DE202010001568U1 - Vorrichtung zur Handhabung von Bitumen - Google Patents

Vorrichtung zur Handhabung von Bitumen Download PDF

Info

Publication number
DE202010001568U1
DE202010001568U1 DE201020001568 DE202010001568U DE202010001568U1 DE 202010001568 U1 DE202010001568 U1 DE 202010001568U1 DE 201020001568 DE201020001568 DE 201020001568 DE 202010001568 U DE202010001568 U DE 202010001568U DE 202010001568 U1 DE202010001568 U1 DE 202010001568U1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
bitumen
microwave
microwaves
die
liquefaction
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE201020001568
Other languages
English (en)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Deutsche Asphalt GmbH
Original Assignee
Deutsche Asphalt GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Deutsche Asphalt GmbH filed Critical Deutsche Asphalt GmbH
Priority to DE201020001568 priority Critical patent/DE202010001568U1/de
Publication of DE202010001568U1 publication Critical patent/DE202010001568U1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10CWORKING-UP PITCH, ASPHALT, BITUMEN, TAR; PYROLIGNEOUS ACID
    • C10C3/00Working-up pitch, asphalt, bitumen
    • C10C3/10Melting
    • C10C3/12Devices therefor

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Road Paving Machines (AREA)

Abstract

Vorrichtung zur Verflüssigung von festem, blockförmig in Behältnisse mit mindestens 10 Kilogramm Inhalt gegossenem Bitumen, die über mindestens einen Mikrowellenstrahlung auf das Bitumen richtenden Sender verfügt und die Mikrowellen einer solchen Frequenz verwendet, die auf ihrem Weg durch das Bitumen hinreichend absorbiert wird.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum einfachen Verflüssigen von Bitumen.
  • Stand der Technik
  • Bitumen ist in seiner Verarbeitung sehr temperaturabhängig, da es bei höheren Temperaturen flüssig und bei niedrigen Temperaturen starr vorliegt. Dazwischen ist ein breiter Übergangsbereich über zähflüssige und pastöse Aggregatzustände vorhanden, wobei sich über diesen Übergangsbereich von fest zu flüssig die viskoelastischen Eigenschaften von Bitumen stark verändern.
  • Um Bitumen auf weiten Strecken zu transportieren, ist es unwirtschaftlich, dies in beheizten Transporttankwagen vorzunehmen, da das Bitumen ständig auf einer Temperatur oberhalb der Pumpbarkeitstemperatur zu halten ist. Außerdem bedarf es bei diesen Transportfahrzeugen umfangreicher Sicherheitsvorkehrungen aus Umweltschutzgründen, da, z. B. im Falle eines Unfalls, durch das ausfließende Bitumen die Gefahr einer Schädigung der Umwelt gegeben ist. Im Hinblick auf die Umweltgefährdung und den hohen Energieaufwand für den Transport ist man daher immer mehr davon abgekommen, Bitumen in flüssiger Form zu transportieren.
  • Wenn nun Bitumen über weite Entfernungen zu transportieren ist, dann wird bis jetzt das Bitumen in heißer Form in Metallfässer eingefüllt und auskühlen gelassen. Die Fässer werden dann vor Ort entweder zerschnitten, um das Bitumen in kalter Form herauszubekommen oder aber sie werden erhitzt, um das Bitumen in flüssiger Form herausgießen zu können. Beide Wege sind unbefriedigend, da in jedem Fall die Einwegbehälter als Abfälle zurückbleiben, die aufgrund der Bitumenreste nur schwer wiederverwertbar bzw. entsorgbar sind.
  • Ein weiteres System des Kalttransports sieht vor, das Bitumen in Tanks in ISO-Transportcontainerabmessungen zu verfüllen, wobei das Tankinnere von einem beidseitig ankoppelbaren Rohr durchdrungen ist, welches zur Wiederverflüssigung entweder als Flammrohr oder als Thermalölleitung zur Energiezufuhr in das Tankinnere genutzt wird. Auch dieses Lager-, Transport- und Verflüssigungsverfahren ist unzureichend, da oft Tage benötigt werden, dass gesamte im Tank befindliche Bitumen auf eine Temperatur zu bringen, bei der es pumpbar ist. Des Weiteren ist der Rücklauf der Transportcontainer fast ebenso teuer, wie ihr Liefertransport.
  • In den letzten Jahren ist daher ein System ( WO 2004/048204 A1 ) auf dem Markt erschienen, das eine spezielle Abpackstation erfordert. In ihr wird das Bitumen bei ca. 110°C in eine doppelte Kunststoffverpackung aus einer als Trennstoff wirkenden PE-Folie und einer tragenden PP-Plane/Big Bag eingefüllt. Während einer anschließenden bis zu sieben Tagen dauernde Lagerung unter Luftzirkulation kann und darf das System/Bitumengebinde nicht transportiert werden. Zur Wiederverflüssigung des Bitumens wird eine große Menge an Bitumenschmelze bei 160°C vorgehalten. Die PP-Säcke werden so aufgeschnitten, dass das mit der PE-Folie verbackene Bitumen in diese Schmelze fällt und sich dort im Laufe der folgenden Stunden verflüssigt. Die PE-Folie soll sich dabei im Bitumen zersetzen.
