RU2264251C2 - Device for producing bitumen-polymeric materials - Google Patents
Device for producing bitumen-polymeric materials Download PDFInfo
- Publication number
- RU2264251C2 RU2264251C2 RU2003135680/15A RU2003135680A RU2264251C2 RU 2264251 C2 RU2264251 C2 RU 2264251C2 RU 2003135680/15 A RU2003135680/15 A RU 2003135680/15A RU 2003135680 A RU2003135680 A RU 2003135680A RU 2264251 C2 RU2264251 C2 RU 2264251C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- blade
- unit
- installation
- gas phase
- mixing device
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к устройствам для проведения массообменных процессов взаимодействия газов с растворами полимеров в нефтяных растворителях и может найти применение в нефтяной, нефтехимической, химической промышленности, а также других отраслях индустрии.The invention relates to devices for conducting mass transfer processes of the interaction of gases with polymer solutions in petroleum solvents and can find application in the petroleum, petrochemical, chemical industries, as well as other industries.
Известна установка для получения модифицированного битума, состоящая из объемного аппарата, внутри которого расположено распределительное устройство, выполненное в виде трубопроводов наружного циркуляционного контура, содержащее статический смеситель с патрубком для подачи газовой фазы (Патент РФ 2183500 от 15.05.2001 г.).A known installation for producing modified bitumen, consisting of a volumetric apparatus, inside which is located a switchgear made in the form of pipelines of an external circulation circuit, containing a static mixer with a pipe for supplying a gas phase (RF Patent 2183500 of 05.15.2001).
Известная установка может быть использована для получения битумно-полимерных материалов путем совмещения нефтяного битума с различными жидкими модификаторами небольшой вязкости в статическом смесителе с распределением смеси в объеме аппарата с помощью распределительного устройства.The known installation can be used to produce bitumen-polymer materials by combining petroleum bitumen with various liquid viscosity modifiers of low viscosity in a static mixer with the distribution of the mixture in the volume of the apparatus using a distribution device.
Однако это устройство не дает необходимого эффекта при использовании твердых полимеров при получении смеси повышенной вязкости, например растворов ТЭП, синтетических каучуков и т.д. Потому что оно имеет статический принцип действия и выполнено из неподвижных деталей, не способно равномерно распределять высоковязкие продукты в каждой точке объема нефтяного продукта, и в результате может скопиться в определенной точке объема или всплыть на поверхность совмещаемой массы жидкого продукта.However, this device does not give the desired effect when using solid polymers to obtain a mixture of high viscosity, for example, solutions of TEC, synthetic rubbers, etc. Because it has a static principle of operation and is made of fixed parts, it is not able to evenly distribute highly viscous products at each point of the volume of the oil product, and as a result, it can accumulate at a certain point in the volume or float to the surface of the combined mass of the liquid product.
Известна также установка для проведения газожидкостных реакций и массообменных процессов, содержащая аппарат объемного типа с перемешивающим устройством, наружный контур циркуляции с насосом, смесительным устройством струйного типа с патрубком для газовой фазы, а также патрубок, заборное отверстие которого выполнено на уровне мешалки (Патент РФ 1676439 от 07.09.91, МПК В 01 J 19/24).There is also known an apparatus for carrying out gas-liquid reactions and mass transfer processes, comprising a volumetric apparatus with a mixing device, an external circulation circuit with a pump, a jet-type mixing device with a nozzle for the gas phase, and also a nozzle whose intake opening is made at the level of the mixer (RF Patent 1676439 from 07.09.91, IPC B 01 J 19/24).
На этой установке можно получать материалы с широким диапазоном показателей битумно-полимерных материалов, обрабатывать высоковязкие продукты и проводить окислительные реакции в системе газ - жидкость, с достаточной эффективностью совмещать нефтяные жидкости друг с другом.At this installation, it is possible to obtain materials with a wide range of indicators of bitumen-polymer materials, process highly viscous products and carry out oxidative reactions in a gas-liquid system, and combine oil liquids with each other with sufficient efficiency.
Но и эта известная установка имеет недостаток, не позволяющая расширить область ее применения. Например, она будет не эффективна при использовании в качестве модификатора твердых полимеров, синтетических каучуков, термоэластопластов и т.д. В ней отсутствуют конструктивные элементы, способные создать условия для быстрого растворения частиц полимера в нефтяных жидкостях. Все это снижает ее производительность и сужает область применения.But this well-known installation has a drawback that does not allow to expand the scope of its application. For example, it will not be effective when using solid polymers, synthetic rubbers, thermoplastic elastomers, etc. as a modifier. It lacks structural elements capable of creating conditions for the rapid dissolution of polymer particles in petroleum liquids. All this reduces its productivity and narrows the scope.
