專利名稱：用于生產瀝青混合料的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及根據權利要求I的前序部分的用于生產浙青混合料的方法以及根據權利要求19的前序部分的用于生產浙青混合料的系統(tǒng)。本發(fā)明尤其針對在拆除和重建浙青道路期間產生的再生或回收浙青的再利用，并且根據法律規(guī)定(另外根據循環(huán)經濟學法和廢棄物法( Kreislaufwirtschafts-undAbfallgesetzes))進行相應的回收和再利用。出于經濟原因和生態(tài)學原因,應該至少作為建筑材料進行再利用，但主要是用于在新混合的浙青中再活 化粘合劑浙青。其中再生浙青(例如，碾壓浙青或翻挖浙青)被碾碎成浙青顆粒并且利用可預先規(guī)定的粒徑分布方式以及相應的分類方式以規(guī)定的量與集料以及浙青混合在一起。在與此相關的方面上，集料可以被理解成新鮮的固體材料(諸如，碎石、沙子和礦物粉)，也被稱為填充材料或填料，其具有規(guī)定的粒度組成并且以預先規(guī)定的量使用。
背景技術：
德國浙青協(xié)會(注冊協(xié)會)(DerDeutscheAsphaltverband e. V.)在 2008 年 5月的網絡出版物“Wiederverwenden von Asphalt-Neues Regelwerk weist den Weg nachvorn(浙青的再利用-新規(guī)定指引出前進的道路)”、2009年9月的附錄3. I和3. 2中描述了關于浙青再利用，尤其是關于浙青承重層、浙青承重頂層以及浙青基礎層的浙青混合料的研究狀況。另外可以參閱現今適用的法律法規(guī)，例如，關于新混合材料中的浙青顆粒的添加量的技術規(guī)則手冊和說明書。在對浙青顆粒狀的再生浙青進行再利用的情況下生產浙青混合料時，基本上在至少一個筒裝置中對集料和浙青顆粒實施加熱和干燥，其中，將熱氣體作為熱源，與待加熱的集料和/或浙青顆粒以對流或并流形式供應該熱氣體。然后，例如，利用傳送帶或熱升降機進行輸送，在混合裝置(例如，葉片式混合器)中進行集料的分類以及與浙青顆粒和熱浙青的混合，尤其是在熱貯存系統(tǒng)中進行貯存。通過這種預混合可以避免新粘合劑的硬化。在冷工藝中，通過在混合裝置中與新鮮的集料接觸來加熱和干燥浙青顆粒。因此，為了實現浙青顆粒的加熱和干燥并且為了達到施工和壓實浙青混合料所需的大約在160至180°C的混合料溫度，必須要相應地將集料加熱到更高的溫度，通常在200°C以上。在該方法中，浙青顆粒的添加量最大為30%。除了浙青顆粒的低添加以外，另一個缺陷在于必須將熱集料與冷浙青顆粒預混合并且要在集料的多余熱量消散之后才能在干燥和加熱浙青顆粒的同時添加新的粘合劑浙青。除了干燥和加熱筒以及熱升降機的熱負荷以外，該方法還導致了運行廢氣凈化系統(tǒng)時的不規(guī)則性。在混合系統(tǒng)中加熱和干燥浙青顆粒時，間歇地(例如，在60秒周期內)產生了明顯大量的蒸汽，這些蒸汽被輸送到廢氣系統(tǒng)中。由此廢氣量明顯地發(fā)生間歇性的變化。因此，廢氣系統(tǒng)必須以最大可能的廢氣容積流量(也就是將最大可能的蒸汽量包括在內)持續(xù)地運行。在沒有蒸汽產生時，大量漏入空氣被吸入到系統(tǒng)中。由此降低了系統(tǒng)的整體效率。在德國浙青協(xié)會(注冊協(xié)會)的上述出版物中還描述了用于再利用再生浙青的其他系統(tǒng)專用示意圖和方法。在對流筒的情況下，可以通過中心添加或通過位于筒出口處的添加裝置來添加浙青顆粒。隨后通過混合裝置(例如，混合塔)的旁路袋式濾網(Siebumgehungstasche)供應集料和浙青顆粒的混合料。利用這些方法，再生浙青的添加量可以為大約40%。為了相應地實現該添加量，需要費用高昂的雙層罩式筒。可以通過在并行筒中與集料分開加熱浙青顆粒。為了保護浙青顆粒粘合劑并且也為了限制粘合劑的排放，溫度最大應保持在130°C，優(yōu)選加熱到大約110°C。筒裝置或混合裝置中的較高的溫度將使浙青明顯老化并且降低其熱塑性。在連續(xù)混合系統(tǒng)的情況中，浙青顆粒的添加量最多達到大約50%是可能的。在該連續(xù)混合系統(tǒng)中，在筒或在后續(xù)連續(xù)混合器中連續(xù)地進行集料和浙青顆粒的混合工序，并且浙青顆粒事先在筒混合器中與集料一起進行加熱或在并行筒中分開進行加熱。 基本上由于上面所述的工藝相關原因，向筒裝置(例如，干燥筒)中的新集料中添加浙青顆粒的量受到了限制。在此，重要方面在于浙青顆粒的過熱，這種過熱會導致浙青的揮發(fā)性成分對環(huán)境造成負擔和/或使包含在浙青顆粒中的浙青碳化。DE 195 30 164 Al公開了加熱和干燥浙青顆粒的方法和干燥筒，其中，在熱氣體產生器中實施單獨的熱氣體產生。由此，設定最大的熱氣體溫度為600°C。另外，通過在筒內專門導向熱氣體和浙青顆粒來爭取實現溫和的加熱，該溫和的加熱可以阻止含浙青的浙青顆粒裂解并且可以最小化有害物質的產生。在DE 38 31 870 Cl中公開了在使用顆粒狀回收浙青的情況下生產浙青的方法，其中，在大約400°C下干燥的熱集料和冷浙青顆粒以預先規(guī)定的量加入到混合器并且與浙青以及可能的填充材料(石灰石粉)混合。