CN101591473B - 一种sbs改性沥青生产装置和生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于路面材料技术领域，具体为一种SBS改性沥青的生产装置和生产方法。该生产装置由多个沥青泵、低温加热器、高温加热器、具有保温加热及分散搅拌和剪切功能的配料溶胀罐、多级高剪切乳化机、SBS称重输送***、稳定剂称重输送***和添加剂计量***等经管道连接组成。通过严格控制各个节点的温度，防止沥青在生产过程发生老化，达到稳定SBS改性沥青质量的目的。该生产装置比普通的改性沥青生产装置减少约三分之一的设备，节省一半的时间，实现了工厂化生产，并能满足各种规模的生产要求，生产的SBS改性沥青的质量稳定且达到或超过国家相关标准。
Description
技术领域
本发明属于路面材料技术领域，具体涉及一种交通道路路面用的SBS改性沥青快速生产装置和生产方法。
背景技术
随着我国公路交通建设的迅速增长，道路运输日益繁忙。沥青路面的车辙、开裂、坑槽等病害十分严重。为全面提高沥青路面的性能，采用改性沥青是有效的措施之一。目前，使用较多的主要有SBR、PE、EVA、橡胶粉、SBS等改性沥青，而SBS因为其良好的双向改性性能(即同时改变基质沥青的高温与低温性能的能力)在近年来得到最广泛的应用。
SBS改性沥青是用苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(即SBS)作为改性剂而制备获得，通过物理共混过程，SBS吸附沥青中的芳烃和胶质，发生溶胀现象，形成新的胶体结构体系，即在沥青中形成网络结构，使沥青的性能得到全面改善。
我国SBS改性沥青生产的装置，无论是进口的还是国产的，都是采取配料-溶胀-剪切-发育等多台主要设备分别进行，能用一、二台主要设备就能生产出质量稳定，且标准很高的改性沥青生产装置，并未见报道。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种SBS改性沥青快速生产装置及生产方法，且生产的SBS改性沥青质量稳定并达到或超过国家相关标准。
本发明提供的SBS改性沥青生产装置，由低温加热器、高温加热器、配料溶胀罐、多级高剪切乳化机、SBS称重输送***、稳定剂称重输送***、添加剂计量***和若干沥青泵经管道连接组成；装置的平面布置如图2所示。
其中，第一沥青泵1，低温加热器2、高温加热器3、配料溶胀罐4通过管道依次相连；SBS称重输送***8、稳定剂称重输送***9、添加剂计量***11分别与配料溶胀罐4由管道相连；配料溶胀罐4通过第二沥青泵5与多级高剪切乳化机6相连，多级高剪切乳化机6通过第三沥青泵7与低温加热器2相连；添加剂计量***11前接有第四沥青泵10；所述的配料溶胀罐4的上部分别内置2台分散式搅拌器和一台立式高剪切机；高温加热器3采用导热油加热，导热油来自锅炉，导热油回油进入锅炉。
本发明提供的SBS改性沥青生产装置，制备改性沥青的生产方法如附图1所示：来自储罐的基质沥青，温度120℃-130℃，由第一沥青泵1打入低温加热器2，与由第三沥青泵7从高剪切乳化机6抽入的改性沥青或者导热油进行热交换，温度升至130℃-150℃，进入高温加热器3，在高温加热器3内，被导热油加热，温度升至170℃-190℃；然后进入配料溶胀罐4，在配料溶胀罐4内与来自称重输送***8的SBS、来自稳定剂称重***9的稳定剂和来自添加剂计量***11的添加剂，进行分散、搅拌、剪切，温度控制在175-190℃，30-80分钟后，经由第二沥青泵5、多级高剪切乳化机6、第三沥青泵7，进入低温加热器2，温度降至160℃以下，送入改性沥青储罐。
本发明提供上述改性沥青的生产装置，简化了装置结构。配料和溶胀都在配料溶胀罐一个罐中进行，而普通改性沥青生产装置都分别配置配料罐和溶胀罐。另外，充分考虑道路沥青对温度的敏感性，通过严格控制各个节点的温度，防止沥青在生产过程发生老化，达到稳定SBS改性沥青质量的目的。
本发明提供上述改性沥青的生产装置，采用二次高剪切的方法，使SBS以微细的颗粒与基质沥青发生溶胀反应，均匀、稳定地分散在道路沥青中，而不发生分层、凝聚或离析等现象。
本发明提供上述改性沥青的生产装置，其二次高剪切是分别通过安装在配料溶胀罐中的立式高剪切，和配料溶胀罐外的多级高剪切乳化机来进行的。
本发明提供上述改性沥青的生产装置，经过多级高剪切乳化机剪切后的改性沥青，经过低温加热器后温度很快降至160℃以下，防止了沥青的老化，有效的稳定、提高了改性沥青的质量指标。
附图说明
图1为本发明快速生产SBS改性沥青生产装置工艺流程图。
图2为本发明快速生产SBS改性沥青生产装置平面布置图。
图中标号：1、5、7、10分别为第一、第二、第三、第四沥青泵，2为低温加热器，3高温加热器，4为配料溶胀罐，6为多级高剪切乳化机，8为SBS称重输送***，9为稳定剂称重输送***，11为添加剂计量***。
具体实施方式
