Устройство для обезвоживания битума Советский патент 1990 года по МПК B01D17/00 E01C19/08 

Изобретение относится к устройствам для обезвоживания битума и других нефтепродуктов и может быть использовано в дорожном строительстве и производстве строительных материалов.

Цель изобретения - повышение эффективности обезвоживания битума,

На фиг. 1 представлено устройство, разрезJ на фиг. 2 - узел I на фиг, 1, излучатели ультразвука.

Устройство содержит теплоизолированную емкость 1, снабженную средстШ

обечайки (можно и до уровня нижнего ряда, если потребность и битуме небольшая). Включается генератор 13 и во внутреннюю полость труб-нагревателей 12 поступает горячий газ, который, отдавая тепло на нагрев оболочки труб, поступает в выхлопной патрубок 14, Трубы 12 начинают нагре вать битум. Как только температура битума достигнет 120-140 С, во внутренние полости коллекторов 23, 24 по дают из газовых баллонов 37 высокого давления через редуктор 35 и открыты

вами для загрузки исходного и выгруз- f5 вентили 36, 34 по трубопроводам 33,

обечайки (можно и до уровня нижнего ряда, если потребность и битуме небольшая). Включается генератор 13 и во внутреннюю полость труб-нагревателей 12 поступает горячий газ, который, отдавая тепло на нагрев оболочки труб, поступает в выхлопной патрубок 14, Трубы 12 начинают нагревать битум. Как только температура битума достигнет 120-140 С, во внутренние полости коллекторов 23, 24 подают из газовых баллонов 37 высокого давления через редуктор 35 и открытые

Изобретение относится к устройствам для обезвоживания битума и других нефтепродуктов и может быть использовано в дорожном строительстве и производстве строительных материалов. Целью изобретения является повышение эффективности обезвоживания, что достигается тем, что в емкости вертикально установлена обечайка 18 с двумя рядами отверстий 19 и 20 с заслонками 21 и 22. В обечайке ниже уровня отверстий расположен распределитель газа. За счет разности плотностей нагретого битума вокруг обечайки и битума, насыщенного пузырьками газа, внутри обечайки создается газлифтный эффект, битум в обечайке поднимается выше уровня битума вокруг нее, выливается через отверстия в обечайке на поверхность битума вокруг обечайки. При этом происходит выделение пузырьков газа и паров воды, т.е. обезвоживание битума. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

ки обезвоженного битума заборными патрубками 2 и 3„ патрубком 4 возврата излишков битума производства и патрубком 5 ввода обводненного битума. Патрубки 2-5 снабжены запорной арматурой 6-9 (вентилями) соответственно. Патрубки 2 и 3 через насос 10 и магистраль 11, сообщаемую с патрубком 4, связаны с потребителем обезвоженного битума. Над днищем емкости 1 размещен нагреватель 2, выполненный в виде трубы, внутренняя полость которой с одной стороны сообщена с ген.затором 13 тепловой энергии, размещенным вне емкости, а с другой стороны с выхлопным патрубком 14. В верхней части емкости размещена гор- лоыина 15 с крышкой 16 и вытяжная труба 17, Внутри емкости над нагревателем 12 вертикально установлена цилиндрическая обечайка 18 с двумя рядами отверстий 19 и 20 с заслонками 21 и 22. Внутри цилиндрической обечайки ниже каждого ряда отверстий установлены коллекторы 23 и 24 с отверстиями 25, на которых размещены газоструйные излучатели 26. Газодинамический излучатель 26 сообщен с отверстием 25 коллектора через патрубок 27 и содержит цилиндрическую камеру 28 с соплом 29, по оси которого установлен резонатор 30. Внутренняя полость коллекторов 23, 24 через трубопровод 31, теплообменник 32, установленный в выхлопном патрубке 14, и трубопровод 33 с вентилем 34, редуктором 35 и вентилем 36 сообщена с газовыми баллонами высокого давления 37,

Устройство работает следующим образом.