Целью настоящего изобретения является повышение эффективности и производительности установки для производства битумно-полимерных материалов с использованием твердых полимеров.The aim of the present invention is to increase the efficiency and productivity of the installation for the production of bitumen-polymer materials using solid polymers.
Для достижения цели установка для получения битумно-полимерных материалов, содержащая аппарат с перемешивающим устройством с патрубком для подачи газовой фазы, наружный контур циркуляции, состоящий из линий раствора полимера и паров, где линия циркуляции полимера дополнительно снабжена аппаратом с перемешивающим устройством в виде лопастной мешалки, установленной на валу, выполненном полым и образующим канал для подвода газовой фазы, кроме того, установка снабжена конденсатором, установленным на линии паров, и сборником конденсата, соединенным с аппаратом с перемешивающим устройством. Помимо этого аппараты с перемешивающими устройствами снабжены отражательными перегородками, установленными внутри на стенках с зазором между лопастями и перегородками, определяемым по формуле: b=(0,3÷3)hm где hm - высота лопасти мешалки. Эти перегородки могут быть размещены под углом к оси аппарата.To achieve the goal, an installation for producing bitumen-polymer materials, comprising an apparatus with a mixing device with a pipe for supplying a gas phase, an external circulation circuit consisting of polymer solution lines and vapors, where the polymer circulation line is additionally equipped with a device with a mixing device in the form of a paddle mixer, mounted on a shaft made hollow and forming a channel for supplying the gas phase, in addition, the installation is equipped with a condenser mounted on the vapor line, and a condensate collector, with Unification with the machine with a stirrer. In addition, apparatuses with mixing devices are equipped with reflective baffles installed inside on the walls with a gap between the blades and baffles, determined by the formula: b = (0.3 ÷ 3) h m where h m is the height of the mixer blade. These partitions can be placed at an angle to the axis of the apparatus.
На Фиг.1 изображена установка получения битумно-полимерных материалов.Figure 1 shows the installation for producing bitumen-polymer materials.
Установка состоит из аппарата 1, Фиг.1, с перемешивающим устройством, выполненным в виде лопастной мешалки 2. Внутри аппарата смонтированы отражательные перегородки 3 и дополнительно устроены патрубки 4, 5 для входа и выхода жидкости, циркулирующей по наружному циркуляционному контуру. Для подачи газовой фазы предусмотрен патрубок 6, для подвода сырьевых потоков - патрубок 7, для подачи полимера - люк 8. Для перекачки жидкостей используют насосы 9, 10, 11. Аппарат 1 снабжен также линией подачи газовой фазы 12.The installation consists of apparatus 1, Fig. 1, with a mixing device made in the form of a
Установка снабжена дополнительно аппаратом 13, Фиг.1, с перемешивающим устройством с лопастной мешалкой 14, закрепленной на полом валу 15 с отверстиями 17, 24, Фиг.2. Внутри аппарата установлены отражательные перегородки 16. Кроме того, аппарат снабжен патрубками для подвода жидкости по наружному циркуляционному контуру 18, 19, 20 и отвода паров 21 в конденсатор 22, который соединен со сборником 23, где скапливается конденсат.The installation is additionally equipped with an
Установка работает следующим образом. Через патрубок 7 в аппарат 1 подается со склада нефтяное сырье и другие жидкие компоненты, например ПАВ или ускорители и активаторы окисления. Кроме того, в аппарат 1 через люк 8 загружается полимер (модификатор), например синтетический каучук СКЭПТ. В аппарате осуществляется процесс механического перемешивания. Взаимодействие лопастей мешалки с отражательными перегородками позволяет подвергать перемешиваемую смесь нефтяного сырья с полимером и другими компонентами сдвиговым деформациям. Таким образом, создаются условия увеличения скорости движения жидкости, нефтяного сырья, относительно твердых частиц каучука и механического измельчения твердой фазы, что приводит к ускорению растворения каучука и его равномерному распределению по перемешивающему объему. Чем меньше зазор между торцами лопастей мешалки 2 и перегородками 3, тем интенсивней осуществляется процесс механического измельчения частиц каучука. Но при этом возрастают затраты электроэнергии на осуществление процесса.Installation works as follows. Through the pipe 7 to the apparatus 1 is fed from the warehouse oil raw materials and other liquid components, such as surfactants or accelerators and oxidation activators. In addition, a polymer (modifier), for example, synthetic rubber SKEPT, is loaded into the apparatus 1 through the hatch 8. In the apparatus, the process of mechanical mixing. The interaction of the agitator blades with the baffles allows you to subject the stirred mixture of petroleum raw materials with polymer and other components to shear deformations. Thus, conditions are created for increasing the speed of movement of the liquid, petroleum feedstock, relatively solid rubber particles and mechanical grinding of the solid phase, which leads to an acceleration of the dissolution of rubber and its uniform distribution over the mixing volume. The smaller the gap between the ends of the blades of the
С увеличением зазора улучшаются условия течения жидкости относительно частиц каучука, однако уменьшается или исключается эффект механического измельчения, что снижает интенсивность процесса растворения модификатора в нефтяном сырье.With an increase in the gap, the conditions for the flow of liquid relative to the rubber particles improve, however, the effect of mechanical grinding decreases or eliminates, which reduces the intensity of the process of dissolution of the modifier in the crude oil.
