Tars - lianți organici, sau o consistență lichidă vâscoasă, obținută ca produs secundar al unui uscat Distilare de combustibil solid (cărbune sau cărbune brun, turbă, șisturi, lemn) (ruktivnoy dest-, fără accesul aerului.). Cel mai răspândit în construcția de lianți de cărbune de gudron de cărbune. Utilizat pe scară largă și gudron de șist, denumit bitum de șisturi. Mai jos sunt considerate tehnologiile de cărbune și gudron de ardezie.
Producția de gudron de cărbune. Mai întâi, gudronul brut de cărbune este produs în procesul de cocsificare sau gazificare a cărbunelui sau semi-cocsificarea în timpul generării gazului generator. În acest scop, un lot pregătit este încărcat în cuptorul de cocs din cărbunele îmbogățite de diferite grade. Acumulatorul este încălzit fără acces la aer; cocsificarea se termină la o temperatură de 1100-1200 ° C după îndepărtarea completă a substanțelor volatile din cărbune. În procesul de cocsificare, perechi de gudron de huilă brută și apă de amoniac sunt prinse în frigidere unde se condensează. Împreună cu vaporii din răcitoare sunt precipitate cele mai mici particule solide de cărbune și cocs. Apoi, produsele de condensare sunt trimise la gudron. În ele, rășina parțial brută este separată de apa de amoniac. Randamentul rășinii brute sau al gudronului brut este de până la 5% din greutatea cărbunelui cocsat.
În cuptoarele cu gaz (retorturi), gazificarea cărbunelui se efectuează la o temperatură de 1250-1300 ° C, randamentul rășinii brute este chiar mai mic decât în cazul cocsificării.
Semicocsizarea încărcării în cuptoare se efectuează la o temperatură de 500-700 ° С, obținându-se gudron brut brut la temperatură înaltă.
Gudronul brut conține o cantitate mare de substanțe volatile și cristaline, precum și substanțe toxice și oxidabile, ceea ce duce la o deteriorare bruscă a proprietăților sale în timp (îmbătrânire). Prin urmare, este trimis la instalatia degretering. Schema tehnologică a instalației de distilare de tip lot este prezentată în Fig. 10.3. Schimbătorul de căldură este încărcat cu gudron brut și este parțial deshidratat prin încălzirea uleiurilor de gudron la 80-100 ° C prin gazele de eșapament. Mai departe vine și acest gudron
Fig. 10.3. Schema tehnologică a instalației de dozare tip lot:
1,2 - colectoare de produse distilate; 3, 4 - răcitoare de apă; 5 - dehidratator de căldură; 6 - țeavă pentru șlam; 7 - cub vertical; 8 - țeavă de scurgere; 9 - mașină de copt; 10 - container de pas
în cubul de distilare 7, unde, atunci când sunt încălzite, sunt emise perechi de uleiuri care, prin tubul de casca 6, sunt direcționate către bobina schimbătorului de căldură. În răcitor 3 există o condensare completă de vapori de gudron apoi introduceți distilate colectoarele 1, în care fracțiunile colectate au fost distilați în anumite intervale de temperatură. După distilare într-un sistem de închidere cub rămâne smoală care, printr-o conductă de scurgere 8 este produs în kotushitel ne-9 (smoale inflamabile chiar și la temperaturi de 400 ° C). Răcit la 150 ° C, groapa intră în groapă sau în recipient. Colectorul din schimbătorul de căldură primește condens, care se formează în frigider 4. Apoi ciclul se repetă.
Cu un proces continuu, distilarea gudronului brut se efectuează în vid. În astfel de instalații, cuburile sunt conectate în serie printr-o conductă, în timp ce gudronul se deplasează dintr-un cub în altul și o anumită fracțiune este distilată în fiecare cub. În ultimul cub va merge la pitch. Gemurile de gudron producă două tipuri: 1) mărcile de temperatură medie A și B și 2) temperaturi ridicate.
Densitatea reală a găurii este de 1,1-1,26 g / cm3, punctul de aprindere în creuzetul deschis este de 170-190 ° C.
Pitches sunt insolubile în apă, dar sunt ușor solubile în terebentină, disulfura de carbon, cloroform și au o rezistență suficientă la soluții saline și de acid rot-mai mult decât bitumurilor. Bazat pe pect, masticurile adezive sunt realizate în lucrări de impermeabilizare. Pentru a obține un pas cu o temperatură de înmuiere mărită, gudronul se efectuează cu recircularea aerului și se selectează distilate. Clorurarea și sulfonarea pasului cresc temperatura de înmuiere la 140 ° C.
