本發(fā)明屬于路面材料技術領域，具體涉及一種全封閉零排放連續(xù)化生產(chǎn)改性瀝青的裝置及方法。

背景技術：

隨著我國道路建設 “優(yōu)質路”、“環(huán)保路”、“生態(tài)路”、“特色路”的趨勢迅速增長，對瀝青路面材料的性能提出了更高的要求，對瀝青路面材料生產(chǎn)系統(tǒng)和瀝青路面施工作業(yè)的節(jié)能環(huán)保也提出了更高的要求。

為了適應道路材料市場的需求， SBS改性瀝青、SBS高粘度瀝青、膠粉改性瀝青、彩色瀝青、溫拌瀝青等各類改性瀝青得到越來越多的應用，使之生產(chǎn)改性瀝青的生產(chǎn)裝置，也得到了迅速增長。然而，目前的改性瀝青生產(chǎn)裝置，都是采用罐式間隙法生產(chǎn)，工藝控制溫度都控制在175℃以上，不僅耗能大，煙氣污染嚴重，還會造成改性瀝青的老化，影響產(chǎn)品質量。而目前，應對改性瀝青生產(chǎn)和攤鋪時產(chǎn)生廢氣也沒有有效的消除措施。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的一個目的是提供一種全封閉零排放連續(xù)化生產(chǎn)改性瀝青的裝置及方法。

本發(fā)明提供的全封閉零排放連續(xù)化生產(chǎn)改性瀝青的裝置，其結構及工藝流程圖如圖1所示。該裝置由三臺瀝青泵、一臺強制喂料機、一臺往復式螺旋拌合機、一臺單級高剪切乳化機、一臺組合式靜態(tài)混合器、一臺多級高剪切乳化機、以及根據(jù)工藝要求連接以上設備的管道組成；其中，瀝青泵1、強制喂料機2分別連接往復式螺旋拌合機3，往復式螺旋拌合機3連接單級高剪切乳化機4后，依次連接瀝青泵5、組合式靜態(tài)混合器6、多級高剪切乳化機7、瀝青泵8。瀝青泵8的出口通過管道連接改性瀝青儲罐或瀝青砼拌合站。

本發(fā)明中，所述單級高剪切乳化機和多級高剪切乳化機，可用功能類似的膠體磨替代。

本發(fā)明提供的全封閉零排放連續(xù)化生產(chǎn)改性瀝青的裝置，生產(chǎn)改性瀝青的具體流程如下：來自儲罐的基質瀝青溫度110℃-150℃，通過第一瀝青泵（1）輸入往復式螺旋拌合機（3），同時，按比例預先混合好的SBS與添加劑的混合料，通過強制喂料機（2）加入往復式螺旋拌合機（3）；SBS與添加劑的混合物料，在往復式螺旋拌合機（3）內與基質瀝青混合后，連續(xù)不間斷進入單級高剪切乳化機（4）中，初步分散、剪切，再經(jīng)過第二瀝青泵（5）輸入到組合式靜態(tài)混合器（6）進行攪拌、混合、溶脹，然后進入多級高剪切乳化機（7），最后由第三瀝青泵（8）輸入儲罐或瀝青砼拌合站。實現(xiàn)全封閉零排放連續(xù)化生產(chǎn)SBS改性瀝青的目的。

本發(fā)明所述SBS及添加劑配方的組成為（按重量計）：

基質瀝青 80－90份；

SBS 2－7份；

添加劑：芳烴油或機油 4－10份；

添加劑：微晶蠟和/或硬脂酸 3－10份。

進一步地，在生產(chǎn)過程中，選擇合適的添加劑，可進一步降低操作溫度，節(jié)約能耗。例如，如果添加劑使用芳烴油和微晶蠟，操作溫度除強制喂料機外，控制在 160℃－180℃；這時基質瀝青溫度宜為120℃-150℃。如果添加劑使用機油，以及微晶蠟和硬脂酸，操作溫度除強制喂料機外，控制在130℃－150℃；這時基質瀝青溫度宜為110℃-130℃。

可見，添加劑為機油和微晶蠟和硬脂酸時，可使生產(chǎn)過程的操作溫度比常規(guī)的改性瀝青生產(chǎn)方法降低25℃-35℃，生產(chǎn)的改性瀝青也可降低瀝青砼拌合攤鋪碾壓溫度25℃-35℃，進一步節(jié)能減排。

本發(fā)明中，操作溫度的控制可通過本發(fā)明設備及其相關連接管道配置的導熱油或電加熱自動控制系統(tǒng)實現(xiàn)。

本發(fā)明的全封閉零排放連續(xù)化生產(chǎn)改性瀝青的裝置及方法，改變了傳統(tǒng)SBS改性瀝青生產(chǎn)的工藝，從來自儲罐的瀝青至產(chǎn)出合格的SBS改性瀝青，生產(chǎn)過程全封閉，沒有任何廢氣排放。同時工藝路線精練、操作簡單，占地面積小，非常方便與瀝青砼拌合站配套，做到與瀝青砼拌合站同時開停機生產(chǎn)，需要多少SBS改性瀝青就生產(chǎn)多少，減少了瀝青或產(chǎn)品的多次運輸及反復加熱對產(chǎn)品質量的影響，同時節(jié)能降耗，節(jié)約成本。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的全封閉零排放連續(xù)化生產(chǎn)改性瀝青的裝置及方法的工藝流程圖。

圖中標號：1為瀝青泵，2為強制喂料機，3為往復式螺旋拌合機，4為單級高剪切乳化機，5為瀝青泵，6為組合式靜態(tài)混合器，7為多級高剪切乳化機，8為瀝青泵。

具體實施方式

本發(fā)明提供的改性瀝青生產(chǎn)裝置，主要設備是：三臺瀝青泵，強制喂料機，往復式螺旋拌合機，單級高剪切乳化機，組合式靜態(tài)混合器，多級高剪切乳化機。

主要設備及其功能：

1.三臺瀝青泵1、5、8，為市購的具有加熱及保溫功能的螺桿瀝青泵。主要作用是輸送基質瀝青和改性瀝青。

2. 往復式螺旋拌合機2，為市購的具有加熱及保溫功能的往復式螺旋拌合機。主要功能是攪拌、混合瀝青和SBS及添加劑，同時使物料的溫度自動控制在130℃－180℃。安裝如圖1所示傾斜2度。

3.單級高剪切乳化機4，為市購單級高剪切乳化機（或稱預剪切機），主要功能是按工藝要求將物料進一步混合、分散、剪切。

4.組合式靜態(tài)混合器6，為市購的具有加熱及保溫功能的單管靜態(tài)混合器，根據(jù)生產(chǎn)能力的設計要求，制成多管并聯(lián)的組件。主要功能是將物料充分攪拌、混合、溶脹。

5.多級高剪切乳化機7，從市場購得，主要功能是將來自組合式靜態(tài)混合器的物料進行多次剪切，使物料達到工藝要求的細度和完全的溶脹。

本發(fā)明采用的道路瀝青是標號為70?；?0＃道路瀝青，可根據(jù)具體要求選用。

所用的SBS是線性，苯乙烯和丁二烯嵌段比30/70，分子量10-20萬。

所用的添加劑是芳烴油， 100℃運動粘度10-35mm2/S。機油40℃運動粘度40-50mm2/S。

所用的微晶蠟、硬脂酸，軟化點65℃－120℃。

操作溫度的控制可通過相關連接管道配置的導熱油或電加熱自動控制系統(tǒng)實現(xiàn)。

實施例1：

本發(fā)明用提供的全封閉零排放連續(xù)化生產(chǎn)改性瀝青的裝置及方法，制備SBS改性瀝青的工藝流程如附圖1所示：首先通過導熱油或電加熱自動控制系統(tǒng)，根據(jù)操作指標設置所有設備和連接管道的溫度，溫度達到指標后，來自儲罐的基質瀝青，溫度120℃-150℃，由瀝青泵1輸入往復式螺旋拌合機3，同時，按比例預先混合好的SBS與添加劑混合物料（其中按重量計：SBS4份、芳烴油3份、微晶蠟3份），通過強制喂料機2加入往復式螺旋拌合機3。調節(jié)瀝青泵1和強制喂料機2的電機轉速，使基質瀝青（按重量計）達到90份（基質瀝青90? SBS與添加劑混合物料10）。

