RU97998U1

RU97998U1 - COMPLEX FOR PREPARING A COMPOSITE SEROBITUM

Info

Publication number: RU97998U1
Application number: RU2010116879/03U
Authority: RU
Inventors: Роман Олегович Самсонов; Анатолий Владимирович Мамаев; Николай Васильевич Мотин; Мария Николаевна Алёхина; Юрий Эммануилович Васильев; Илья Станиславович Братищев; Владислав Михайлович Юмашев; Игорь Юрьевич Сарычев
Priority date: 2010-04-28
Filing date: 2010-04-28
Publication date: 2010-09-27

Abstract

1. Комплекс для приготовления композиционного серобитума, состоящий из узла приготовления серобитума и узла получения модифицированной серы, отличающийся тем, что узел приготовления серобитума включает в себя емкость для битума, технологически связанную через обогреваемый трубопровод и первый дозатор с первым питателем, узел получения модифицированной серы включает в себя емкость для структурообразователя и емкость для элементарной серы, технологически связанные через второй дозатор со вторым питателем, причем первый питатель соединен с первым рециркуляционным акустическим или гидродинамическим кавитатором для активации битума, а также соединен со входом во второй питатель для подачи части активированного битума на модификацию серы и со входом в смеситель для подачи основной части активированного битума, второй питатель соединен со вторым рециркуляционным акустическим или гидродинамическим кавитатором для модификации серы частью активированного битума, а также со входом в смеситель для подачи модифицированной серы на смешение с основной частью активированного битума, при этом смеситель соединен с третьим рециркуляционным акустическим или гидродинамическим кавитатором для гомогенизации и стабилизации композиционного серобитума и с трубопроводом подачи готового композиционного серобитума потребителю. ! 2. Комплекс по п.1, отличающийся тем, что рециркуляционные акустические кавитаторы представляют собой экспоненциальные излучатели ультразвукового диспергатора с диапазоном частот 20-35 кГц. ! 3. Комплекс по п.1, отличающийся тем, что рециркуляционные гидродинамические кавитаторы представля� 1. A complex for preparing composite sulfur bitumen, consisting of a node for preparing sulfur and bitumen and a node for producing modified sulfur, characterized in that the node for preparing sulfur bitumen includes a container for bitumen, technologically connected through a heated pipeline and a first dispenser with a first feeder, the node for producing modified sulfur includes a container for a builder and a container for elemental sulfur, technologically connected through a second batcher with a second feeder, the first feeder being connected It is connected with the first recirculating acoustic or hydrodynamic cavitator for activating bitumen, and it is also connected to the input to the second feeder to supply part of activated bitumen for sulfur modification and to the input to the mixer to supply the main part of activated bitumen, the second feeder is connected to the second recirculating acoustic or hydrodynamic cavitator for the modification of sulfur with part of activated bitumen, as well as with the entrance to the mixer for supplying modified sulfur for mixing with the main part, activated bitumen, while the mixer is connected to a third recirculating acoustic or hydrodynamic cavitator for homogenizing and stabilizing the composite sulfur bitumen and to the pipeline for supplying the finished composite sulfur bitumen to the consumer. ! 2. The complex according to claim 1, characterized in that the recirculating acoustic cavitators are exponential emitters of an ultrasonic disperser with a frequency range of 20-35 kHz. ! 3. The complex according to claim 1, characterized in that the recirculating hydrodynamic cavitators are

Description

Полезная модель относится к области производства дорожно-строительных материалов, в частности, к средствам приготовления композиционных серобитумных смесей, используемых (в сочетании с минеральными инертными заполнителями) для устройства кровельных водонепроницаемых покрытий, покрытий автомобильных дорог, аэродромов, спортивных площадок, автомобильных стоянок и т.д.The utility model relates to the field of production of road-building materials, in particular, to the preparation of composite sulfur-bitumen mixtures used (in combination with mineral inert aggregates) for the installation of waterproof roofing coatings, coatings for roads, airfields, sports grounds, car parks, etc. d.

