Способ получения вяжущего

 

Союз Советскнк

Социвлистическик

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ а (6! ) Дополнительное к авт. сеид-ву(22) Заявлено 24.03. 81 (21) 3301588/23-04 с присоединениеи заявки М (23)ПриоритетС.10 С 3/04

ГвсудеРстеекяме кемятет

СССР до делам взееретеккк и етерытий (53)УДК 642.

-749 4 (088.8) Опубликовано 23.01.83. Бюллетень JO 3

Дата опубликования описания 25. 01. 83

А.С.Ефремова, А.П.Виноградов, Е.Н.Бар нов,® р

Г. В. Кореневский., Ю. И. Белянин, Н. Ь фспель,"-" . р,.

И.Д.Попов и A.È.Øóëüìàí ы

Х

V::ñ к .л.

"ь, % (72) Авторы изобретения (7I) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВЯЖУЦЕГО

1 .Изобретение относится к способам получения вяжущего и может быть .использовано в сланцеперерабатывающей и нефтеперерабатывающей промышлен- ности.

Известен способ получения вяжущего путем вйсокотемпературной переработки смеси горючего сланца, состоящей из 30 вес.Ф рядового сланца и

70 вес.3 обогащенного до 8Я органи- io ческой массы горючего сланца (1).

Известен также способ использования высокозольных отходов (фусов) совместно с карбамидной смолой и сульфатом окисного железа с целью 3s получения вяжущих для дорожных и аэродроинмх покрмтий (2).

Однако при приготовлении таких . вяжущих расходуется большое количество карбамидной смолы (39-453 от общей массы),- что приводит к существенному удорожанию вяжущего.

Кроме того, применение таких вяжущих

2 в дорожном строительстве возможно при создании специального дополни- . тельного оборудования для асфальто" бетонных заводов (АБЗ), обеспечивающего возможность бесперебойного дозирования, смешивания и подачи ком" понентов вяжущего в смеситель.

Ъ

Наиболее близким к.изобретению является способ получения вяжущего для дорожного строительства путем окисления воздухом углеводородного сырья при температуре 130-220 С. В . качестве углеводородного сырья используют смолы, полученные при высокотемпературной переработке, горюцих сланцев (31.

Недостатком известного способа является расход при получении вяжу" щего ценного химического сырья - сланцевой смолы и образование при про- . изводстве смолы больших количеств высокозольных отходов (фусов).

2о

3 9907

Целью изобретения является предотвращение загрязнения окружающей среды.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения вяжущего для дорожного строительства путем окисления воздухом при температуре 130-220 С измельченных до 0,005о

1,3 мм высокозольных отходов, полученных при высокотемпературной переработке горючих сланцев.

В качестве углеводородного сырья используют измельченные до вышеуказанной величины высокозольные отходы сланцехимического производства. IS

Окисление сланцевых фусов проводят путем их продувки воздухом при температуре 130-220ОС до вязкости (пенетрации) 100-300 град (l град соответствует прониканию иглы пенетро- 30 метра массой 100 г за 5 с на глуби-ну 0,1 мм - по ГОСТ 11501-65). Выбор режима окисления фусов обьясняется следующим: при температуре ниже

130 С продувка фусов затруднена ввио ду их высокой вязкости, оказывающей существенное сопротивление продвижению воздуха в процессе продувки, что и требует подогрева до 130ОС, при продувке фусов при температурах выше 30

220 С конечный продукт обладает меньшей стабильностью своих свойств при старении по сравнению с вяжущим, . окисленным при температурах ниже

220 С.

3S

На чертеже изображена принципиальная схема, реализующая предлагаемый способ.

Суммарные фусы, содержащие легкие фусы (5-20 вес.3 механических приме сей), средние фусы (35-60 sec.4 механических примесей) и тяжелые фусы (65-60 вес.4 механических фусов) загружают в емкость 1, снабженную перемешивающим устройством. Из емкости

1, фусы для усреднения подают с помощью шнекового или скребкового питателя 2 в шаровую, стержневую мельницу или дезинтегратор 3 для тонкого размола минеральной части. Размер кусков (минеральной части) питания до 60 мм. Размер частиц после дробления достигает 0,005-1,3 мм. После дробления фусы поступают в емкость с перемешивающим устройством и для Ы подогрева до температуры 70-90 С.

Далее подготовленные фусы насосом 5 подаются в реактор 6. Процесс окисления фусов проводят в реакторе для бескомпрессорного получения вяжущих.

