一種橡膠瀝青的環(huán)保生產(chǎn)工藝及其裝置系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及石油煉制及化工工業(yè)領(lǐng)域、石油瀝青材料應(yīng)用的交通領(lǐng)域、固體廢棄 物處理及回收利用領(lǐng)域等，具體來(lái)說(shuō)涉及一種橡膠瀝青的生產(chǎn)工藝及其裝置系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 廢膠粉是各種輪胎生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的邊角料或輪胎使用后的廢舊輪胎經(jīng)加工形 成的大于10目的膠粉。
[0003] 廢膠粉的利用已經(jīng)有30多年的歷史，經(jīng)歷了從作為填充物的廢棄物處理方法到 作為改性劑的改性瀝青生產(chǎn)法。在添加方法上，有干法和濕法。干法是將廢膠粉添加到集 料中混合，再與瀝青拌合生產(chǎn)瀝青混合料的過(guò)程，廢膠粉只是作為填充物存在。濕法是將廢 膠粉與瀝青混合，或物理混合、或有一定的降解減粘生產(chǎn)改性瀝青的過(guò)程，而濕法又分現(xiàn)場(chǎng) 加工和工廠化生產(chǎn)兩種供應(yīng)方式。
[0004] 目前，不論干法還是濕法，不論是現(xiàn)場(chǎng)加工還是工廠化生產(chǎn)，均在180~250°C、常 壓下生產(chǎn)，而產(chǎn)品的使用溫度為160~200°C，廢膠粉在降解過(guò)程中產(chǎn)生的有害氣體殘留在 產(chǎn)品中，在產(chǎn)品使用過(guò)程中逸出，有害氣體對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工人員和周邊環(huán)境造成危害，影響了產(chǎn) 品的推廣應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 發(fā)明目的：針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的之一是提供一種在橡膠瀝青的生產(chǎn)過(guò)程 中即可將產(chǎn)品施工溫度下會(huì)逸出的有害氣體逸出、收集、處理的環(huán)保生產(chǎn)工藝，本發(fā)明的另 一目的是提供實(shí)現(xiàn)這種生產(chǎn)工藝的裝置系統(tǒng)。
[0006] 技術(shù)方案：一種橡膠瀝青的環(huán)保生產(chǎn)工藝，包括以下步驟：
[0007] 步驟一：固液原料充分混合、研磨均勾，溫度達(dá)到160~250°C，固態(tài)原料是針 入度為10~500的瀝青或60°C粘度為20~2000PaS的重油、廢膠粉，質(zhì)量比為（98~ 60) : (2~40)，液態(tài)原料包括穩(wěn)定劑，所述穩(wěn)定劑的加入量為所述固態(tài)原料質(zhì)量的0. 1~ 2.0% ；
[0008] 步驟二：混合物料進(jìn)入反應(yīng)器進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)溫度為180~200°C，反應(yīng)時(shí)間為 lOmin ~20h ;
[0009] 步驟三：反應(yīng)后的物料進(jìn)入兩級(jí)分離器，一級(jí)分離器通過(guò)減壓提高真空度到1~ 759mmHg，將反應(yīng)中產(chǎn)生的氣體引出收集，二級(jí)分離器則通過(guò)加壓將分離好的產(chǎn)品輸出到成 品罐。
[0010] 所述液態(tài)原料還包括相容劑、添加劑，所述相容劑的加入量為所述固態(tài)原料質(zhì)量 的0. 5~20%，所述添加劑的加入量為所述固態(tài)原料質(zhì)量的0. 5~5. 0%。
[0011] 固液原料分開(kāi)上料。
[0012] 所述相容劑為60°C粘度為10~2000PaS的重油或餾分油，所述添加劑包括SBS、 PE、EVA〇
[0013] 上述一種生產(chǎn)工藝的裝置系統(tǒng)，包括依次順連的混合器、膠體磨、反應(yīng)器、一級(jí)分 離器、二級(jí)分離器、成品罐，所述一級(jí)分離器上還連有抽真空裝置，所述二級(jí)分離器上還連 有加壓裝置。
[0014] 所述混合器中具有初混器，對(duì)固態(tài)原料進(jìn)行預(yù)混，減少混合器中混合時(shí)的粉塵，提 高安全性。
