ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Производство твердых битумов на установках периодического дейj ствия из "Комплексная механизация и автоматизация производства твердых нефтяных битумов" Технология получения битума заключается в окислении нагретого до определенной температуры сырья кислородом воздуха. Процесс окисления осуществляется в цилиндрических кубах, приспособленных как для нагрева сырья, так и для его охлаждения до температуры, при которой намечено производить окисление. С целью более полного использования подаваемого для окисления воздуха путем удлинения времени и увеличения площади контактов его с сырьем современные окислительные куба сооружаются вертикальными. [c.12] Снизу эвапоратора 4 гудрон забирается насосом III и нри температуре 250—260° С перекачивается в кубы 10, где осуществляется процесс окисления. Заполнение кубов гудроном и подача воздуха производится периодически по совмещенному графику, который составляется в зависимости от производительности установки, числа окислительных кубов, времени, необходимого для заполнения их гудроном, и интенсивности процесса окисления. Современные окислительные куба имеют объем от 50 до 250 ж . Подача в куб воздуха для окисления начинается после достижения сырьем уровня, не менее /з высоты. Воздух нагнетается в кубы компрессорами через специальные маточники при давлении 1—1,5 ати. С началом подачи воздуха температура окисляемого гудрона повышается и достигает 320—340° С. Поддержание той или иной температуры окисления зависит от природы сырья и тех физико-химических свойств битумов, достижение которых ставится целью. Интенсивность окисления, регулируемая количеством подаваемого в куб воздуха, устанавливается из расчета повышения температуры окисляемого гудрона в пределах 3—8 С в час. Образовавшееся при окислении избыточ-лое тепло снимается путем обдувки корпуса окислительного куба воздухом, подаваемым в пространство, ограниченное изолирующей кладкой. Таким же способом производится предварительное охлаждение готового битума до его слива в раздаточные емкости или специальные устройства для формования и твердения битума. Для удобства слива готового битума, зачастую производимого без насосов, самотеком, окислительные кубы устанавливаются на высоких постаментах. Общий вид окислительного куба приведен на фиг. 2, а на фиг. 3 дана фотография группы периодических окислительных кубов битумной установки. [c.14] Установлено, что наибольшее содержание кислорода в отходящих газах (до 2,6%) имеет место за первые 15—25 минут окисления сырья, затем оно уменьшается до 0,8%, а иногда до 0,6%. [c.17] В тех случаях, когда по тем или иным производственным причинам не представляется возможным сжигать все количество газов окисления, рекомендуется применение конденсаторов смешения усовершенствованной конструкции [17]. Тако11 конденсатор смешения представляет собой цилиндрический аппарат диаметром 3 ж и высотой 5,5 м, снабженный внутри пятью-шестью каскадными тарелками, направляющими потоки газов. Под тремя верхними тарелками установлены коллекторы, каждый из которых снабжен шестью форсунками для подачи воды. 36 таких же форсунок, смонтированных под верхним днищем, орошают паро-воздушную смесь по всему поперечному сечению конденсатора. Путем создания максимального контакта между водой и газами окисления в таких конденсаторах смешения достигается наиболее полная конденсация органических соединений и улучшение условий труда обслуживающего персонала. [c.17] Количество газов окисления следует определить из расчета расхода 400—500 л воздуха на одну то нуд- скхсИоттвердого битума. [c.17] Значительное сокращение технологического цикла имеет место при более разветвленных воздушных маточниках внутри кубов, отводе избыточного тепла, образующегося при окислении, введением в систему погружного холодильника, через который принудительно циркулирует битум. Этот же xoлoдIiльпик может быть использован для охлаждения готового битума перед его сливом из окислительного куба. [c.18] Контроль технологического процесса и управление им обеспечиваются контрольно-измерительными приборами и приборами автоматического управления, приведенными в тех-нологпческоп схеме установки (фиг. 1). [c.18] Регулирование множества дверц на изолирующей кладке окислительного куба требует многократного подъема оператора и помощников операторов на высокие площадки. Механизация этой операции осуществляется применением пневматических домкратов, шарнирно