從往復式螺旋拌合機3開始，以后的設備和連接管道的溫度提升至160℃－180℃，SBS與添加劑混合物料在往復式螺旋拌合機3內與基質瀝青混合后，連續(xù)不間斷進入單級剪切機4初步分散、剪切，再經(jīng)過瀝青泵5輸入組合式靜態(tài)混合器6攪拌、混合、溶脹后，進入多級高剪切乳化機7，最后由瀝青泵8輸入儲罐或瀝青砼拌合站。輸入儲罐或瀝青砼拌合站的改性瀝青溫度不低于175℃，達到國家相關標準的指標要求。往復式螺旋拌合機3、單級高剪切乳化機4、瀝青泵5、多級高剪切乳化機7、瀝青泵8的電動機功率根據(jù)具體的生產(chǎn)能力合理優(yōu)化配置，啟動后滿負荷運轉。

實施例2：

本發(fā)明用提供的全封閉零排放連續(xù)化生產(chǎn)改性瀝青的裝置及方法，制備SBS改性瀝青的工藝流程如附圖1所示：首先通過導熱油或電加熱自動控制系統(tǒng)，根據(jù)操作指標設置所有設備和連接管道的溫度，溫度達到指標后，來自儲罐的基質瀝青，溫度110℃-130℃，由瀝青泵1輸入往復式螺旋拌合機3，同時，按比例預先混合好的SBS與添加劑混合物料（其中按重量計：SBS4份、機油6份、微晶蠟4份或硬脂酸4份），通過強制喂料機2加入往復式螺旋拌合機3。調節(jié)瀝青泵1和強制喂料機2的電機轉速，使基質瀝青（按重量計）達到86份（基質瀝青86? SBS與添加劑混合物料14）。

從往復式螺旋拌合機3開始，以后的設備和連接管道的溫度提升至130℃－150℃，SBS與添加劑混合物料在往復式螺旋拌合機3內與基質瀝青混合后，連續(xù)不間斷進入單級剪切機4初步分散、剪切，再經(jīng)過瀝青泵5輸入組合式靜態(tài)混合器6攪拌、混合、溶脹后，進入多級高剪切乳化機7，最后由瀝青泵8輸入儲罐或瀝青砼拌合站。輸入儲罐或瀝青砼拌合站的改性瀝青溫度不高于150℃，達到國家相關標準的指標要求。往復式螺旋拌合機3、單級高剪切乳化機4、瀝青泵5、多級高剪切乳化機7、瀝青泵8的電動機功率根據(jù)具體的生產(chǎn)能力配置，滿負荷運轉。

本發(fā)明實施例，生產(chǎn)工藝溫度控制在130℃－150℃，生產(chǎn)的改性瀝青溫度不高于150℃，不僅節(jié)能降耗，還大大降低污染排放。

本發(fā)明生產(chǎn)裝置為保證生產(chǎn)安全，自動控制系統(tǒng)安裝三套連鎖裝置：1.所有設備和連接管道的溫度未達到操作指標的設置，任何設備都無法啟動。2.溫度達標后先啟動瀝青泵（8），運轉正常再啟動多級高剪切乳化機（7），依次啟動瀝青泵（5）、單級高剪切乳化機（4）、往復式螺旋拌合機（3），全都運轉正常后，才能啟動瀝青泵（1）和強制喂料機（2）。3.生產(chǎn)運行時，（3）－（8）中的任何一臺設備突然停止運轉，瀝青泵（1）和強制喂料機（2）都會緊急停止運轉。

本發(fā)明改變了傳統(tǒng)SBS改性瀝青生產(chǎn)工藝，從來自儲罐的基質瀝青至產(chǎn)出合格的SBS改性瀝青，生產(chǎn)過程全封閉連續(xù)化，沒有任何廢氣排放；工藝路線精練，操作簡單，占地面積小，非常方便與瀝青砼拌合站配套，可以做到與瀝青砼拌合站同時開停機生產(chǎn)，需要多少SBS改性瀝青就生產(chǎn)多少，減少了瀝青和改性瀝青的多次運輸及反復加熱對改性瀝青質量的影響，同時節(jié)能降耗，節(jié)約成本。

本發(fā)明的全封閉零排放連續(xù)化生產(chǎn)改性瀝青的裝置及方法，通過配方設計也可以生產(chǎn)高粘度改性瀝青、膠粉改性瀝青，彩色瀝青和溫拌瀝青。

本發(fā)明的全封閉零排放連續(xù)化生產(chǎn)改性瀝青的裝置及方法，不限于上述實施例。