CN105778534A - 一种道路用乳化生物沥青及其制备装置和制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种道路用乳化生物沥青，由以下重量份的原料制成：生物质重油10～30份，基质沥青60～84份，甲醇4～6份，乳化剂1～5份，稳定剂0.2～0.8份，酸度调节剂0.1～0.5份，水90～95份；该乳化生物沥青成本低且性能优良；本发明还公开了一种道路用乳化生物沥青制备装置，包括生物沥青制备仓、生物质重油改良仓、乳化皂液配制仓和生物沥青乳化装置，该装置结构简单且操作简便，使用效果好；同时，本发明还公开了一种道路用乳化生物沥青制备方法，包括基质沥青加热、生物质重油改良、生物沥青制备、乳化皂液配制和生物沥青乳化五个步骤，该方法步骤简单、设计合理且操作简易，所制备乳化生物沥青性能优良。

Description

一种道路用乳化生物沥青及其制备装置和制备方法

技术领域

本发明属于沥青材料制备技术领域，尤其是涉及一种道路用乳化生物沥青及其制备装置和制备方法。

背景技术

近年来，随着公路建设的高速发展，道路用乳化沥青的需求量也大大增加。乳化沥青是指把沥青加热熔融，在剪切、粉碎、研磨等机械搅拌作用力下，以细小的微粒分散于含有乳化剂及其助剂的水溶液中，形成均匀稳定的多项分散体系。乳化沥青作为道路建设和公路养护材料具有诸多优势，如节能环保、提高道路质量、降低养护成本以及延长施工时间等。如今乳化沥青在交通运输领域应用越来越广泛，受到的重视程度也日益提高，目前乳化沥青在透层油和透层油封层、撒布封层、冷再生、改性封层、冷拌坑槽修补、粘结封层、道路裂缝修补、防护层等方面有很广泛的应用，并且取得了非常好的工程和经济效果。

对于乳化沥青，因为其主要是在常温下或者较低的高温下制备和施工，对沥青的高温抗老化性能要求并不苛刻。因此，若将生物沥青进行乳化，然后制备成乳化生物沥青，这样既可以避免生物沥青的严重老化，也节约了沥青用量，节省了沥青成本，还减少了能源的损耗，同时也可以充分发挥生物沥青和乳化沥青各自的优势，具有非常广阔的前景。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种，其成本低、制备简便且性能优良，具有高温性能好、温度敏感性低、流动性好等优点，能充分发挥生物沥青和乳化沥青各自的优势。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种道路用乳化生物沥青，其特征在于：由以下重量份的原料制成：生物质重油10～30份，基质沥青60～84份，甲醇4～6份，乳化剂1～5份，稳定剂0.2～0.8份，酸度调节剂0.1～0.5份，水90～95份。

上述一种道路用乳化生物沥青，其特征是：所述乳化剂为阳离子沥青乳化剂，所述稳定剂为有机稳定剂，所述基质沥青为90号沥青。

上述一种道路用乳化生物沥青，其特征是：所述生物质重油为将生物质油提取汽油与柴油后的剩余重质油且其比重为0.82～0.95；所述生物质油为由生物质经热解制得的液体油。

同时，本发明还公开了一种结构简单、设计合理且加工制作及使用操作简便、使用效果好的道路用乳化生物沥青制备装置，其特征在于：包括生物沥青制备仓、对生物质重油与甲醇进行混合并加热以对生物质重油进行改良的生物质重油改良仓、对乳化皂液进行配制的乳化皂液配制仓和将生物沥青与所述乳化皂液均匀混合以对所述生物沥青进行乳化的生物沥青乳化装置，所述生物质重油改良仓支撑于生物沥青制备仓上方；所述生物沥青乳化装置包括乳化腔、与乳化腔的进料口连接的进料腔和对乳化腔内的所述生物沥青与所述乳化皂液进行搅拌与碎磨的碎磨机构，所述碎磨机构安装在乳化腔内；所述生物沥青制备仓的出料口通过沥青输送管与所述进料腔连通，所述沥青输送管上装有电动泵；所述乳化皂液配制仓的出液口通过皂液输送管与所述进料腔连通；所述进料腔的出料口上装有出料管，所述进料腔的下部侧壁上开有用于与乳化腔的进料口连接的下部开口；所述生物质重油改良仓包括第一仓体、安装在所述第一仓体内的搅拌装置和安装在所述第一仓体上的第一加热装置；所述生物沥青制备仓包括第二仓体、安装在所述第二仓体内部的搅拌机构和安装在所述第二仓体上的第二加热装置，所述乳化皂液配制仓包括第三仓体和安装在所述第三仓体上的第三加热装置。

