RU2166487C1

RU2166487C1 - Line for production of sulfur and other homogeneous compositions

Info

Publication number: RU2166487C1
Application number: RU2000117264A
Authority: RU
Inventors: А.П. Журавлев; В.Д. Щугорев; В.И. Гераськин
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Астраханьгазпром"
Priority date: 2000-06-29
Filing date: 2000-06-29
Publication date: 2001-05-10

Abstract

FIELD: construction industry; applicable in devices for production of sulfur and other homogeneous compositions. SUBSTANCE: production line has vessels for initial components, mixing device, metering devices, connecting pipelines for supply of initial components to position of treatment and discharge of finished product. Connecting pipelines form a closed system with connected metering devices of modifier or other components and sulfur. Pipeline for supply of modifier or other components is connected to apparatus of their preliminary treatment and with pipeline supplying sulfur via mixing unit. Pipeline running from mixing unit is connected with apparatus of final mixing of mixture. Apparatuses of preliminary treatment of modifier or other components and final mixing of mixture are made in the form of apparatuses of velocity layer with ferromagnetic members. EFFECT: continuity of process of producing sulfur and other homogeneous compositions with preset properties and uniform stable consistency, and provision of ecologically safe production process. 8 cl, 1 dwg

Description

Изобретение 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, модификации моторных топлив и мазута, получении сырья для изготовления битумов, дегазации серы, получении минеральных серусодержащих удобрений. The invention relates to the field of production of compositions containing sulfur, which can be used in industrial civil engineering and road construction, in the rubber and tire industry, modification of motor fuels and fuel oil, production of raw materials for the production of bitumen, sulfur degassing, production of sulfur-containing mineral fertilizers .

Известно устройство для приготовления серного вяжущего (пат. Великобритании N 1576515 МПК C 01 B 17/00). Недостатком данного устройства является сложность дозирования исходных компонентов, длительное время перемешивания исходных продуктов, приводящее при потере контроля за процессом к снижению качества конечного продукта и усиленному выделению сероводорода. A device for the preparation of sulfur binder (US Pat. UK N 1576515 IPC C 01 B 17/00). The disadvantage of this device is the difficulty of dispensing the starting components, the long mixing time of the starting products, resulting in loss of control over the process to reduce the quality of the final product and increased release of hydrogen sulfide.

Наиболее близким аналогом (прототипом) предлагаемого технического решения является 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.). The closest analogue (prototype) of the proposed technical solution is the technological scheme for the preparation of asphalt mixes (Methodological recommendations for the use of asphalt concrete with sulfur and for the construction technology of pavement 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^oC.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 in a temperature range of 130-140 ^o 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.

Задачей, решаемой изобретением, является создание технологической линии, обеспечивающей непрерывность процесса получения серных и других гомогенных композиций с заданными свойствами и однородной стабильной консистенцией, а также обеспечение экологически безопасного производства. The problem solved by the invention is the creation of a technological line that ensures the continuity of the process of obtaining sulfur and other homogeneous compositions with desired properties and a uniform stable consistency, as well as ensuring environmentally friendly production.

Поставленная задача решается следующим образом. Технологическая линия, включающая обогреваемые емкости для серы, модификатора или других компонентов, используемых в резинотехнической, газонефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности (например, мазута для получения серного цемента, битума и гудрона для получения серобитумного вяжущего, воды для модификации моторных и печных топлив, бентонита для серусодержащих удобрений, аммиака и др. компонентов для дегазации жидкой серы, дициклопентадиена (ДЦПД) для получения сополимерной серы, применяемой в шинной и резинотехнической промышленности, а также самой серы, применяемой в качестве модификатора при получении битумного сырья). Технологическая линия дополнительно содержит: узел смешения, трубопроводы, соединенные в замкнутую систему, насос-дозаторы и аппараты предварительного и окончательного перемешивания. Последние выполнены в виде аппаратов вихревого слоя (ABC) с ферромагнитными элементами, вращающимися в электромагнитном поле. Аппарат предварительной обработки модификатора или других компонентов (ACB 1) подключен между насос-дозатором модификатора или других компонентов и узлом смешения. Аппарат окончательного перемешивания смеси (ACB 2) подключен между узлом смешения и разгрузочным устройством. Насос-дозаторы выполнены в виде плунжерных полупогружных насосов и установлены на трубопроводах ввода исходных компонентов в узел смешения. Длина трубопровода от узла смешения до аппарата окончательного перемешивания смеси составляет не менее 3 м и позволяет регулировать процесс предварительного смешения. Загрузочное и разгрузочное устройства выполнены в виде обогреваемых емкостей. Кроме того, разгрузочное устройство (емкость) соединено трубопроводом с гранулятором. The problem is solved as follows. A production line that includes heated containers for sulfur, a modifier or other components used in the rubber, gas and oil processing and other industries (for example, fuel oil for producing sulfur cement, bitumen and tar for producing sulfur-bitumen binder, water for modifying motor and heating oils, bentonite for sulfur-containing fertilizers, ammonia, and other components for the degassing of liquid sulfur, dicyclopentadiene (DCPD) to obtain copolymer sulfur, used in tire and rubber romyshlennogo and sulfur itself, used as a modifier in the preparation of bituminous materials). The processing line additionally contains: a mixing unit, pipelines connected in a closed system, metering pumps and devices for preliminary and final mixing. The latter are made in the form of devices of a vortex layer (ABC) with ferromagnetic elements rotating in an electromagnetic field. A pre-treatment unit for the modifier or other components (ACB 1) is connected between the dosing pump of the modifier or other components and the mixing unit. The apparatus for final mixing of the mixture (ACB 2) is connected between the mixing unit and the unloading device. Dosing pumps are made in the form of plunger semi-submersible pumps and are installed on pipelines for inputting the initial components into the mixing unit. The length of the pipeline from the mixing unit to the apparatus for the final mixing of the mixture is at least 3 m and allows you to adjust the pre-mixing process. The loading and unloading devices are made in the form of heated containers. In addition, the unloading device (capacity) is connected by a pipeline to the granulator.