Поэтому в данном изобретении предложено оптимальное расстояние между отражательными перегородками и лопастями мешалки, равное b=(0,3÷3)hm, где hm - высота лопасти мешалки, Фиг.2. На Фиг.2 показан в общем виде аппарат с перемешивающим устройством. Где поз.25 - привод электродвигателя перемешивающего устройства, 26 - редуктор, 15 - полый вал, 16 - отражательные перегородки, 2 - лопастная мешалка, поз.17, 24 - отверстия для подачи воздуха в смесь.Therefore, the present invention proposes the optimal distance between the reflective partitions and the blades of the mixer, equal to b = (0.3 ÷ 3) h m , where h m is the height of the blade of the mixer, Fig.2. Figure 2 shows in General view the apparatus with a mixing device. Where pos.25 - drive of the electric motor of the mixing device, 26 - gearbox, 15 - hollow shaft, 16 - baffles, 2 - paddle mixer, pos.17, 24 - openings for air supply to the mixture.
На Фиг.2 обозначены расположение и возможные геометрические размеры между отражательными перегородками и лопастями в соответствии с расчетной формулой.Figure 2 indicates the location and possible geometric dimensions between the reflective partitions and the blades in accordance with the calculation formula.
Полученный раствор полимера в аппарате 1, Фиг.1, может быть подвергнут обработке воздухом и/или другим окислителем с целью проведения частичного или полного окисления и доведения его до показателей битумно-полимерного материала, применяемого например для строительства дорог. Однако, как правило, этого бывает недостаточно при получении битумно-полимерных материалов более вязких, с большей температурой размягчения используемых, например, в качестве мастик или гидроизоляционных материалов. Для этого в наружном циркуляционном контуре на линии раствора полимера установлен аппарат с перемешивающим устройством 13, Фиг.1. В него через патрубок 19 поступает раствор каучука из аппарата 1. В аппарате 13, Фиг.1, осуществляется процесс дальнейшего взаимодействия с окислителем, например кислородом воздуха. В нем происходит контакт вязкой жидкости с мелкодисперсной газовой фазой, воздухом. Устройство аппарата дополнительно показано на Фиг.2.The resulting polymer solution in the apparatus 1, Fig. 1, can be subjected to treatment with air and / or another oxidizing agent in order to conduct partial or complete oxidation and bring it to the level of a bitumen-polymer material, used for example for road construction. However, as a rule, this is not enough when obtaining bitumen-polymer materials more viscous, with a higher softening temperature used, for example, as mastics or waterproofing materials. To do this, in the external circulation circuit on the line of the polymer solution is installed apparatus with a
Это достигается тем, что в аппарате установлен полый вал 15 с отверстиями поз. 17, 24 для подвода воздуха (см. Фиг.1). В результате вращения лопастной мешалки через отверстия 17 засасывается и равномерно распределяется воздух по всему перемешиваемому объему. Этому способствуют установленные внутри аппарата отражательные перегородки 16. Образующиеся пары из аппарата 13 поступают в конденсатор 22, откуда конденсат подается в сборник 23 и насосом 9 возвращается в аппарат 1 на приготовление следующей партии раствора полимера.This is achieved by the fact that the apparatus has a
Все использованные отличительные признаки изобретения позволяют интенсифицировать процесс растворения твердых частиц полимера (модификатора), а также довести его до показателей битумно-полимерных материалов с различными свойствами, для различного назначения таких как модифицированный дорожный битум, вяжущее для приготовления асфальтобетонной смеси строительный, кровельный битум, мастики для заливки швов и деформационных трещин в асфальтобетонных покрытиях автомобильных дорог, гидроизоляционные мастики и т.д.All the distinguishing features of the invention used make it possible to intensify the process of dissolving solid particles of the polymer (modifier), as well as bring it to the performance of bitumen-polymer materials with various properties, for various purposes such as modified road bitumen, cementitious for the preparation of asphalt concrete mix, roofing bitumen, mastics for pouring joints and deformation cracks in asphalt concrete pavements of roads, waterproofing mastics, etc.
