1
Изобретение относится к способам получения устойчивых эмульсий мепкодиспергированной среды в углеводородах и может быть использовано для получения эмульсий серы в асфальте, батуме, гудроле и чтому подобных углеводородах.
Наиболее близким к предлагаемому является способ получения эмульсии серы в углеводороде типа битума и асфальта путем подачи в зону смешения смеси серы в углеводорода, нагрева смеси, перемешивания смеси до получения эмульсии и охлаждения эмульсии ij.
Недостатком этого способа является невозможность получения эмульсий с тонкодиспергированной серой с размером частиа менее 1О мкм.
Цепь изобретения - обеспечение возможности получения эмульсии с размером частиц серы не более 10 мкм.
Поставленная цель достигается тем, чтд согласно способу получения эмульсии серы в углеводороде, преимуи ественно битуме и асфальте, путем подачи в зону
смешения от 15 до 100 вес.ч. серы в 1ОО вес.ч. углеводорода при 125-200 0, перемешивания смеси до получения эмульсии и охлаждения эмульсии, перемешивание смеси осуществляют в пленке толшв- ной ОД-2,25 мм при одновременнсм воздействии на пленку центробежной свпоЯ и сжатием.
Подачу смеси осуществляют при 14О- . Воздействие центробежной сипов осуществляют вращением пленки со скоростью ЗООО-7400 об/мин. Для получения эмульсии серы в угле /водородном материале как асфальт, бвтум и т. д., смесь расплавленной серы и углеводородного вещества подвергают диспергированию с интенсивным перемешиванием. Чтобы сера стала жидкой, проводят обработку при температурах выше 12ОС, но верхний предел температур зависит от природы углеводородного вещества и от температуры, при которой жидкая сера становится вязкой. В практическом применении дисперсной серы в битуме для дорожных покрытий эмульсия приготавпивается при 125-2ООС, средняя предпочтитепьная 130-170 С или 15О-160 С.. Для достижения степени высокой дисперсности применяют устройства, приспособпенные для эмульгирования жидкостей упьсия серы в битуме образуется прохождением смеси сера- тум в турбине, зазор которой заключен в пределах о Oji до 2,25 мм и, особенно, от 0,4 до 1,15 мм. Кроме того, для получения сятимального результата, размер зазора должен регулироваться в зависимости от пропорони серы по отношению к битуму. Выбирают тем бопыыий зваср, чем вы ше пропорция диспергаруемой серы. Нужно {югулировать скорость вращения турбины и величину зазора, так чтобы компрессия в зазоре не достигла той, при которой сера превращается в серу . Для боивв мелких зазоров нужно меньшие ско рости и обратно. При помснви турбины Моритаа типа БФ ВО В с регулируемым зазором и со скоростью врашения ротора 74ОО об/мин поз1учены очень устойчивые эк гльсии от 13 до 25 ч серы на ЮО.ч. й1тума (пенетрашя 80-10О), с зазор 1 от 0,3 до ;0,S MM, Готовят Osiecb сера-битум в устройСгве,- производящем высокур дисперсию, как например, в чурбоэмупьгаторе, и поч лученная таким образом эмульсия обра батывается в турбине с соответственно отрегулированным зазором, чем облегчав ется работа турбины. Можно пропустить и ульсйю несколько раз через турбину, чтобы получить высокую степень дисперч сии, т.е. желаемые мельчайшие размеры капелек серы. Для этого предлагаемый способ может осуществляться при помо- щи нескольких турбин или турбин и турбоэмульгаторов последовательно установленныхВ предлагаемом способе применяют турбину Моритца, типа БВ 50 В, с ре , гулируемы зазором, емкостью в 3 л приводимую в движение мотором 1,75 л.с. Скорость вращения ротора регулируется от 7ООО до ЗООО об/мин. Битум и сера, в желаемой пропорции, вводят одновременно во вращающуюся турбину. Темперачура на входе в турбину от 140 до 19О С, а на выходе 11О-14О С, средняя температу.ра, между температурой при входе и при выходе, считается температурюй k обработки, определенной выше. Выходя щий продукт снова возвращают в турбину, чтобы подвергнуть его эмульгированию в течение 3 мин. В других примерах в вышеуказанную турбину вводят смесь серы и битума, предварительно эмульгированных в турбоэмульгаторе Морйтц в течение 3 мин, в таком случае возвращения в цикле нет. В турбине БФ 50 В смесь обрабатывается только один раз. Пример 1. Приготовляют серию проб эмульсий серы (с 1 до 4) в битуме с пенатрацией 80 - 1ОО в турбине Морйтц, описанной выще, с зазором 0,56 мм при 160 и . Чистый битум пропускают через турбину при тех . же условиях. Проводят измерения вязкости полученных продуктов, а также контрольной смеси (5), приготовленной простым перемещиванием 33,3 ч, расплавленной серы с 1ОО ч. того же битума при температурах от 120 до 16ClPCJ Результаты, а именно, логарифмы вязкостей приведены в табл. 1. Таблица 1
Эмульсия
11
,25 33,3 43
33,3
Гетерогенная смесь Чистый битум О
2,29
2,97
3,62
2,91
3,93
2,33 При этом вязкости эмульсий, согласно опытам с 1 по 4 изменяются гораздо больше, в зависимости от температуры,, чем вязкости битума и пи гетерогенной смеси битум-сера. Для эмупьсий в опытах со 2 по 4 т.е. выше 11 ч. серы на 100 ч, битума, композиция гораздо твер же в холодном .состоянии (вязкость при значительно выше), чем смесь (5) .или чистый битум (6). Напротив, при вы соких температурах, в частности около 16О с, при которых проводится работа с битумными композициями вязкость .эмульсий с 1 по 4, гораздо ниже,чем вязкость смеси чистЬго битума. В р&зультате пог чается большая легкость обработки в горячем состояниипри лучщей устойчивости в холодном. Для продуктов, одинаковых с опытом 1, но обработанных сначала в течение 3 мин в турбоэмульгаторе Моритц, а затем в турбине БФ 50 В, результаты того же порядка, что втабл. 1, с еще более подчеркнутой разницей между 80 и 160 С для эмульсий. Пример 2. На серии проб предлагаемых- эмульсий, полученных как в при Из данных табп. 2 видно, что устойчивость предлагаемых композиций значитепьно улучшена по отношению к битуму без добавления серы и к классической композиции это улучшение особенно чувствительно при содержаниях серы, превышающих 11% по отношению к битуму. Это преимущество очень значительно при очень низких температурах (-33 С) как и при летних температурах (55 С), кото{ым часто подвергаются дорожные покрытия. и м е р 3. Опыты при -33 С, П р описанные в табл. 2, с предлагаемыми эмульсиями повторяют с пробами эмульсий, полученных 6 различными зазорами той же турбины. Значения силы сцепления приведены в табл. 3 ТаблицаЗ
79367948
3, Способ по п. 1, о т п и ч а ю -Источники информации,
щ и с в тем, что воздействие пентро-принятые во внимание пря экспертизе
бежной сипой осушествпяют вращением1. Патент США № 2182837,
ппенки со скоростью 3QOO-74OO об/мин. кя. 94-23, 1965.
