Materii prime și proces tehnologic de producere a bitumului
Principalii constituenți ai materialului sunt substanțele rășinoase și asfaltina cu viscozitate ridicată. O mică parte a bitumului este extrasă într-o formă practic finită, deși principala metodă de producție se bazează pe prelucrarea reziduurilor de țiței grele. În extracția materialului fosil se utilizează un efect fizic complex asupra pietrei bituminoase.
Metoda clasică este eliminarea bitumului atunci când este expus la vaporii de apă supraîncălzite - componentele grele sunt "spălate" din piatră datorită vâscozității reduse în stare fierbinte. Mult mai răspândită în condițiile domestice nu era extracția bitumului, ci producția industrială. Bitumurile formate în timpul rafinării petrolului sunt împărțite în bitum rezidual și oxidat. Din ce sunt făcute?
Bitum topit și înghețat
rezidual
Formate după distilarea în vid a uleiurilor naftenice și aromatice naftenice. Produsul în sine se numește gudron, dar folosind o materie primă adecvată are parametri de funcționare suficienți pentru a fi utilizat ca bitum. La prelucrarea uleiurilor parafinice, gudronul format este amestecat (amestecat) cu alte componente modificatoare brute și trimis la oxidare într-un reactor chimic.
oxidat
Obținut prin expunerea aerului la gudron după distilarea în vid a combustibilului combustibil și a compușilor asfaltenici, un produs secundar de deasfaltare a uleiurilor petroliere. Schimbarea parametrilor de prelucrare a materiilor prime și compoziția sa inițială permite modificarea proprietăților pentru a îndeplini cerințele pentru produsul finit. Deși există depozite bogate de uleiuri bituminoase în Rusia, eliberarea bitumului oxidat are un loc important.
Oxidarea materiilor prime se desfășoară în principal în următoarele etape:
- încărcarea materialului preparat într-un reactor discontinuu sau continuu;
- încălzirea în instalații speciale de topire (topire) la o temperatură specificată (250-300 ° C), în funcție de materiile prime și de caracteristicile necesare;
- menținând o presiune constantă a aerului în reactor (nu mai mult de 0,4 MPa). O presiune mai mare duce la o scădere a extensibilității bitumului (o scădere a proprietăților de rezistență). Presiunea scăzută agravează eficiența transferului de materii prime cu aer, ceea ce crește timpul de oxidare.
Pentru a imprima proprietatile necesare bitumului oxidat, se poate folosi amestecarea - amestecarea cu componente bitumene reziduale sau asfaltine din procesul de desfaltare.
În unele țări (de exemplu, în Marea Britanie), masa copleșitoare de bitum este un produs neoxidat. Acest lucru nu se datorează atât nevoilor tehnologice, cât și metodelor tradiționale de obținere a materiilor prime existente.
Modul de a schimba calitativ caracteristicile de rezistență și temperatură ale bitumului este modificarea sa, produsă prin introducerea unui număr de componente. Aditivii din polipropilenă îmbunătățesc performanțele la temperaturi ridicate. Modificarea cu cauciuc sintetic permite utilizarea amestecurilor de bitum în zonele reci ale țării.
Parametrii fizico-chimici și operaționali
Pentru a evalua aplicabilitatea bitumului în scopuri specifice, proprietățile sale fizico-chimice sunt verificate, reflectând parametrii tehnologici reali.
Printre cele mai importante sunt două caracteristici interdependente:
- temperatura de înmuiere - caracterizează temperatura trecerii unui material dintr-o stare solidă în stare lichidă. Esența definiției este fixarea temperaturii la care bila de metal trece prin stratul de bitum închis în inelul metalic. Valoarea obținută aproximează doar parametrii de topire, dar poate fi utilizată pentru a determina temperaturile de funcționare la limită;
- factorul de penetrare este una dintre cele mai importante caracteristici care demonstrează stabilitatea mecanică și termică a bitumului. Spre deosebire de punctul de înmuiere care caracterizează procesul de topire, penetrarea reflectă proprietățile vâscoase și rezistența la acțiunea mecanică. Stabilitatea bitumului în determinarea penetrării se măsoară cu un penetrometru.