Proprietățile gudronului de cărbune depind de compoziția și structura lor. Proprietatea mecanică principală a gudronului este viscozitatea, care scade rapid chiar și cu creșteri nesemnificative ale temperaturii. Vâscozitatea convențională a gudronului este caracterizată de timpul de expirare în 50 de mililitri de gudron printr-o gaură cu un diametru de 5 sau 10 mm la o temperatură de 30 sau 50 ° C. Viscozitatea gudronului este determinată pe vâscozimetrele standard. În funcție de gudroanele de vâscozitate împărțit în urme: D-1, D-2, D-3, D-4, D-5, D-6 (Tabelul YU.5 ..). Pentru a obține gudronul cu vâscozitatea necesară, două tipuri de gudron de diferite vâscozități sunt deseori topite.
Biodegradabilitatea gudronului este ridicată, culoarea este negru, are un miros specific de gudron de cărbune, sunt toxice. Temperatura flarei de gudron este de 150-190 ° C, temperatura de aprindere este de 180-270 ° C. Densitatea reală a gudronului de cocs de gudron de gudron este de 1,1-1,3 g / cm3, iar gudronul gazos este de 1,0-1,2 g / cm3.
Rezistența la intemperii scăzute și îmbătrânirea gudronului au loc în legătură cu evaporarea substanțelor volatile; Acest lucru este facilitat și de prezența în gudron a hidrocarburilor nesaturate cu înaltă moleculare, oxidate și polimerizate, și a substanțelor active. De-a lungul timpului, compoziția grupului de gudron se schimbă, ceea ce duce la pierderea proprietăților de plastic la temperaturi scăzute, la creșterea fragilității materialelor de gudron. Pentru determinarea stabilității proprietăților gudronului, compoziția sa fracționată este determinată și reziduul este testat după încălzire la 300 ° C.
rezistența la intemperii și rezistență chimică la schimbarea viscozității a fost evaluată prin conținutul de ulei de gudron în acesta ușoare, medii și grele, care se determină prin distilarea gudronului probei într-o unitate specială - un pahar singur deflegmator păpușă.
Temperatura de înmuiere a reziduului obținut după striparea fracțiunilor la 300 ° C se determină în același mod ca și temperatura de înmuiere a bitumului de pe dispozitivul "Ring and Ball".
Pentru determinarea conținutului de fenol din gudron de la fracția de 170-270 ° C obținută prin distilarea gudronului, fenolii sunt extrași cu alcalii și se măsoară creșterea volumului alcalin. Determinarea naftalinei este de a măsura cantitatea de precipitat eliberată în timpul cristalizării fracțiunii 170-270 ° C.
Pentru a crește vâscozitatea, pentru a îmbunătăți rezistența la căldură și pentru a îmbunătăți alte proprietăți, conținutul de sulf și materiale cu conținut de sulf este introdus în gudronul de cărbune sau gudronul cu conținut scăzut de gudron la o temperatură de 180-200 ° C. Se produce deshidratarea hidrocarburilor gudronate și se schimbă legăturile intermoleculare.
Îmbunătățirea calității gudronului prin introducerea unor materiale de umplutură minerală dispersate în cantități de până la 30% (calcar și dolomită măcinată, cărbune și praf de ciment). Astfel de gudron se numește umplute. Compoziția lor este selectată prin calcul sau teme de laborator. Umplutura de gudron a produs două mărci: vâscozitatea DN-7 Cho = 3-70 s și viscozitatea DN Cjj = 70-120 s.
Tarele au o compoziție variabilă a grupului, în funcție de materia primă și de tehnologia prelucrării. Pentru a determina compoziția grupului, gudronul este supus unei distilații fracționare. Conține substanțe solide, care nu sunt topite cu carbon, care sunt insolubile în solvenți organici și sunt numite gudron de gudron de gudron solid, necarbonat, solubil numai în piridină; vâscoză fuzibilă, de culoare vâsco-plastică, solubilă în benzen și cloroform, care dă gudronului elasticitatea sa; uleiuri de gudron lichid: ușoare - cu un punct de fierbere de până la 170 ° C, mediu - 170-270 ° C, greu - 270-300 ° C și antracen - 300-600 ° C; Un reziduu solid peste 360 ° C se numește pas (în produse pe bază de lemn - var).