Из уровня техники известен комплекс для приготовления композиционного серобитума, включающий узел приготовления серобитума и узел получения модифицированной серы (RU 2163610, приоритет 09.12.1998, Патентообладатель: ООО СП "ИНТЕР-S" и др.).The prior art complex for the preparation of composite sulfur bitumen, including a sulfur bitumen preparation unit and a modified sulfur production unit (RU 2163610, priority 09/12/1998, Patent holder: LLC INTER-S, etc.).

Недостатком известного комплекса является длительное использование для процесса перемешивания серы со сложным и дорогостоящим модификатором (дициклопентадиен) серы погружного серного насоса, что снижает производительность известного комплекса, повышает энергозатраты и себестоимость конечного продукта.A disadvantage of the known complex is the prolonged use for the process of mixing sulfur with a complex and expensive modifier (dicyclopentadiene) sulfur of a submersible sulfuric pump, which reduces the performance of the known complex, increases the energy consumption and cost of the final product.

Техническим результатом, на достижение которого направлена предлагаемая полезная модель, является создание комплекса, позволяющего изменять физико-химическую активность поверхностных структур получаемого композиционного серобитума внешним физико-химическим воздействием при сокращении временного периода технологического цикла, что, соответственно, снизит энергозатраты при повышении производительности комплекса.The technical result aimed at achieving the proposed utility model is the creation of a complex that allows you to change the physicochemical activity of the surface structures of the obtained composite sulfur bitumen by external physicochemical effects while reducing the time period of the technological cycle, which, accordingly, will reduce energy consumption while increasing the productivity of the complex.

Кроме того, комплекс позволяет повысить степень гомогенизации получаемого композиционого серобитума и одновременно с этим предотвратить его расслоение, расширить интервал работоспособности серобитумных смесей, характеризуемый температурой размягчения и температурой хрупкости, без использования дополнительных дорогостоящих модификаторов.In addition, the complex allows to increase the degree of homogenization of the resulting composite sulfur bitumen and at the same time prevent its separation, to extend the working range of sulfur-bitumen mixtures, characterized by softening temperature and brittle temperature, without the use of additional expensive modifiers.

Технический результат полезной модели достигается за счет того, что комплекс для приготовления композиционного серобитума состоит из узла приготовления серобитума, включающего в себя емкость для битума, технологически связанную через обогреваемый трубопровод и первый дозатор с первым питателем, и узла получения модифицированной серы, включающего в себя емкость для структурообразователя и емкость для элементарной серы, технологически связанные через второй дозатор со вторым питателем. При этом первый питатель соединен с первым рециркуляционным акустическим или гидродинамическим кавитатором для активации битума, а также соединен со входом во второй питатель для подачи части активированного битума на модификацию серы и со входом в смеситель для подачи основной части активированного битума, второй питатель соединен со вторым рециркуляционным акустическим или гидродинамическим кавитатором для модификации серы частью активированного битума, а также со входом в смеситель для подачи модифицированной серы на смешение с основной частью активированного битума. При этом смеситель соединен с третьим рециркуляционным акустическим или гидродинамическим кавитатором для гомогенизации и стабилизации композиционного серобитума и с трубопроводом подачи готового композиционного серобитума потребителю.The technical result of the utility model is achieved due to the fact that the complex for the preparation of composite sulfur bitumen consists of a sulfur bitumen preparation unit, which includes a bitumen tank technologically connected through a heated pipeline and a first dispenser with a first feeder, and a modified sulfur production unit, which includes a container for the builder and the capacity for elemental sulfur, technologically connected through a second dispenser with a second feeder. In this case, the first feeder is connected to the first recirculating acoustic or hydrodynamic cavitator to activate bitumen, and is also connected to the input to the second feeder to supply part of the activated bitumen for sulfur modification and to the input to the mixer to supply the main part of activated bitumen, the second feeder is connected to the second recirculation acoustic or hydrodynamic cavitator for the modification of sulfur with part of activated bitumen, as well as with the entrance to the mixer for supplying modified sulfur to be mixed with the main part of activated bitumen. In this case, the mixer is connected to a third recirculating acoustic or hydrodynamic cavitator for homogenizing and stabilizing the composite sulfur bitumen and to the pipeline for supplying the finished composite sulfur bitumen to the consumer.