為了使回收浙青在整個混合料中的比例更大，在混合器中分兩步實施預混合或添加。在第一混合階段最后，該混合料具有170至180°C的溫度并且分次式混合機的總混合時間為約60秒。DE 10 2004 014 760 B4公開了用于生產浙青的浙青系統(tǒng)和方法，其中，集料與浙青以及可能的其他添加劑和作為浙青顆粒的舊浙青混合以形成可施工的新浙青混合料。為了保證浙青良好混合且無損傷，對經過干燥和加熱的集料預先規(guī)定汽化或灼燒的溫度范圍為 170 至 190 0C oEP 0 216 316 A2公開了一種再利用浙青顆粒的方法，其中，將集料和浙青顆粒在兩個分開的筒式干燥器中進行加熱和干燥，隨后在混合器中與補充的填料成分和浙青成分一起混合以形成再利用混合料。再利用混合料直接進行進一步加工或進入中間存儲階段根據需要取走。在該文件中未提供溫度。僅參考了相關規(guī)定以及由于浙青顆粒過熱會導致浙青粘度明顯增大。利用并流實施浙青顆粒在帶有直接連接的燃燒器的干燥筒中的加熱，并且廢氣作為二次和三次空氣重新投入到集料的筒式干燥器的燃燒器。在由DE 43 20 664 Al獲知的一種方法中，在單獨的筒中通過廢氣加熱回收的浙青。為了避免浙青的過度加熱要溫和地加熱再生浙青，使得熱廢氣與再生浙青材料流通過筒以并流進行輸送，并且另外，將從筒中出來的溫度約為170°C的一部分廢氣重新送回到燃燒器側的筒中，從而能夠進一步降低廢氣溫度并且由此進一步降低再生浙青和廢氣之間的溫度差。未被送回的廢氣部分通過第二個筒進行輸送，在該第二筒中，以對流輸送集料。DE 20 2008 012 971 Ul公開了一種用于生產浙青中的干燥和加熱顆粒材料的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括用于干燥和加熱集料和浙青顆粒的旋轉干燥筒以及用于供應熱氣體流的熱氣體產生器。鑒于符合可允許的最大粘合劑溫度和筒式干燥器出口處的浙青材料的最終溫度，以及通常向其中供應廢氣的過濾系統(tǒng)中的廢氣進口處的可允許廢氣溫度，因為將來自干燥筒的一部分熱氣體流重新投放到熱氣體產生器中，提高了能量效率并且降低了過濾系統(tǒng)的顆粒載量。另外，顆粒和細粉部分在沉降筒從廢氣中分離出來，然后供應給包含再利用浙青和集料的材料流?？梢怨氐綗釟怏w產生器中的廢氣流優(yōu)選富含有富氧新鮮空氣。在DE 10 2006 038 614 Al所述的方法中，在再生浙青中通過塑化劑來調整浙青由于熱老化而降低的可塑性。還聯合添加了硬化劑，優(yōu)選以混合料的熱相。另外還描述了 考慮到與空氣相關的技術環(huán)境規(guī)定，通常將回收浙青最多加熱至130至140°C并且在加入大約50%的再生浙青的情況下必須將集料或新的礦物材料明確加熱到200°C以上。再生浙青中的浙青的氧化程度(老化)被視為與在再利用回收浙青和生產浙青熱混合料中浙青顆粒加熱程度被限制在140°C相關。通過添加塑化劑/硬化劑，系統(tǒng)實現了回收浙青的施工溫度(der Einbautemperatur)從大約17CTC下降到14CTC。由于需要塑化劑和硬化劑，這使
得生產浙青混合料的成本明顯變高。用于生產浙青混合料(尤其是在使用由再生浙青制成的浙青顆粒的情況下)的已知方法和系統(tǒng)的缺陷在于大量的漏入空氣。這些都取決于系統(tǒng)技術，導致在熱氣體中具有高氧含量并且降低了系統(tǒng)的熱效率。通常利用化石燃料運行在干燥滾筒中使用的燃燒器和/或帶有燃燒器的熱氣體產生裝置并且實施廢氣再利用，在廢氣再利用過程中將最高50%的廢氣流重新供應到熱氣體產生器。已知方法和系統(tǒng)的另一個缺點是澆灌浙青所用的再生浙青的添加量受到工藝技術和系統(tǒng)技術的限制，由此，浙青工業(yè)無法盡可能完全地和高質量地利用廢棄浙青再利用來滿足改良公路基礎設施的不斷增大的需求。
發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于創(chuàng)建一種方法和一種系統(tǒng)，該方法和系統(tǒng)能夠生產出具有所需質量的浙青混合料，實現高達100%的再生浙青再利用，并且尤其通過節(jié)省原材料和熱能來明顯提高浙青的生產效率。通過根據權利要求I的方法特征以及根據權利要求19的系統(tǒng)特征來實現這個目的。優(yōu)選的實施方式包括在各個從屬權利要求和
中。在根據本發(fā)明的生產浙青混合料的方法中，在低氧氛圍中至少進行浙青顆粒和/或集料的干燥和加熱。在該方法中，浙青顆粒形式的回收浙青和/或集料形式的新材料在筒裝置中一起和/或分開加熱和干燥，并且隨后在混合裝置中與浙青以及可能的其他添加劑混合形成可施工的浙青混合料。在此，該低氧氛圍的特征在于氧含量為0至10%，優(yōu)選氧含量為0至最大5%。本發(fā)明基于以下認知，即，至少在干燥和加熱浙青顆粒和/或集料中，優(yōu)選地還分別在輸送經過加熱和干燥的浙青顆?；蚪涍^加熱和干燥的浙青顆粒和集料的混合料中，以及在混合裝置中與浙青混合中，通過低氧氛圍阻止或者至少減少浙青顆粒和新鮮浙青中的浙青氧化，從而不會使浙青的熱塑性發(fā)生不利的改變?？芍?，單獨將溫度增大到最高250°C或300°C不會對浙青造成任何相關損害，尤其是在再生浙青或浙青顆粒中。因此，在煉制廠中生產浙青時，在250°C至270°C范圍內的溫度下實施有針對性的氧化工藝，持續(xù)2至10個小時。僅當在400°C以上的溫度下浙青才會出現熱分解(裂解)并且由于浙青的熱塑性的改變導致不利的浙青結構壓縮。在氧存在的情況下，浙青的芳環(huán)中的碳氫化合物被分解。在沒有氧或氧含量非常低的氛圍下，浙青的碳氫化合物不會發(fā)生熱轉換。其溫度也被確定為200°C以上，例如，200至300°C。由此，可以在200至300°C的溫度范圍下將浙青長期儲存密閉容器中而熱塑性不發(fā)生不利的改變。根據本發(fā)明，通過在低氧氛圍中將浙青顆粒和/或集料在一個或兩個筒裝置中一起和/或分開地進行加熱和干燥，有利于將浙青顆?；蛘闱囝w粒和集料的混合料的溫度升高到180至200°C范圍內的溫度水平，并且該溫度水平有利地確保了在甚至分別僅利用再生浙青再利用或利用100%的浙青顆粒，添加較少的新浙青，并且不添加新鮮集料的情況下 生產出浙青混合料。當在至少一個筒裝置中進行干燥和加熱時，并且優(yōu)選地還在輸送以及在混合裝置中與新浙青進行混合時，借助低氧氣體來實現根據本發(fā)明的低氧氛圍，所述低氧氛圍根據本發(fā)明具有最大為10%的氧含量，并且優(yōu)選地具有最大為5%的氧含量，從而使得氧含量可以優(yōu)選為 1%、2%、3%、4%或5%，或6%、7%、8%、9%或 10%。在本發(fā)明的范圍內，低氧氣體被理解成尤其是指低氧工藝氣體或各種技術工藝的廢氣。本發(fā)明的優(yōu)點在于，使用溫度在500°C至1000°C范圍內的低氧氣體來加熱和干燥浙青顆粒和/或集料，然后將其輸送至混合裝置；以及為了確保在輸送和混合中的低氧氛圍，使用溫度在大約20°C至150°C范圍內的冷低氧氣體，或還借助溫度為大約150°C至300°C的冷卻的低氧氣體，實施熱低氧氣體與冷低氧氣體的混合或分別實施熱低氧氣體的冷卻。在混合裝置之前和/或之后布置的用于供應低氧氣體的貯料倉或貯存器也在本發(fā)明的范圍內。尤其可以通過在燃燒空氣比或空氣比X = 1.0至2.0，尤其是X =1.0至I. 4的情況下燃燒化石燃料來獲得低氧氣體，其中，可以在浙青生產或浙青混合系統(tǒng)內部和/或外部進行燃燒。當空氣比較大(例如，大約為\ > 1.4)時，燃燒空氣可以混有最多100%的低氧氣體，例如廢氣。本發(fā)明的優(yōu)點在于，將通過燃燒而產生的熱低氧氣體間接地(例如，在熱交換器中)和/或直接地通過與冷低氧氣體混合冷卻到1000°C至400°C、優(yōu)選900°C至600°C的溫度范圍內。冷低氧氣體和熱低氧氣體基本上來自于不同的來源或生產系統(tǒng)。除了按照目的用于生產浙青以外，使用技術工藝中作為副產品或廢棄產品獲得的低氧氣體是尤為有效的并且在生態(tài)上也是有利的。在生產浙青混合料時可以使用，例如，在冶金工藝中從空氣分解系統(tǒng)中產生的氮氣或來自例如玻璃和金屬生產的氣密性鍋爐系統(tǒng)、氧燃料系統(tǒng)以及窯爐中的低氧氣體來創(chuàng)建生產浙青混合料中的根據本發(fā)明的低氧氛圍。優(yōu)選地可以通過間接地(例如，在熱交換器中)或直接地通過與熱低氧氣體混合使冷低氧氣體達到更高的溫度。使用來自浙青生產之外的工藝和生產系統(tǒng)的低氧氣體不僅對生產浙青而言是有利的，這還意味著提高了在其中獲得低氧氣體的技術工藝和系統(tǒng)的經濟性。有利的是，在生產浙青時可以實現提高效率，因為將來自各個裝置的低氧氣體的支流匯集起來并且供應給廢氣凈化裝置，并且還因為在廢氣凈化之前和/或之后輸送回系統(tǒng)裝置中是可能的。有利地是，為了密封筒裝置和/或輸送裝置和/或貯存裝置和/或混合裝置和這些裝置之間的連接位置以及材料輸入裝置和材料輸出裝置(尤其是筒裝置)區(qū)域，優(yōu)選供應冷低氧氣體。尤其要在筒裝置的旋轉和固定部分之間的區(qū)域中進行這種密封。優(yōu)選的是在帶有燃燒器的筒裝置和熱氣體產生器中在例如大約0. 005毫巴至300毫巴、尤其是最多100毫巴的正壓下形成和/或使用低氧氣體，其中，可以在密封區(qū)域和連接區(qū)域中進行抽氣并且可以將抽出來的氣體作為一次空氣部分供應到筒裝置的燃燒器和/或廢氣凈化裝置和/或煙道。通過這種方式有利地減小了浙青生產系統(tǒng)的排放物。有利地是，將低氧氣體至少部分地供應到帶有脫水設施的廢氣凈化裝置，隨后用作冷低氧氣體，并且用于例如密封筒裝置、輸送裝置、混合裝置和/或貯存裝置。根據本發(fā)明的用于生產浙青混合料的系統(tǒng)具有至少一個用于加熱和干燥由再生浙青制成的浙青顆粒和/或集料形式的新材料的筒裝置以及用于混合經過加熱和干燥的浙青顆粒和/或集料和浙青的混合裝置。該用于生產浙青混合料的系統(tǒng)配備有至少一個低氧氣體源，在該低氧氣體源中產生氧含量最大為10%,優(yōu)選氧含量最大為5%的低氧氣體和/或從該低氧氣體源中可以將低氧氣體供應到至少一個筒裝置。適當時，將至少筒裝置并且優(yōu)選地還將輸送裝置、貯存裝置和混合裝置構造成氣密性的并且使其具有密封，該密封防止裝置中出現漏入空氣量和更高的氧含量。