Grea este un sistem complex dispersat, mediul în care servesc uleiurile și rășinile dispersate fără fază și rășinile solide. Pe suprafața particulelor de carbon sunt straturi de molecule de rășini vâscoase, substanțe acide și bazice. În funcție de concentrația acestor miceli, structura și proprietățile de viscozitate ale gudronului variază. Structura gudronului se apropie de tipul de suspensie, prin urmare vâscozitatea depinde în mod semnificativ de concentrația fazei solide, efectele mecanice și termice. La temperaturi mai mici, unele hidrocarburi aromatice, care sunt în uleiurile pot cristaliza pentru a forma un solid naftalină, antracen și altele. Aceasta reduce proprietățile de legare ale gudronului. Spre deosebire de bitum, în gudron nu există numai substanțe anionice, ci și cationice care contribuie la un contact fizic și chimic mai strâns cu materialele pe care se formează gudronul. Gudronul crește mai repede decât bitumul, ceea ce duce la fragilitatea ICS, realizată pe baza lor.
În gama de materiale de gudron, pe lângă cele distilate din instalațiile de degresare, există, de asemenea, materiale oxidate. Acestea sunt obținute din distilat prin oxidare suplimentară cu aer la o temperatură de 170-200 ° C în aparatul cuvă timp de 4-16 ore, în funcție de materiile prime și viscozitatea necesară. Bitumurile oxidate sunt produse de mărcile DO-4, DO-6, DO-7 și DO-8.
În construcții, cea mai mare aplicare au creat (cele preparate) gudroanele, obținute prin amestecarea smoală fierbinte cu ulei antracenic sau alte substanțe gudronate lichid. - rășină Pěkov, ulei greu, etc. Peck ca un negru solid amorf sau vâscoasă compuse din particule de carbon fără gudron cocs și cărbune, antracen, simulator de fena, naftalină și uleiuri.
Una dintre tipurile de lianți de gudron este gudronul de șisturi. Consistența vyazkiy11 este separat în lichid și genesis - uscată distilare produs secundar (distructivă) a șisturilor bituminoase, mai precis, părțile lor organice - kerogen. Kerogen este insolubil în solvenți organici și nu este topit în timpul încălzirii obișnuite a șisturilor. Distilarea uscată a șistului petrolier se realizează în cuptoare cu cameră la o temperatură de
^ 00 600 ° C fără acces la aer. Compoziția elementară fluctuează în limitele destul de largi, ceea ce reprezintă o caracteristică caracteristică a gudronului: carbohidrat 55-80%, hidrogen 6-10%, oxigen 7-35%, sulf 1,2-11%, azot 0,2-4,5% . Compoziția grupului,%: uleiuri 46-60, rășini 18-27, asfaltene 12-30.
Gudronul de șist este mult mai des denumit bitum, deoarece compoziția și proprietățile grupului sunt mai apropiate de cele ale lianților bituminoși. Ca bitum de petrol, acestea sunt împărțite în vâscos și lichid în consistență.
Șistul bitumos vâscos este caracterizat prin: penetrarea la o temperatură de 25 ° C în intervalul 110-330 ° C; temperatura de înmuiere conform instrumentului KiS - peste 30 ° С; temperatura de fragilitate - nu mai mult de 14 ° С; punct de aprindere - nu mai mic de 140 ° С. Acestea au următoarele mărci: BSC 110/190, BDD 190/250 și BDD 250/330.
Lichidul de bitum bituminos, conform vâscozității convenționale, determinat de un viscozimetru, este împărțit în grade C 12/20, C 20/35, C 35/70, C 70/130, C 30/200. Acestea au un punct de aprindere de cel puțin 130 ° C.
Bitumurile de bitum diferă de petrol, cu o rezistență redusă la căldură și la intemperii. Procesele de îmbătrânire se caracterizează în principal prin polimerizarea și oxidarea hidrocarburilor nesaturate, prin scurgerea compușilor solubili în apă și prin volatilizare.
Bitumul de șist este utilizat în construcția de drumuri, utilizat pentru prepararea emulsiilor și pastelor, a lianților compuși, precum și pentru lucrările de acoperiș. Ele sunt relativ ușor de combinat cu bitum de petrol și materiale de gudron. Experiența în exploatarea trotuarelor asfaltice pe bază de bitum de șist (tar) a arătat că supraîncălzirea materialelor de piatră duce la o creștere a viscozității liantului și la o scădere a rezistenței la apă și a elasticității stratului de acoperire.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: