RU1791445C - Установка дл приготовлени битума из гудрона - Google Patents

Abstract

Использование: может быть использовано в дорожном строительстве при приготовлении битума из нефтепродуктов. Сущность изобретени : установка дл  приготовлени  битума из нефтепродуктов содержит реактор 1 с заборной камерой и патрубком 3 отбора жидкости, расположенМа .. 5 А ными в его верхней части, патрубком 4 подачи жидкости, расположенным в его нижней части, патрубком 5 отвода газа, циркул ционный трубопровод, состо щий из входной части, подсоединенной к патрубку 3 отбора жидкости, соединительной и подвод щей частей 7 и 8, подсоединенных к патрубку 4 подачи жидкости. Сопло 9 св зано с нагнетателем 10 газа окислени  и насосом 11 подачи нефтепродукта. Установка снабжена нагнетающим трубопроводом 12, размещенным внутри нижней части реактора и подсоединенным к патрубку 4 подачи жидкости , и дополнительным патрубком 13. расположенным внизу соединительной части циркул ционного трубопровода и подсоединенным к всасывающей линии насоса 11 подачи нефтепродукта, причем сопло расположено внутри нижнего конца подвод щей части 8 циркул ционного трубопровода, установленной вертикально. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

Description

Изобретение относитс  к области дорожного строительства, а именно к устройствам дл  приготовлени  битума из нефтепродуктов (в частности - из гудрона),

Известна установка дл  приготовлени  битума из гудрона, включающа  реактор с патрубком отбора жидкости, расположенным в его верхней части, патрубком подачи жидкости, расположенным в его нижней части , и патрубком отвода газов, циркул ционный трубопровод, состо щий из входной части, котора  соединена с патрубком отбора , соединительной и подвод щей частей, сообщенных с патрубком подачи, сопло, св занное с нагнетателем газа окислени  и насосом 1.

Известна  установка 1 недостаточно эффективна в работе, так как на горизонтальных участках подвод щего трубопровода , в сопле и в струе, истекающей в реактор, как правило, осуществл етс  раздельное по фазам движение смеси (сверху - газ, внизу - жидкость). Это существенно уменьшает площадь контакта газа окислени  с нефтепродуктом и соответственно снижает процесс окислени . Кроме того, известна  установка недостаточно надежна в работе в св зи с трудност ми изготовлени  и эксплуатации необходимых дл  этого специальных высокопроизводительных битумных насосов , так как дл  подачи необходимого дл  реакции окислени  количества, например, воздуха требуютс  и большие расходы жидкости .

Известна также установка дл  приготовлени  битума из гудрона 2, включающа  те же элементы, что и установка 1, но дополнительно снабженна  заборной камерой , расположенной внутри реактора перед патрубком отбора, и системой сопел, размещённых внутри подвод щего трубопровода. В установке 2 независимо от горизонтальности или вертикальности подвод щего участка движение газожидкостной смеси не разделенное по фазам, так как в каждом из сопел происходит тщательное перемешивание фаз, в св зи с чем эффективность процесса окислени  существенно увеличиваетс  как в самом подвод щем трубопроводе , так и в реакторе. К недостаткам установки 2 относитс  то, что в ней процесс окислени  гудрона в реакторе происходит недостаточно эффективно, так как воздушные пузырьки всплывают толь ко над струей, а остальна  часть объема жидкости в реакторе не участвует в окислении. Кроме того, установка 2 недостаточно надежна в работе в св зи с трудност ми изготовлени  и эксплуатации не только специальных высокопроизводительных , но и высоконапорных битумных насосов, необходимых дл  преодолени  местных сопротивлений большого количества сопел.

Целью изобретени   вл етс  повышение эффективности и надежности работы установки.

Поставленна  Цель достигаетс  тем, что установка дл  приготовлени  битума из нефтепродуктов, содержаща  реактор,

0 снабженный заборной камерой и патрубком отбора жидкости, расположенным в его верхней части, патрубком подачи жидкости, расположенным в его нижней части, и патрубком отвода тазов, циркул ционный тру5 бопровод, состо щий из входной части, котора  соединена с патрубком отбора, соединительной и подвод щей частей, сообщенных с патрубком подачи, сопло, св занное с нагнетателем газа окислени  и