因此，根據本發(fā)明的系統(tǒng)不同于已知的系統(tǒng)變型，已知的系統(tǒng)變型由于高漏入空氣量，在廢氣中具有10%至約16%的氧含量?？梢允褂门c熱低氧氣體以對流或并流向其提供浙青顆粒和/或集料的干燥和加熱筒，用于浙青顆粒和/或集料的對流筒，或用于浙青顆粒的并流筒作為筒裝置，而混合裝置可以是混合塔、筒式混合器或連續(xù)式混合器。為了在尤其是在0. 005至300毫巴范圍內的正壓下向至少筒裝置供應低氧氣體，適宜將抽氣裝置設置在連接位置上并且將抽出來的低氧氣體送回至廢氣凈化裝置、燃燒器或低氧氣體循環(huán)中?？梢允褂谜闱嗷旌舷到y(tǒng)的廢氣或浙青混合系統(tǒng)以外的技術工藝和操作中的廢棄產品和副產品作為低氧氣體源。尤其優(yōu)選的是在廢氣側將生產浙青混合料的系統(tǒng)與煤磨系統(tǒng)連接起來，在煤磨系統(tǒng)中以研磨干燥工藝將原煤碾碎并且研磨成例如煤粉?？梢灾辽俨糠值厥褂脕碜哉闱嗌a工藝的低氧氣體以及來自煤研磨和煤干燥的低氧氣體并且在此既可以將其用于生產浙青的系統(tǒng)中又可以將其用于煤研磨中，例如，用于點火浙青生產系統(tǒng)。由此提高了這兩種工藝的經濟性。、尤其優(yōu)選的是設置了用于生產熱低氧氣體的熱氣體產生器，尤其是帶有鋼制燃燒室的熱氣體產生器。該熱氣體產生器可以包括用于氣體、液體和/或固體燃料的燃燒器。該熱氣體產生器可以具有氣體混合器，該氣體混合器用于混合例如來自廢氣凈化裝置的冷低氧氣體和燃燒器的熱低氧氣體。當熱氣體產生器是Loesche的LOMA供熱系統(tǒng)時，其中設置有Loesche-有孔殼體(LOMA)供熱系統(tǒng)，可以將冷低氧氣體供應給該有孔殼體用于與所產生的熱低氧廢氣混合。關于具有L0ESCHE有孔殼體供熱系統(tǒng)的熱氣體產生器可以參考德國專利DE 42
08951 C2。利用該熱氣體產生器可以良好地控制熱低氧氣體的生產。在尤其優(yōu)選的實施方式中，將帶有有孔殼體供熱系統(tǒng)的熱氣體產生器與作為用于干燥和加熱浙青顆粒和/或集料的筒裝置的對流筒連接起來。將來自Loesche熱氣體產生器的熱低氧氣體與浙青顆粒和/或集料以對流輸送到對流筒中，并且形成了浙青中的揮發(fā)性碳氫化合物的內部再循環(huán)回路。因此，與并流筒相比，在筒中揮發(fā)性碳氫化合物的濃度增大到5至15倍?？梢园l(fā)現，與傳統(tǒng)的方法相比，在用升高的溫度，尤其是在對流筒中，利用低氧氛圍處理回收浙青時,增大了浙青和固體物質之間的接觸,并且可以100 %地利用由回收浙青制成的浙青顆粒且不對新混合料的性質產生可知的不利影響。
下面參照附圖進一步詳細地闡述本發(fā)明，其中附圖以作為系統(tǒng)示意圖的高度概括性的方式示出了以下內容圖I至圖11示出了用于生產浙青混合料，尤其是用于實施本發(fā)明方法的根據本發(fā)明的系統(tǒng)；以及圖12示出了作為本發(fā)明浙青生產系統(tǒng)的一部分的帶有熱氣體產生器的對流筒。相同的部件具有相同的附圖標記。用單線表示氣體供應以及用雙線表示固體材料的輸送。
具體實施例方式圖I中示出了用于生產浙青混合料的系統(tǒng)示意圖，向該浙青混合料供應來自于源3的冷低氧氣體。該冷低氧氣體2具有在0至5%范圍內的氧含量，例如，2%的氧。冷低氧氣體2可以在浙青生產以外的技術工藝中獲得，并且可以是例如來自玻璃生產或金屬生產的廢氣。從圖I的系統(tǒng)示意圖中可以看出主要的系統(tǒng)裝置干燥和加熱筒4，該筒4作為用于加熱和干燥由再生浙青制成的浙青顆粒5和/或集料7形式的新材料的可能的筒裝置之一；輸送裝置6，例如，熱升降機；貯存裝置18、19 ;以及混合裝置8。借助輸送裝置6，將經過干燥和加熱的材料從干燥和加熱筒4輸送到貯存裝置18，從該貯存裝置18中將浙青顆粒5和/或集料7的混合料與借助熱油器31加熱過的浙青9以規(guī)定的比例混合。具使用性的浙青混合料10可以立即投入使用或可以暫時輸送到貯存器19。借助熱源37在氣體加熱器15中將一部分冷低氧氣體2加熱至500至1000°C范圍內的溫度并且部分地傳送到干燥和加熱筒4。在干燥和加熱筒4中以對流導流浙青顆粒5和/或集料7。來自氣體加熱器15的一部分熱低氧氣體12確保為干燥和加熱筒4提供了 低氧氛圍，而另外一部分則與冷低氧氣體2的支流混合并且被供應到輸送裝置6、貯存裝置18、19以及混合裝置8用于在這些系統(tǒng)裝置中創(chuàng)建低氧氛圍。在貯存裝置18、19內以及在混合裝置8中以并流導流?？梢允褂美珉娂訜崞髯鳛闊嵩?7。也可以將冷低氧氣體2直接或間接地加熱成熱低氧氣體12。將來自輸送裝置6、貯存裝置18、19以及混合裝置8的低氧氣體匯集起來并且供應到廢氣凈化裝置11。圖2示出了用于生產浙青混合料10的可選系統(tǒng)的系統(tǒng)示意圖，其中，在干燥和加熱筒4中以與熱低氧氣體12呈對流的形式依次輸送浙青顆粒5和/或集料7。輸送裝置6、貯存裝置18、19、混合裝置8、用于在混合裝置8中進行混合之前來升溫浙青9的熱油器31與根據圖I的系統(tǒng)的裝置一致。