上述道路用乳化生物沥青制备装置，其特征是：所述乳化皂液配制仓位于生物沥青制备仓的斜上方，所述沥青输送管为L形管且其出料口位于所述进料腔的进料口上方；所述皂液输送管为由上至下逐渐向所述进料腔一侧倾斜的倾斜管；所述进料腔为呈竖直向布设的漏斗。

上述道路用乳化生物沥青制备装置，其特征是：还包括控制器，所述第一加热装置和第三加热装置均为电加热装置；所述电动泵、第一加热装置和第三加热装置均由控制器进行控制；所述搅拌机构由搅拌驱动机构进行驱动，所述搅拌机构与搅拌驱动机构之间通过传动机构进行传动连接；所述搅拌驱动机构为电机且其由控制器进行控制；所述碎磨机构由碎磨驱动机构进行驱动，所述碎磨机构与碎磨驱动机构传动连接；所述碎磨驱动机构为电机且其由控制器进行控制；所述第一仓体、所述第二仓体和所述第三仓体内均装有与控制器连接的温度检测单元；

所述第一仓体、所述第二仓体和所述第三仓体的结构均相同且三者均为上部开口的立方体仓体，所述立方体仓体包括外仓和套装在所述外仓内的内仓；所述第一加热装置布设在所述第一仓体中外仓与内仓之间的空腔内，所述第二加热装置布设在所述第二仓体中外仓与内仓之间的空腔内；所述第三加热装置布设在所述第二仓体中外仓与内仓之间的空腔内。

上述道路用乳化生物沥青制备装置，其特征是：所述碎磨机构包括呈水平布设的第一搅拌轴和同轴安装在所述第一搅拌轴上的磨轮，所述乳化腔呈水平布设。

上述道路用乳化生物沥青制备装置，其特征是：还包括平移车，所述平移车包括车架、安装在所述车架底部的行走机构和安装在所述车架上的车厢；所述生物沥青制备仓、生物质重油改良仓、乳化皂液配制仓、所述生物沥青乳化装置、沥青输送管和电动泵均安装在车厢内，所述车厢底部开有供出料管安装的通孔。

另外，本发明还公开了一种方法步骤简单、设计合理且操作简易、所制备乳化生物沥青性能优良的道路用乳化生物沥青制备方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

步骤一、基质沥青加热：将基质沥青装入生物沥青制备仓后，采用第二加热装置将所述基质沥青加热至温度T1并保温，其中温度T1＝140℃～160℃；

步骤二、生物质重油改良：将生物质重油与甲醇装入生物质重油改良仓后，采用第一加热装置加热至温度T2，再采用搅拌装置进行搅拌直至甲醇完全溶解于生物质重油中，获得改良后生物质重油；其中，T2＝55℃～65℃，搅拌速度为50rpm～300rpm；

步骤三、生物沥青制备：将步骤二中所获得的改良后生物质重油加入生物沥青制备仓，并采用搅拌机构进行连续搅拌直至所述改良后生物质重油与所述基质沥青均匀混合，制得生物沥青；搅拌速度为500rpm～2000rpm；

步骤四、乳化皂液配制：将水加入乳化皂液配制仓内，并采用第三加热装置加热至温度T3；再将乳化剂、稳定剂和酸度调节剂均加入水中，待乳化剂、稳定剂和酸度调节剂与水均匀混合后，制得乳化皂液；其中，温度T3＝50℃～60℃；

步骤五、生物沥青乳化：通过皂液输送管将步骤四中制得的所述乳化皂液送入所述进料腔内，采用碎磨机构对所述乳化皂液进行搅拌；再通过沥青输送管将步骤三中制得的所述生物沥青送入所述进料腔内，采用碎磨机构对所述生物沥青与所述乳化皂液进行搅拌与碎磨，制得乳化生物沥青。

上述道路用乳化生物沥青制备方法，其特征是：步骤二中搅拌时间为0.5h～1.5h，步骤三中搅拌时间为15min～30min；

步骤五中采用碎磨机构对所述生物沥青与所述乳化皂液进行搅拌与碎磨时，搅拌时间为15min～30min，搅拌速度为2000rpm～5000rpm。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、所制备的乳化生物沥青成本低且制备简便，所需原料种类少。

