RU134168U1

RU134168U1 - TECHNOLOGICAL LINE FOR THE PRODUCTION OF POLYMERIC MODIFIED SULFUR

Info

Publication number: RU134168U1
Application number: RU2013109916/05U
Authority: RU
Inventors: Игорь Геннадьевич Бусыгин; Надежда Васильевна Бусыгина; Екатерина Олеговна Юренкова; Наталья Геннадьевна Береговая; Олег Александрович Кузнецов
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Губкинский инженерно-технический центр"
Priority date: 2013-03-05
Filing date: 2013-03-05
Publication date: 2013-11-10

Abstract

Технологическая линия по производству полимерной модифицированной серы, включающая в себя емкости для исходных компонентов, перемешивающее устройство, снабженное дозаторами и соединительными обогреваемыми трубопроводами подвода исходных компонентов и отвода готового продукта, причем дозаторы выполнены в виде полупогружных плунжерных насосов, а трубопроводы подачи серы и стабилизатора соединены с заводскими продуктопроводами, отличающаяся тем, что перед емкостью для исходного компонента серы установлен конденсатор-коагулятор, связанный заводским продуктопроводом с установкой Клауса, а перемешивающее устройство выполнено с возможностью обогрева, на выходе которого установлено обогреваемое разгрузочное устройство, связанное с ним трубопроводом, выход разгрузочного устройства связан непосредственно насосом с кристаллизатором, причем соединительные трубопроводы от перемешивающего устройства до кристаллизатора образуют замкнутую систему.The polymer modified sulfur production line, which includes tanks for the starting components, a mixing device, equipped with dispensers and connecting heated pipelines for supplying the starting components and for discharging the finished product, the dispensers being made in the form of semi-submersible plunger pumps, and the sulfur and stabilizer supply pipelines are connected to factory product pipelines, characterized in that a capacitor-coagulator is installed in front of the tank for the initial sulfur component, Factory production pipe coupled with a Claus unit, a mixing device configured to heat at the outlet of which is installed a heated discharge device, the associated piping, the output of the discharging device is connected directly to the pump with the mold, wherein the connecting pipes from the mixing device to form a closed mold system.

Description

Полезная модель относится к области производства композиций, содержащих, в том числе серу, которые могут найти применение в промышленно-гражданском и дорожном строительстве, в резинотехнической и шинной промышленности.The utility model relates to the field of production of compositions containing, including sulfur, which may find application in industrial civil engineering and road construction, in the rubber and tire industries.

Известна технологическая схема приготовления асфальтобетонных смесей (Методические рекомендации по применению асфальтобетонов с добавкой серы и по технологии строительства из них дорожных покрытий. М.: Министерство транспортного строительства, СоюздорНИИ, 1986 г.).Known technological scheme for the preparation of asphalt mixtures (guidelines for the use of asphalt concrete with sulfur and the technology of construction of pavements from them. M: Ministry of Transport Construction, SoyuzdorNII, 1986).

Известная схема включает: обогреваемые емкости для подготовки дорожного битума и серы, откуда они поступают в камеру смешения и перемешивания исходных компонентов (рабочий котел с мешалкой) для получения конечного продукта, дозаторы и соединительные трубопроводы. Эта технологическая линия работает в температурном режиме 130-140°C.The known scheme includes: heated containers for the preparation of road bitumen and sulfur, from where they enter the mixing and mixing chamber of the initial components (a working boiler with a mixer) to obtain the final product, dispensers and connecting pipelines. This production line operates at a temperature of 130-140 ° C.

Недостатком известной технологической линии является низкое качество и длительное время перемешивания, периодичность работы котла с мешалкой и необходимость постоянного перемешивания смеси до полного опорожнения котла.A disadvantage of the known production line is the low quality and long mixing time, the frequency of operation of the boiler with a mixer and the need for constant mixing of the mixture until the boiler is completely empty.

Наиболее близким аналогом (прототипом) предлагаемого технического решения является технологическая линия по производству серных и других гомогенных композиций (патент РФ №2166487 МПК С04В 28/36, опубл. 10.05.2001).The closest analogue (prototype) of the proposed technical solution is a technological line for the production of sulfur and other homogeneous compositions (RF patent No. 2164487 IPC SB04/36, publ. 05/10/2001).

Данная технологическая линия включает: емкости для исходных компонентов, перемешивающее устройство, дозаторы, соединительные трубопроводы подвода исходных компонентов на позицию обработки и отвода готового продукта. Соединительные трубопроводы образуют замкнутую систему с подключенными к ней дозаторами модификатора или других компонентов и серы. Трубопровод подачи модификатора или других компонентов подключен к аппарату предварительной их обработки и через узел смешения соединен с трубопроводом подачи серы. Трубопровод, идущий от узла смешения, соединен с аппаратом окончательного перемешивания смеси. Аппараты предварительной обработки модификатора или других компонентов и окончательного перемешивания смеси выполнены в виде аппаратов вихревого слоя с ферромагнитными элементами.This production line includes: containers for the starting components, a mixing device, dispensers, connecting pipelines for supplying the starting components to the processing position and the outlet of the finished product. The connecting pipelines form a closed system with the dispensers of the modifier or other components and sulfur connected to it. The pipeline supplying the modifier or other components is connected to the apparatus for their preliminary processing and through the mixing unit is connected to the sulfur supply pipeline. The pipeline going from the mixing unit is connected to the apparatus for final mixing of the mixture. Devices for preliminary processing of a modifier or other components and final mixing of the mixture are made in the form of devices of a vortex layer with ferromagnetic elements.

Недостатком данной технологической линии является сложность регулирования степени полимеризации серы, т.к. при данной конструкции и режиме работы аппаратов отсутствует возможность возврата продукта на повторную обработку.The disadvantage of this production line is the difficulty in controlling the degree of sulfur polymerization, because with this design and operation mode of the apparatus there is no possibility of returning the product for reprocessing.

Технический результат предлагаемой технологической линии по производству полимерной модифицированной серы - возможность регулирования степени полимеризации и использования газовой серы непосредственно с установки Клауса.The technical result of the proposed polymer modified sulfur production line is the ability to control the degree of polymerization and the use of gas sulfur directly from the Klaus plant.

Поставленная задача решается тем, что в технологической линии по производству полимерной модифицированной серы, включающей емкости для исходных компонентов, перемешивающее устройство, снабженное дозаторами и соединительными обогреваемыми трубопроводами подвода исходных компонентов и отвода готового продукта, причем дозаторы выполнены в виде полупогружных плунжерных насосов, а трубопроводы подачи серы и стабилизатора соединены с заводскими продуктопроводами, перед емкостью для исходного компонента установлен конденсатор-коагулятор, связанный заводским продуктопроводом с установкой Клауса, а перемешивающее устройство выполнено с возможностью обогрева, на выходе которого установлено обогреваемое разгрузочное устройство, связанное с ним трубопроводом, выход разгрузочного устройства связан непосредственно насосом с кристаллизатором, причем соединительные трубопроводы от перемешивающего устройства до кристаллизатора образуют замкнутую систему.The problem is solved in that in the processing line for the production of polymer modified sulfur, which includes containers for the starting components, a mixing device equipped with dispensers and connecting heated pipelines for supplying the starting components and for the outlet of the finished product, the dispensers being made in the form of semi-submersible plunger pumps, and supply pipelines sulfur and stabilizer are connected to the factory product pipelines, a capacitor-coagulum is installed in front of the tank for the initial component OR connected by the factory product pipeline with the Klaus installation, and the mixing device is made with the possibility of heating, the output of which is equipped with a heated unloading device, a pipe connected to it, the output of the unloading device is connected directly by the pump to the mold, and the connecting pipelines from the mixing device to the mold form a closed system .

На чертеже изображена схема технологической линии по производству полимерной модифицированной серы.The drawing shows a diagram of a processing line for the production of polymer modified sulfur.