Одним из вариантов подачи исходных компонентов на позицию их обработки является соединение технологической линии по производству серных композиций с продуктопроводами завода, производящего серу и модификатор или компоненты. Такой вариант будет способствовать непрерывности процесса производства серных и других гомогенных композиций. One of the options for supplying the starting components to the position of their processing is the connection of the technological line for the production of sulfur compositions with the product lines of the plant producing sulfur and a modifier or components. This option will contribute to the continuity of the production process of sulfur and other homogeneous compositions.

Предлагаемая технологическая линия позволяет реализовать способ получения серного цемента, серобитумного вяжущего, битумного сырья из мазута и нефтешламов, способы получения сополимерной серы для шинной и резинотехнической промышленности, дегазации жидкой серы, получение серусодержащих удобрений, модификацию моторных и печных топлив водой и получение других гомогенных композиций, разработанных и прошедших экспериментальные испытания в ООО "Астраханьгазпром". The proposed production line makes it possible to implement a method for producing sulfur cement, sulfur-bitumen binder, bitumen raw materials from fuel oil and oil sludge, methods for producing copolymer sulfur for the tire and rubber industry, degassing liquid sulfur, producing sulfur-containing fertilizers, modifying motor and heating oils with water and obtaining other homogeneous compositions, developed and passed experimental tests in LLC Astrakhangazprom.

На чертеже изображена схема предлагаемой технологической линии. The drawing shows a diagram of the proposed production line.

Технологическая линия содержит обогреваемую емкость с модификатором или другими компонентами 1 и обогреваемую емкость с серой 2, плунжерный насос-дозатор для модификатора или других компонентов 3 и серы 4, аппарат предварительного перемешивания модификатора или других компонентов 5, узел смешения 6, аппарат окончательного перемешивания смеси 7, соединенный трубопроводами с обогреваемым разгрузочным устройством 8 и далее через насос 9 и раздатчик 10 - с гранулятором 11. The technological line contains a heated container with a modifier or other components 1 and a heated container with sulfur 2, a plunger metering pump for a modifier or other components 3 and sulfur 4, a pre-mixing unit for a modifier or other components 5, a mixing unit 6, a final mixing unit 7 connected by pipelines to a heated unloading device 8 and further through a pump 9 and a distributor 10 - with a granulator 11.

