Установка для приготовления битума из гудрона Советский патент 1987 года по МПК C10C3/12 

Изобретение относится к дорожному строительству, а именно к устройствам для приготовления битума из гудрона.

Цель изобретения - интенсификация процесса и повышение качества приготавливаемого битума, а также обеспе- .чение возможности использования реакторного куба„с высотой, превышающей его поперечный размер.

На фиг.1 изображена установка с-, реакторным кубом, длина которого превышает его высоту; на фиг.2 - то же, с реакторным кубом, высота которого превышает его поперечный размер.

Установка для приготовления битума из гудрона содержит реакторньш куб I с нагревателем 2 для. обезвоживания и нагрева гудрона с топкой 3, приспособлением- 4 для определения уровня жидкости, патрубком 5 выхода газов окисления,соединенным через устройство 6 для их обезвреживания с дымоходом 7, патрубками загрузки 8 и выгрузки 9 гудрона (битума), насос 10 и нагнетатель 11 воздуха, патрубо 12 отбора гудрона из камеры 13, расположенной ниже уровня верхней грани -цы Н зоны окисления гудрона, трубо- провод 15, через насос 10 соединенный с одним концом цилиндрической емкости 16, присоединенные к другому торцу последней последовательно соединенные прямолинейные цилиндричес- кие секции 17, установленные в места стыковки секций 17 сопла. 18, Длина каждой секции 17 принимается равной 15-20 ее диаметрам. После ка кдого поворота изогнутых секций 17 также Установлено сопло 18. Нагнетатель 11 воздуха снабжен дроссельной шайбой 19 для изменения расхода воздуха с устройством 20 контроля и измерения ег о расхода и трубопроводом 21, вы- ходной конец 22 которого введен в емкость и соосно размещен с отверстием сопла 18, Установка также имеет краны 23 - 25, термометр 26 и манометр 27, Насос 10 и трубопроводы ем- кости 16 обогреваются, например, паром.

При выполнении предлагаемой установки с реакторным кубом 28 (фиг.2), высота которого превьшзает его попе- речный размер,-она дополняется соединенным с последней секцией 17 входящим внутрь 28 удлинителем 29 с направленным вниз дополнительным

соплом 30, расположенным -от дна 31 куба 28 на расстоянии,равном 10-15 диаметрам секции 17,

Длина секции 17 принимается равной 15 - 20 ее диаметрам и является оптимальной, так как при длине менее 15 диаметров снижается зона активного окисления, что вызывает необходимость установки дополнительных- секций 17, что приводит к замедлению процесса. При длине секции 17 более 20 ее диаметров пузырьки воздуха всплывают, ухудщая последующий процесс окисления.

Оптимальным является и расстояние от дна 31 куба 28 до сопла 30, поскольку при расстоянии более 15 диаметров секций 17 снижается степен дробления струи, замедляя процесс окисления, а при расстоянии менее 10 диаметров возрастает сопротивлени движения струи -и увеличиваются потери давления,, замедляющие процесс окисления.

Установка для приготовления битум из гудрона работает следующим образом.

Сырой обводненный гудрон вводится в реакторный куб 1 через патрубок 8 после открытия крана 25. Контроль уровня гудрона производится по показанию приспособления 4. Включается в работу топка 3, продукты сгорания топлива которой, проходя по нагревателю 2, отдают тепло гудрону, последний обезвоживается и нагревается до рабочей температуры. Продукты сгорания после обезвреживания в устройстве 6 через газоход 7 выводятся в атмосферу. Для ускорения процесса нагрева и обезвоживания за счет циркуляции гудрона включается насос 10 и гудрон отбирается через патрубок 12 из заборной камеры 13 и снова подается через цилиндрическую емкость 16 в нижнюю часть реакторного куба 1, способствуя перемешиванию гудрона и обновлению контакта между нагревателем 2 и гудроном, повышая при этом температуру последнего. После нагрева гудрона до температуры 180 С выключают топку 3 и устанавливают расчетную подачу воздуха от нагнетателя 11 через кран 23 и трубопровод 21 в цилиндрическую емкость 16, где формируется газожидкостный поток с крупными пузырьками воздуха, при этом с целью интенсивного начала процесса окисле

ния и для лучшего прохождения потока через сопло 18 выходной конец 22 трубопровода 21 размещен напротив сопла 18. На в 1ходе из каждого сопла 18 газожидкостного потока крупные пу- зурьки воздуха дробятся на мелкие,, увеличивая площадь контакта воздуха с гудроном, вследствие чего кислород воздуха интенсивно вступает в реак- цию окисления гудрона. С целью исключения газожидкостного потока и образования крупных пузырьков воздуха сопла 18 расположены на расстоянии, равном 15-20 диаметрам секции 17. С этой же целью сопла 18 устанавливаются после каждого поворота. Пройдя цилиндрическую емкость 16, газожидкостный поток с оставшейся частью воздуха с большой скоростью вводятся в реактор 1, в котором продолжается процесс окисления. Газы окисления и оставшаяся часть воздуха, минуя камеру 13, всплывают и отводятся из реактора через патрубок 5 на обезвре- живание в устройство 6, а затем чере газоход 7 в атмосферу, при этом гудрон в камере 13 постоянно свободен от включения газов окисления и остатков воздуха. После приготовления из гудрона битума его выгружают через патрубок 9 и кран 24.

В реакторном кубе 28 газожидкостный поток, истекающий с большой скоростью из сопла 30, ударяется о дно 31 куба 28, при этом мелкие пузырьки воздуха дробятся, распределяясь над всей площадью дна 31. В результате кислород воздуха более интенсивно вступает в реакцию окисления гудрона

Такое вьшолнение установки с принудительной циркуляцией гудрона чере камеру 13, трубопровод 15, насос 10 с образованием газожидкостного потока в цилиндрической емкости 16 и последовательным дроблением пузырько воздуха после каждого сопла 18 обеспечивает интенсификацию процесса приготовления битума, увеличение коэффициента теплоотдачи и использования теплоты экзотермической реакции окисления гудрона.

Предлагаемое конструктивное решение установки также позволяет максимально увеличить степень использова- ния кислорода воздуха за счет увеличения времени контакта с гудроном, что приводит к уменьшению расхода

воздуха и повышению качества приготавливаемого .

Формула изобретения

1.Установка для приготовления битума из гудрона, включающая реакторный куб с патрубком для отвода газов, указателем уровня, основным и установленным над ним у верхней границы зоны окисления дополнительным патрубками для отбора гудрона, основным и установленным под ним у днища куба дополнительным патрубками для ввода гудрона, установленный в нижней части куба нагреватель, нагнетатель воздуха, соединенную одним концом посредством перепускного трубопровода с дополнительным патрубком для ввода гудрона цилиндрическую емкость, расположенный внутри нее соединенный с нагнетателем воздуховод, трубопроводы с запорной арматурой и насос, соединенный с другим концом емкости

и дополнительным патрубком для отбора гудрона, отличающаяся тем, что, с целью интенсификации процесса и повьш ения качества приготавливаемого битума, реакторный куб снабжен открытым серху ограждением выходного отверстия патрубка для отбора гудрона, образующим заборную камеру, перепускной трубопровод выполнен в виде последовательно соединенных прямолинейных и изогнутых цилиндрических секций с установленными в каждом их стыке и после изгиба изогнутых секций соплами, причем длина каждо 1 секции принимается равной 15 - 20 ее диаметрам.

2.Установка по п.1, о т л и ч а- ю щ а я с я тем, что выходной конец воздуховода размещен соосно с соплом первой примыкающей к цилиндрической емкости секции перепускного трубопровода,

3.Установка по п.1, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения возможности использования реакторного куба с высотой, превьпиаю- щей его поперечный размер, примыкающая к кубу цилиндрическая секция имеет входящий внутрь реакторного куба удлинитель с направленным вниз допол- нительньпу соплом, расположенным от дна куба на расстоянии, равном 10 - 15 диаметрам секции.

rfcHH ;ij)

- V

IJJut.Z

/7

/7

Редактор Н.Гунько

Составитель А.Д.Прямков

Техред В.Кадаркорректор М.Шароши

Заказ 4018/22 Тираж 462Подписное

ВНИШШ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно

-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,4

Изобретение относится к дорожному строительству, а именно к устройствам для приготовления битума из гудрона. Изобретение направлено на интенсификации процесса и повьшение качества приготавливаемого битума, а также на обеспечение возможности использования реакторного куба с высотой, превышающей его поперечный размер, это достигается тем, что в реакторном кубе установлено открытое сверху ограждение входного отверстия патрубка для отбора гудрона, образующее заборную камеру, перепускной трубопровод между цилиндрической емкостью и кубом вьшолнен в виде последовательно соединенных прямолинейных и изогнутых секций с соплами в каждом их стыке и после изгиба изогну- .тых секций. Длина последних принима- ется равной 15 - 20 их диаметра. Конец воздуховода размещен в цилиндрической емкости соосно с соплом примыкающей к ней секции перепускного трубопровода. В реакторном кубе, высота,которого превышает его поперечный размер, примыкающая к нему секция имеет входящий внутрь куба удлинитель с направленным вниз дополнительным соплом. Последнее расположено от дна куба на расстоянии, равном 10-25 диаметрам секции. Обеспечивается однородность газожидкостного потока, повышается эффективность теплопередачи с использованием теплоты экзотермической реакции. В итоге повышается качество приготавливаемого битума. 2 з.п. ф-лы, 2 ил. (Л со со ел ел О5