Технологическая линия по производству полимерной модифицированной серы включает в себя емкости для исходных компонентов 1, 2, перемешивающее устройство 3, снабженное дозаторами 4, 5 и соединительными обогреваемыми трубопроводами подвода исходных компонентов 6, 7 и отвода готового продукта 8, причем дозаторы 4, 5 выполнены в виде полупогружных плунжерных насосов, а трубопроводы 6, 7 подвода исходных компонентов соединены с заводскими продуктопроводами 9, 10. Перед емкостью для исходного компонента 1 установлен конденсатор-коагулятор 11, связанный заводским продуктопроводом 12 с установкой Клауса 13. Такой вариант подачи исходных компонентов способствует непрерывности процесса. Установленный перед емкостью для исходного компонента 1 аппарат конденсатор-коагулятор 11 позволяет использовать газовую серу непосредственно с установки Клауса 13. Перемешивающее устройство 3 выполнено с возможностью обогрева, на выходе которого установлено обогреваемое разгрузочное устройство 14, связанное с ним трубопроводом 8. Разгрузочное устройство 14 связано насосом 15 с кристаллизатором 16. Отвод готового продукта осуществляется по трубопроводу 17, соединенного с выходом кристаллизатора 16, причем соединительные трубопроводы 8 и 17 от перемешивающего устройства 3 до кристаллизатора 16 образуют замкнутую систему.The technological line for the production of polymer modified sulfur includes containers for the starting components 1, 2, a mixing device 3, equipped with dispensers 4, 5 and connecting heated pipelines for supplying the starting components 6, 7 and the outlet of the finished product 8, and the dispensers 4, 5 are made in in the form of semi-submersible plunger pumps, and pipelines 6, 7 for supplying the initial components are connected to the factory product pipelines 9, 10. A capacitor-coagulator 11 is installed in front of the container for the initial component 1, connected th factory product pipeline 12 with the installation of Klaus 13. This option of supplying the starting components contributes to the continuity of the process. The condenser-coagulator 11 installed in front of the container for the initial component 1 allows the use of gas sulfur directly from Claus 13. The mixing device 3 is made with the possibility of heating, the output of which is equipped with a heated unloading device 14 connected to it by a pipe 8. The unloading device 14 is connected by a pump 15 with a mold 16. The outlet of the finished product is carried out through a pipe 17 connected to the outlet of the mold 16, and the connecting pipes 8 and 17 from mixing device 3 to the mold 16 form a closed system.

Технологическая линия работает следующим образом.The technological line works as follows.

Расплавленная сера из обогреваемой емкости 1 или заводского продуктопровода жидкой серы 9, а также газовая сера с установки Клауса 13, предварительно преобразованная в жидкую серу в конденсаторе-коагуляторе 11, плунжерным полупогружным насосом-дозатором 4 через обогреваемый трубопровод 6 подают в аппарат перемешивания смеси 3, представляющий собой обогреваемую мешалку. Стабилизатор из обогреваемой емкости 2 или заводского продуктопровода 10 с помощью плунжерного полупогружного насоса-дозатора 5 через обогреваемый трубопровод 7 подается в аппарат перемешивания смеси 3, где происходит перемешивание стабилизатора с расплавленной серой, нагрев смеси до температуры до 190-210°C,. Из аппарата перемешивания смеси 3 полученный продукт через трубопровод 8 поступает в обогреваемое разгрузочное устройство 14, где происходит термостатирование при температуре 190-210°C в течение 10-60 минут в зависимости от желаемой степени полимеризации серы, затем с помощью насоса 15 готовая смесь подается в кристаллизатор 16, например, скребкового типа для охлаждения проточной водой и измельчения полученной твердой фазы полимерной модифицированной серы (ПМС). Из кристаллизатора 16 часть или весь полученный продукт - молотая полимерная модифицированная сера по трубопроводу 17 возвращается в перемешивающее устройство 3 для повторной обработки. Возврат готового продукта на повторную обработку в перемешивающее устройство 3 необходимо для того, чтобы получить полимерную модифицированную серу с высокой степенью полимеризации. Тем самым увеличение или уменьшение времени термостатирования продукта в разгрузочном устройстве 14, а также возврат готового продукта на повторную обработку в перемешивающее устройство 3 позволяют регулировать свойства получаемого продукта - степень полимеризации серы.The molten sulfur from the heated tank 1 or the factory-produced liquid sulfur product pipeline 9, as well as gas sulfur from the Klaus 13 installation, previously converted into liquid sulfur in the condenser-coagulator 11, is supplied with a plunger semi-submersible metering pump 4 through the heated pipe 6 to the mixing apparatus 3, which is a heated stirrer. The stabilizer from the heated tank 2 or the factory product pipeline 10 using a plunger semi-submersible metering pump 5 is fed through the heated pipe 7 to the mixing apparatus 3, where the stabilizer is mixed with molten sulfur, the mixture is heated to a temperature of 190-210 ° C. From the mixing apparatus of mixture 3, the resulting product through pipeline 8 enters a heated unloading device 14, where thermostating occurs at a temperature of 190-210 ° C for 10-60 minutes, depending on the desired degree of sulfur polymerization, then using the pump 15 the finished mixture is fed into a crystallizer 16, for example, of a scraper type for cooling with running water and grinding the obtained solid phase of polymer modified sulfur (PMS). From the crystallizer 16, part or all of the resulting product — ground polymer modified sulfur — is returned via line 17 to the mixing device 3 for reprocessing. The return of the finished product to reprocessing in the mixing device 3 is necessary in order to obtain a polymer modified sulfur with a high degree of polymerization. Thus, increasing or decreasing the temperature of the product in the unloading device 14, as well as returning the finished product to reprocessing in the mixing device 3 allows you to adjust the properties of the resulting product - the degree of sulfur polymerization.