[0015] 所述混合器與所述膠體磨之間還依次順連有過(guò)濾器、助力泵，過(guò)濾器對(duì)混合后的 固態(tài)原料混合物進(jìn)行過(guò)濾，防止鐵塊等雜質(zhì)進(jìn)入下級(jí)系統(tǒng)，保證下級(jí)系統(tǒng)設(shè)備的安全，助力 泵增加后面膠體磨的自吸能力，提高生產(chǎn)效率。
[0016] 所述一級(jí)分離器內(nèi)安裝有成膜盤，其是安裝在分離器攪拌軸上的集料盤，在物料 進(jìn)入分離器時(shí)利用攪拌軸轉(zhuǎn)動(dòng)的慣性將物料均勻?yàn)⒉奸_(kāi)來(lái)形成一層膜，進(jìn)而使物料能夠充 分參與分尚反應(yīng)。
[0017] 有益效果：與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是采用特有的生產(chǎn)工藝過(guò)程和裝置系 統(tǒng)，分離器在負(fù)壓下工作，在橡膠瀝青的生產(chǎn)過(guò)程中使產(chǎn)品施工溫度下才會(huì)逸出的有害氣 體得以逸出、收集、處理，實(shí)現(xiàn)常壓生產(chǎn)下將有害氣體的脫除，保證產(chǎn)品對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工人員和 周邊環(huán)境不產(chǎn)生危害，保證施工環(huán)境與SBS改性瀝青相當(dāng)。
【附圖說(shuō)明】
[0018] 附圖為本發(fā)明中裝置系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019] 下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡明本發(fā)明，應(yīng)理解這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明 本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍，在閱讀了本發(fā)明之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的各 種等價(jià)形式的修改均落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求所限定的范圍。
[0020] 對(duì)比例一：
[0021] 橡膠瀝青的現(xiàn)有常規(guī)生產(chǎn)工藝，采用的原料包括：原料一為中海油36-1瀝青，針 入度分別為10、30、50、70、110、130、200、300、400、500(單位為1/10臟） ；原料二為常熟米揚(yáng) 牌膠粉，目數(shù)分別為10~30、30~40、40~50、50~60、60~80、80~100(單位為目）； 原料三為穩(wěn)定劑。原料一、原料二按質(zhì)量比80 : 20,原料三的加入量為原料一和原料二質(zhì) 量之和的0. 1%。
[0022] 現(xiàn)有常規(guī)生產(chǎn)工藝包括以下步驟：
[0023] 步驟一：將原料一加熱至195°C，將各原料按配比分別計(jì)量好備用；
[0024] 步驟二：將加熱后的原料一打到反應(yīng)釜，開(kāi)啟攪拌，當(dāng)反應(yīng)釜內(nèi)原料一達(dá)到計(jì)量 量，開(kāi)始向反應(yīng)釜內(nèi)添加計(jì)量量的原料二，將混合物攪拌lh，溫度控制在180~200°C，進(jìn)行 研磨、剪切，輸送到發(fā)育儲(chǔ)存罐開(kāi)啟攪拌；
[0025] 步驟三：向發(fā)育儲(chǔ)存罐內(nèi)均勻添加計(jì)量量的原料三，攪拌反應(yīng)6h，發(fā)育降解成成 品，取樣分析，6~7h出化驗(yàn)結(jié)果。
[0026] 實(shí)施例一：
[0027] 橡膠瀝青的本發(fā)明環(huán)保生產(chǎn)工藝，采用的原料包括：原料一為中海油36-1瀝青， 針入度分別為10、30、50、70、110、130、200、300、400、500(單位為1/10臟） ；原料二為常熟米 揚(yáng)牌膠粉，目數(shù)分別為10~30、30~40、40~50、50~60、60~80、80~100(單位為目）； 原料三為穩(wěn)定劑。原料一、原料二按質(zhì)量比80 : 20,原料三的加入量為原料一和原料二質(zhì) 量之和的0. 1%。
[0028] 本發(fā)明環(huán)保生產(chǎn)工藝包括以下步驟：
[0029] 步驟一：將原料一加熱至195°C，將各原料按配比分別計(jì)量好備用；