來自于浙青混合系統(tǒng)外部的源13的熱低氧氣體32具有> 1000°C的溫度，并且直接地或如圖2所示在氣體冷卻器16中冷卻至1000至500°C范圍內的溫度，隨后部分地輸送到干燥和加熱筒4并且與浙青顆粒5和/或集料7的輸送呈對流進行輸送。例如，可以利用冷卻介質(例如水)來運行氣體冷卻器16。從氣體冷卻器16出來的一部分熱低氧氣體12作為溫度在150至300°C范圍內的冷卻的低氧氣體22供應到輸送裝置6，貯存裝置18、19以及混合裝置8用于創(chuàng)建氧含量最 大為10%，尤其是5%的低氧氛圍。經過這些裝置之后，將低氧氣體的支流匯集起來并且供應到廢氣凈化裝置11。根據圖3的系統(tǒng)以氧含量最大為5%以及溫度為約1400°C的熱低氧氣體32為基礎進行工作?？梢允褂谜闱嗌a和浙青混合系統(tǒng)以外的技術工藝，尤其是燃燒化石燃料作為這些熱低氧氣體32的源13。熱低氧氣體32在氣體混合器17中與冷低氧氣體2混合并且作為溫度在500至1000°C范圍內的熱低氧氣體12部分地輸送到干燥和加熱筒4中。該熱低氧氣體12的另一部分與一部分冷低氧氣體2相混合并且以對流供應到輸送裝置6，以并流供應到貯存裝置18、19和混合裝置8。將來自輸送裝置6，貯存裝置18、19和混合裝置8以及來自廢氣凈化裝置11的部分低氧氣體(其用Q I、Q2和Q3表示)供應回到氣體混合器17中，由此提高了能源效率。將來自裝置4、6、18、19、8和10的剩余氣流匯集起來并且供應到廢氣凈化裝置11。從廢氣凈化裝置11出來的廢氣優(yōu)選在經過第一凈化階段之后用作冷低氧氣體2的源3。廢氣的再利用值達到50至100%。在圖I至圖3中的干燥和加熱筒4中，使用了正壓為大約0. 01毫巴至大約50毫巴的熱低氧氣體12。冷低氧氣體2的溫度優(yōu)選位于100°C至150°C的范圍內。由此在生產浙青混合料中減少排放并同時提高熱效率。圖4示出了具有冷低氧氣體2的源3的用于生產浙青混合料的系統(tǒng)，借助風機38將冷低氧氣體2供應到熱氣體產生器20。熱氣體產生器20包括用于氣體、液體和/或固體燃料的燃燒器21以及用于生產氧含量為大約3%并且溫度為約1400°C的熱低氧氣體32的燃燒室28。這些熱低氧氣體32在氣體混合器17中與冷低氧氣體2混合并且被冷卻成溫度為1000°C至500°C范圍內的熱低氧氣體12。在經過氣體混合器17之后，將該熱低氧氣體12供應到干燥和加熱筒4。分出了一個支流，將該支流與冷低氧氣體2混合并且供應到輸送裝置6、貯存裝置18、19以及混合裝置8。最后，將低氧氣體的所有支流重新匯集起來并且供應到廢氣凈化裝置11。在圖5的系統(tǒng)中，在熱氣體產生器20中生產熱低氧氣體32。借助風機40向燃燒器21供應必要的燃燒氣體39，該風機40從干燥和加熱筒4的密封35吸入新鮮空氣和低氧氣體2。在熱氣體產生器20中產生的低氧氣體32在氣體混合器17中與來自源3的冷低氧氣體2混合，并且將從氣體混合器17出來的熱低氧氣體12部分地供應到干燥和加熱筒4而將另一部分與冷低氧氣體2混合，隨后供應到輸送裝置6和用于確保低氧氛圍的其他裝置。在約為20毫巴的正壓下進行整個干燥和加熱工藝，因此干燥和加熱筒4配備有密封35，例如，筒密封，從該密封吸入低氧氣體并且將該低氧氣體供應到風機40用于在熱氣體產生器20的燃燒器21中進行燃燒。根據圖6的系統(tǒng)采用來自源3的冷低氧氣體2運行，該冷低氧氣體2在帶有氣體混合器17的熱氣體產生器20中進行加熱或混合以形成熱低氧氣體12。將來自源3的一部分冷低氧氣體2供應到干燥和加熱筒4的密封35，該干燥和加熱筒借助風機41在0. 5至2毫巴的負壓下運轉。通過干燥和加熱筒4在負壓下運行并且還利用冷低氧氣體2沖擊密封35而阻止漏入空氣的滲透。干燥和加熱筒4和其他系統(tǒng)裝置被構造成氣密性的?？梢允褂没剞D閥作為材料進口 33和材料出口 34 (也參見圖7)，該回轉閥在負壓下運行干燥和加熱筒4時確保低氧氣體2的供應，并且在正壓下運行干燥和加熱筒4時確保低氧氣體2的吸入。、
圖7不出了帶有干燥和加熱筒4的系統(tǒng),其中該干燥和加熱筒4在0. 005暈巴至3毫巴的正壓下運行。為熱氣體產生器20的燃燒器21供氣的風機40除了吸入新鮮空氣39以外還從干燥和加熱筒4的密封35以及從材料進口 33和材料出口 34吸入低氧氣體2，并且將它們供應給熱氣體產生器20的燃燒工藝。熱氣體產生器20以及干燥和加熱筒4均在正壓操作下工作。該系統(tǒng)的廢氣在經過廢氣凈化裝置11的至少一個階段之后被用作冷低氧氣體2的源3。根據圖8的系統(tǒng)示出了氣密性干燥和加熱筒4，其借助風機41在0. 5毫巴至2毫巴的負壓下進行運行。為了防止漏入空氣滲透，向密封35和材料進口 33和材料出口 34供應低氧氣體2。借助風機38將來自源3的冷低氧氣體2供應到熱氣體產生器20的氣體混合器17并且將熱低氧氣體12部分地供應到干燥和加熱筒4。另一部分熱低氧氣體與冷低氧氣體2混合并且隨后輸送到系統(tǒng)的其他裝置6、8、18、19。圖9示出了系統(tǒng)示意圖，其中，借助風機38將經過廢氣凈化裝置11之后的冷低氧氣體2供應到帶有氣體混合器17的熱氣體產生器20。將20%至30%、優(yōu)選25%至30%的冷低氧氣體2供應到熱氣體產生器20的馬弗爐28，而將10%至20%、優(yōu)選15%至20%的冷低氧氣體2供應到燃燒器21的一次空氣39。