Таким образом, по сравнению с прототипом, технологическая линия позволяет получать по непрерывной технологии качественно новый продукт (полимерную модифицированную серу) с возможностью регулирования степени полимеризации, а также позволяет удешевить процесс, получить возможность использования газовой серы непосредственно с установки Клауса, получить замкнутую, экологически безопасную технологическую линию.Thus, in comparison with the prototype, the production line allows to obtain a qualitatively new product (polymer modified sulfur) using continuous technology with the ability to control the degree of polymerization, and also allows to reduce the cost of the process, to obtain the possibility of using gas sulfur directly from the Klaus plant, to obtain a closed, environmentally friendly technological line.

Полученная на новой технологической линии композиция полимерной модифицированной серы может широко использоваться для изготовления материалов с улучшенными характеристиками таких, как серный цемент, компонент серобитумного вяжущего, полимерную модифицированную серу, применяемую в шинной и резинотехнической промышленности. Материалы с улучшенными характеристиками могут быть использованы в строительной, дорожной отраслях, резинотехнической, газонефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности. Также для получения материалов, используемых для захоронения химических и радиоактивных отходов. В дорожном строительстве полимерная модифицированная сера может быть использована для изготовления тротуаров, бордюров, разделительных барьеров автомагистралей, верхних покрытий автопроездов и площадок, взлетно-посадочных полос и т.д.; в промышленно-гражданском строительстве - для изготовления ступеней, сточных труб, канализационных отстойников, свай фундаментов, оснований дорожных покрытий, прудов-отстойников, гидротехнических сооружений и т.д.; в других отраслях - для тампонирования карстовых провалов и строительства сооружений для хранения химических и радиоактивных материалов или их отходов.The composition of polymer modified sulfur obtained on a new production line can be widely used for the manufacture of materials with improved characteristics, such as sulfur cement, a sulfur-bitumen binder component, polymer modified sulfur used in the tire and rubber industry. Materials with improved characteristics can be used in the construction, road industries, rubber, gas and oil refining and other industries. Also to obtain materials used for the disposal of chemical and radioactive waste. In road construction, polymer modified sulfur can be used for the manufacture of sidewalks, curbs, dividing barriers of highways, top coatings of motor roads and platforms, runways, etc .; in industrial civil engineering - for the manufacture of steps, sewers, sewer sumps, foundation piles, pavement foundations, settling ponds, hydraulic structures, etc .; in other industries - for plugging karst dips and the construction of facilities for storing chemical and radioactive materials or their waste.

Claims

The polymer modified sulfur production line, which includes tanks for the starting components, a mixing device, equipped with dispensers and connecting heated pipelines for supplying the starting components and for discharging the finished product, the dispensers being made in the form of semi-submersible plunger pumps, and the sulfur and stabilizer supply pipelines are connected to factory product pipelines, characterized in that a capacitor-coagulator is installed in front of the tank for the initial sulfur component, Factory production pipe coupled with a Claus unit, a mixing device configured to heat at the outlet of which is installed a heated discharge device, the associated piping, the output of the discharging device is connected directly to the pump with the mold, wherein the connecting pipes from the mixing device to form a closed mold system.