При этом рециркуляционные акустические кавитаторы представляют собой экспоненциальные излучатели ультразвукового диспергатора с диапазоном частот 20-35 кГц, а рециркуляционные гидродинамические кавитаторы представляют собой устройства, состоящие из конфузора, проточной камеры, диффузора и вала с кавитационной насадкой, выполненные с возможностью осуществления режима гидродинамической кавитации в диапазоне частот 10-80 Гц.In this case, the recirculating acoustic cavitators are exponential emitters of an ultrasonic disperser with a frequency range of 20-35 kHz, and the recirculating hydrodynamic cavitators are devices consisting of a confuser, a flow chamber, a diffuser and a shaft with a cavitation nozzle, made with the possibility of implementing the regime of hydrodynamic cavitation in the range frequencies of 10-80 Hz.

Полезная модель поясняется чертежом, на котором изображена схема комплекса приготовления композиционного серобитума, которая включает в себя: 1 - узел приготовления серобитума; 2 - узел получения модифицированной серы; 3 - емкость для битума; 4 - обогреваемый трубопровод; 5 - первый дозатор; 6 - первый питатель; 7 - емкость для структурообразователя; 8 - емкость для элементарной серы; 9 - второй дозатор; 10 - второй питатель; 11 - первый рециркуляционный акустический или гидродинамический кавитатор; 12 - смеситель; 13 - второй рециркуляционный акустический или гидродинамический кавитатор; 14 - третий рециркуляционный акустический или гидродинамический кавитатор; 15 - трубопровод подачи готового композиционного серобитума потребителю.The utility model is illustrated by the drawing, which shows a diagram of a complex for preparing composite sulfur bitumen, which includes: 1 - a node for preparing sulfur bitumen; 2 - site receiving modified sulfur; 3 - capacity for bitumen; 4 - heated pipeline; 5 - the first dispenser; 6 - the first feeder; 7 - capacity for the builder; 8 - capacity for elemental sulfur; 9 - the second dispenser; 10 - second feeder; 11 - the first recirculating acoustic or hydrodynamic cavitator; 12 - mixer; 13 - second recirculating acoustic or hydrodynamic cavitator; 14 - the third recirculating acoustic or hydrodynamic cavitator; 15 - pipeline supply of finished composite sulfur bitumen to the consumer.

Работа комплекса осуществляется следующим образом.The work of the complex is as follows.

Битум из емкости 3 подают через обогреваемый трубопровод 4 и первый дозатор 5 в первый питатель 6. После рециркуляционной кумулятивно-кавитационной обработки посредством первого рециркуляционного акустического или гидродинамического кавитатора 11 часть активированного битума подают во второй питатель 10 на модификацию элементарной серы.Bitumen from the tank 3 is fed through the heated pipeline 4 and the first dispenser 5 to the first feeder 6. After the recirculation cumulative-cavitation treatment by means of the first recirculation acoustic or hydrodynamic cavitator 11, part of the activated bitumen is fed to the second feeder 10 for modification of elemental sulfur.

Структурообразователь в виде волокон хризотил-асбеста или базальта, модифицированного наноуглеродом, из емкости 7 и предварительно нагретую элементарную серу из емкости 8 подают через второй дозатор 9 во второй питатель 10. После рециркуляционной кумулятивно-кавитационной обработки посредством второго рециркуляционного акустического или гидродинамического кавитатора 13 модифицированную активированным битумом элементарную серу подают в смеситель 12, в котором осуществляют ее смешение с основной частью активированного битума и гомогенизацию образованной комплексной минерально-органической компоненты посредством третьего рециркуляционного акустического или гидродинамического кавитатора 14. Полученный композиционный серобитум, имеющий способность сохранять стабильное состояние в обычных условиях в течение длительного времени, из смесителя 12 направляют по трубопроводу 15 потребителю.A structural agent in the form of nanocarbon modified chrysotile asbestos or basalt fibers from the tank 7 and pre-heated elemental sulfur from the tank 8 are fed through the second dispenser 9 to the second feeder 10. After the recirculation cumulative-cavitation treatment by means of the second recirculation acoustic or hydrodynamic cavitator 13 bitumen elemental sulfur is fed into the mixer 12, in which it is mixed with the main part of the activated bitumen and homogen the formation of the formed complex mineral-organic components by means of a third recirculating acoustic or hydrodynamic cavitator 14. The resulting composite sulfur bitumen, which has the ability to maintain a stable state under normal conditions for a long time, is sent from the mixer 12 through a pipe 15 to the consumer.