8 реакторе устанавливают диспергаторы, при вращении которых происходит забор воздуха из атмосферы и распыление его в окиспяемом сырье. Процесс окисления ведут при температуре

130-220 С.

Снятие избытка тепла осуществляют подачей дополнительного количества воды из емкости для воды 7 непосредственно на поверхность окисляемой смеси. Отработанный воздух, пары воды и газы окисления отводят из реактора, пропускают через гидроциклон 8 и направляют на утилизацию. Тяжелую смолу из гидроциклона возвращают в реактор. Расход воздуха на окисление составляет 0,6"0,8 нм3/мин на тонну сырья. Готовое вяжущее откачивают насосом 9.

Для создания условий транспортирования отработанного воздуха и газов окисления предусмотрен дополнительный наддув воздуха в реактор вентилятором

10. Продолжительность цикла окисления составляет 7-l0 ч.

Характеристика суммарных фусов приведена в табл. 1.

Примеры осуществления способа приведены в табл. 2, а основные показатели полученных вяжущих - в табл.

Из приведенных данных видно, что увеличение температуры окисления фусов выше 220 С неизбежно приводит о к снижению стабильности вяжущих битумов (показатель стабильности в 4 увеличивается).

Из вяжущих, полученных из фусов, приготовлены асфальтобетонные смеси с каменными материалами для дорожных покрытий мелкозернистые плотные малощебенистые смеси на гранитных материалах, расход вяжущего типа БСД-74 от массы смеси .

Из приведенных данных видно, что вяжущее полученное из фусов по предложенному способу их переработки по показателям физико-механических свойств не уступают битумам, полученным по известному способу иэ сланцевых смол.

В то же время использование фусов для приготовления вяжущих исключаеT загрязнение окружающей среда, обеспечивает производство дешевого дорож.ного битума.

990793 э Кроме этого, наличие в составе фусов тонкодисперсной минеральной части позволяет при изготовлении асфальтобетонных смесей до 304 снизить расход активированных иинеральных поровков, 6

Продо табл.1

60,0

Табли.ца 1

i «« фусы

Показатели

33,0

29,8

Состав суммарных фусов, мас.Ф: сланцевые смолы 58,8 механические примеси

35 2

5,8

Н 0 фракция смолы

230-320 С

Таблица 2 фусы окислены до вязкости, град

100

При температуре, а С

30 220 230 130 220 230 130 220 230

Пенетрация градусов до прогрева

100 100 100 200 200 200 300 300 300

72 68 63 140 132 122 207 195 180

После прогрева

Показатель стабильности, 28 32 . 37 30 34 39 31 35 40

Таблица 3

Битумы из сланцевых сиоп

Предложенный способ (вяжущее иэ фусов) Показатели

БС200/300 БС130/200 БС200/300 БС130/200

20 -300 131-200 201-300 131-200

25-33 28-36

32 39

29" 36

3,0

4,0

50-60

4,0

80-100

3,0

60 70

100

- l 8-23

-19-22 -17-20

-20-25 йенетрация при 25 С град. о

Температура размягчеФС

Потеря в весе при 160 С за 5 ч, 3 не более

Растяжимость, см

Температура хрупкости, С

Максимальный размер частиц в составе механических примесей, им

Химический состав механических .примесей, мас.Ф:

Si0

Сао

Идо

М 0

Fe<0>

На 0+К,о

50, Потери при прокалывании

4,5

8,4

4,2

8.9

4,0

7,2 7

Таблица 4

990793

Показатели

3-4,0

0,4-0>5

1,5-4,5

0,5-1,5 до водонасыщения

14-24

16-27

13 24

0,8-0,9

0,7-0,9

Водонасьацение, об. 3

Набухание, об. Ф

Прочность при сжатии при 20 С, е кг/см : после водонасыщения

Коэффициент водостойкости

Формула изобретения

Способ получения вяжущего для до рожного строительства путем окисления воздухом углеводородного сырья от переработки горючих сланцев при

130-.220 С, отличающийся тем, что, с целью предотвращения загрязнения окружающей среды, в качестве углеводородного сырья используют -измельченные до 0,005-1,3 мм высокозольные отходы, полученные прМ

Асфальтобетон, Требования ГОСТ с вяжущим 9128"76 из фусов высокотемпературной переработке горючих сланцев.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе !

Авторское свидетельство СССР

И 87300, кл. С 10 С 3/00, 1943.

2. Авторское свидетельство СьСР

H 596604, кл. С 08 L 95/00, 1976.

3. Уск И.Л. Сланцевый битум. Таллин, АН ЭССР, 1959, с. 224-229 (прототип),