CN101591474A - 一种sbs改性乳化沥青生产装置和生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于路面材料技术领域，具体为一种SBS改性乳化沥青生产装置。该装置由改性沥青制作罐，SBS称重上料系统，沥青泵，多级高剪切乳化机，水加热器，皂液配置罐，降温换热器，改性乳化沥青储存罐，以及乳化剂、胶乳、盐酸的计量罐和各自的称重系统、各自的输送泵等经管道连接组成。该生产装置以普通的乳化沥青生产设备为基础，配置了SBS改性沥青制作罐，可用基质沥青直接生产改性乳化沥青，并能满足各种规模的工厂化生产要求，生产的SBS改性乳化沥青的质量稳定且达到或超过国家相关标准。

Description

一种SBS改性乳化沥青生产装置和生产方法

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改性沥青生产方法和生产装置。

背景技术

我国公路建设经过几年的努力，取得了突飞猛进的发展。今后，对新建公路项目的投资将趋于缓和，公路建设的重点将以对现有路面的养护和路面材料再生应用为主。乳化沥青作为路面粘结料的主要原材料将会被大量应用。同时随着国民经济的发展，交通量迅速增长，重载超载车辆日益增多以及车辆渠道化等原因，交通路面的要求越来越高，一般的乳化沥青已无法适应现代公路特别是高等级公路的养护需要。因此要提高沥青路面的质量，延长路面的使用寿命，就必须对乳化沥青进行改性。

SBS改性乳化沥青用于高等级公路，具有很好的路用性能，表现为良好的高温稳定性，低温抗裂性，好的抗车辙能力，与石料的粘结力强。但是SBS改性乳化沥青生产工艺比较复杂，它必须是先生产出合格的SBS改性沥青，然后再对其进行乳化，乳化困难，对乳化设备及乳化剂的要求很高，因此制约了其推广应用。

改性乳化沥青所用的改性剂主要是SBR和SBS。SBR胶乳改性乳化沥青虽然有较好的低温抗裂性，但对高温稳定性改善不明显，而我国的气候条件是全国各地夏季普遍气温较高，对沥青粘结料的高温稳定性要求比较苛刻，而SBS改性乳化沥青却能同时兼顾沥青的高、低温性能。

但SBS改性沥青，由于其韧性好，因此普通乳化沥青生产设备难以直接进行剪切生产，并且随着SBS含量增加(一般为2％-3％)，乳化难度增加，乳化稳定性变差，因此要保证有好的乳化效果，除了SBS的加量外，还必须保证改性沥青中SBS不离析以及SBS的粒度达到一定的细度，这就要求乳化沥青生产设备具有强大的SBS剪切或研磨功能，生产过程中物料经一次剪切，最小乳化细度要达到0.1μm，平均细度达1-5μm之间。

目前，国内，生产乳化沥青的设备很多，生产SBS改性乳化沥青也都是用生产好的改性沥青，再用乳化沥青设备生产SBS改性乳化沥青，但这样的生产方法只能生产SBS含量3％以下的改性乳化沥青，不能满足市场的需求。

发明内容

本发明的目的是提供一种SBS改性沥青生产装置，该装置能直接用普通道路沥青生产SBS改性乳化沥青，且SBS含量可超过3％以上，并达到或超过国家相关标准。

本发明提出的SBS改性乳化沥青的生产装置，由改性沥青制作罐、多级高剪切乳化机、皂液配置罐、水加热器、降温换热器、改性乳化沥青储存罐、盐酸计量罐、胶乳计量罐、乳化剂计量罐、多种物料输送泵和沥青泵以及多个称重系统经管道连接组成，其结构如图2所示。其中，改性沥青制作罐1上部内置2台分散式搅拌机和一台立式高剪切机，且内置导热油加热盘管，改性沥青制作罐1的上部通过管道分别与SBS称重上料系统2和基质沥青储存罐相连，其下部通过管道依次与第一沥青泵3和多级高剪切乳化机4的输入口相连；皂液配置罐15的下口通过管道依次与皂液输送泵16和多级高剪切乳化机4的入口相连；多级高剪切乳化机4的出口与降温换热器17的顶部相连；降温换热器17与水加热器5相连，水加热器5分别与乳化剂计量罐6、胶乳计量罐7、盐酸计量罐8、皂液配置罐15管道相连；乳化剂计量罐6、胶乳计量罐7、盐酸计量罐8分别设有各自的称重系统，并且其下部分别通过管道与各自的输送泵相连，然后通过管道分别连接到皂液配置罐15；降温换热器17下部通过管道与改性乳化沥青储存罐18的上部相连。

本发明提供SBS改性乳化沥青生产装置，制备SBS改性乳化沥青的工艺流程如附图1所示。其中，储存罐的道路基质沥青，温度为150℃-180℃，加入改性沥青制作罐1；SBS和稳定剂由SBS称重上料系统2加入改性沥青制作罐1，经过罐内高剪切乳化机和高速分散搅拌器的作用50分钟～70分钟，由第一沥青泵3抽入多级高剪切乳化机4，与同时由皂液输送泵16从皂液配置罐15抽入的皂液，在多级高剪切乳化机4内，剪切、混合、乳化，制成SBS改性乳化沥青。再经过降温换热器17，使温度降至99℃以下，送入改性乳化沥青储存罐18，经过第二沥青泵19装入运输车辆。

根据不同乳化沥青生产的需要，乳化剂经过乳化剂计量罐6与乳化剂称重系统9和乳化液输送泵12、胶乳经过胶乳计量罐7与胶乳称重系统10和胶乳液输送泵13、盐酸经过盐酸计量罐8与盐酸称重系统11和盐酸输送泵14分别送入皂液配置罐15，得道所需皂液，再由皂液输送泵16将皂液送入多级高剪切乳化机4。

本发明提供的SBS改性乳化沥青生产装置，采取二次剪切的方法，使SBS以微细的颗粒与道路沥青(基质沥青)发生反应并均匀地与乳化剂混合，形成乳液状。

本发明提供的SBS改性乳化沥青生产装置，已经实现了工业化生产，除了能生产SBS乳化改性沥青以外，还能生产SBR改性乳化沥青和普通乳化沥青，并能满足各种规模的生产要求。

附图说明

图1为本发明SBS改性乳化沥青生产工艺流程图。

图2为本发明SBS改性乳化沥青生产装置立面图。

图中标号：1为改性沥青制作罐，2为SBS称重上料系统，3为第一沥青泵，4为多级高剪切乳化机，5为水加热器，6为乳化剂计量罐，7为胶乳计量罐，8为盐酸计量罐，9为乳化剂称重系统，10为胶乳称重系统，11为盐酸称重系统，12为乳化液输送泵，13为胶乳输送泵，14为盐酸输送泵，15为皂液配置罐，16为皂液输送泵，17为降温换热器，18为改性乳化沥青储存罐，19为第二沥青泵。