соединенных соответственно с площадкой и ушками дверц (фиг. 2). [c.18] Основное количество твердых битумов в настоящее время производится на установках с окислительными кубами периодического действия. Вместе с тем наиболее перспективными следует признать установки непрерывного действия. [c.19] Безусловными достоинствами непрерывного способа производства битумов являются малая металлоемкость аппаратуры на тонну производимой продукции несложность конструктивного осуществления аппаратов и обслуживания установки, меньшие производственные площади, требуемые для строительства установки. Особого внимания заслуживает гибкость технологии производства и возможность комплексной автоматизации процесса, чего нельзя сказать о схеме установок периодического действия. [c.19] Комбинация окислительных кубовых батарей с кубами периодического действия (схема полунепрерывнвго действия), при которой окончательное окисление битума до нужных качеств производится в периодическом кубе, позволяет получить кондиционную продукцию. Однако такая полунепрерывная установка существенных тех-нико-экономических преимуществ перед установками периодического действия не имеет. В то же время управление ею сложнее. Этот способ окисления битума широкого промышленного применения не нашел. [c.20] На фиг. 5 представлена принципиальная технологическая схема битумной установки непрерывного действия, на которой окисление гудрона осуществляется в окислительной колонне, отличающейся от обычных вертикальных кубов большей высотой. Установка работает следующим образом. Сырье-гудрон насосом 1 непрерывно подается в теплообменник 2, после чего, нагревшись за счет отходящего битума, смешивается в тройнике смешения 3 с циркулируемым количеством окисленного битума и поступает в трубчатую печь 4. Нагретый до нужной температуры, требуемой для форсированного осуществления процесса окисления, гудрон в смеси с циркулируемым битумом поступает в окислительную колонну -5. В колонне поддерживается определенный уровень. Сверху колонны окисленный продукт поступает в промежуточный заборный бачок, откуда затем забирается насосом и подается по двум потокам на тройник смешения и в теплообменник. Охлажденный битум поступает в раздаточник 8. Чем меньше количество циркулируемого продукта, тем больше производительность установки и тем меньше энергетические затраты на тонну готового битума. Газы окисления отводятся сверху колонны и бачка в холодильник 9. Дальнейший путь газов и отстоявшегося продукта подобен описанному по схеме фиг. 1. Приборы автоматики, которыми снабжена схема, в состоянии надежно поддерживать установившийся технологический режим автоматически. [c.20] В иностранной литературе [12] схемы битумных установок с одной окислительной колонной приводятся наряду со схемой непрерывного действия с несколькими окислительными колоннами [13], причем предпочтение отдается многоколонной системе. [c.20] Большой интерес представляет способ непрерывного производства битума, разработанный И. В. Правинтеевым, нашедший промышленное применение в производстве кровельных битумных материалов. [c.20] Наиболее простым способом поддержания необходимого температурного режима процесса является рециркуляция окисленного продукта, нри котором последний прокачивается либо через холодильник, либо через нагреватель в зависимости от того, требуется ли отбор избыточного тепла, образуемого при окислении, или ввод недостаюш его для поддержания процесса тепла. [c.22] Промышленная эксплуатация установок непрерывного действия с окислением в трубчатых реакторах показала неоспоримые технические преимущества при работе на режиме иолучения жидкого битума. Вместе с тем эта схема пока что вызывает определенные трудности нри работе на режиме получения гаммы твердых битумов. Эти трудности в основном следующие. [c.23] Со временем перечисленные трудности могут быть разрешены. [c.23] Практическое внедрение непрерывных способов окисления гудрона создает благоприятные условия для комплексной автоматизации всех технологических процессов, осуществляемых на битумной установке. Контроль и автоматическое управление технологическим процессом можно вести по косвенным параметрам температуре, давлению, расходу на различных потоках и т. д. После того, как будет налажено производство специальных автоматических приборов-анализаторов качества, станет возможным регулирование процесса в зависимости от свойств и качества сырья и целевого битума. [c.23] Вернуться к основной статье