由此，有利地減少了 NOx的排放。熱氣體產生器20的燃燒器21的風機40除了吸入燃燒空氣39以外還從干燥和加熱筒4的密封35以及從其材料進口 33和材料出口 34吸入低氧氣體2、12。將從氣體凈化裝置11出來的廢氣，尤其是經過第一階段的廢氣部分用作冷低氧氣體2源。可以將剩余的廢氣供應到廢氣凈化裝置的第二階段23。根據圖10的系統(tǒng)采用兩個筒裝置14、24進行運行。這兩個筒裝置14、24都在低氧氛圍下工作。在此，將來自源13的溫度在500至1000°C范圍內且氧含量為約3%的熱低氧氣體與浙青顆粒5和集料7以對流輸送到對流筒24。借助輸送裝置6 (例如，熱升降機)將從對流筒24出來的經過加熱和干燥的材料傳送到混合裝置8。另外，在并流筒14中使用來自源43且溫度在300至1000°C范圍內的熱低氧氣體12加熱和干燥浙青顆粒5，使浙青顆粒5進入到混合裝置8中并且與浙青9混合以形成可投入使用的浙青混合料10。依次將來自系統(tǒng)裝置6、8、18、19的低氧氣體的支流供應到廢氣凈化裝置11。根據圖11的系統(tǒng)也具有兩個筒裝置14、24，即，用于加熱和干燥浙青顆粒5和集料7的對流筒24以及用于加熱和干燥100%浙青顆粒5的并流筒14。并流筒14如圖10中的系統(tǒng)一樣利用溫度為500°C至1000°C的熱低氧氣體12在負壓中運行，其中，未示出相應的密封以及對材料進口和材料出口的沖擊。來自源13的熱低氧氣體12部分地與從廢氣凈化裝置11出來的冷低氧氣體2混合并冷卻至100°C至200°C的溫度范圍內，以便隨后用于在輸送裝置6、忙存裝置18、19以及混合裝置8中創(chuàng)建低氧氛圍。將來自系統(tǒng)中的裝置的低氧氣體的支流匯集起來并且供應到用于水分離的冷卻器27，隨后供應到廢氣凈化裝置11，所述低氧氣體用作冷低氧氣體2源并且由此確保了良好的廢氣再利用。圖12示出了作為用于生產浙青混合料的系統(tǒng)的一部分的對流筒24，其中以對流利用熱低氧氣體12來加熱和干燥浙青顆粒5和集料7?？梢詢?yōu)選在帶有Leosche有孔殼體(LOMA)加熱器的熱氣體產生器20中產生熱低氧氣體12。在對流方法中利用來自帶有作為氣體混合器的有孔殼體26或帶有氣體混合器的熱氣體產生器20的熱低氧氣體12來加熱和干燥由再生浙青制成的浙青顆粒5和/或集料7。通過對流，來自浙青顆粒5中的揮發(fā)性 浙青成分形成內循環(huán)，其中，這些成分在筒的熱端蒸發(fā)而在筒的冷端凝結。與并流筒相比，揮發(fā)性浙青成分的內部濃度增大到5至15倍。浙青和固體材料之間的接觸增大是有利的，由此提高了新的準備好用于施工(einbaufertigen)的浙青混合料10的質量。設置了密封35，該密封35被設計成可以利用冷低氧氣體2進行沖擊。將來自對流筒24以及來自密封35的廢氣供應到廢氣凈化裝置11。準備好用于施工的浙青混合料10的出口 34形成在熱低氧氣體12的進料區(qū)域中。有利的是，在帶有LOMA熱氣體產生器20的對流筒24中只對由回收浙青制成的浙青顆粒5進行加熱和干燥是可能的，由此實現了 100%的浙青再利用。
權利要求
1.生產浙青混合料的方法， 其中，將作為浙青顆粒(5)的回收浙青和/或集料(7)形式的新材料在筒裝置(4、14、24)中一起和/或分開地進行加熱和干燥，隨后在混合裝置(8)中與浙青(9)混合以形成準備好用于施工的浙青混合料(10)， 其特征在于， 在氧含量最大為10%的低氧氛圍中至少進行所述浙青顆粒(5)和/或所述集料(7)的干燥和加熱。
2.根據權利要求I所述的方法， 其特征在于， 利用氧含量最大為10%且溫度在500°C至1000°C范圍內的低氧氣體(12)在所述筒裝置(4、14、24)中加熱和干燥所述浙青顆粒(5)和/或所述集料(7)，并且隨后將所述浙青顆粒(5)和/或所述集料(7)輸送到所述混合裝置(8)，以及 在低氧氛圍下還進行所述輸送和混合，其中，將溫度在大約20°C至大約150°C范圍內的冷低氧氣體(2)、或溫度在大約150°C至大約300°C范圍內的冷卻的低氧氣體(22)供應到輸送裝置(6)和所述混合裝置(8)。
3.根據權利要求I或2所述的方法， 其特征在于， 在氧含量在O至5%范圍內、溫度在500°C至1000°C范圍內的條件下將冷低氧氣體(2)、熱低氧氣體(12)和/或冷卻的低氧氣體(22)輸送到所述筒裝置(4、14、24)、輸送裝置(6)和混合裝置(8)，并且還在低氧氛圍中在與浙青(9)混合之前貯存經過加熱和干燥的所述浙青顆粒(5)和/或集料(7)和/或貯存準備好用于施工的浙青混合料(10)。
4.根據上述權利要求中任意一項所述的方法， 其特征在于， 從所述筒裝置(4、14、24)排出的浙青顆粒(5)的溫度大約為130°C至大約250°C。
5.根據上述權利要求中任意一項所述的方法， 其特征在于， 供應冷低氧氣體(2)和/或熱低氧氣體(12、32)，所述冷低氧氣體(2)和/或所述熱低氧氣體(12、32)是在浙青生產過程中和/或之外，在燃燒空氣比λ = 1.0至2. O、尤其是I.O至I. 4的情況下燃燒化石燃料而產生的。
