технологическая линия по производству серных и других гомогенных композиций

Формула изобретения

1. Технологическая линия по производству серных и других гомогенных комбинаций, включающая емкости для исходных компонентов, а также перемешивающее устройство, снабженная дозаторами и соединительными трубопроводами подвода исходных компонентов на позицию обработки и отвода готового продукта, отличающаяся тем, что соединительные трубопроводы образуют замкнутую систему с подключенными к ней дозаторами модификатора или других компонентов и серы, при этом трубопровод подачи модификатора или других компонентов подключен к аппарату предварительной их обработки и через узел смешения соединен с трубопроводом подачи серы, а трубопровод, идущий от узла смешения, соединен с аппаратом окончательного перемешивания смеси, причем аппараты предварительной обработки модификатора или других компонентов и окончательного перемешивания смеси выполнены в виде аппаратов вихревого слоя с ферромагнитными элементами.

2. Технологическая линия по п.1, отличающаяся тем, что длина трубопровода от узла смешения до аппарата окончательного перемешивания смеси составляет не менее 3 м.

3. Технологическая линия по п.1, отличающаяся тем, что трубопроводы, образующие замкнутую систему, выполнены обогреваемыми.

4. Технологическая линия по п.1, отличающаяся тем, что трубопроводы, образующие замкнутую систему, снабжены загрузочными устройствами для подачи исходных компонентов и разгрузочным устройством для отвода готового продукта.

5. Технологическая линия по п.1, отличающаяся тем, что дозаторы выполнены в виде полупогружных плунжерных насосов.

6. Технологическая линия по п.4, отличающаяся тем, что загрузочное и разгрузочное устройства выполнены в виде обогреваемых емкостей.

7. Технологическая линия по п.6, отличающаяся тем, что аппарат окончательного перемешивания серы через разгрузочное устройство соединен с гранулятором.

8. Технологическая линия по п.1, отличающаяся тем, что трубопроводы подачи серы и модификатора или других компонентов соединены с заводскими продуктопроводами.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области производства композиций, содержащих в том числе серу, которые могут найти применение в промышленно-гражданском и дорожном строительстве, в резинотехнической и шинной промышленности, модификации моторных топлив и мазута, получении сырья для изготовления битумов, дегазации серы, получении минеральных серусодержащих удобрений.

Известно устройство для приготовления серного вяжущего (пат. Великобритании N 1576515 МПК C 01 B 17/00). Недостатком данного устройства является сложность дозирования исходных компонентов, длительное время перемешивания исходных продуктов, приводящее при потере контроля за процессом к снижению качества конечного продукта и усиленному выделению сероводорода.

Наиболее близким аналогом (прототипом) предлагаемого технического решения является технологическая схема приготовления асфальтобетонных смесей (Методические рекомендации по применению асфальтобетонов с добавкой серы и по технологии строительства из них дорожных покрытий. М.: Министерство транспортного строительства, СоюздорНИИ, 1986 г.).

Известная схема включает: обогреваемые емкости для подготовки дорожного битума и серы, откуда они поступают в камеру смешения и перемешивания исходных компонентов (рабочий котел с мешалкой) для получения конечного продукта, дозаторы и соединительные трубопроводы. Эта технологическая линия работает в температурном режиме 130-140^oC.

Недостатком известной технологической линии является низкое качество и длительное время перемешивания, периодичность работы котла с мешалкой и необходимость постоянного перемешивания смеси до полного опорожнения котла.

Задачей, решаемой изобретением, является создание технологической линии, обеспечивающей непрерывность процесса получения серных и других гомогенных композиций с заданными свойствами и однородной стабильной консистенцией, а также обеспечение экологически безопасного производства.

Поставленная задача решается следующим образом. Технологическая линия, включающая обогреваемые емкости для серы, модификатора или других компонентов, используемых в резинотехнической, газонефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности (например, мазута для получения серного цемента, битума и гудрона для получения серобитумного вяжущего, воды для модификации моторных и печных топлив, бентонита для серусодержащих удобрений, аммиака и др. компонентов для дегазации жидкой серы, дициклопентадиена (ДЦПД) для получения сополимерной серы, применяемой в шинной и резинотехнической промышленности, а также самой серы, применяемой в качестве модификатора при получении битумного сырья). Технологическая линия дополнительно содержит: узел смешения, трубопроводы, соединенные в замкнутую систему, насос-дозаторы и аппараты предварительного и окончательного перемешивания. Последние выполнены в виде аппаратов вихревого слоя (ABC) с ферромагнитными элементами, вращающимися в электромагнитном поле. Аппарат предварительной обработки модификатора или других компонентов (ACB 1) подключен между насос-дозатором модификатора или других компонентов и узлом смешения. Аппарат окончательного перемешивания смеси (ACB 2) подключен между узлом смешения и разгрузочным устройством. Насос-дозаторы выполнены в виде плунжерных полупогружных насосов и установлены на трубопроводах ввода исходных компонентов в узел смешения. Длина трубопровода от узла смешения до аппарата окончательного перемешивания смеси составляет не менее 3 м и позволяет регулировать процесс предварительного смешения. Загрузочное и разгрузочное устройства выполнены в виде обогреваемых емкостей. Кроме того, разгрузочное устройство (емкость) соединено трубопроводом с гранулятором.