本发明提供改性沥青的生产装置，主要设备是：具有加热及保温功能的第一、第二、第三和第四沥青泵，具有加热及保温***的低温加热器2，具有加热及保温***的高温加热器3，具有保温加热及分散搅拌和剪切功能的配料溶胀罐4，多级高剪切乳化机6，SBS称重输送***8，稳定剂称重输送***9，添加剂计量***11。
主要设备及其功能：
1.第一、第二、第三和第四沥青泵，为市购的具有加热及保温功能的螺杆沥青泵。主要作用是输送物料。
2.低温加热器2，为3介质不锈钢板式换热器，可从市场购得，其一侧走改性沥青，一侧走基质沥青，一侧走导热油，外加保温材料，换热面积200-300m2左右。主要功能是利用170℃-180℃的改性沥青，或者导热油，加热120℃-130℃的基质沥青，使其的温度达到130℃-150℃。
3.高温加热器3，为不锈钢板式换热器，可从市场购得，其一走侧基质沥青，一侧走导热油，外加保温材料，换热面积200-300m2左右。主要功能是加热基质沥青使其的温度达到160℃-190℃。
4.配料溶胀罐4，为钢制圆筒状容器，其上部内置***式分散式搅拌器二台，立式高剪切机一台，外加保温材料，容积12-18m3左右。主要功能是按工艺要求，将所需物料加入罐内，并在分散式搅拌器的作用下均匀混合，同时由立式高剪切机进行第一次剪切。这里的搅拌器和立式剪切机均可从市场购得。
5.多级高剪切乳化机6，从市场购得，功率75KW左右。主要功能是将来自配料溶胀罐内的物料进行第二次剪切，使物料进一步混合，并达到工艺要求的细度。
6.SBS称重输送***8，为有料斗、称重装置、气力输送装置及管路组成的***，从市场购得，称重0-1000公斤，输送能力0-5吨/小时。主要功能是按工艺要求的配比，将SBS加入配料罐溶胀内。
7.稳定剂称重输送***9，为有料斗、称重装置、气力输送装置及管路组成的***，从市场购得，称重0-100公斤，输送能力0-1吨/小时。主要功能是按工艺要求的配比，将稳定剂加入配料溶胀罐内。
8.添加剂计量***11，从市场购得，主要功能是按工艺要求的配比，将添加剂加入配料溶胀罐内。
本发明采用的道路沥青是标号为70#或90#道路沥青，可根据具体要求选用。
所用的SBS是线性，苯乙烯和丁二烯嵌段比30/70，分子量10-20万。
所用的添加剂是橡胶芳烃油，100℃运动粘度10-35mm2/S。
所用的稳定剂是市场购得改性沥青专用稳定剂。
本发明提供的SBS改性沥青生产装置，制备改性沥青的生产方法如附图1所示：来自储罐的基质沥青，温度120℃-130℃，由第一沥青泵1打入低温加热器2，与来自第三沥青泵7从高剪切乳化机6抽入的改性沥青或者导热油进行热交换，温度升至130℃-150℃进入高温加热器3，在高温加热器3内，被导热油加热，温度升至170℃-190℃；然后进入配料溶胀罐4，在配料溶胀罐内与来自称重输送***8的SBS、来自稳定剂称重***9的稳定剂和来自添加剂计量***11的添加剂，进行分散、搅拌、剪切，温度控制在175-190℃左右，30-80分钟后，经由第二沥青泵5、多级高剪切乳化机6、第三沥青泵7，进入低温加热器2，温度降至160℃以下，送入改性沥青储罐。
本发明快速生产SBS改性沥青的生产装置，不限于上述实施例。
Claims (1)
1.一种SBS改性沥青的生产方法，其特征在于使用SBS改性沥青生产装置，该生产装置由低温加热器、高温加热器、配料溶胀罐、多级高剪切乳化机、SBS称重输送***、稳定剂称重输送***、添加剂计量***和若干沥青泵经管道连接组成；其中，第一沥青泵(1)，低温加热器(2)、高温加热器(3)、配料溶胀罐(4)通过管道依次相连；SBS称重输送***(8)、稳定剂称重输送***(9)、添加剂计量***(11)分别与配料溶胀罐(4)由管道相连；配料溶胀罐(4)通过第二沥青泵(5)与多级高剪切乳化机(6)相连，多级高剪切乳化机(6)通过第三沥青泵(7)与低温加热器(2)相连；添加剂计量***(11)前接有第四沥青泵(10)；所述的配料溶胀罐(4)的上部分别内置2台分散式搅拌器和一台立式高剪切机；高温加热器(3)采用导热油加热，导热油来自锅炉，导热油回油进入锅炉；
所述生产方法的具体步骤如下：
来自储罐的基质沥青，温度120℃-130℃，由第一沥青泵(1)打入低温加热器(2)，与由第三沥青泵(7)从高剪切乳化机(6)抽入的改性沥青或者导热油进行热交换，温度升至130℃-150℃，进入高温加热器(3)，在高温加热器(3)内，被导热油加热，温度升至170℃-190℃；然后进入配料溶胀罐(4)，在配料溶胀罐(4)内与来自称重输送***(8)的SBS、来自稳定剂称重***(9)的稳定剂和来自添加剂计量***(11)的添加剂，进行分散、搅拌、剪切，温度控制在175-190℃，30-80分钟后，经由第二沥青泵(5)、多级高剪切乳化机(6)、第三沥青泵(7)，进入低温加热器(2)，温度降至160℃以下，送入改性沥青储罐。
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