Внедрение настоящего изобретения не требует специфического оборудования, может располагаться на небольшой территории, экологически безопасно, не требует больших капитальных вложений.The implementation of the present invention does not require specific equipment, can be located in a small area, environmentally friendly, does not require large capital investments.
Изобретение позволяет интенсифицировать процесс получения высококачественных битумно-полимерных материалов, уменьшить энергозатраты, снизить себестоимость, расширить номенклатуру выпускаемой продукции с широким диапазоном показателей в зависимости от назначения климатических условий эксплуатации.The invention allows to intensify the process of obtaining high-quality bitumen-polymer materials, reduce energy costs, reduce costs, expand the range of products with a wide range of indicators, depending on the purpose of the climatic operating conditions.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003135680/15A RU2264251C2 (en) | 2003-12-08 | 2003-12-08 | Device for producing bitumen-polymeric materials |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003135680/15A RU2264251C2 (en) | 2003-12-08 | 2003-12-08 | Device for producing bitumen-polymeric materials |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2003135680A RU2003135680A (en) | 2005-07-10 |
RU2264251C2 true RU2264251C2 (en) | 2005-11-20 |
Family
ID=35837485
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2003135680/15A RU2264251C2 (en) | 2003-12-08 | 2003-12-08 | Device for producing bitumen-polymeric materials |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2264251C2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2446273C2 (en) * | 2010-06-03 | 2012-03-27 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-техническая фирма "Атомбиотех" | Preparation method of polymer compound for gas well servicing, and device for its implementation |
RU2745689C1 (en) * | 2020-04-24 | 2021-03-30 | Звонарева Елена Юрьевна | Installation for production of polymeric-bitumen binders |
-
2003
- 2003-12-08 RU RU2003135680/15A patent/RU2264251C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2446273C2 (en) * | 2010-06-03 | 2012-03-27 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-техническая фирма "Атомбиотех" | Preparation method of polymer compound for gas well servicing, and device for its implementation |
RU2745689C1 (en) * | 2020-04-24 | 2021-03-30 | Звонарева Елена Юрьевна | Installation for production of polymeric-bitumen binders |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2003135680A (en) | 2005-07-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN205042452U (en) | Percussion flow heterogeneous reaction ware | |
CN101234309B (en) | Double helical ribbon multi-layer oar blade scraping cutter type stirrer | |
CN110237794B (en) | Ultrasonic intensified jet reactor | |
US20050237854A1 (en) | Method for continuously and dynamically mixing at least two fluids, and micromixer | |
KR101716219B1 (en) | Bio diesel reaction device | |
US3434804A (en) | Apparatus utilizing a webbed stirrer for continuous mixing | |
RU2264251C2 (en) | Device for producing bitumen-polymeric materials | |
CN107774168A (en) | Water paint mixing plant | |
KR100438051B1 (en) | Agitator | |
CN210385821U (en) | Ultrasonic intensified jet reactor | |
CN103357605B (en) | Cleaning device and process for waste polyester bottle chip | |
CN104923110B (en) | A kind of rapid homogenization equipment | |
KR200438125Y1 (en) | A mixing machine | |
CN105521744A (en) | Reaction kettle device for production of water-soluble phenolic resin glue | |
CN115888521A (en) | Liquid material mixing equipment | |
CN114768285A (en) | Continuous production equipment and production method | |
CN203401630U (en) | Cleaning device for waste polyester bottle chips | |
WO2014035262A1 (en) | Reactor apparatus and methods | |
CN105617962A (en) | Inner-and-outer-circulation-type ultrasonic-microwave stirring reaction kettle | |
KR200221612Y1 (en) | Multi-Stage Mixer for Emulsion Fuel Oil Producing Facility | |
KR20000029819A (en) | Mixing Apparatus for Liquids | |
JPH0852334A (en) | Continuous stirring device for high viscosity solution and continuous bulk polymerization method | |
CN214695007U (en) | Stirring device for mixing resin composite asphalt | |
CN218281739U (en) | Mixing device of reaction kettle | |
RU2532814C1 (en) | Polymerisation reactor |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20081209 |