Предварительная обработка битума кумулятивно-кавитационным воздействием повышает химическую активность битума, что способствует его дальнейшему быстрому смешению с модифицированной серой.Preliminary processing of bitumen by cumulative-cavitation exposure increases the chemical activity of bitumen, which contributes to its further rapid mixing with modified sulfur.

Модифицирование серы активированным битумом при кумулятивно-кавитационном воздействии позволяет осуществить химическую связь между элементарной серой и компонентами активированного битума, в результате чего образуется модифицированная (сополимерная) сера без использования дополнительных дорогостоящих модификаторов.Modification of sulfur by activated bitumen during cumulative-cavitation exposure allows for chemical bonding between elemental sulfur and components of activated bitumen, resulting in the formation of modified (copolymer) sulfur without the use of additional expensive modifiers.

Получение активированного битума посредством кумулятивно-кавитационного воздействия позволяет интенсифицировать процесс гомогенизации, что в свою очередь позволит расширить температурный интервал работоспособности серобитумных смесей за счет повышения температуры размягчения и снижения температуры хрупкости.Obtaining activated bitumen by means of cumulative-cavitation exposure allows you to intensify the homogenization process, which in turn will allow you to expand the temperature range of the performance of sulfur-bitumen mixtures by increasing the softening temperature and lowering the fragility temperature.

Кроме того, использование кумулятивно-кавитационного эффекта упрощает технологический процесс гомогенизации соответствующих компонентов и работу комплекса в целом.In addition, the use of cumulative-cavitation effect simplifies the process of homogenization of the respective components and the operation of the complex as a whole.

Использование предложенной полезной модели позволяет снизить энергозатраты и себестоимость конечного продукта при повышении производительности комплекса.Using the proposed utility model allows to reduce energy costs and the cost of the final product while increasing the productivity of the complex.

Claims

1. A complex for preparing composite sulfur bitumen, consisting of a node for preparing sulfur and bitumen and a node for producing modified sulfur, characterized in that the node for preparing sulfur bitumen includes a container for bitumen, technologically connected through a heated pipeline and a first dispenser with a first feeder, the node for producing modified sulfur includes a container for a builder and a container for elemental sulfur, technologically connected through a second batcher with a second feeder, the first feeder being connected it is connected with the first recirculation acoustic or hydrodynamic cavitator for activating bitumen, and is also connected to the entrance to the second feeder for supplying part of the activated bitumen for sulfur modification and to the entrance to the mixer for supplying the main part of activated bitumen, the second feeder is connected to the second recirculating acoustic or hydrodynamic cavitator for the modification of sulfur with part of activated bitumen, as well as with the entrance to the mixer for supplying modified sulfur for mixing with the main part, activated bitumen, while the mixer is connected to a third recirculating acoustic or hydrodynamic cavitator for homogenizing and stabilizing the composite sulfur bitumen and to the pipeline for supplying the finished composite sulfur bitumen to the consumer.

2. The complex according to claim 1, characterized in that the recirculating acoustic cavitators are exponential emitters of an ultrasonic disperser with a frequency range of 20-35 kHz.

3. The complex according to claim 1, characterized in that the recirculating hydrodynamic cavitators are devices consisting of a confuser, a flow chamber, a diffuser and a shaft with a cavitation nozzle, configured to perform hydrodynamic cavitation in the frequency range 10-80 Hz.