[0030] 步驟二：將三種原料加入混合器，溫度控制在160~250°C，在5min內(nèi)混合均勻；
[0031] 步驟三：將混合物料打入反應(yīng)器內(nèi)攪拌反應(yīng)，反應(yīng)溫度為180~200°C，反應(yīng)時(shí)間 20 ~30min ;
[0032] 步驟四：反應(yīng)后的物料打入兩級(jí)分離器，一級(jí)分離器通過(guò)減壓保持真空度 759mmHg，將反應(yīng)中產(chǎn)生的氣體引出收集，保持30min，二級(jí)分離器則通過(guò)加壓將分離好的產(chǎn) 品輸出到成品罐，對(duì)成品取樣分析，6~7h出化驗(yàn)結(jié)果。
[0033] 如附圖所示，實(shí)現(xiàn)上述生產(chǎn)工藝的裝置系統(tǒng)，包括依次順連的混合器1、過(guò)濾器 10、助力泵11、膠體磨2、反應(yīng)器3、一級(jí)分離器4、二級(jí)分離器5、成品罐6, 一級(jí)分離器4上 還連有抽真空裝置7,二級(jí)分離器5上還連有加壓裝置8?；旌掀?中具有初混器9, 一級(jí)分 離器4內(nèi)安裝有成膜盤12?；旌掀?前設(shè)有螺旋上料機(jī)13與初混器9對(duì)接。
[0034] 固態(tài)原料通過(guò)螺旋上料機(jī)13送至初混器9預(yù)混后進(jìn)入混合器1，液態(tài)原料通過(guò)管 路進(jìn)入混合器1，實(shí)現(xiàn)連續(xù)進(jìn)料，各物料在混合器1中充分混合后，依次進(jìn)過(guò)過(guò)濾器10、助力 泵11，到達(dá)膠體磨2對(duì)物料充分研磨均勻，然后送入反應(yīng)器3進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)后的物料進(jìn)入 一級(jí)分離器4, 一級(jí)分離器4通過(guò)抽真空裝置7使其內(nèi)部形成一定的真空度，保證在產(chǎn)品不 裂解的效果下達(dá)到逸出更多反應(yīng)氣體的目的，所逸出的氣體由抽真空裝置7引出進(jìn)行集中 收集處理，物料經(jīng)過(guò)一級(jí)分離器4的處理后到達(dá)二級(jí)分離器5,二級(jí)分離器5通過(guò)加壓裝置 8將分離完成的產(chǎn)品壓入成品罐6,實(shí)現(xiàn)連續(xù)排料生產(chǎn)。
[0035] 一級(jí)分離器4、二級(jí)分離器5是相對(duì)而言的，兩者均可都與抽真空裝置7、加壓裝置 8連通，實(shí)際生產(chǎn)時(shí)，功能上一臺(tái)分離一臺(tái)出料，進(jìn)而連續(xù)向成品罐6進(jìn)料。
[0036] 將對(duì)比例一與實(shí)施例一生產(chǎn)的橡膠瀝青的化驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較，得到表一所列的兩 者有害氣體溢出對(duì)比數(shù)據(jù)。可見(jiàn)，不同針入度的瀝青（原料一）與不同目數(shù)范圍的膠粉（原 料二）所生產(chǎn)的產(chǎn)品，實(shí)施例產(chǎn)品比對(duì)比例產(chǎn)品的TFOT試驗(yàn)數(shù)據(jù)都小，TFOT試驗(yàn)數(shù)據(jù)越小 說(shuō)明在生產(chǎn)過(guò)程中有害氣體的溢出越徹底，由于有害氣體在生產(chǎn)和使用過(guò)程中的總量是一 定的，有害氣體在生產(chǎn)過(guò)程中的溢出越徹底，在使用過(guò)程中就越環(huán)保，因此實(shí)施例產(chǎn)品使用 更環(huán)保。
[0037] 表一：
[0038]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種橡膠瀝青的環(huán)保生產(chǎn)工藝，其特征在于包括以下步驟： 步驟一：固液原料充分混合、研磨均勻，溫度達(dá)到160~250°C，固態(tài)原料是針入度為 10~500的瀝青或60°C粘度為20~2000PaS的重油、廢膠粉，質(zhì)量比為（98~60) : (2~ 40)，液態(tài)原料包括穩(wěn)定劑，所述穩(wěn)定劑的加入量為所述固態(tài)原料質(zhì)量的0. 1~2. 