2、所制备的乳化生物沥青性能优良，具有高温性能好、温度敏感性低、流动性好等优点，能充分发挥生物沥青和乳化沥青各自的优势，能有效解决现有生物沥青存在的高温性能较弱、温度敏感性强以及传统道路沥青存在的价格昂贵等问题。本发明制备到的乳化生物沥青性能完全符合国家标准要求，不仅制备工艺简单、成本低廉，而且能更好地利用可再生的生物资源。该乳化生物沥青由以下重量百分比的原料制成：由以下重量份的原料制成：生物质重油10～30份，基质沥青60～84份，甲醇4～6份，乳化剂1～5份，稳定剂0.2～0.8份，酸度调节剂0.1～0.5份，水10～30份；

将生物质重油配合石油沥青(即基质沥青)和乳化皂液制备成乳化生物沥青，生物质重油与石油沥青在化学组成上具备良好的相容性与稳定性。其中，生物质重油加热后为液体，不需要专门的研磨设备即可容易地与石油沥青均匀混合。并且，制备过程简单，所用设备成本较低，能有效降低工程造价。

3、生物质重油为一种可再生生物资源，所制备的乳化生物沥青的蒸发残留物的针入度、延度、软化点等均符合国家标准要求，其粘度、储存稳定性符合规范要求，并且制备简便、成本低廉，能有效利用可再生生物资源，使生物质重油的应用面更宽，应用前景更广阔。。

4、所采用的乳化生物沥青制备装置结构简单、设计合理且安装及使用操作简便，投入成本较低，安装紧凑，占用空间较小。

5、所采用乳化生物沥青制备装置的参数调整简便，能对加热温度、加热时间、搅拌持续时间和搅拌转速等参数进行调整，并且通过控制器进行简易控制，能精确控制搅拌时间和搅拌转速，并设置有温度传感器，能对加热温度进行有效监测，使得乳化生物沥青的制备过程易于控制，并能有效保证乳化生物沥青的质量。

6、所采用的乳化生物沥青制备装置移动简便，能满足实验室和现场施工需求，安全环保，对外界环境污染小。

7、所采用的乳化生物沥青制备装置使用效果好且实用价值高，外形美观且环保，极大程度上方便了乳化生物沥青的制备过程，并且制备过程易于控制，具有制备效率高、操作方便等优点，同时设置有碎磨机构，能有效保证所制备乳化生物沥青的性能，并能有效解决现有沥青制备装置存在的比较粗放、效率不高、原料掺配比例不能精确控制严重影响沥青性能等问题。

8、所采用的制备方法步骤简单、设计合理且操作简易，所制备如花生物沥青性能优良，包括基质沥青加热、生物质重油改良、生物沥青制备、乳化皂液配制和生物沥青乳化五个步骤，各步骤的工艺参数设计合理且实现方便、控制简易，能有效保证所制备乳化生物沥青的性能，并且制备过程安全、可靠。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明道路用乳化生物沥青制备装置的结构示意图。

图2为本发明道路用乳化生物沥青制备装置的电路原理框图。

图3为本发明道路用乳化生物沥青制备方法的流程框图。

附图标记说明:

1—生物质重油改良仓；2—第一加热装置；3—搅拌装置；

4—排液管；5—生物沥青制备仓；6—第二加热装置；

7—搅拌机构；8—搅拌驱动机构；9—行走轮；

10—电动泵；11—漏斗；12—碎磨机构；

13—碎磨驱动机构；14—第二阀门；15—扶手；

16—控制器；17—皂液输送管；18—配料室；

19—乳化皂液配制仓；20—出料管；21—乳化腔；

22—沥青输送管；23—第三加热装置；24—车厢；

25—第一阀门。

具体实施方式

实施例1

本实施例中，所制备的道路用乳化生物沥青，由以下重量份的原料制成：生物质重油200g，基质沥青740g，甲醇45g，乳化剂20g，稳定剂4g，酸度调节剂1g，水900g。