6.根據權利要求I至4中任意一項所述的方法， 其特征在于， 供應冷低氧氣體(2)和/或熱低氧氣體(12、32)，所述冷低氧氣體(2)和/或所述熱低氧氣體(12、32)作為所述浙青生產以外的技術工藝中的副產品或廢棄產品而獲得。
7.根據上述權利要求中任意一項所述的方法， 其特征在于， 在氣體加熱器(15)中將冷低氧氣體(2)加熱至大約500°C至大約1000°C的溫度并且作為熱低氧氣體(12)傳送到所述筒裝置(4、14、24)(圖I);或者，將熱低氧氣體(12)在氣體冷卻器(16)中冷卻至大約1000°C至大約500°C的溫度并供應到所述筒裝置(4、14、24)(圖2);或者將冷低氧氣體(2)和溫度> 1000°C、例如為大約1400°C的低氧氣體(32)在氣體混合器(17)中混合以形成溫度在大約500°C至大約1000°C范圍內的熱低氧氣體(12)，然后供應到所述筒裝置(4、14、24)(圖3)，以及 將經過所述氣體加熱器(15)或氣體混合器(17)之后的一部分所述熱氣體(12)與所述冷低氧氣體(2)混合，然后將混合氣體供應到所述輸送裝置(6)和所述混合裝置(8)(圖I);或者 將從所述冷卻器(16)出來的一部分所述熱氣體(12)進一步冷卻并且作為溫度在大約150°C和大約300°C之間的范圍內的冷卻的低氧氣體(22)供應到所述輸送裝置(6)和所述混合裝置⑶(圖2)。
8.根據上述權利要求中任意一項所述的方法， 其特征在于， 在范圍為大約0. 005毫巴(mbar)至300毫巴的低氧氣體正壓下或在范圍為0. 005毫巴至20毫巴的低氧氣體負壓下實施所述浙青顆粒(5)和/或所述集料(7)的加熱和干燥，和/或輸送，和/或混合以形成準備好用于施工的浙青混合料(10)，和/或貯存。
9.根據上述權利要求中任意一項所述的方法， 其特征在于， 將來自所述筒裝置(4、14、24)和/或來自所述輸送裝置￠)、混合裝置(8)和/或貯存裝置(18)、(19)的所述低氧氣體(2)輸送至廢氣凈化裝置(11)和/或與熱低氧氣體(12、32)混合和/或加熱到大約500°C至大約1000°C的溫度范圍內并且再次在所述筒裝置(4、14,24)中使用。
10.根據上述權利要求中任意一項所述的方法， 其特征在于， 在熱氣體產生器(20)中加熱冷低氧氣體(2)，隨后在氣體混合器(17)中利用冷低氧氣體(2)冷卻成溫度在大約1000°C至大約500°C范圍內的熱低氧氣體(12)并且傳送至所述筒裝置(4、14、24)和/或進一步利用冷低氧氣體(2)進行冷卻并且傳送至輸送裝置￠)、混合裝置(8)以及貯存裝置(18、19)。
11.根據權利要求10所述的方法， 其特征在于， 在所述熱氣體產生器(20)中使用在浙青生產中產生的冷低氧氣體(2)，其中，將所述冷低氧氣體(2)部分地與所述熱氣體產生器(20)的燃燒器(21)的燃料混合和/或部分地與所述熱氣體產生器(20)的所述燃燒器(21)的一次空氣(39)混合和/或供應到所述熱氣體產生器(20)的馬弗爐(28)。
12.根據權利要求10或11所述的方法， 其特征在于， 為了密封所述筒裝置(4、14、24)和/或輸送裝置(6)和/或貯存裝置(18、19)和/或混合裝置(8)和這些裝置之間的連接位置以及所述筒裝置(4、14、24)的材料進口(33)和材料出口(34)而供應冷低氧氣體(2)和/或在正壓運行下將所述低氧氣體(2)抽出來。
13.根據上述權利要求中任意一項所述的方法， 其特征在于，將在浙青生產期間產生的至少部分所述低氧氣體供應到廢氣凈化裝置(11)并脫水，隨后加熱成熱低氧氣體(12)并且在所述筒裝置(4、14、24)中使用，或者用作用于密封所述筒裝置(4、14、24)、輸送裝置￠)、混合裝置(8)和/或貯存裝置(18、19)的冷低氧氣體⑵。
14.根據上述權利要求中任意一項所述的方法， 其特征在于， 將所述浙青顆粒(5)和/或所述集料(7)相對于所述熱低氧氣體(12)以對流或并流傳送至作為筒裝置的干燥和加熱筒(4)，并且在范圍為大約0. 005毫巴至20毫巴的負壓下或在范圍為大約0. 005毫巴至300毫巴的正壓下進行干燥和加熱。
15.根據權利要求I至13中任意一項所述的方法， 其特征在于， 將所述浙青顆粒(5)和/或所述集料(7)與所述熱低氧氣體(12)以對流輸送到作為筒裝置的對流筒(24)中，并在所述對流筒(24)中進行加熱和干燥。
16.根據上述權利要求中任意一項所述的方法， 其特征在于， 在作為筒裝置的并流筒(14)中借助于以并流輸送的熱低氧氣體(12)只加熱和干燥浙青顆粒(5)，隨后該浙青顆粒(5)與來自對流筒(24)或貯存裝置(18)的浙青顆粒(5)和集料(7)的混合料或僅集料(7)在所述混合裝置(8)中與浙青(9)混合。
17.根據上述權利要求中任意一項所述的方法， 其特征在于， 在帶有作為氣體混合器(17)的有孔殼體(26)的熱氣體產生器(20)中或在帶有氣體混合器(17)的熱氣體產生器(20)中產生或加熱所述熱低氧氣體(12)。
18.根據上述權利要求中任意一項所述的方法， 其特征在于， 將所述浙青顆粒(5)和/或所述集料(7)與所述熱低氧氣體(12)以對流傳送到筒裝置(24)中，并在所述筒裝置(24)中進行加熱和干燥； 同時所述熱低氧氣體(12)富含有來自所述浙青顆粒(5)中的浙青的氣體和/或蒸汽形式的物質；以及 在來自所述浙青的物質凝結以后將所述熱低氧氣體(12)輸送到廢氣凈化裝置(11)。