Технологическая линия работает следующим образом. Расплавленная сера из обогреваемой емкости 2 или заводского продуктопровода плунжерным полупогружным насосом-дозатором 4 через обогреваемый трубопровод подается в узел смешения 6. Модификатор или другие компоненты из обогреваемой емкости 1 или заводского продуктопровода с помощью плунжерного полупогружного насоса-дозатора 3 через трубопровод подаются в аппарат 5 предварительной обработки модификатора или других компонентов (ABC 1), где при температуре до 350^oC в течение 10-60 с производится его обработка ферромагнитными элементами, вращающимися в электромагнитном поле аппарата. Далее по трубопроводу обработанный модификатор или другие компоненты подаются в узел смешения 6, где происходит его предварительное перемешивание с расплавленной серой. Получившая турбулентное движение смесь, передвигается по трубопроводу, приобретая однородную консистенцию. В виде однородной массы, при температуре до 150^oC, смесь поступает в аппарат окончательного перемешивания 7 (ABC 2), где в течение 5-60 с подвергается воздействию ферромагнитных элементов, вращающихся в электромагнитном поле. В результате взаимодействия электромагнитного поля с ферромагнитными элементами генерируется ряд эффектов (магнитострикция, кавитация, электролиз, микродуги и др. ), которые интенсифицируют проведение реакции серы с модификатором или другими компонентами, разрывая мономолекулярные связи и, тем самым, стимулируя образование серных и других гомогенных композиций с заданными свойствами. Из аппарата окончательного перемешивания 7 (ABC 2) полученный продукт поступает в обогреваемое разгрузочное устройство (емкость) 8 для отгрузки потребителю в жидком виде или с помощью насоса через раздатчик 10 подается в гранулятор 11.The technological line works as follows. The molten sulfur from the heated tank 2 or the factory product pipeline with a plunger semi-submersible metering pump 4 is fed through the heated pipeline to the mixing unit 6. The modifier or other components from the heated tank 1 or the factory product pipeline using the plunger semi-submersible metering pump 3 are fed through the pipeline to the preliminary apparatus 5 processing modifiers or other components (ABC 1), wherein at temperatures up to 350 ^o C for 10-60 with his treatment is carried ferromagnetic elements Rotating Misia in the electromagnetic field device. Then, through the pipeline, the processed modifier or other components are supplied to the mixing unit 6, where it is pre-mixed with molten sulfur. The mixture, which has received turbulent motion, moves through the pipeline, acquiring a uniform consistency. In the form of a homogeneous mass, at a temperature of up to 150 ^o C, the mixture enters the final mixing apparatus 7 (ABC 2), where for 5-60 s it is exposed to ferromagnetic elements rotating in an electromagnetic field. As a result of the interaction of the electromagnetic field with ferromagnetic elements, a number of effects are generated (magnetostriction, cavitation, electrolysis, microarcs, etc.) that intensify the reaction of sulfur with a modifier or other components, breaking monomolecular bonds and, thereby, stimulating the formation of sulfur and other homogeneous compositions with desired properties. From the final mixing apparatus 7 (ABC 2), the resulting product enters a heated unloading device (tank) 8 for shipment to the consumer in liquid form or is fed through a distributor 10 to a granulator 11.

Таким образом, технологическая линия, включающая аппараты вихревого слоя, позволяет получать по непрерывной технологии качественно новый продукт (серный цемент, серобитумное вяжущее, сополимерную серу и т.д.) превосходящий по своим свойствам аналогичные продукты, удешевить процесс и получить замкнутую, экологически безопасную технологическую линию. Thus, the technological line, including the devices of the vortex layer, allows to obtain, using continuous technology, a qualitatively new product (sulfur cement, sulfur-bitumen binder, copolymer sulfur, etc.) superior to similar products in properties, reduce the cost of the process and obtain a closed, environmentally friendly technological line.

Полученные на новой технологической линии серные и другие гомогенные композиции могут широко использоваться для изготовления материалов с улучшенными характеристиками таких, как серный цемент, серобитумное вяжущее, модифицированных водой моторных и печных топлив, серусодержащих удобрений, сополимерной серы, применяемой в шинной и резинотехнической промышленности, битумного сырья. 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 серные композиции могут быть использованы 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. Sulfur and other homogeneous compositions obtained on the new production line can be widely used for the manufacture of materials with improved characteristics, such as sulfur cement, sulfur-bitumen binder, water-modified motor and furnace fuels, sulfur-containing fertilizers, copolymer sulfur used in the tire and rubber industry, bitumen raw materials . 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, sulfur compositions 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 the storage of chemical and radioactive materials or their waste.

Claims

1. A technological line for the production of sulfur and other homogeneous combinations, including containers for the starting components, as well as a mixing device equipped with dispensers and connecting pipelines for supplying the initial components to the processing position and outlet of the finished product, characterized in that the connecting pipelines form a closed system with connected to it dispensers of the modifier or other components and sulfur, while the feed pipe of the modifier or other components is connected to the device before their processing and through the mixing unit is connected to the sulfur supply pipeline, and the pipeline going from the mixing unit is connected to the apparatus for final mixing of the mixture, and the devices for preliminary processing of the modifier or other components and for final mixing of the mixture are made in the form of devices of a vortex layer with ferromagnetic elements.

2. The production line according to claim 1, characterized in that the length of the pipeline from the mixing unit to the apparatus for final mixing of the mixture is at least 3 m

3. The production line according to claim 1, characterized in that the pipelines forming a closed system are made heated.

4. The production line according to claim 1, characterized in that the pipelines forming a closed system are equipped with loading devices for supplying the initial components and an unloading device for discharging the finished product.

5. The production line according to claim 1, characterized in that the dispensers are made in the form of semi-submersible plunger pumps.

6. The production line according to claim 4, characterized in that the loading and unloading devices are made in the form of heated containers.

7. The production line according to claim 6, characterized in that the apparatus for the final mixing of sulfur through a discharge device is connected to a granulator.

8. The production line according to claim 1, characterized in that the pipelines for supplying sulfur and a modifier or other components are connected to the factory product pipelines.