其中，生物质重油和水的重量相同。

实际对道路用乳化生物沥青进行制备时，可根据具体需要，对上述原料的质量百分比进行相应调整。

本实施例中，所述基质沥青为90号沥青。

本实施例中，所述生物质重油为将生物质油提取汽油与柴油后的剩余重质油且其比重为0.82～0.95；所述生物质油为由生物质经热解制得的液体油。

并且，所述生物质为木屑、玉米杆、棉花杆或麦秸秆。

本实施例中，所述生物质为木屑。

实际使用时，所述乳化剂为阳离子沥青乳化剂，所述稳定剂为有机稳定剂。

本实施例中，所述乳化剂为烷基胺类阳离子乳化剂。

实时制备时，所述乳化剂也可以为其它类型的阳离子沥青乳化剂。

本实施例中，所述酸度调节剂为盐酸。

实际使用时，所述酸度调节剂也可以为甲酸、醋酸等其它类型的酸度调节剂。

本实施例中，所述有机稳定剂为聚乙烯醇。实际制备时，所述有机稳定剂也可以采用甲基纤维素、聚丙烯酰胺、糊精、MP废液等。

如图1、图2所示的一种道路用乳化生物沥青制备装置，包括生物沥青制备仓5、对生物质重油与甲醇进行混合并加热以对生物质重油进行改良的生物质重油改良仓1、对乳化皂液进行配制的乳化皂液配制仓19和将生物沥青与所述乳化皂液均匀混合以对所述生物沥青进行乳化的生物沥青乳化装置，所述生物质重油改良仓1支撑于生物沥青制备仓5上方；所述生物沥青乳化装置包括乳化腔21、与乳化腔21的进料口连接的进料腔和对乳化腔21内的所述生物沥青与所述乳化皂液进行搅拌与碎磨的碎磨机构12，所述碎磨机构12安装在乳化腔21内；所述生物沥青制备仓5的出料口通过沥青输送管22与所述进料腔连通，所述沥青输送管22上装有电动泵10；所述乳化皂液配制仓19的出液口通过皂液输送管17与所述进料腔连通；所述进料腔的出料口上装有出料管20，所述进料腔的下部侧壁上开有用于与乳化腔21的进料口连接的下部开口；所述生物质重油改良仓1包括第一仓体、安装在所述第一仓体内的搅拌装置3和安装在所述第一仓体上的第一加热装置2；所述生物沥青制备仓5包括第二仓体、安装在所述第二仓体内部的搅拌机构7和安装在所述第二仓体上的第二加热装置6，所述乳化皂液配制仓19包括第三仓体和安装在所述第三仓体上的第三加热装置23。

本实施例中，所述乳化皂液配制仓19位于生物沥青制备仓5的斜上方，所述沥青输送管22为L形管且其出料口位于所述进料腔的进料口上方；所述皂液输送管17为由上至下逐渐向所述进料腔一侧倾斜的倾斜管。

同时，本发明所述的道路用乳化生物沥青制备装置，还包括控制器16，所述第一加热装置2和第三加热装置23均为电加热装置；所述电动泵10、第一加热装置2和第三加热装置23均由控制器16进行控制。

本实施例中，所述搅拌机构7由搅拌驱动机构8进行驱动，所述搅拌机构7与搅拌驱动机构8之间通过传动机构进行传动连接；所述搅拌驱动机构8为电机且其由控制器16进行控制；所述碎磨机构12由碎磨驱动机构13进行驱动，所述碎磨机构12与碎磨驱动机构13传动连接；所述碎磨驱动机构13为电机且其由控制器16进行控制。

本实施例中，所述第一仓体、所述第二仓体和所述第三仓体均呈水平布设；所述搅拌机构7位于所述第二仓体的内侧下部，所述搅拌机构7包括第二搅拌轴和多个均安装在所述第二搅拌轴上的搅拌桨，多个所述搅拌桨沿圆周方向均匀布设，所述第二搅拌轴通过轴承安装在所述第二仓体底部，所述第二仓体底部开有供所述第二搅拌轴安装的安装孔。

并且，所述第一仓体、所述第二仓体和所述第三仓体的结构均相同且三者均为上部开口的立方体仓体，所述立方体仓体包括外仓和套装在所述外仓内的内仓；所述第一加热装置2布设在所述第一仓体中外仓与内仓之间的空腔内，所述第二加热装置6布设在所述第二仓体中外仓与内仓之间的空腔内；所述第三加热装置23布设在所述第二仓体中外仓与内仓之间的空腔内。

本实施例中，所述第一加热装置2和第三加热装置23均为加热电阻丝。

本实施例中，所述第二加热装置6包括注入所述第二仓体中外仓与内仓之间的空腔内的导热油。

本实施例中，所述碎磨机构12包括呈水平布设的第一搅拌轴和同轴安装在所述第一搅拌轴上的磨轮，所述乳化腔21呈水平布设。

实际安装时，所述第一搅拌轴与所述碎磨驱动机构13的动力输出轴同桌连接。

实际使用时，所述碎磨机构12也可以采用常规胶体磨的动磨轮。

本实施例中，本发明所述的道路用乳化生物沥青制备装置，还包括平移车，所述平移车包括车架、安装在所述车架底部的行走机构和安装在所述车架上的车厢24；所述生物沥青制备仓5、生物质重油改良仓1、乳化皂液配制仓19、所述生物沥青乳化装置、沥青输送管22和电动泵10均安装在车厢24内，所述车厢24底部开有供出料管20安装的通孔。