0 насосом, снабжена нагнетающим трубопроводом , размещенным внутри нижней части реактора и сообщающимс  через патрубок :;Ш| подачи с вертикально установленной подвр- д щей частью циркул ционного трубопро5 вода, причем сопло расположено внутри нижнего конца подвод щего трубопровода соосно с ним, а насос сообщен с дополнительным патрубком, расположенным внизу соединительного трубопровода. Нагнетаю0 щий трубопровод расположен под углом 3- 5° вверх в сторону его выходного конца и снабжен в верхней части отверсти ми, концентраци  которых на единицу площади увеличиваетс  в сторону выхода жидкости в

5 реактор, Установка снабжена размещенными внутри реактора над нагнетакщим трубопроводом перекрывающими друг друга в разных уровн х пластинами, которые в поперечном направлении - горизонтальные,а

0 в продольном расположены под углом 5-7° к горизонту.

Существенными отличи ми предлагаемой установки  вл етс  то, что данное решение позвол ет увеличить коэффициент

5 использовани  кислорода воздуха дл  окислени  нефтепродукта при движении его в составе газожидкостной смеси перед соплом , в сопле, в вертикальном подвод щем трубопроводе, в нагнетающей трубе и во

0 всем объеме реактора. При этом в вертикальном сопле и перед ним газожидкостна  смесь более равномерно перемешана по объему, чем в горизонтальном, и это усиливает процесс окислени  жидкости. Больша 

5 разница скоростей выход щей из сопла двухфазной струи по сравнению с однофазной эжектируемой из соединительного трубопровода жидкости способствует интенсивному перемешиванию фаз, дроблению газовой фазы и увеличению при этом

поверхности контакта. Развивающиес  при этом сверхзвуковые и кавитационные эффекты усиливают, процессы окислени . Газова  фаза в подвод щем трубопроводе раздроблена на мельчайшие частицы, движетс  равномерно перемешанной, имеет пузырьковую или близкую к ней структуру при любой структуре сопловой струи, что способствует усилению процесса окислени  и увеличению надежности работы установки . За счет эрлифтного эффекта пузырьков газа и эжекции сопловой струи увеличиваетс  проточность жидкости по циркул ционному трубопроводу и это также усиливает окисление. В нагнетающем трубопроводе за счет пульсационных движений , получающихс  из-за сепарации газожидкостного потока в поворотном колене при переходе его от вертикального до горизонтального участков, осуществл етс  новое смещение фаз, усилива  тем самым окисление. При всплытии пузырьков газа в реакторе по пластинам увеличиваетс  врем  контакта газа с жидкостью, что способствует более глубокому отбору кислорода из

газа.

Существенным отличием предлагаемой установки  вл етс  то, что здесь не надо проектировать и изготовл ть специальные высокопроизводительные и высоконапорные битумные станции, а использовать обычно примен емые в промышленности серийные битумные насосы, в установке отсутствуют сложные, дорогосто щие, вращающиес  детали и узлы. Все это увеличивает надежность работы установки в целом, упрощает конструкцию, улучшает услови  экс- плуатации, дл  реакторов можно использовать емкости различных конструкций , установки можно изготовл ть силами любой дорожной организации,

На фиг.1 схематично изображена предлагаема  установка; на фиг.2 - разрез А-А; на фиг.З - вид А; на фиг.4 - разрез В-В; на фиг.5 - вид В.

Установка содержит реактор 1, снабженный заборной камерой 2 и патрубком отбора 3 жидкости, расположенными в его верхней части, патрубком подачи 4 жидкости, расположенным в его нижней части, и патрубком отвода отработанных газов 5,циркул ционный трубопровод, состо щий из входной части 6, котора  соединена с патрубком отбора 3, соединительной 7 и подвод щей 8 частей, соединенных с патрубком подачи 4, сопло 9, расположенное внутри нижнего конца подвод щего трубопровода 8 соосно с ним и св занное с нагнетателем газа окислени  10 и насосом 11. Установка снабжена нагнетающим трубопроводом 12,

размещенным внутри нижней части реактора под углом 3-5° вверх в сторону его выходного конца и сообщающимс  через патрубок подачи 4 с подвод щим трубопроводом 8.Трубопровод 12 снабжен в верхней части отверсти ми, концентраци  которых на единицу площади увеличиваетс  в сторону выхода жидкости в реактор (в с d, фиг.5). Внизу соединительного трубопрово0 да 7 расположен дополнительный патрубок

13. Внутри реактора 1 над нагнетающим трубопроводом 12 размещены перекрывающие друг друга в разных уровн х пластины

14. причем в поперечном направлении очи 5 - горизонтальные, а в продольном - распо- ложены под углом 5-7° к горизонту.