19.一種用于生產浙青混合料的系統(tǒng)， 具有至少一個筒裝置(4、14、24)，用于加熱和干燥由再生浙青制成的浙青顆粒(5)和/或集料(7)形式的新材料；以及混合裝置(8)，用于混合經過加熱和干燥的所述浙青顆粒(5)和/或集料(7)和浙青(9)，所述系統(tǒng)尤其是用于實施權利要求I至18中任意一項所述的方法， 其特征在于， 設有至少一個用于氧含量最大為10%的低氧氣體(2、12、32)的源(3、13、43)，在所述源中獲得低氧氣體(2、12、32)和/或可以從所述源中向所述筒裝置(4、14、24)供應低氧氣體(2、12)。
20.根據權利要求19所述的系統(tǒng)，其特征在于， 為了在范圍為O. 005毫巴至300毫巴的所述低氧氣體(2、12)正壓下運行或為了在范圍為O. 005毫巴至20毫巴的所述低氧氣體(2、12)負壓下運行，所述筒裝置(4、14、24)被構造成氣密性的。
21.根據權利要求19或20所述的系統(tǒng)， 其特征在于， 用于經過加熱和干燥的所述浙青顆粒(5)和/或集料(7)的輸送裝置￠)、和/或貯存裝置(18、19)、和/或所述混合裝置(8)被構造成氣密性的。
22.根據權利要求19至21中任意一項所述的系統(tǒng)， 其特征在于， 所述筒裝置(4、14、24)的材料進口(33)和材料出口(34)被構造成氣密性的并且具有密封(35)，例如，筒密封，在所述筒裝置(4、14、24)中在負壓下可以向所述密封供應冷低氧氣體(2)，而在所述筒裝置(4、14、24)中在正壓下可以從所述密封抽出冷低氧氣體(2)。
23.根據權利要求19至22中任意一項所述的系統(tǒng)， 其特征在于， 低氧氣體(2、12)的所述源(3、13、43)設置在所述浙青混合系統(tǒng)的內部或外部。
24.根據權利要求19至23中任意一項所述的系統(tǒng)， 其特征在于， 來自所述浙青混合系統(tǒng)的廢氣凈化裝置(11)的廢氣是冷低氧氣體(2)的源(3)并且可以實現大約50%至大約100%的廢氣再利用值。
25.根據權利要求19至24中任意一項所述的系統(tǒng)， 其特征在于， 設有氣體加熱器(15)、氣體冷卻器(16)或氣體混合器(17)，用于生產溫度在大約20°C至150°C范圍內的冷低氧氣體(2)、溫度在500°C至1000°C范圍內的熱低氧氣體(12)、以及溫度在150°C至300°C范圍內的冷卻的低氧氣體(22)。
26.根據權利要求19至25中任意一項所述的系統(tǒng)， 其特征在于， 設有熱氣體產生器(20)，所述熱氣體產生器(20)具有用于氣體、液體和/或固體燃料的燃燒器(21)，可以通過回輸線將作為燃燒氣體的低氧氣體供應至所述燃燒器(21)，并且所述熱氣體產生器(20)具有氣體混合器(17)，所述氣體混合器(17)用于混合例如來自所述浙青混合系統(tǒng)的所述廢氣凈化裝置(11)的冷低氧氣體(2)與在所述熱氣體產生器(20)中產生的所述熱低氧氣體(12)。
27.根據權利要求26所述的系統(tǒng)， 其特征在于， 所述熱氣體產生器(20)配備有鋼制燃燒室或包括帶有有孔殼體(26)的Loesche有孔殼體(LOMA)供熱系統(tǒng)，可以向其中供應冷低氧氣體(2)，用于與在所述熱氣體產生器(20)中產生的所述熱低氧氣體(12)混合。
28.根據權利要求27所述的系統(tǒng)， 其特征在于，帶有有孔殼體(LOMA)供熱系統(tǒng)的熱氣體產生器(20)與作為筒裝置的對流筒(24)相連接，其中與來自所述熱氣體產生器(20)的所述有孔殼體(26)的所述熱低氧氣體(12)的流向相反地輸送所述浙青顆粒(5)和/或集料(7),優(yōu)選100%的浙青顆粒(5),以及 密封裝置(35)設置在所述對流筒(24)的可動部件和不可動部件之間，所述密封裝置(35)可以用冷低氧氣體⑵進行沖擊。
29.根據上述權利要求中任意一項所述的系統(tǒng)， 其特征在于， 低氧氣體(2、12、32)的源(3、13、43)是原煤的研磨干燥系統(tǒng)，以及將在研磨所述煤的過程中產生的所述低氧氣體以及來自所述浙青混合系統(tǒng)的所述低氧氣體合并起來并且可以用于這兩個系統(tǒng)中。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于生產瀝青混合料的方法和系統(tǒng)，并且尤其針對再生瀝青的再利用。為了實現最多100％的再生瀝青的再利用并且為了生產出具有所需質量的瀝青混合料，在低氧氛圍中至少實施瀝青顆粒和/或集料的加熱和干燥。通過供應氧含量至多為10％，優(yōu)選氧含量最高達5％的低氧氣體來實現低氧氛圍。有利的是，還在低氧氛圍中實施經過加熱和干燥的瀝青顆粒和/或集料的輸送、貯存以及與瀝青混合以形成準備好用于施工的新瀝青混合料。
文檔編號E01C19/10GK102666993SQ200980162107
公開日2012年9月12日 申請日期2009年12月28日 優(yōu)先權日2009年10月23日
發(fā)明者克里斯蒂安·巴爾祖斯, 弗拉基米爾·加伯, 斯蒂芬·沃爾貝, 茱莉婭·阿雷茨 申請人:勒舍有限公司