Principiul determinării este acela de a determina adâncimea de penetrare a unui ac în formă standard într-o probă de bitum. Temperatura de încercare, forța și timpul de impact asupra acului sunt standardizate (GOST 11501-78). Cu cât este mai mare valoarea de penetrare la aceeași temperatură de înmuiere, cu atât este mai mare rezistența la căldură a materialului.
Sistemul pentru încălzirea bitumului, transportat în formă solidă:
Caracteristici de depozitare a bitumului
Durata de depozitare standard a amestecurilor este de un an. La rafinăriile de țiței, bitumul este depozitat în rezervoare de oțel orizontale sau verticale. De obicei se utilizează structuri verticale - tortul bitumenic întărit în partea superioară nu interferează cu schimbarea nivelului de umplere.
Caracteristicile tancurilor sunt prezența încălzirii, precum și utilizarea unor aliaje speciale rezistente la acizi. Bitumul este un mediu ușor agresiv, prin urmare, necesită utilizarea unui material rezistent chimic al rezervoarelor.
Pentru a preveni "îmbătrânirea" bitumului atunci când este încălzit și oxidat de oxigenul din aer, încălzirea se efectuează imediat înainte de expediere. Se utilizează de obicei metoda de încălzire cu ventilatoare electrice sau gaze de ardere.
Transportul materialelor - tehnologii clasice
La pomparea pompelor bituminoase de tip material folosite, proiectate să lucreze cu amestecuri cu viscozitate ridicată. Pentru a împiedica solidificarea produsului în interiorul pompei, se utilizează o carcasă structurală de abur, mecanismul de încălzire și amestecul pompat.
Pentru transportul în rezervoarele feroviare există mașini speciale încălzite echipate cu straturi de material termoizolant. Deoarece temperatura ridicată promovează oxidarea și îmbătrânirea bitumului, nu se recomandă transportul în stare preîncălzită timp de peste două zile.
Pentru transportul bitumului în căile ferate și cisternă se folosesc manșoane speciale. Particularitatea designului lor este capacitatea de a rezista la temperaturi și presiuni ridicate. Astfel de calități sunt obținute prin utilizarea în proiectarea de împletitură metalică și cauciuc rezistent chimic.
Transportul pe vehicule rutiere este supus unor cerințe stricte pentru transportul în condiții de siguranță. Acest lucru se datorează densității ridicate de bitum (până la 1,5 kg / m3) și instabilității rezultante a autovehiculului. Pentru transport se utilizează numai camioane bituminoase speciale care îndeplinesc cerințele de siguranță.
Transport alternativ
Una dintre căile de transport relativ noi și promițătoare este ambalarea bitumului în forme ușor de detașat. Ele pot fi fabricate dintr-o varietate de materiale, dar cel mai adesea se utilizează carton gros și puternic (bitum în saci), cutii din plastic sau tamburi metalice standard. Greutatea pachetului practic nu reduce sarcina totală transportată și face posibilă transportul acesteia în vagoanele de marfă obișnuite.
Pentru a prepara un amestec lichid. ambalarea cu o masă bituminică solidă este eliminată. Piesa de bitum rezultată este plasată într-o unitate de topire care funcționează dintr-o rețea electrică sau este încălzită de un gaz. Există instalații în care încălzirea bitumului are loc sub influența radiațiilor cu microunde, dar acestea nu au devenit încă răspândite.
Bitumul, ambalat în ambalaje din polimeri, poate fi utilizat într-o mică vânzare cu amănuntul. Pentru producția de capacitate mare nu este adecvată, dar convenabilă pentru uz casnic. Acest bitum în brichete este de obicei utilizat pentru acoperișuri și pentru crearea unei fundații primare de impermeabilizare. Pentru a efectua ambalarea bitumului, trebuie să achiziționați instalații speciale pentru acest lucru.
