CN102666993A - 用于生产沥青混合料的方法和*** - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于生产沥青混合料的方法和***，并且尤其针对再生沥青的再利用。为了实现最多100％的再生沥青的再利用并且为了生产出具有所需质量的沥青混合料，在低氧氛围中至少实施沥青颗粒和/或集料的加热和干燥。通过供应氧含量至多为10％，优选氧含量最高达5％的低氧气体来实现低氧氛围。有利的是，还在低氧氛围中实施经过加热和干燥的沥青颗粒和/或集料的输送、贮存以及与沥青混合以形成准备好用于施工的新沥青混合料。

Description

用于生产沥青混合料的方法和***
技术领域
本发明涉及根据权利要求1的前序部分的用于生产沥青混合料的方法以及根据权利要求19的前序部分的用于生产沥青混合料的***。
本发明尤其针对在拆除和重建沥青道路期间产生的再生或回收沥青的再利用，并且根据法律规定(另外根据循环经济学法和废弃物法(Kreislaufwirtschafts-und Abfallgesetzes))进行相应的回收和再利用。出于经济原因和生态学原因，应该至少作为建筑材料进行再利用，但主要是用于在新混合的沥青中再活化粘合剂沥青。其中再生沥青(例如，碾压沥青或翻挖沥青)被碾碎成沥青颗粒并且利用可预先规定的粒径分布方式以及相应的分类方式以规定的量与集料以及沥青混合在一起。
在与此相关的方面上，集料可以被理解成新鲜的固体材料(诸如，碎石、沙子和矿物粉)，也被称为填充材料或填料，其具有规定的粒度组成并且以预先规定的量使用。
背景技术
德国沥青协会(注册协会)(Der DeutscheAsphaltverband e.V.)在2008年5月的网络出版物“Wiederverwenden von Asphalt-Neues Regelwerk weistden Weg nach vorn(沥青的再利用-新规定指引出前进的道路)”、2009年9月的附录3.1和3.2中描述了关于沥青再利用，尤其是关于沥青承重层、沥青承重顶层以及沥青基础层的沥青混合料的研究状况。另外可以参阅现今适用的法律法规，例如，关于新混合材料中的沥青颗粒的添加量的技术规则手册和说明书。
在对沥青颗粒状的再生沥青进行再利用的情况下生产沥青混合料时，基本上在至少一个筒装置中对集料和沥青颗粒实施加热和干燥，其中，将热气体作为热源，与待加热的集料和/或沥青颗粒以对流或并流形式供应该热气体。然后，例如，利用传送带或热升降机进行输送，在混合装置(例如，叶片式混合器)中进行集料的分类以及与沥青颗粒和热沥青的混合，尤其是在热贮存***中进行贮存。通过这种预混合可以避免新粘合剂的硬化。
在冷工艺中，通过在混合装置中与新鲜的集料接触来加热和干燥沥青颗粒。因此，为了实现沥青颗粒的加热和干燥并且为了达到施工和压实沥青混合料所需的大约在160至180℃的混合料温度，必须要相应地将集料加热到更高的温度，通常在200℃以上。在该方法中，沥青颗粒的添加量最大为30％。除了沥青颗粒的低添加以外，另一个缺陷在于必须将热集料与冷沥青颗粒预混合并且要在集料的多余热量消散之后才能在干燥和加热沥青颗粒的同时添加新的粘合剂沥青。除了干燥和加热筒以及热升降机的热负荷以外，该方法还导致了运行废气净化***时的不规则性。在混合***中加热和干燥沥青颗粒时，间歇地(例如，在60秒周期内)产生了明显大量的蒸汽，这些蒸汽被输送到废气***中。由此废气量明显地发生间歇性的变化。因此，废气***必须以最大可能的废气容积流量(也就是将最大可能的蒸汽量包括在内)持续地运行。在没有蒸汽产生时，大量漏入空气被吸入到***中。由此降低了***的整体效率。
在德国沥青协会(注册协会)的上述出版物中还描述了用于再利用再生沥青的其他***专用示意图和方法。在对流筒的情况下，可以通过中心添加或通过位于筒出口处的添加装置来添加沥青颗粒。
