УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА БИТУМА Российский патент 1994 года по МПК E01C19/08 

Изобретение относится к устройствам и оборудованию, применяемому при производстве битума для строительства автомобильных дорог, в частности к установкам для производства битума из гудрона.

Известна установка для производства битума, включающая реактор окисления гудрона воздухом, конденсатор смешения для улавливания аэрозолей углеводородов, камеру нагрева и средство подачи воздуха. В качестве камеры нагрева используется циклонная печь дожига несконденсированных углеводородов, а в качестве средства - вентилятор подачи воздуха в печь нагрева для сжигания топлива.

Недостатком данной установки является низкая степень очистки (не более 50% ) отходящих газов (ОТГ) от токсичных органических веществ и окиси углерода и, следовательно, высокая степень загрязнения окружающей среды, в том числе канцерогенными веществами, значительный расход топлива на такое обезвреживание ОТГ и вредность обслуживания установки.

В данной установке обезвреживание ОТГ осуществляется двухстадийно. На первой стадии улавливаются аэрозоли углеводородов в конденсаторе смешения, куда для орошения их подается черный соляр, с помощью которого конденсируются пары масляных фракций воды и др. Конденсат поступает в отстойник, откуда отстоявшийся черный соляр частично снова поступает на орошение в конденсатор смешения, и часть его подается насосом в печь дожига (предварительного нагрева).

Вторая стадия обезвреживания осуществляется в печи дожига, где неполностью сжигаются поступающие с ОТГ углеводороды и окись углерода, дожигание осуществляется подачей через горелку мазута и воздушного потока от вентилятора, температура выходящих из печи газов при этом составляет 600-900^оС.

Кроме того, в связи с тем, что воздух нагнетается в общем газовоздушном канале установки, создается давление, которое способствует выходу невыгоревших вредных веществ через неплотности канала в атмосферу в приземный слой, что создает вредные условия обслуживания установки.

Для обеспечения максимальной степени обезвреживания ОТГ более полного сжигания углеводородов в такой установке необходима высокая температура 600-900^оС, а следовательно, повышенный расход топлива - мазута.

Целью изобретения является повышение степени очистки ОТГ от вредных примесей, снижение расхода топлива на их обезвреживание, а также улучшение условий труда.

Данная цель достигается тем, что установка для производства битума, содержащая включенный в общий газовоздушный проточный канал реактор окисления гудрона, камеру нагрева ОТГ с топочным устройством, а также средства подачи воздуха в топочное устройство - снабжена камерой с волокнистой муллитокремнеземистой насадкой, включенной непосредственно после камеры нагрева отходящих газов, а в качестве средства подачи воздуха она содержит дымосос с дымовой трубой, при этом он подключен к общему газовоздушному каналу после камеры с муллитокремнеземистой волокнистой насадкой перед дымовой трубой.

Камера с волокнистой муллитокремнеземистой насадкой, расположенная после камеры нагрева, позволяет практически полностью обезвредить ОТГ от оставшихся после частичного сгорания в камере предварительного нагрева органических веществ и окиси углерода, с получением двуокиси углерода и паров воды. При этом достаточно, чтобы температура ОТГ в камере нагрева составляла не более 400^оС (вместо 600-900^оС), что и обеспечивает снижение расхода топлива, идущего на обезвреживание вредных примесей.

Подача воздуха в камеру предварительного нагрева с помощью дымососа, создающего в ней разрежение, позволяет избежать утечки ОТГ через неплотности в камере и подводящих газоходах и тем самым ликвидировать загрязнение окружающей среды в приземном слое, т. е. улучшить экологические условия обслуживания установки.

На чертеже показана схема установки.

Установка содержит хранилище гудрона 1, насос 2 для подачи гудрона в теплообменник 3, насос 4 для подачи готового битума в холодильник 5, подогреватели 6, насос 7 для подачи нагретого гудрона в реактор 8, компрессор 9 для подачи воздуха в реактор, камеру нагрева газов 10, камеру с муллитокремнеземистой насадкой 11, газовый теплообменник 12, водяной теплообменник 13, дымосос 14, дымовую трубу 15.

Из хранилища 1 исходное сырье (гудрон) перекачивается насосом 2 через теплообменник 3 в подогреватели 6. В подогревателях происходит нагрев сырья до технологически необходимой температуры (160-200^оС). Подготовленный гудрон насосом 7 подается в реактор 8. Через воздушный маточник, расположенный в нижней части реактора 8, компрессором 9 подается воздух под давлением 1,5-2 атм. В результате контакта воздуха с исходным сырьем происходит процесс окисления гудрона кислородом воздуха. Возрастающая потеря водорода сопровождается полимеризацией и сгущением сырья до заданной консистенции. Готовый битум с температурой 200-250^оС из реактора 8 перекачивается через теплообменник 3 в холодильник 5 для дальнейшего охлаждения.

В результате окисления гудрона в реакторе 8 образуются газообразные продукты окисления, которые вместе с парами масляных фракций, азотом и небольшим количеством свободного кислорода выводятся из верхней части реактора и поступают в теплообменник 12 и далее - в камеру нагрева 10, где с помощью горелки, работающей на мазуте или природном газе, осуществляется нагрев ОТГ до 400^оС, здесь же происходит частичное дожигание поступающих с ОТГ углеводородов и окиси углерода. С помощью дымососа в камере нагрева создается разрежение, за счет которого ОТГ транспортируются через камеру с муллитокремнеземистым фильтром полочного типа 11, где производится каталитический дожиг продуктов сгорания до двуокиси углерода и воды. С помощью водяного теплообменника 13 температура ОТГ снижается до 200^оС и через дымосос они выбрасываются в трубу 15.

Испытания показали, что степень очистки предлагаемой установки повышается по сравнению с прототипом до 95% вместо 50% , а расход топлива снижается в 2 раза, при этом улучшаются условия обслуживания установки, т. к. практически ликвидируются выделение вредных веществ в приземной слой атмосферы. (56) Проспект "Установка РБ-400 ЕА-02832" от 21.12.88, Росагропромдортехцентр.

Использование: приготовление битума. Сущность изобретения: устройство содержит последовательно соединенные реактор окисления гудрона и камеру нагрева отходящих газов с топочным приспособлением, имеющим средство подачи воздуха. С камерой нагрева отходящих газов соединена камера с волокнистой муллитокремнеземистой насадкой. Средство подачи воздуха может иметь дымосос и дымовую трубу. 1 з. п. ф-лы, 1 ил.

1. УСТАНОВКА ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА БИТУМА, содержащая последовательно соединенные реактор окисления гудрона, камеру нагрева отходящих газов с топочным приспособлением, средство подачи воздуха в последнее, отличающаяся тем, что она снабжена камерой с волокнистой муллитокремнеземистой насадкой, соединенной с камерой нагрева отходящих газов. 2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что средство падачи воздуха имеет дымосос и дымовую трубу, причем дымосос соединен с имеющей насадку камерой.