Ambalaje pentru bitum - trifoi Greif:
Utilizarea și prelucrarea deșeurilor de bitum
Bitumul nu aparține substanțelor foarte toxice, dar are un impact negativ asupra mediului și a corpului uman. Partea negativă a aplicării sale constă în faptul că căsătoria și deșeurile nu sunt practic acceptate pentru reciclarea pe scară largă. Modalitățile de prelucrare sunt distrugerea pe termen lung în iazurile acide sau utilizarea ca materie primă secundară în industriile mici.
Acumularea depozitelor de produse petroliere afectează mediul, prin urmare, se utilizează tot mai des metode de distrugere a utilizării. Principalul mod de prelucrare a deșeurilor bituminoase este prelucrarea la temperaturi ridicate fără acces la aer. În acest caz se formează cocs, amestecuri gazoase și produse lichide.
Gazele rezultate sunt utilizate ca combustibil, iar cocsul este ușor cumpărat la un preț mic de către întreprinderile de prelucrare a metalelor. Un amestec lichid poate fi de asemenea utilizat ca combustibil energetic sau ca materie primă pentru întreprinderile din industria chimică.
La revizia clădirilor sau a suprafețelor dure, deșeurile nu ar trebui să fie aruncate, putând bloca mediul înconjurător. Practic, în fiecare regiune există servicii sau companii private care se ocupă de prelucrarea resturilor de construcții de petrol. Serviciile acestor firme sunt relativ ieftine și, uneori, chiar libere - își câștigă profitul din producție din vânzarea produselor petroliere recuperate sau prelucrate.
Echipament pentru prelucrarea acoperișurilor moi din bitum pentru a obține pulberea de bitum:
Articolul prezintă o modalitate incredibil de interesantă de a prelucra materiale de acoperire vechi laminate în pulbere de bitum. Un astfel de material secundar poate fi utilizat ca aditiv în betonul asfaltic, în fabricarea lucrărilor de șosea sau ca umplutură pentru masticurile bituminoase. Judecând după film, costurile de procesare a materiilor prime sunt destul de scăzute, iar rentabilitatea unei astfel de producții poate fi foarte ridicată. În plus, un factor important este componenta ecologică a acestei lucrări, ca urmare a faptului că nu este permisă poluarea mediului cu deșeurile care conțin bitum.
Bitumul este cea mai mare fracțiune de ulei. Aceasta înseamnă că, dacă petrolul (nafta), kerosenul, fracțiunile de motorină (ușoare și grele, adică parafine) sunt separate în primul rând în sublimarea uleiului, atunci cele grele sunt combustibil. Dacă clasificarea occidentală a celor din urmă este împărțită în combustibil lichid și combustibil marin, atunci avem anterior m-40 și m-100. Adică, combustibilul marin se obține prin amestecarea m-40 și a motorinei. De fapt, gudronul poate fi considerat un sediment în timpul procesării uleiului - aceasta este fracțiunea cea mai grea. Și dacă nu este nevoie de asta, este amestecat cu restul și combustibilul mai ușor. Care, bineînțeles, nu este bună.
Bitumul se obține doar din gudron. Există mai multe tehnologii. Este posibil, de exemplu, obținerea bitumului prin distilarea profundă a fracțiilor de ulei din gudron. Există și un alt mod în care gudronul este oxidat de oxigenul aerului. Aceasta este metoda cea mai obișnuită, când gudronul este suflat aer, rezultând un bitum oxidat. Tar, este, de asemenea, un material destul de popular, în fabricarea de lucrări de drum.
StroyRes.NET este o revistă online despre materialele de construcție. Aici veți găsi descrierea acestora și proprietățile fizice și chimice. Vorbim despre sferele de aplicare cu lecții practice și, de asemenea, se referă la problemele de producție, livrare și stocare a materialelor.
Trimiteți-le prietenilor: