的SBS改性沥青生产装置,制备改性沥青的生产方法如附图1所示:来自储罐的基质沥青,温度120℃-130℃,由第一沥青泵1打入低温加热器2,与来自第三沥青泵7从高剪切乳化机6抽入的改性沥青或者导热油进行热交换,温度升至130℃-150℃进入高温加热器3,在高温加热器3内,被导热油加热,温度升至170℃-190℃;然后进入配料溶胀罐4,在配料溶胀罐内与来自称重输送系统8的SBS、来自稳定剂称重系统9的稳定剂和来自添加剂计量系统11的添加剂,进行分散、搅拌、剪切,温度控制在175-190℃左右,30-80分钟后,经由第二沥青泵5、多级高剪切乳化机6、第三沥青泵7,进入低温加热器2,温度降至160℃以下,送入改性沥青储罐。
本发明快速生产SBS改性沥青的生产装置,不限于上述实施例。
Claims (2)
1.一种SBS改性沥青生产装置,其特征在于由低温加热器、高温加热器、配料溶胀罐、多级高剪切乳化机、SBS称重输送系统、稳定剂称重输送系统、添加剂计量系统和若干沥青泵经管道连接组成;其中,第一沥青泵(1),低温加热器(2)、高温加热器(3)、配料溶胀罐(4)通过管道依次相连;SBS称重输送系统(8)、稳定剂称重输送系统(9)、添加剂计量系统(11)分别与配料溶胀罐(4)由管道相连;配料溶胀罐(4)通过第二沥青泵(5)与多级高剪切乳化机(6)相连,多级高剪切乳化机(6)通过第三沥青泵(7)与低温加热器(2)相连;添加剂计量系统(11)前接有第四沥青泵(10);所述的配料溶胀罐(4)的上部分别内置2台分散式搅拌器和一台立式高剪切机;高温加热器(3)采用导热油加热,导热油来自锅炉,导热油回油进入锅炉。
2.一种利用权利要求1所述装置生产SBS改性沥青的生产方法,其特征在于具体步骤如下:
来自储罐的基质沥青,温度120℃-130℃,由第一沥青泵(1)打入低温加热器(2),与由第三沥青泵(7)从高剪切乳化机(6)抽入的改性沥青或者导热油进行热交换,温度升至130℃-150℃,进入高温加热器(3),在高温加热器(3)内,被导热油加热,温度升至170℃-190℃;然后进入配料溶胀罐(4),在配料溶胀罐(4)内与来自称重输送系统(8)的SBS、来自稳定剂称重系统(9)的稳定剂和来自添加剂计量系统(11)的添加剂,进行分散、搅拌、剪切,温度控制在175-190℃,30-80分钟后,经由第二沥青泵(5)、多级高剪切乳化机(6)、第三沥青泵(7),进入低温加热器(2),温度降至160℃以下,送入改性沥青储罐。
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