0% ; 步驟二：混合物料進(jìn)入反應(yīng)器進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)溫度為180~200°C，反應(yīng)時(shí)間為 IOmin ~20h ; 步驟三：反應(yīng)后的物料進(jìn)入兩級(jí)分離器，一級(jí)分離器通過(guò)減壓提高真空度到1~ 759mmHg，將反應(yīng)中產(chǎn)生的氣體引出收集，二級(jí)分離器則通過(guò)加壓將分離好的產(chǎn)品輸出到成 品罐。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種橡膠瀝青的環(huán)保生產(chǎn)工藝，其特征在于：所述液態(tài)原料 還包括相容劑、添加劑，所述相容劑的加入量為所述固態(tài)原料質(zhì)量的〇. 5~20%，所述添加 劑的加入量為所述固態(tài)原料質(zhì)量的〇. 5~5. 0%。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種橡膠瀝青的環(huán)保生產(chǎn)工藝，其特征在于：固液原料分開(kāi) 上料。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種橡膠瀝青的環(huán)保生產(chǎn)工藝，其特征在于：所述相容劑為 60°C粘度為10~2000PaS的重油或餾分油，所述添加劑包括SBS、PE、EVA。
5. -種權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)工藝的裝置系統(tǒng)，其特征在于：包括依次順連的混合器 (1)、膠體磨（2)、反應(yīng)器（3)、一級(jí)分離器（4)、二級(jí)分離器（5)、成品罐（6)，所述一級(jí)分離器 (4)上還連有抽真空裝置（7)，所述二級(jí)分離器（5)上還連有加壓裝置（8)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置系統(tǒng)，其特征在于：所述混合器（1)中具有初混器（9)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置系統(tǒng)，其特征在于：所述混合器（1)與所述膠體磨（2)之 間還依次順連有過(guò)濾器（10)、助力泵（11)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置系統(tǒng)，其特征在于：所述一級(jí)分離器（4)內(nèi)安裝有成膜 盤（12)。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種橡膠瀝青的環(huán)保生產(chǎn)工藝，固液原料充分混合、研磨均勻，然后將混合物料進(jìn)入反應(yīng)器進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)溫度為180～200℃，反應(yīng)時(shí)間為10min～20h，反應(yīng)后的物料進(jìn)入兩級(jí)分離器，一級(jí)分離器通過(guò)減壓提高真空度到1～759mmHg，將反應(yīng)中產(chǎn)生的氣體引出收集，二級(jí)分離器則通過(guò)加壓將分離好的產(chǎn)品輸出到成品罐；同時(shí)公開(kāi)了實(shí)現(xiàn)這種生產(chǎn)工藝的裝置系統(tǒng)。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是采用特有的生產(chǎn)工藝過(guò)程和裝置系統(tǒng)，分離器在負(fù)壓下工作，在橡膠瀝青的生產(chǎn)過(guò)程中使產(chǎn)品施工溫度下才會(huì)逸出的有害氣體得以逸出、收集、處理，實(shí)現(xiàn)常壓生產(chǎn)下將有害氣體的脫除，保證產(chǎn)品對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工人員和周邊環(huán)境不產(chǎn)生危害，保證施工環(huán)境與SBS改性瀝青相當(dāng)。
【IPC分類】C08L91-00, C08L95-00, C08L21-00, C08L53-02, C08L23-08, C08L23-06
【公開(kāi)號(hào)】CN104629393
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510112738
【發(fā)明人】郭兆民, 封昕, 潘亞軍, 李秋飛, 柳衛(wèi)軍
【申請(qǐng)人】江蘇天諾道路材料科技有限公司
【公開(kāi)日】2015年5月20日
【申請(qǐng)日】2015年3月13日