  • Dieses System hat mehrere Nachteile:
    • 1) Die Bitumenqualität wird durch oxidative Alterung während der Wiederverflüssigung verändert.
    • 2) Die PE-Folie löst sich nicht vollständig in der Bitumenschmelze auf und muss, damit sie Pumpen und eventuell Rührwerke nicht beschädigt, wieder entnommen und teuer entsorgt werden.
    • 3) Die gelösten PE-Anteile in der Schmelze beeinflussen die Bitumenqualität.
    • 4) Das Abfüllen ist nur bei einer bestimmten Temperatur möglich.
    • 5) Die Wiederverflüssigung dauert sehr lange und hat durch die Wärmeverluste an der freien Oberfläche der Bitumenschmelze einen relativ geringen Wirkungsgrad.
  • Bei Spezialbitumen, z. B. polymermodifiziertem Bitumen oder Fugenvergussmassen, ist man dazu übergegangen, Bitumen in kleineren Einheiten von 10 kg bis 40 kg in silikonierte Kartonagen zu verpacken. Aufgrund einer dünnen Silikonschicht an der Innenseite der Kartons ist das Herauslösen des Bitumens im festen Zustand problemlos möglich. Die Verpackung kann dann problemlos entsorgt werden.
  • Bisher gibt es allerdings noch keine Vorrichtung dafür, das in Kartonagen befindliche Kaltbitumen in einer Geschwindigkeit zu verflüssigen, das z. B. die in der Straßenbauindustrie/Asphaltmischanlage benötigten Durchsatzmengen in ausreichend kurzer Zeit zur Verfügung stellt.
  • Aufgabe der Erfindung
  • Der Erfindung liegt also die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung anzugeben, mit der es möglich ist, große Bitumenmengen schnell und mit einem hohen energetischen Wirkungsgrad zu verflüssigen.
  • Darstellung der Erfindung
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch Einsatz eines speziell konzipierten Mikrowellenofens erreicht.
  • Die Verflüssigung des Bitumens erfolgt entweder
    • a.) direkt in den Behältnissen, in die der Bitumen eingefüllt ist. Dies können z. B. auch Kartonagen sein, oder
    • b.) nach der Entpackung des kalten Bitumens aus den Behältnissen. Dieses wird der Verflüssigungsanlage dann unverpackt zugegeben.
  • Um eine ausreichend gleichmäßige Erwärmung und Verflüssigung des Bitumens zu erreichen, sind geeignete Ausbreitkegel und geeignete Hohlleitermündungsabstände zu wählen. Außerdem ist eine geeignete Anordnung von Magnetrons ausreichender Stärke nötig, um das Aufschmelzen ausreichender Bitumenmengen zur Beschickung einer Asphaltmischanlage zu ermöglichen.
  • Eine gebrauchsfähige Ausführung weist mehr als 10 Kilowatt, bevorzugt mehr als 500 kW Leistung auf. Die Gesamtleistung verteilt sich dabei auf mehrere/zahlreiche um das zu erwärmende Bitumen angeordnete Einzelstrahler, z. B. von etwa 1 Kilowatt bei kleinen Anlagen und 6 Kilowatt oder 12 Kilowatt bei Großanlagen.
  • Pro Kilowatt Leistung ist man in der Lage, mehr als 12 Kilogramm Bitumen pro Stunde zu schmelzen und auf die erforderliche Temperatur zu bringen.
  • Große Anlagen oder eine größere Anzahl kleiner Anlagen ermöglichen daher die Verflüssigung auch großer Mengen Bitumen in sehr kurzer Zeit!
  • Kartonagen stellen ein mögliches Gebinde dar, in das Bitumen bei einem relativ großen Temperaturspektrum z. B. bei der Bitumenlagertemperatur von 160°C, abgefüllt werden kann. Kartonagen sind einfach und günstig in der Beschaffung und recyclebar. Der Karton wird zwar durch seine Eigenfeuchte zu Anfang stark von der Mikrowellenstrahlung angeregt, nach seiner Trocknung geht aber der Anteil an der Gesamtstrahlungsabsorption zunehmend auf das Bitumen über, wodurch dieses sich erwärmt.
  • Die Vorteile der Erfindung sind gegenüber dem herkömmlichen Verflüssigen einer Bitumenschmelze:
    • – schonende Erwärmung mit geringeren Qualitätsveränderungen innerhalb des Kaltbitumens
    • – es sind weder Rührwerk noch Umwälzpumpe nötig
    • – die Anlagentechnik ist sehr kompakt
    • – es herrscht keine Spritzgefahr, was die Sicherheit des Bedienpersonals erhöht.
    • – Ein erhöhter Wirkungsgrad gegenüber herkömmlichen Heizsystemen bei denen größere konvektive Verluste zu befürchten sind.
  • Die Vorrichtung kann verschiedentlich ausgeführt sein:
    • 1.) Sie kann Mikrowellen von einer oder mehreren Seiten auf das Bitumen strahlen und dieses inhomogen erwärmen, wobei das inhomogen erwärmte und daher inhomogen verflüssigte Bitumen von der Seite nach unten abläuft und dort aufgefangen wird.
    • 1.a.) Diese Anwendung kann mit einer herkömmlichen Bitumenheizung im Auffangbehälter als Hybridsysthem betrieben werden, um die gesamte Temperaturerhöhung im Ausgangsbitumen festzustellen.
    • 2.) Sie kann Mikrowellen einer solchen Frequenz verwenden, daß die Absorbtion im Bitumen nur gering ist, wodurch eine relativ gleichmäßige Erwärmung des gesamten Blocks erfolgt und dieser in seiner Gesamtheit erweicht und verflüssigt wird.
  • Das Behältnis, in dem sich das Bitumen befindet, wird entweder aus einem mikrowellendurchlässigen Material hergestellt, oder aus einem mikrowellenreflektierenden Material. Im letzteren Fall erfolgt die Einstrahlung nur über die offene Seite des Behältnisses und die Effizienz wird durch die Reflexion nicht absorbierter Strahlung zurück in das Bitumen erhöht.
  • Es können auch die Teile der Wandung des Behältnisses, die dem Mikrowellensender zugewandt sind, aus mikrowellendurchlässigem Material bestehen und die anderen Teile aus mikrowellenreflektierendem Material, um die Mikrowellenenergie größtmöglich im Bitumen zu behalten.
  • Um eine homogene Erwärmung des Bitumens zu gewährleisten, müssen
    • 1) das elektromagnetische Feld soweit als möglich homogenisiert werden
    • 2) das zugegebene Bitumen relativ zum Mikrowellensender (z. B. auf Drehteller oder auf Förderband) bewegt werden.
    • 3) die Hohlleitermündungen versetzt so angeordnet werden, dass die Ausbreitungskegel der Mikrowelle sich möglichst nur gering überlappen.
  • Bevorzugt wird das Bitumen relativ zum Mikrowellensender bewegt (z. B. auf Drehteller oder auf Förderband), um Inhomogenitäten der Erwärmung auszugleichen, oder aber es wird der Mikrowellensender relativ zum ortsfesten Bitumen bewegt, um diesen Effekt zu erzielen.
  • Es können auch sowohl das Bitumen als auch die Mikrowellensender bewegt werden, oder es können die Leistungen der einzelnen Mikrowellensender zeitabhängig so verändert werden, daß insgesamt eine gleichmäßige Erwärmung des Bitumen erfolgt.
  • Bei einer von vielen möglichen Ausführungen der Erfindung als Großanlage, die in den Figuren dargestellt ist, wird das Bitumen auf einem Band durch einen Tunnel gefahren und dabei von mehreren Seiten von Mikrowellen erwärmt. Der Tunnel weist in diesem speziellen Fall 120 Mikrowellenstrahler von je 6 oder 12 Kilowatt Leistung auf, die in 8 ringförmigen Gruppen von je 15 Einzelstrahlern um ein Förderband herum angeordnet sind. Das Bitumen befindet sich in diesem Beispiel in Kartonagen. Andere Behältnisse mit mikrowellendurchlässigen Wandungen sind aber auch möglich.
  • Die verwendete Frequenz der Mikrowellen betrug in diesem Falle 915 MHz. (Andere geeignete Frequenzen lassen sich für die jeweils gewählten Einsatzarten experimentell leicht bestimmen.)
  • Das Transportband, auf dem die bitumengefüllten Kartonagen in den Mikrowellentunnel einfahren, ist mit einer Geschwindigkeit von 0,05 bis 3 Meter/Minute steuerbar, um die Aufheizung durch die Transportgeschwindigkeit regeln zu können.
  • Die Aufheizung läßt sich aber in einer anderen Ausführung der Erfindung auch über eine Steuerung der Leistung der Strahler regulieren.
  • Der Tunnel wird weiterhin vorzugsweise von konventionellen Heizmitteln mit Heißluft erwärmt. Dabei hat sich eine Temperatur von etwa 80°C im Tunnel als günstig erwiesen.
  • Pyrometer messen die Oberflächentemperatur des Bitumens.
  • Diese beschriebene mögliche Ausgestaltung des Mikrowellentunnels ist sehr kompakt und weist eine Länge des Mikrowellentunnels von weniger als 3 Metern auf. Breite und Höhe liegen in der Größenordnung von etwa 1 Meter.
  • Die Figuren zeigen beispielhaft eine mögliche Anordnung von Mikrowellenstrahlern um einen tunnelartigen Raum herum, der ein durchlaufendes Band zum Transport von bitumengefüllten Behältnissen aufweist.
  • 1 zeigt eine seitliche Ansicht
  • 2 zeigt eine Draufsicht von oben
  • 3 zeigt einen Querschnitt
  • 1
    Magnetron
    2
    Ofenwand
    3
    Hohlleiter
    4
    Hohlleiteranschluß
    5
    Rahmen
    6
    Ofenwand
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - WO 2004/048204 A1 [0006]