Патрубок отвода газов 5 сообщен с устройством дл  их обезвреживани  15 и дымо- ходом 16, Сопло 9 св зано с нагнетателем 0 10 через дробитель газа 17 и кран 18, а с патрубком 13 через кран 19, насос 11, кран

20. В состав установки вход т нагреватели

21. установленные в нижней части реактора, вод ной душ 22, размещенный в верхней

5 части реактора над поверхностью окисл емой жидкости и датчик температуры 23.

Работает установка следующим образом .

Сырой обводненный нефтепродукт (на0 пример, гудрон) в реактор 1 подаетс  насосом 11 через краны 20, 19, сопло 13, подвод щий трубопровод 8 и нагнетающий трубопровод 12. После наполнени  реактора включаютс  нагреватели 21 и гудрон

5 обезвоживаетс , а затем нагреваетс  до рабочей температуры, контролируемой датчиков 23. Затем переключаетс  кран 20 и включаетс  нагнетатель газа окислени  10. При этом газ через кран 18 и дробитель 17

0 поступает в сопло 9, а жидкость через патрубок 13, кран 20, насос 11, кран 19 также поступает в сопло 9. Перед соплом фазы смешиваютс , а в сопле разгон ютс  до больших скоростей. При истечении струи

5 вверх по оси подвод щего трубопровода эжектируетс  жидкость из соединительного и входного трубопроводов, образуетс  гаэо- жидкостна  смесь, котора , попада  в нагнетающий трубопровод, раздел етс . Газ

0 через отверсти  в верхней части трубопровода 12 в виде пузырьков поступает на пластины 14, а жидкость через открытый торец трубопровода 12 истекает в противоположный от патрубка отбора 3 конец реактора 1.

5 После прохождени  по пластинам отработанный газ через патрубок 5, устройство их обезвреживани  15 и дымоход 16 поступает в атмосферу. Жидкость после истечени  из трубопровода 12 по реактору 1 поступает к заборной камере 2, а затем в циркул циейный трубопровод. Так как реакци  окислени   вл етс  экзотермической, то дл  понижени  температуры периодически по показани м датчика 23 включаетс  вод ной душ 22. После приготовлени  необходимой марки битума нагнетатель 10 выключает, переключают кран 19 и готовый битум подают потребителю.

Величины углов а подъема трубы 12 в пределах 3-5°, углов/ подъема пластин 14 в пределах 5-7°, увеличение концентрации отверстий в верхней части трубы 12 в направлении движени  смеси ( и т.д., фиг.5) с точки зрени  поставленной цели получены экспериментально путем варьировани  соответствующих величин.

Такое выполнение установки позвол ет повысить эффективность и надежность ее работы.

Claims (3)

1. Установка дл  приготовлени  битума из гудрона, содержаща  реактор с заборной камерой и патрубком отбора жидкости, расположенным в его верхней части, патрубком подачи жидкости, расположенным в его нижней части, патрубком отвода газа, циркул ционный трубопровод, состо щий из входной части, подсоединенной к патрубку отбора жидкости, соединительной и подвод щей частей, подсоединенных к патрубку

подачи жидкости, сопло, св занное с нагревателем газа окислени  и насосом подачи нефтепродукта, отличающа с  тем, что, с целью повышени  эффективности и

надежности в работе установки, она снабжена нагнетающим трубопроводом, размещенным нижней части реактора и подсоединенным к патрубку подачи жидкости , и дополнительным патрубком, располо-,

женным внизу соединительной части циркул ционного трубопровода и подсоединённым к всасывающей линии насоса подачи нефтепродукта, причем сопло расположено в нижнем конце подвод щей части

циркул ционного трубопровода, установленной вертикально.

2. Установка по п.1, о т л и ч а ю щ а   с   тем, что нагнетающий трубопровод установлен под углом 3-5Р к горизонту вверх в сто- рону выходного конца и в верхней его части выполнены отверсти , количество которых на единицу площади увеличиваетс  в сторону его выходного конца.

3. Установка по п.1, о т л и ч а ю щ а   с   тем, чтоона снабжена продольными пластинами , размещенными в реакторе над нагнетающим трубопроводом под углом к горизонту, причем пластины в соседних уровн х смещены одна относительно дру- той.

Фс/г. 2

Вид/f

. 3