Одним из вариантов подачи исходных компонентов на позицию их обработки является соединение технологической линии по производству серных композиций с продуктопроводами завода, производящего серу и модификатор или компоненты. Такой вариант будет способствовать непрерывности процесса производства серных и других гомогенных композиций.

Предлагаемая технологическая линия позволяет реализовать способ получения серного цемента, серобитумного вяжущего, битумного сырья из мазута и нефтешламов, способы получения сополимерной серы для шинной и резинотехнической промышленности, дегазации жидкой серы, получение серусодержащих удобрений, модификацию моторных и печных топлив водой и получение других гомогенных композиций, разработанных и прошедших экспериментальные испытания в ООО "Астраханьгазпром".

На чертеже изображена схема предлагаемой технологической линии.

Технологическая линия содержит обогреваемую емкость с модификатором или другими компонентами 1 и обогреваемую емкость с серой 2, плунжерный насос-дозатор для модификатора или других компонентов 3 и серы 4, аппарат предварительного перемешивания модификатора или других компонентов 5, узел смешения 6, аппарат окончательного перемешивания смеси 7, соединенный трубопроводами с обогреваемым разгрузочным устройством 8 и далее через насос 9 и раздатчик 10 - с гранулятором 11.

Технологическая линия работает следующим образом. Расплавленная сера из обогреваемой емкости 2 или заводского продуктопровода плунжерным полупогружным насосом-дозатором 4 через обогреваемый трубопровод подается в узел смешения 6. Модификатор или другие компоненты из обогреваемой емкости 1 или заводского продуктопровода с помощью плунжерного полупогружного насоса-дозатора 3 через трубопровод подаются в аппарат 5 предварительной обработки модификатора или других компонентов (ABC 1), где при температуре до 350^oC в течение 10-60 с производится его обработка ферромагнитными элементами, вращающимися в электромагнитном поле аппарата. Далее по трубопроводу обработанный модификатор или другие компоненты подаются в узел смешения 6, где происходит его предварительное перемешивание с расплавленной серой. Получившая турбулентное движение смесь, передвигается по трубопроводу, приобретая однородную консистенцию. В виде однородной массы, при температуре до 150^oC, смесь поступает в аппарат окончательного перемешивания 7 (ABC 2), где в течение 5-60 с подвергается воздействию ферромагнитных элементов, вращающихся в электромагнитном поле. В результате взаимодействия электромагнитного поля с ферромагнитными элементами генерируется ряд эффектов (магнитострикция, кавитация, электролиз, микродуги и др. ), которые интенсифицируют проведение реакции серы с модификатором или другими компонентами, разрывая мономолекулярные связи и, тем самым, стимулируя образование серных и других гомогенных композиций с заданными свойствами. Из аппарата окончательного перемешивания 7 (ABC 2) полученный продукт поступает в обогреваемое разгрузочное устройство (емкость) 8 для отгрузки потребителю в жидком виде или с помощью насоса через раздатчик 10 подается в гранулятор 11.

Таким образом, технологическая линия, включающая аппараты вихревого слоя, позволяет получать по непрерывной технологии качественно новый продукт (серный цемент, серобитумное вяжущее, сополимерную серу и т.д.) превосходящий по своим свойствам аналогичные продукты, удешевить процесс и получить замкнутую, экологически безопасную технологическую линию.

Полученные на новой технологической линии серные и другие гомогенные композиции могут широко использоваться для изготовления материалов с улучшенными характеристиками таких, как серный цемент, серобитумное вяжущее, модифицированных водой моторных и печных топлив, серусодержащих удобрений, сополимерной серы, применяемой в шинной и резинотехнической промышленности, битумного сырья. Материалы с улучшенными характеристиками могут быть использованы в строительной, дорожной отраслях, резинотехнической, газонефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности. Также для получения материалов, используемых для захоронения химических и радиоактивных отходов. В дорожном строительстве серные композиции могут быть использованы для изготовления тротуаров, бордюров, разделительных барьеров автомагистралей, верхних покрытий автопроездов и площадок, взлетно-посадочных полос и т.д.; в промышленно-гражданском строительстве - для изготовления ступеней, сточных труб, канализационных отстойников, свай фундаментов, оснований дорожных покрытий, прудов-отстойников, гидротехнических сооружений и т.д.; в других отраслях - для тампонирования карстовых провалов и строительства сооружений для хранения химических и радиоактивных материалов или их отходов.