Claims (4)

  1. Vorrichtung zur Verflüssigung von festem, blockförmig in Behältnisse mit mindestens 10 Kilogramm Inhalt gegossenem Bitumen, die über mindestens einen Mikrowellenstrahlung auf das Bitumen richtenden Sender verfügt und die Mikrowellen einer solchen Frequenz verwendet, die auf ihrem Weg durch das Bitumen hinreichend absorbiert wird.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung einen für Mikrowellen geschlossenen Raum aufweist, der mindestens eine verschließbare Öffnung zur Beschickung mit Bitumen besitzt, und daß die Wände dieses Raumes die Mikrowellen, die von Strahlungsköpfen in den Raum eingestrahlt werden, effektiv auf das Bitumen reflektieren.
  3. Vorrichtung nach mindesens einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie über einen Antrieb verfügt, der entweder das Bitumen relativ zum Mikrowellensender bewegt oder den Mikrowellensender relativ zum Bitumen, um damit eine hinreichend gleichmäßige räumliche Erwärmung im Bitumen zu erreichen.
  4. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zusätzlich ein konventionelles Heizgerät zur Erwärmung der Luft im mikrowellenbestrahlten Raum aufweist.
DE201020001568 2010-01-29 2010-01-29 Vorrichtung zur Handhabung von Bitumen Expired - Lifetime DE202010001568U1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE201020001568 DE202010001568U1 (de) 2010-01-29 2010-01-29 Vorrichtung zur Handhabung von Bitumen