实际安装时，所述搅拌驱动机构8位于所述第二仓体底部且其安装于车厢24内。

本实施例中，所述行走机构包括前后两个行走轮9，两个所述行走轮9分别安装在所述车架的前后侧底部。

本实施例中，所述生物沥青制备仓5和生物质重油改良仓1均安装在车厢24的内部前侧，所述乳化皂液配制仓19安装在车厢24的内部后侧，所述碎磨驱动机构13位于乳化皂液配制仓19下方，所述进料腔位于生物沥青制备仓5与乳化皂液配制仓19之间。

实际使用时，可根据具体需要，对生物沥青制备仓5、生物质重油改良仓1和乳化皂液配制仓19在车厢24内的安装位置进行相应调整。

本实施例中，所述进料腔为呈竖直向布设的漏斗11。

并且，所述乳化腔21位于漏斗11的后侧下部。

本实施例中，所述出料管20上装有第一阀门25。所述乳化皂液配制仓19的后侧底部装有排液管4，所述排液管4伸出至车厢24外侧且其上装有第二阀门14。所述排液管4的作用在于排除多余的乳化皂液。

本实施例中，所述出料管20为双通管道。

实际安装时，所述控制器16布设在车厢24的后侧壁上。

本实施例中，所述车厢24的后侧壁上装有扶手15。因而，所述平移车为手推车，实际使用时，所述平移车也可以为电动车。

本实施例中，所述搅拌装置3安装在所述第一仓体的内侧下部且其为磁悬浮搅拌装置。

本实施例中，并且，所述磁悬浮搅拌装置由控制器16进行控制。

所述第一仓体、所述第二仓体和所述第三仓体内均装有与控制器16连接的温度检测单元。

本实施例中，所述第三仓体的内侧上部设置有多个配料室18。

并且，所述配料室18为用于盛放乳化剂、稳定剂或酸度调节剂的腔室。

本实施例中，采用碎磨机构12对所述生物沥青与所述乳化皂液进行搅拌与碎磨时，在碎磨机构12的搅拌作用下，对所述生物沥青与所述乳化皂液进行均匀混合，并且搅拌过程中对所述生物沥青进行剪切、研磨和振荡。因而，通过碎磨机构12进行剪切、研磨和振荡，使制备成的乳化生物沥青呈颗粒状。

因而，所述乳化腔21为碎磨腔。

实际使用过程中，所述导热油用于加热与保温。

如图3所示的一种道路用乳化生物沥青制备方法，包括以下步骤：

步骤一、基质沥青加热：将基质沥青装入生物沥青制备仓5后，采用第二加热装置6将所述基质沥青加热至温度T1并保温，其中温度T1＝150℃；

步骤二、生物质重油改良：将生物质重油与甲醇装入生物质重油改良仓1后，采用第一加热装置2加热至温度T2，再采用搅拌装置3进行搅拌直至甲醇完全溶解于生物质重油中，获得改良后生物质重油；其中，T2＝60℃，搅拌速度为150rpm；

步骤三、生物沥青制备：将步骤二中所获得的改良后生物质重油加入生物沥青制备仓5，并采用搅拌机构7进行连续搅拌直至所述改良后生物质重油与所述基质沥青均匀混合，制得生物沥青；搅拌速度为1000rpm；

步骤四、乳化皂液配制：将水加入乳化皂液配制仓19内，并采用第三加热装置23加热至温度T3；再将乳化剂、稳定剂和酸度调节剂均加入水中，待乳化剂、稳定剂和酸度调节剂与水均匀混合后，制得乳化皂液；其中，温度T3＝55℃；

步骤五、生物沥青乳化：通过皂液输送管17将步骤四中制得的所述乳化皂液送入所述进料腔内，采用碎磨机构12对所述乳化皂液进行搅拌；再通过沥青输送管22将步骤三中制得的所述生物沥青送入所述进料腔内，采用碎磨机构12对所述生物沥青与所述乳化皂液进行搅拌与碎磨，制得乳化生物沥青。

因而，先将所述乳化皂液送入所述进料腔内，再将所述生物沥青送入所述进料腔内。本实施例中，将述乳化皂液送入所述进料腔内且采用碎磨机构12对所述乳化皂液搅拌1min～2min后，再通过沥青输送管22将步骤三中制得的所述生物沥青送入所述进料腔内。

本实施例中，采用碎磨机构12对所述生物沥青与所述乳化皂液进行搅拌与碎磨时，在碎磨机构12的搅拌作用下，对所述生物沥青与所述乳化皂液进行均匀混合，并且搅拌过程中对所述生物沥青进行剪切、研磨和振荡。

因而，所述乳化腔21为碎磨腔。

本实施例中，步骤二中搅拌时间为1h，步骤三中搅拌时间为22min；

本实施例中，步骤五中采用碎磨机构12对所述生物沥青与所述乳化皂液进行搅拌与碎磨时，搅拌时间为22min，搅拌速度为3000rpm。

实际制备时，可根据具体需要，对T1、T2和T3的取值大小进行相应调整。并且，根据具体需要，对步骤二中的搅拌速度和搅拌时间、步骤三中的搅拌速度和搅拌时间以及步骤五中的搅拌速度和搅拌时间分别进行相应调整。

本实施例中，步骤五中进行生物沥青乳化时，先通过皂液输送管17将步骤四中制得的所述乳化皂液送入所述进料腔内，待所述乳化皂液进入乳化腔21后，启动碎磨机构12对所述乳化皂液搅拌50s～80s；之后，通过沥青输送管22将步骤三中制得的所述生物沥青送入所述进料腔内，待所述生物沥青进入乳化腔21后，采用碎磨机构12对所述生物沥青与所述乳化皂液进行搅拌与碎磨，制得乳化生物沥青。

本实施例中，所制备乳化生物沥青的实验测试指标，见表1：

表1乳化生物沥青实验测试指标表

实施例2

本实施例中，所制备的乳化生物沥青由以下重量百分比的原料制成：由以下重量份的原料制成：生物质重油200g，基质沥青700g，甲醇50g，乳化剂40g，稳定剂6g，酸度调节剂4g，水950g。

本实施例中，所采用的制备装置与实施例1相同。

本实施例中，所采用的制备方法与实施例1不同的是：步骤一中温度T1＝140℃；步骤二中T2＝55℃，搅拌速度为250rpm，搅拌时间为1.5h；步骤三中搅拌速度为2000rpm，搅拌时间为15min；步骤四中T3＝50℃；步骤五中采用碎磨机构12对所述生物沥青与所述乳化皂液进行搅拌与碎磨时，搅拌时间为15min，搅拌速度为5000rpm。

本实施例中，所采用制备方法的其余步骤和工艺参数均与实施例1相同。

本实施例中，所制备乳化生物沥青的实验测试指标，见表2：

表2乳化生物沥青实验测试指标表

实施例3

本实施例中，所制备的乳化生物沥青由以下重量百分比的原料制成：由以下重量份的原料制成：生物质重油100g，基质沥青800g，甲醇40g，乳化剂50g，稳定剂6g，酸度调节剂4g，水920g。

本实施例中，所采用的制备装置与实施例1相同。

本实施例中，所采用的制备方法与实施例1不同的是：步骤一中温度T1＝160℃；步骤二中T2＝65℃，搅拌速度为300rpm，搅拌时间为0.5h；步骤三中搅拌速度为500rpm，搅拌时间为30min；步骤四中T3＝60℃；步骤五中采用碎磨机构12对所述生物沥青与所述乳化皂液进行搅拌与碎磨时，搅拌时间为30min，搅拌速度为2000rpm。

本实施例中，所采用制备方法的其余步骤和工艺参数均与实施例1相同。

本实施例中，所制备乳化生物沥青的实验测试指标，见表3：

表3乳化生物沥青实验测试指标表

实施例4

本实施例中，所制备的乳化生物沥青由以下重量百分比的原料制成：由以下重量份的原料制成：生物质重油290g，基质沥青600g，甲醇50g，乳化剂50g，稳定剂6g，酸度调节剂4g，水900g。

本实施例中，所采用的制备装置与实施例1相同。

本实施例中，所采用的制备方法与实施例1不同的是：步骤一中温度T1＝155℃；步骤二中T2＝60℃，搅拌速度为100rpm，搅拌时间为1h；步骤三中搅拌速度为1500rpm，搅拌时间为25min；步骤四中T3＝55℃；步骤五中采用碎磨机构12对所述生物沥青与所述乳化皂液进行搅拌与碎磨时，搅拌时间为25min，搅拌速度为4000rpm。

本实施例中，所采用制备方法的其余步骤和工艺参数均与实施例1相同。

本实施例中，所制备乳化生物沥青的实验测试指标，见表4：

表4乳化生物沥青实验测试指标表

实施例5

本实施例中，所制备的乳化生物沥青由以下重量百分比的原料制成：由以下重量份的原料制成：生物质重油300g，基质沥青623g，甲醇60g，乳化剂10g，稳定剂2g，酸度调节剂5g，水900g。

本实施例中，所采用的制备装置与实施例1相同。

本实施例中，所采用的制备方法与实施例1不同的是：步骤一中温度T1＝145℃；步骤二中T2＝60℃，搅拌速度为50rpm，搅拌时间为1.5h；步骤五中采用碎磨机构12对所述生物沥青与所述乳化皂液进行搅拌与碎磨时，搅拌时间为15min，搅拌速度为2500rpm。

本实施例中，所采用制备方法的其余步骤和工艺参数均与实施例1相同。

本实施例中，所制备乳化生物沥青的实验测试指标，见表5：

表5乳化生物沥青实验测试指标表

实施例6

本实施例中，所制备的乳化生物沥青由以下重量百分比的原料制成：由以下重量份的原料制成：生物质重油250g，基质沥青610g，甲醇50g，乳化剂30g，稳定剂8g，酸度调节剂2g，水950g。

本实施例中，所采用的制备装置与实施例1相同。

本实施例中，所采用的制备方法与实施例1不同的是：步骤一中温度T1＝150℃；步骤二中T2＝60℃，搅拌速度为50rpm，搅拌时间为1.5h；步骤五中采用碎磨机构12对所述生物沥青与所述乳化皂液进行搅拌与碎磨时，搅拌时间为15min，搅拌速度为2500rpm。

本实施例中，所采用制备方法的其余步骤和工艺参数均与实施例1相同。

本实施例中，所制备乳化生物沥青的实验测试指标，见表6：

表6乳化生物沥青实验测试指标表

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (10)

1.一种道路用乳化生物沥青，其特征在于：由以下重量份的原料制成：生物质重油10～30份，基质沥青60～84份，甲醇4～6份，乳化剂1～5份，稳定剂0.2～0.8份，酸度调节剂0.1～0.5份，水90～95份。

2.按照权利要求1所述的一种道路用乳化生物沥青，其特征在于：所述乳化剂为阳离子沥青乳化剂，所述稳定剂为有机稳定剂，所述基质沥青为90号沥青。

3.按照权利要求1或2所述的一种道路用乳化生物沥青，其特征在于：所述生物质重油为将生物质油提取汽油与柴油后的剩余重质油且其比重为0.82～0.95；所述生物质油为由生物质经热解制得的液体油。

4.一种对如权利要求1所述道路用乳化生物沥青进行制备的装置，其特征在于：包括生物沥青制备仓(5)、对生物质重油与甲醇进行混合并加热以对生物质重油进行改良的生物质重油改良仓(1)、对乳化皂液进行配制的乳化皂液配制仓(19)和将生物沥青与所述乳化皂液均匀混合以对所述生物沥青进行乳化的生物沥青乳化装置，所述生物质重油改良仓(1)支撑于生物沥青制备仓(5)上方；所述生物沥青乳化装置包括乳化腔(21)、与乳化腔(21)的进料口连接的进料腔和对乳化腔(21)内的所述生物沥青与所述乳化皂液进行搅拌与碎磨的碎磨机构(12)，所述碎磨机构(12)安装在乳化腔(21)内；所述生物沥青制备仓(5)的出料口通过沥青输送管(22)与所述进料腔连通，所述沥青输送管(22)上装有电动泵(10)；所述乳化皂液配制仓(19)的出液口通过皂液输送管(17)与所述进料腔连通；所述进料腔的出料口上装有出料管(20)，所述进料腔的下部侧壁上开有用于与乳化腔(21)的进料口连接的下部开口；所述生物质重油改良仓(1)包括第一仓体、安装在所述第一仓体内的搅拌装置(3)和安装在所述第一仓体上的第一加热装置(2)；所述生物沥青制备仓(5)包括第二仓体、安装在所述第二仓体内部的搅拌机构(7)和安装在所述第二仓体上的第二加热装置(6)，所述乳化皂液配制仓(19)包括第三仓体和安装在所述第三仓体上的第三加热装置(23)。