мчость 1 заполняется через вен- тило 9 и патрубок 5 до уровня или ниже уровня верхнего ряда отверстий

0

5

0,

5

0

5

5

31 и теплообменник 32 нагретый газообразный азот под давлением 25 - 30 кг с/см2 . Газообразный азот нагревается в теплообменнике 3, расположенном в выхлопном патрубке 14, до 260- 300°С (выше температуры инверсии) за счет косвенного теплообмена (через поверхность) отходящими горячими газами из труб-нагревателей 12. Из внутренних полостей коллекторов 23 и 24 нагретый азот под давлением 25-30 кгс/см2 распределяется по газоструйным излучателям 26. Далее газ (см. фиг. 2) через отверстие 25 и патрубок 27 попадает в камеру 28 газоструйного излучателя 26. Разгоняясь в сопле 29 до сверхзвуковой скорости, газовый поток создает за соплом поток г нестабильным давлением, , в потоке возникают периодические волны уплотнения и разрежения, при взаимодействии с которыми резонатор 30 излучает акустические колебания. Таким образом, в месте установки газоструйных излучателей образуется акустическое поле, излучающее ультразвуковые колебания. За счет воздействия колебаний давления на границе раздела битум - вода ослабляются капиллярные связи битума с водой и поэтому в зоне ультразвукового воздействия происходит интенсивное выделение паров воды в виде маленьких пузырьков, которые вследствие гидродинамических сил объединяются в более крупные и поднимаются на поверхность жидкости. Кроме того, газообразный азот с выхода резонатора 30 под действием акустического поля распыляется на множество мелких пузырьковс Пузырьки газообразного азота вместе с парами воды, поднимаясь вверх во внутренней полости обечайки s заполненной горячим битумом создают в ней

газожидкостную смесь, плотность которой будет значительно меньше плотности битума, находящегося в емкости вне цилиндрической обечайки 18. За счет разности плотностей битума и битума, насыщенного пузырьками газа, внутри обечайки 18 создается газлифт- ный эффект. Поэтому во внутренней полости обечайки 18 насыщенный пузырьками азота и паров воды битум поднимается выше основного уровня битума в емкости 1, т.е. до уровня верхнего отверстия 20 (см. фиг. 1). Здесь на свободной поверхности битума происходит выделение пузырьков газообразного азота и паров воды и обезвоженный битум через отверстия 20 перетекает на свободную поверхность битума в емкости 1, где более легкий остается на поверхности. Пузырьки азота и паров воды лопаются в свободном объеме емкости 1 и уносятся в атмосферу через трубу 17. На место обезвоженного и слившегося через отверстия 20 битума через нижний открытый торец цилиндрической обечайки поступают новые порции битума. Процесс может быть прекращен как только вся масса битума пройдет через внутренний облучаемый объем обечайки 18. Заслонки 21, 22 снабжены механическим или электромагнитным дистанционным приводом на открытие-закрытие отверстий 19 и 20 (не показан). Это необходимо для регулировки высоты поднятия обрабатываемого битума внутри цилиндрической обечайки 18. Например, при наличии уровня битума в емкости 1 ниже нижнего ряда отверстий 19 обечайки 18, закрытии через привод (не показан) заслонками 22 отверстий 19 и открытии заслонками 21 отверстий 20, увеличивается высота поднятия битума и время обработки его ультразвуковым полем.

В качестве рабочего тела для газоструйного излучателя используется азот-инертный газ, предотвращающий окисление битума при нагреве и обработке ультразвуком (окисление битума приводит к ухудшению его эксплуатационных характеристик),

Отбор обезвоженного битума в проQ изводство из емкости 1 производят

через заборный патрубок 2 (3), открытый вентиль 7 (6) и насос 10. Возврат излишков битума с производства осуществляется через вентиль 8 и пат5 Рубок 4 непосредственно в емкость 1. Использование устройства позволяет повысить производительность процесса обезвоживания не менее чем в 4 - 5 раз (т.е. в 4-5 раз сократится

0 время получения обезвоженного битума) . За счет сокращения времени обезвоживания повысится качество приго товления битума и снизятся энергетические затраты.

5

Формула изобретения

личающееся тем, что, с целью повышения эффективности обезвоживания, устройство содержит установленную вертикально в емкости обечайку, имеющую отверстия с заслонками распределитель газа расположен в обечайке ниже отверстий,

ультразвука, установленными в отверстиях распределителя газа.

30