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE201020001568 DE202010001568U1 (de) 2010-01-29 2010-01-29 Vorrichtung zur Handhabung von Bitumen

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE202010001568U1 true DE202010001568U1 (de) 2010-04-22

Family

ID=42115061

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE201020001568 Expired - Lifetime DE202010001568U1 (de) 2010-01-29 2010-01-29 Vorrichtung zur Handhabung von Bitumen

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE202010001568U1 (de)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004048204A1 (de) 2002-11-22 2004-06-10 Pörner Ingenieurgesellschaft Mbh Verfahren zum abpacken von bitumen

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004048204A1 (de) 2002-11-22 2004-06-10 Pörner Ingenieurgesellschaft Mbh Verfahren zum abpacken von bitumen

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0590099B1 (de) Verfahren zum transport und zur aufbereitung von und zur beschickung einer giessanlage mit giessharz, sowie vorrichtung zur ausführung des verfahrens
EP2664578B1 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Befüllen von Behältern mit flüssigem Füllgut
DE102009005677A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung hochreiner Harnstofflösung
DE2421261B2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Lagern und Transportieren von als Kühlmittel verwendetem Kohlendioxid
DE202010001568U1 (de) Vorrichtung zur Handhabung von Bitumen
EP2117361B1 (de) Verfahren zur reduzierung des energiebedarfs bei pasteurisieranlagen sowie füllanlage
US2782011A (en) Hoppers
AT500279B1 (de) Verfahren zum abpacken von bitumen
EP2146162A1 (de) Temperierelement und Verfahren zum Betrieb eines Isolierbehälters
DE102005050668B4 (de) Modular aufgebaute Vorrichtung für Transport und/oder Lagerung temperaturempfindlicher Waren
DE102019203217A1 (de) Etikettiermaschine zum Aufbringen von Etiketten auf Gefäße unter Verwendung von Kaltleim
WO2020047571A1 (de) Kühlplattenanordnung und verfahren
DE69723007T2 (de) Verfahren und vorrichtung für die bereitung von mahlzeiten und/oder mahlzeitkomponenten
WO1992004304A1 (de) Verfahren zum herstellen von humusdüngemitteln und bodenverbesserungsmitteln
DE202010014031U1 (de) Großvolumiges Behältnis zur Verpackung von Bitumen
DE202008013573U1 (de) Transportsystem mit einem Isolierbehälter
DE202014106092U1 (de) Milchsammelvorrichtung
DE3625385A1 (de) Verfahren zur verpackung von schwerfluessigem bitumen in behaelter aus polyaethylenfolie
CN203697260U (zh) 一种拌砂专用进料漏斗
CN217970811U (zh) 一种方便使用的冷链物流保冷箱装置
CN202663787U (zh) 一种应用在滴灌上的精量控制施肥配肥装置
DE3934175C1 (en) Solid raw material melting appts. for perfumes mfr. - has container arranged inside microwave chamber and combined with stirrer
DE202009010384U1 (de) Kiste zum Transport von Proben
CN106927263A (zh) 一次性平板培养基分装装置
WO2016071118A1 (de) Temperiervorrichtung

Legal Events

Date Code Title Description
R207 Utility model specification

Effective date: 20100527

R163 Identified publications notified

Effective date: 20100526

R150 Term of protection extended to 6 years

Effective date: 20130327

R151 Term of protection extended to 8 years
R152 Term of protection extended to 10 years
R071 Expiry of right