5.按照权利要求4所述的装置，其特征在于：所述乳化皂液配制仓(19)位于生物沥青制备仓(5)的斜上方，所述沥青输送管(22)为L形管且其出料口位于所述进料腔的进料口上方；所述皂液输送管(17)为由上至下逐渐向所述进料腔一侧倾斜的倾斜管；所述进料腔为呈竖直向布设的漏斗(11)。

6.按照权利要求4或5所述的装置，其特征在于：还包括控制器(16)，所述第一加热装置(2)和第三加热装置(23)均为电加热装置；所述电动泵(10)、第一加热装置(2)和第三加热装置(23)均由控制器(16)进行控制；所述搅拌机构(7)由搅拌驱动机构(8)进行驱动，所述搅拌机构(7)与搅拌驱动机构(8)之间通过传动机构进行传动连接；所述搅拌驱动机构(8)为电机且其由控制器(16)进行控制；所述碎磨机构(12)由碎磨驱动机构(13)进行驱动，所述碎磨机构(12)与碎磨驱动机构(13)传动连接；所述碎磨驱动机构(13)为电机且其由控制器(16)进行控制；所述第一仓体、所述第二仓体和所述第三仓体内均装有与控制器(16)连接的温度检测单元；

所述第一仓体、所述第二仓体和所述第三仓体的结构均相同且三者均为上部开口的立方体仓体，所述立方体仓体包括外仓和套装在所述外仓内的内仓；所述第一加热装置(2)布设在所述第一仓体中外仓与内仓之间的空腔内，所述第二加热装置(6)布设在所述第二仓体中外仓与内仓之间的空腔内；所述第三加热装置(23)布设在所述第二仓体中外仓与内仓之间的空腔内。

7.按照权利要求4或5所述的装置，其特征在于：所述碎磨机构(12)包括呈水平布设的第一搅拌轴和同轴安装在所述第一搅拌轴上的磨轮，所述乳化腔(21)呈水平布设。

8.按照权利要求4或5所述的装置，其特征在于：还包括平移车，所述平移车包括车架、安装在所述车架底部的行走机构和安装在所述车架上的车厢(24)；所述生物沥青制备仓(5)、生物质重油改良仓(1)、乳化皂液配制仓(19)、所述生物沥青乳化装置、沥青输送管(22)和电动泵(10)均安装在车厢(24)内，所述车厢(24)底部开有供出料管(20)安装的通孔。

9.一种对如权利要求1所述道路用乳化生物沥青进行制备的方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

步骤一、基质沥青加热：将基质沥青装入生物沥青制备仓(5)后，采用第二加热装置(6)将所述基质沥青加热至温度T1并保温，其中温度T1＝140℃～160℃；

步骤二、生物质重油改良：将生物质重油与甲醇装入生物质重油改良仓(1)后，采用第一加热装置(2)加热至温度T2，再采用搅拌装置(3)进行搅拌直至甲醇完全溶解于生物质重油中，获得改良后生物质重油；其中，T2＝55℃～65℃，搅拌速度为50rpm～300rpm；

步骤三、生物沥青制备：将步骤二中所获得的改良后生物质重油加入生物沥青制备仓(5)，并采用搅拌机构(7)进行连续搅拌直至所述改良后生物质重油与所述基质沥青均匀混合，制得生物沥青；搅拌速度为500rpm～2000rpm；

步骤四、乳化皂液配制：将水加入乳化皂液配制仓(19)内，并采用第三加热装置(23)加热至温度T3；再将乳化剂、稳定剂和酸度调节剂均加入水中，待乳化剂、稳定剂和酸度调节剂与水均匀混合后，制得乳化皂液；其中，温度T3＝50℃～60℃；

步骤五、生物沥青乳化：通过皂液输送管(17)将步骤四中制得的所述乳化皂液送入所述进料腔内，采用碎磨机构(12)对所述乳化皂液进行搅拌；再通过沥青输送管(22)将步骤三中制得的所述生物沥青送入所述进料腔内，采用碎磨机构(12)对所述生物沥青与所述乳化皂液进行搅拌与碎磨，制得乳化生物沥青。

10.按照权利要求9所述的方法，其特征在于：步骤二中搅拌时间为0.5h～1.5h，步骤三中搅拌时间为15min～30min；

步骤五中采用碎磨机构(12)对所述生物沥青与所述乳化皂液进行搅拌与碎磨时，搅拌时间为15min～30min，搅拌速度为2000rpm～5000rpm。