具体实施方式

本发明提供的改性沥青生产装置，其配套设备的结构如下：

1.改性沥青制作罐1：为钢制圆筒状容器，内置导热油加热盘管，外加保温材料，容积2.5～3.5m³左右。内置市购的一台高剪切乳化机和二台高速分散搅拌器。

2.SBS称重上料系统2：为市购称重上料系统，用于给改性沥青制作罐添加SBS改性剂。

3.第一沥青泵3和第二沥青泵19：为市购的螺杆沥青泵。

4.多级高剪切乳化机4：为市购多级高剪切乳化机，功率55KW左右。

5.水加热器5：为不锈钢板式换热器，一侧走改性沥青，一侧走自来水，外加保温材料，换热面积25～35m²左右。

6.乳化剂计量罐6：为不锈钢圆筒状容器，容积0.5～0.7m³左右。

7.胶乳计量罐7：为不锈钢圆筒状容器，容积0.5～0.7m³左右。

8.盐酸计量罐8：为不锈钢圆筒状容器，容积0.5～0.7m³左右。

9.称重系统9、10、11：为市购称重系统，分别用于SBS、SBR和盐酸的称重计量。

10.乳化液输送泵12：为不锈钢容积泵，功率3-10KW，可市购。

11.胶乳液输送泵13：为不锈钢容积泵，功率3-10KW，可市购。

12.盐酸输送泵14：为不锈钢容积泵，功率3-10KW，可市购。

13.皂液配置罐15：为不锈钢圆筒状容器，装有搅拌器及导热油加热盘管，并有外部保温，容积2.5～3.5m³左右，可市购。

14.皂液输送泵16：为不锈钢容积泵，功率3-10KW，可市购。

15.降温换热器17：为不锈钢板式换热器，一侧走改性乳化沥青，一侧走自来水，外加保温材料，换热面积45～55m²左右，可市购。

16.改性乳化沥青储存罐18：为钢制圆筒状容器，内置导热油加热盘管，罐内安装搅拌器，外加保温材料，容积25～35m³左右。

上述配件按图2所示进行连接组装。

本发明采用的道路沥青(基质沥青)是标号为70^#、90^#的道路沥青。

所用的改性剂是线性SBS，苯乙烯和丁二烯聚合物，分子量10-20万，可市购。

所用的胶乳是改性沥青专用的SBR胶乳，可市购。

所用的乳化剂是乳化沥青专用乳化剂，可市购。

所用的盐酸由市场购得。

本发明提供SBS改性乳化沥青生产装置，制备SBS改性乳化沥青的工艺流程如附图1所示。其中，储存罐的道路基质沥青，温度为150℃-180℃；加入改性沥青制作罐1，SBS和稳定剂由SBS称重上料系统加入改性沥青制作罐1，经过罐内高剪切乳化机和高速分散搅拌器的作用50分钟～70分钟，由第一沥青泵3抽入多级高剪切乳化机4，与同时由皂液输送泵16从皂液配置罐15抽入的皂液，在多级高剪切乳化机4内，剪切、混合、乳化，制成SBS改性乳化沥青。再经过降温换热器17，使温度降至99℃以下，送入改性乳化沥青储存罐18，经过第二沥青泵19装入运输车辆。

根据不同乳化沥青生产的需要，乳化剂经过乳化剂计量罐6与乳化剂称重系统9和乳化液输送泵12、胶乳经过胶乳计量罐7与胶乳称重系统10和胶乳液输送泵13、盐酸经过盐酸计量罐8与盐酸称重系统11和盐酸输送泵14分别送入皂液配置罐15，再由皂液输送泵16送入多级高剪切乳化机4。

本发明提供的SBS改性乳化沥青生产装置若要提高生产能力，或达到连续化生产的需要，只需增加改性沥青制作罐1和皂液配置罐15，再提高多级高剪切乳化机4的功率就可实现。

本发明SBS改性乳化沥青生产装置，不限于上述实施例。

Claims (2)

1.一种SBS改性乳化沥青的生产装置，其特征在于由改性沥青制作罐、多级高剪切乳化机、皂液配置罐、水加热器、降温换热器、改性乳化沥青储存罐、盐酸计量罐、胶乳计量罐、乳化剂计量罐、多种物料输送泵和沥青泵以及多个称重系统管道连接组成；其中，改性沥青制作罐(1)上部内置2台分散式搅拌机和一台立式高剪切机，且内置导热油加热盘管，改性沥青制作罐(1)的上部通过管道分别与SBS称重上料系统(2)和基质沥青储存罐相连，其下部通过管道依次与第一沥青泵(3)和多级高剪切乳化机(4)的输入口相连；皂液配置罐(15)的下口通过管道依次与皂液输送泵(16)和多级高剪切乳化机(4)的入口相连；多级高剪切乳化机(4)的出口与降温换热器(17)的顶部相连；降温换热器(17)与水加热器(5)相连，水加热器(5)分别与乳化剂计量罐(6)、胶乳计量罐(7)、盐酸计量罐(8)、皂液配置罐(15)管道相连；乳化剂计量罐(6)、胶乳计量罐(7)、盐酸计量罐(8)分别设有各自的称重系统，并且其下部分别通过管道与各自的输送泵相连，然后通过管道分别连接到皂液配置罐(15)；降温换热器(17)下部通过管道与改性乳化沥青储存罐(18)的上部相连。

2.一种利用权利要求1所述装置生产SBS改性乳化沥青的生产方法，其特征在于具体步骤如下：

储存罐的道路基质沥青，温度为150℃-180℃，加入改性沥青制作罐(1)；SBS和稳定剂由SBS称重上料系统(2)加入改性沥青制作罐(1)，经过罐内高剪切乳化机和高速分散搅拌器的作用50分钟～70分钟，由第一沥青泵(3)抽入多级高剪切乳化机(4)，与同时由皂液输送泵(16)从皂液配置罐(15)抽入的皂液，在多级高剪切乳化机(4)内，剪切、混合、乳化，制成SBS改性乳化沥青；再经过降温换热器(17)，使温度降至99℃以下，送入改性乳化沥青储存罐(18)，经过第二沥青泵(19)装入运输车辆。

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