随后通过混合装置(例如，混合塔)的旁路袋式滤网(Siebumgehungstasche)供应集料和沥青颗粒的混合料。利用这些方法，再生沥青的添加量可以为大约40％。
为了相应地实现该添加量，需要费用高昂的双层罩式筒。
可以通过在并行筒中与集料分开加热沥青颗粒。为了保护沥青颗粒粘合剂并且也为了限制粘合剂的排放，温度最大应保持在130℃，优选加热到大约110℃。筒装置或混合装置中的较高的温度将使沥青明显老化并且降低其热塑性。
在连续混合***的情况中，沥青颗粒的添加量最多达到大约50％是可能的。在该连续混合***中，在筒或在后续连续混合器中连续地进行集料和沥青颗粒的混合工序，并且沥青颗粒事先在筒混合器中与集料一起进行加热或在并行筒中分开进行加热。
基本上由于上面所述的工艺相关原因，向筒装置(例如，干燥筒)中的新集料中添加沥青颗粒的量受到了限制。在此，重要方面在于沥青颗粒的过热，这种过热会导致沥青的挥发性成分对环境造成负担和/或使包含在沥青颗粒中的沥青碳化。
DE 195 30 164 A1公开了加热和干燥沥青颗粒的方法和干燥筒，其中，在热气体产生器中实施单独的热气体产生。由此，设定最大的热气体温度为600℃。另外，通过在筒内专门导向热气体和沥青颗粒来争取实现温和的加热，该温和的加热可以阻止含沥青的沥青颗粒裂解并且可以最小化有害物质的产生。
在DE 38 31 870 C1中公开了在使用颗粒状回收沥青的情况下生产沥青的方法，其中，在大约400℃下干燥的热集料和冷沥青颗粒以预先规定的量加入到混合器并且与沥青以及可能的填充材料(石灰石粉)混合。为了使回收沥青在整个混合料中的比例更大，在混合器中分两步实施预混合或添加。在第一混合阶段最后，该混合料具有170至180℃的温度并且分次式混合机的总混合时间为约60秒。
DE 10 2004 014 760 B4公开了用于生产沥青的沥青***和方法，其中，集料与沥青以及可能的其他添加剂和作为沥青颗粒的旧沥青混合以形成可施工的新沥青混合料。为了保证沥青良好混合且无损伤，对经过干燥和加热的集料预先规定汽化或灼烧的温度范围为170至190℃。
EP 0 216 316 A2公开了一种再利用沥青颗粒的方法，其中，将集料和沥青颗粒在两个分开的筒式干燥器中进行加热和干燥，随后在混合器中与补充的填料成分和沥青成分一起混合以形成再利用混合料。再利用混合料直接进行进一步加工或进入中间存储阶段根据需要取走。在该文件中未提供温度。仅参考了相关规定以及由于沥青颗粒过热会导致沥青粘度明显增大。利用并流实施沥青颗粒在带有直接连接的燃烧器的干燥筒中的加热，并且废气作为二次和三次空气重新投入到集料的筒式干燥器的燃烧器。
在由DE 43 20 664 A1获知的一种方法中，在单独的筒中通过废气加热回收的沥青。为了避免沥青的过度加热要温和地加热再生沥青，使得热废气与再生沥青材料流通过筒以并流进行输送，并且另外，将从筒中出来的温度约为170℃的一部分废气重新送回到燃烧器侧的筒中，从而能够进一步降低废气温度并且由此进一步降低再生沥青和废气之间的温度差。未被送回的废气部分通过第二个筒进行输送，在该第二筒中，以对流输送集料。
DE 20 2008 012 971 U1公开了一种用于生产沥青中的干燥和加热颗粒材料的***，该***包括用于干燥和加热集料和沥青颗粒的旋转干燥筒以及用于供应热气体流的热气体产生器。鉴于符合可允许的最大粘合剂温度和筒式干燥器出口处的沥青材料的最终温度，以及通常向其中供应废气的过滤***中的废气进口处的可允许废气温度，因为将来自干燥筒的一部分热气体流重新投放到热气体产生器中，提高了能量效率并且降低了过滤***的颗粒载量。另外，颗粒和细粉部分在沉降筒从废气中分离出来，然后供应给包含再利用沥青和集料的材料流。可以供应回到热气体产生器中的废气流优选富含有富氧新鲜空气。
在DE 10 2006 038 614 A1所述的方法中，在再生沥青中通过塑化剂来调整沥青由于热老化而降低的可塑性。还联合添加了硬化剂，优选以混合料的热相。另外还描述了：考虑到与空气相关的技术环境规定，通常将回收沥青最多加热至130至140℃并且在加入大约50％的再生沥青的情况下必须将集料或新的矿物材料明确加热到200℃以上。再生沥青中的沥青的氧化程度(老化)被视为与在再利用回收沥青和生产沥青热混合料中沥青颗粒加热程度被限制在140℃相关。通过添加塑化剂/硬化剂，***实现了回收沥青的施工温度(der Einbautemperatur)从大约170℃下降到140℃。由于需要塑化剂和硬化剂，这使得生产沥青混合料的成本明显变高。
用于生产沥青混合料(尤其是在使用由再生沥青制成的沥青颗粒的情况下)的已知方法和***的缺陷在于大量的漏入空气。这些都取决于***技术，导致在热气体中具有高氧含量并且降低了***的热效率。通常利用化石燃料运行在干燥滚筒中使用的燃烧器和/或带有燃烧器的热气体产生装置并且实施废气再利用，在废气再利用过程中将最高50％的废气流重新供应到热气体产生器。
已知方法和***的另一个缺点是浇灌沥青所用的再生沥青的添加量受到工艺技术和***技术的限制，由此，沥青工业无法尽可能完全地和高质量地利用废弃沥青再利用来满足改良公路基础设施的不断增大的需求。
发明内容
本发明的目的在于创建一种方法和一种***，该方法和***能够生产出具有所需质量的沥青混合料，实现高达100％的再生沥青再利用，并且尤其通过节省原材料和热能来明显提高沥青的生产效率。
通过根据权利要求1的方法特征以及根据权利要求19的***特征来实现这个目的。优选的实施方式包括在各个从属权利要求和附图说明中。
在根据本发明的生产沥青混合料的方法中，在低氧氛围中至少进行沥青颗粒和/或集料的干燥和加热。在该方法中，沥青颗粒形式的回收沥青和/或集料形式的新材料在筒装置中一起和/或分开加热和干燥，并且随后在混合装置中与沥青以及可能的其他添加剂混合形成可施工的沥青混合料。在此，该低氧氛围的特征在于氧含量为0至10％，优选氧含量为0至最大5％。
本发明基于以下认知，即，至少在干燥和加热沥青颗粒和/或集料中，优选地还分别在输送经过加热和干燥的沥青颗粒或经过加热和干燥的沥青颗粒和集料的混合料中，以及在混合装置中与沥青混合中，通过低氧氛围阻止或者至少减少沥青颗粒和新鲜沥青中的沥青氧化，从而不会使沥青的热塑性发生不利的改变。
可知，单独将温度增大到最高250℃或300℃不会对沥青造成任何相关损害，尤其是在再生沥青或沥青颗粒中。因此，在炼制厂中生产沥青时，在250℃至270℃范围内的温度下实施有针对性的氧化工艺，持续2至10个小时。仅当在400℃以上的温度下沥青才会出现热分解(裂解)并且由于沥青的热塑性的改变导致不利的沥青结构压缩。在氧存在的情况下，沥青的芳环中的碳氢化合物被分解。在没有氧或氧含量非常低的氛围下，沥青的碳氢化合物不会发生热转换。其温度也被确定为200℃以上，例如，200至300℃。由此，可以在200至300℃的温度范围下将沥青长期储存密闭容器中而热塑性不发生不利的改变。
根据本发明，通过在低氧氛围中将沥青颗粒和/或集料在一个或两个筒装置中一起和/或分开地进行加热和干燥，有利于将沥青颗粒或沥青颗粒和集料的混合料的温度升高到180至200℃范围内的温度水平，并且该温度水平有利地确保了在甚至分别仅利用再生沥青再利用或利用100％的沥青颗粒，添加较少的新沥青，并且不添加新鲜集料的情况下生产出沥青混合料。
当在至少一个筒装置中进行干燥和加热时，并且优选地还在输送以及在混合装置中与新沥青进行混合时，借助低氧气体来实现根据本发明的低氧氛围，所述低氧氛围根据本发明具有最大为10％的氧含量，并且优选地具有最大为5％的氧含量，从而使得氧含量可以优选为1％、2％、3％、4％或5％，或6％、7％、8％、9％或10％。
在本发明的范围内，低氧气体被理解成尤其是指低氧工艺气体或各种技术工艺的废气。
本发明的优点在于，使用温度在500℃至1000℃范围内的低氧气体来加热和干燥沥青颗粒和/或集料，然后将其输送至混合装置；以及为了确保在输送和混合中的低氧氛围，使用温度在大约20℃至150℃范围内的冷低氧气体，或还借助温度为大约150℃至300℃的冷却的低氧气体，实施热低氧气体与冷低氧气体的混合或分别实施热低氧气体的冷却。
在混合装置之前和/或之后布置的用于供应低氧气体的贮料仓或贮存器也在本发明的范围内。
尤其可以通过在燃烧空气比或空气比λ＝1.0至2.0，尤其是λ＝1.0至1.4的情况下燃烧化石燃料来获得低氧气体，其中，可以在沥青生产或沥青混合***内部和/或外部进行燃烧。
当空气比较大(例如，大约为λ＞1.4)时，燃烧空气可以混有最多100％的低氧气体，例如废气。
本发明的优点在于，将通过燃烧而产生的热低氧气体间接地(例如，在热交换器中)和/或直接地通过与冷低氧气体混合冷却到1000℃至400℃、优选900℃至600℃的温度范围内。
冷低氧气体和热低氧气体基本上来自于不同的来源或生产***。除了按照目的用于生产沥青以外，使用技术工艺中作为副产品或废弃产品获得的低氧气体是尤为有效的并且在生态上也是有利的。在生产沥青混合料时可以使用，例如，在冶金工艺中从空气分解***中产生的氮气或来自例如玻璃和金属生产的气密性锅炉***、氧燃料***以及窑炉中的低氧气体来创建生产沥青混合料中的根据本发明的低氧氛围。优选地可以通过间接地(例如，在热交换器中)或直接地通过与热低氧气体混合使冷低氧气体达到更高的温度。使用来自沥青生产之外的工艺和生产***的低氧气体不仅对生产沥青而言是有利的，这还意味着提高了在其中获得低氧气体的技术工艺和***的经济性。有利的是，在生产沥青时可以实现提高效率，因为将来自各个装置的低氧气体的支流汇集起来并且供应给废气净化装置，并且还因为在废气净化之前和/或之后输送回***装置中是可能的。
有利地是，为了密封筒装置和/或输送装置和/或贮存装置和/或混合装置和这些装置之间的连接位置以及材料输入装置和材料输出装置(尤其是筒装置)区域，优选供应冷低氧气体。尤其要在筒装置的旋转和固定部分之间的区域中进行这种密封。
优选的是在带有燃烧器的筒装置和热气体产生器中在例如大约0.005毫巴至300毫巴、尤其是最多100毫巴的正压下形成和/或使用低氧气体，其中，可以在密封区域和连接区域中进行抽气并且可以将抽出来的气体作为一次空气部分供应到筒装置的燃烧器和/或废气净化装置和/或烟道。通过这种方式有利地减小了沥青生产***的排放物。
有利地是，将低氧气体至少部分地供应到带有脱水设施的废气净化装置，随后用作冷低氧气体，并且用于例如密封筒装置、输送装置、混合装置和/或贮存装置。
根据本发明的用于生产沥青混合料的***具有至少一个用于加热和干燥由再生沥青制成的沥青颗粒和/或集料形式的新材料的筒装置以及用于混合经过加热和干燥的沥青颗粒和/或集料和沥青的混合装置。该用于生产沥青混合料的***配备有至少一个低氧气体源，在该低氧气体源中产生氧含量最大为10％，优选氧含量最大为5％的低氧气体和/或从该低氧气体源中可以将低氧气体供应到至少一个筒装置。
适当时，将至少筒装置并且优选地还将输送装置、贮存装置和混合装置构造成气密性的并且使其具有密封，该密封防止装置中出现漏入空气量和更高的氧含量。因此，根据本发明的***不同于已知的***变型，已知的***变型由于高漏入空气量，在废气中具有10％至约16％的氧含量。
可以使用与热低氧气体以对流或并流向其提供沥青颗粒和/或集料的干燥和加热筒，用于沥青颗粒和/或集料的对流筒，或用于沥青颗粒的并流筒作为筒装置，而混合装置可以是混合塔、筒式混合器或连续式混合器。
为了在尤其是在0.005至300毫巴范围内的正压下向至少筒装置供应低氧气体，适宜将抽气装置设置在连接位置上并且将抽出来的低氧气体送回至废气净化装置、燃烧器或低氧气体循环中。
可以使用沥青混合***的废气或沥青混合***以外的技术工艺和操作中的废弃产品和副产品作为低氧气体源。
尤其优选的是在废气侧将生产沥青混合料的***与煤磨***连接起来，在煤磨***中以研磨干燥工艺将原煤碾碎并且研磨成例如煤粉。可以至少部分地使用来自沥青生产工艺的低氧气体以及来自煤研磨和煤干燥的低氧气体并且在此既可以将其用于生产沥青的***中又可以将其用于煤研磨中，例如，用于点火沥青生产***。由此提高了这两种工艺的经济性。
尤其优选的是设置了用于生产热低氧气体的热气体产生器，尤其是带有钢制燃烧室的热气体产生器。该热气体产生器可以包括用于气体、液体和/或固体燃料的燃烧器。
该热气体产生器可以具有气体混合器，该气体混合器用于混合例如来自废气净化装置的冷低氧气体和燃烧器的热低氧气体。
当热气体产生器是Loesche的LOMA供热***时，其中设置有Loesche-有孔壳体(LOMA)供热***，可以将冷低氧气体供应给该有孔壳体用于与所产生的热低氧废气混合。
关于具有LOESCHE有孔壳体供热***的热气体产生器可以参考德国专利DE 42 08 951 C2。利用该热气体产生器可以良好地控制热低氧气体的生产。
在尤其优选的实施方式中，将带有有孔壳体供热***的热气体产生器与作为用于干燥和加热沥青颗粒和/或集料的筒装置的对流筒连接起来。将来自Loesche热气体产生器的热低氧气体与沥青颗粒和/或集料以对流输送到对流筒中，并且形成了沥青中的挥发性碳氢化合物的内部再循环回路。因此，与并流筒相比，在筒中挥发性碳氢化合物的浓度增大到5至15倍。
可以发现，与传统的方法相比，在用升高的温度，尤其是在对流筒中，利用低氧氛围处理回收沥青时，增大了沥青和固体物质之间的接触，并且可以100％地利用由回收沥青制成的沥青颗粒且不对新混合料的性质产生可知的不利影响。
附图说明
下面参照附图进一步详细地阐述本发明，其中附图以作为***示意图的高度概括性的方式示出了以下内容：
图1至图11示出了用于生产沥青混合料，尤其是用于实施本发明方法的根据本发明的***；以及
图12示出了作为本发明沥青生产***的一部分的带有热气体产生器的对流筒。
相同的部件具有相同的附图标记。用单线表示气体供应以及用双线表示固体材料的输送。
具体实施方式
图1中示出了用于生产沥青混合料的***示意图，向该沥青混合料供应来自于源3的冷低氧气体。该冷低氧气体2具有在0至5％范围内的氧含量，例如，2％的氧。冷低氧气体2可以在沥青生产以外的技术工艺中获得，并且可以是例如来自玻璃生产或金属生产的废气。
从图1的***示意图中可以看出主要的***装置：干燥和加热筒4，该筒4作为用于加热和干燥由再生沥青制成的沥青颗粒5和/或集料7形式的新材料的可能的筒装置之一；输送装置6，例如，热升降机；贮存装置18、19；以及混合装置8。
借助输送装置6，将经过干燥和加热的材料从干燥和加热筒4输送到贮存装置18，从该贮存装置18中将沥青颗粒5和/或集料7的混合料与借助热油器31加热过的沥青9以规定的比例混合。具使用性的沥青混合料10可以立即投入使用或可以暂时输送到贮存器19。
借助热源37在气体加热器15中将一部分冷低氧气体2加热至500至1000℃范围内的温度并且部分地传送到干燥和加热筒4。在干燥和加热筒4中以对流导流沥青颗粒5和/或集料7。来自气体加热器15的一部分热低氧气体12确保为干燥和加热筒4提供了低氧氛围，而另外一部分则与冷低氧气体2的支流混合并且被供应到输送装置6、贮存装置18、19以及混合装置8用于在这些***装置中创建低氧氛围。在贮存装置18、19内以及在混合装置8中以并流导流。可以使用例如电加热器作为热源37。也可以将冷低氧气体2直接或间接地加热成热低氧气体12。将来自输送装置6、贮存装置18、19以及混合装置8的低氧气体汇集起来并且供应到废气净化装置11。
图2示出了用于生产沥青混合料10的可选***的***示意图，其中，在干燥和加热筒4中以与热低氧气体12呈对流的形式依次输送沥青颗粒5和/或集料7。输送装置6、贮存装置18、19、混合装置8、用于在混合装置8中进行混合之前来升温沥青9的热油器31与根据图1的***的装置一致。
来自于沥青混合***外部的源13的热低氧气体32具有＞1000℃的温度，并且直接地或如图2所示在气体冷却器16中冷却至1000至500℃范围内的温度，随后部分地输送到干燥和加热筒4并且与沥青颗粒5和/或集料7的输送呈对流进行输送。例如，可以利用冷却介质(例如水)来运行气体冷却器16。
从气体冷却器16出来的一部分热低氧气体12作为温度在150至300℃范围内的冷却的低氧气体22供应到输送装置6，贮存装置18、19以及混合装置8用于创建氧含量最大为10％，尤其是5％的低氧氛围。经过这些装置之后，将低氧气体的支流汇集起来并且供应到废气净化装置11。
根据图3的***以氧含量最大为5％以及温度为约1400℃的热低氧气体32为基础进行工作。可以使用沥青生产和沥青混合***以外的技术工艺，尤其是燃烧化石燃料作为这些热低氧气体32的源13。热低氧气体32在气体混合器17中与冷低氧气体2混合并且作为温度在500至1000℃范围内的热低氧气体12部分地输送到干燥和加热筒4中。该热低氧气体12的另一部分与一部分冷低氧气体2相混合并且以对流供应到输送装置6，以并流供应到贮存装置18、19和混合装置8。将来自输送装置6，贮存装置18、19和混合装置8以及来自废气净化装置11的部分低氧气体(其用Q 1、Q2和Q3表示)供应回到气体混合器17中，由此提高了能源效率。将来自装置4、6、18、19、8和10的剩余气流汇集起来并且供应到废气净化装置11。从废气净化装置11出来的废气优选在经过第一净化阶段之后用作冷低氧气体2的源3。废气的再利用值达到50至100％。
在图1至图3中的干燥和加热筒4中，使用了正压为大约0.01毫巴至大约50毫巴的热低氧气体12。冷低氧气体2的温度优选位于100℃至150℃的范围内。由此在生产沥青混合料中减少排放并同时提高热效率。
图4示出了具有冷低氧气体2的源3的用于生产沥青混合料的***，借助风机38将冷低氧气体2供应到热气体产生器20。热气体产生器20包括用于气体、液体和/或固体燃料的燃烧器21以及用于生产氧含量为大约3％并且温度为约1400℃的热低氧气体32的燃烧室28。这些热低氧气体32在气体混合器17中与冷低氧气体2混合并且被冷却成温度为1000℃至500℃范围内的热低氧气体12。在经过气体混合器17之后，将该热低氧气体12供应到干燥和加热筒4。分出了一个支流，将该支流与冷低氧气体2混合并且供应到输送装置6、贮存装置18、19以及混合装置8。最后，将低氧气体的所有支流重新汇集起来并且供应到废气净化装置11。
在图5的***中，在热气体产生器20中生产热低氧气体32。借助风机40向燃烧器21供应必要的燃烧气体39，该风机40从干燥和加热筒4的密封35吸入新鲜空气和低氧气体2。在热气体产生器20中产生的低氧气体32在气体混合器17中与来自源3的冷低氧气体2混合，并且将从气体混合器17出来的热低氧气体12部分地供应到干燥和加热筒4而将另一部分与冷低氧气体2混合，随后供应到输送装置6和用于确保低氧氛围的其他装置。在约为20毫巴的正压下进行整个干燥和加热工艺，因此干燥和加热筒4配备有密封35，例如，筒密封，从该密封吸入低氧气体并且将该低氧气体供应到风机40用于在热气体产生器20的燃烧器21中进行燃烧。
根据图6的***采用来自源3的冷低氧气体2运行，该冷低氧气体2在带有气体混合器17的热气体产生器20中进行加热或混合以形成热低氧气体12。将来自源3的一部分冷低氧气体2供应到干燥和加热筒4的密封35，该干燥和加热筒借助风机41在0.5至2毫巴的负压下运转。通过干燥和加热筒4在负压下运行并且还利用冷低氧气体2冲击密封35而阻止漏入空气的渗透。干燥和加热筒4和其他***装置被构造成气密性的。可以使用回转阀作为材料进口33和材料出口34(也参见图7)，该回转阀在负压下运行干燥和加热筒4时确保低氧气体2的供应，并且在正压下运行干燥和加热筒4时确保低氧气体2的吸入。
图7示出了带有干燥和加热筒4的***，其中该干燥和加热筒4在0.005毫巴至3毫巴的正压下运行。为热气体产生器20的燃烧器21供气的风机40除了吸入新鲜空气39以外还从干燥和加热筒4的密封35以及从材料进口33和材料出口34吸入低氧气体2，并且将它们供应给热气体产生器20的燃烧工艺。热气体产生器20以及干燥和加热筒4均在正压操作下工作。该***的废气在经过废气净化装置11的至少一个阶段之后被用作冷低氧气体2的源3。
根据图8的***示出了气密性干燥和加热筒4，其借助风机41在0.5毫巴至2毫巴的负压下进行运行。为了防止漏入空气渗透，向密封35和材料进口33和材料出口34供应低氧气体2。借助风机38将来自源3的冷低氧气体2供应到热气体产生器20的气体混合器17并且将热低氧气体12部分地供应到干燥和加热筒4。另一部分热低氧气体与冷低氧气体2混合并且随后输送到***的其他装置6、8、18、19。
图9示出了***示意图，其中，借助风机38将经过废气净化装置11之后的冷低氧气体2供应到带有气体混合器17的热气体产生器20。将20％至30％、优选25％至30％的冷低氧气体2供应到热气体产生器20的马弗炉28，而将10％至20％、优选15％至20％的冷低氧气体2供应到燃烧器21的一次空气39。由此，有利地减少了NOx的排放。
热气体产生器20的燃烧器21的风机40除了吸入燃烧空气39以外还从干燥和加热筒4的密封35以及从其材料进口33和材料出口34吸入低氧气体2、12。将从气体净化装置11出来的废气，尤其是经过第一阶段的废气部分用作冷低氧气体2源。可以将剩余的废气供应到废气净化装置的第二阶段23。
根据图10的***采用两个筒装置14、24进行运行。这两个筒装置14、24都在低氧氛围下工作。在此，将来自源13的温度在500至1000℃范围内且氧含量为约3％的热低氧气体与沥青颗粒5和集料7以对流输送到对流筒24。借助输送装置6(例如，热升降机)将从对流筒24出来的经过加热和干燥的材料传送到混合装置8。另外，在并流筒14中使用来自源43且温度在300至1000℃范围内的热低氧气体12加热和干燥沥青颗粒5，使沥青颗粒5进入到混合装置8中并且与沥青9混合以形成可投入使用的沥青混合料10。依次将来自***装置6、8、18、19的低氧气体的支流供应到废气净化装置11。
根据图11的***也具有两个筒装置14、24，即，用于加热和干燥沥青颗粒5和集料7的对流筒24以及用于加热和干燥100％沥青颗粒5的并流筒14。并流筒14如图10中的***一样利用温度为500℃至1000℃的热低氧气体12在负压中运行，其中，未示出相应的密封以及对材料进口和材料出口的冲击。来自源13的热低氧气体12部分地与从废气净化装置11出来的冷低氧气体2混合并冷却至100℃至200℃的温度范围内，以便随后用于在输送装置6、贮存装置18、19以及混合装置8中创建低氧氛围。
将来自***中的装置的低氧气体的支流汇集起来并且供应到用于水分离的冷却器27，随后供应到废气净化装置11，所述低氧气体用作冷低氧气体2源并且由此确保了良好的废气再利用。
图12示出了作为用于生产沥青混合料的***的一部分的对流筒24，其中以对流利用热低氧气体12来加热和干燥沥青颗粒5和集料7。可以优选在带有Leosche有孔壳体(LOMA)加热器的热气体产生器20中产生热低氧气体12。在对流方法中利用来自带有作为气体混合器的有孔壳体26或带有气体混合器的热气体产生器20的热低氧气体12来加热和干燥由再生沥青制成的沥青颗粒5和/或集料7。通过对流，来自沥青颗粒5中的挥发性沥青成分形成内循环，其中，这些成分在筒的热端蒸发而在筒的冷端凝结。与并流筒相比，挥发性沥青成分的内部浓度增大到5至15倍。沥青和固体材料之间的接触增大是有利的，由此提高了新的准备好用于施工(einbaufertigen)的沥青混合料10的质量。设置了密封35，该密封35被设计成可以利用冷低氧气体2进行冲击。将来自对流筒24以及来自密封35的废气供应到废气净化装置11。准备好用于施工的沥青混合料10的出口34形成在热低氧气体12的进料区域中。有利的是，在带有LOMA热气体产生器20的对流筒24中只对由回收沥青制成的沥青颗粒5进行加热和干燥是可能的，由此实现了100％的沥青再利用。

Claims (29)

1.生产沥青混合料的方法，
其中，将作为沥青颗粒(5)的回收沥青和/或集料(7)形式的新材料在筒装置(4、14、24)中一起和/或分开地进行加热和干燥，随后在混合装置(8)中与沥青(9)混合以形成准备好用于施工的沥青混合料(10)，
其特征在于，
在氧含量最大为10％的低氧氛围中至少进行所述沥青颗粒(5)和/或所述集料(7)的干燥和加热。
2.根据权利要求1所述的方法，
其特征在于，
利用氧含量最大为10％且温度在500℃至1000℃范围内的低氧气体(12)在所述筒装置(4、14、24)中加热和干燥所述沥青颗粒(5)和/或所述集料(7)，并且随后将所述沥青颗粒(5)和/或所述集料(7)输送到所述混合装置(8)，以及
在低氧氛围下还进行所述输送和混合，其中，将温度在大约20℃至大约150℃范围内的冷低氧气体(2)、或温度在大约150℃至大约300℃范围内的冷却的低氧气体(22)供应到输送装置(6)和所述混合装置(8)。
3.根据权利要求1或2所述的方法，
其特征在于，
在氧含量在0至5％范围内、温度在500℃至1000℃范围内的条件下将冷低氧气体(2)、热低氧气体(12)和/或冷却的低氧气体(22)输送到所述筒装置(4、14、24)、输送装置(6)和混合装置(8)，并且还在低氧氛围中在与沥青(9)混合之前贮存经过加热和干燥的所述沥青颗粒(5)和/或集料(7)和/或贮存准备好用于施工的沥青混合料(10)。
4.根据上述权利要求中任意一项所述的方法，
其特征在于，
从所述筒装置(4、14、24)排出的沥青颗粒(5)的温度大约为130℃至大约250℃。
5.根据上述权利要求中任意一项所述的方法，
其特征在于，
供应冷低氧气体(2)和/或热低氧气体(12、32)，所述冷低氧气体(2)和/或所述热低氧气体(12、32)是在沥青生产过程中和/或之外，在燃烧空气比λ＝1.0至2.0、尤其是1.0至1.4的情况下燃烧化石燃料而产生的。
6.根据权利要求1至4中任意一项所述的方法，
其特征在于，
供应冷低氧气体(2)和/或热低氧气体(12、32)，所述冷低氧气体(2)和/或所述热低氧气体(12、32)作为所述沥青生产以外的技术工艺中的副产品或废弃产品而获得。
7.根据上述权利要求中任意一项所述的方法，
其特征在于，
在气体加热器(15)中将冷低氧气体(2)加热至大约500℃至大约1000℃的温度并且作为热低氧气体(12)传送到所述筒装置(4、14、24)(图1)；或者，将热低氧气体(12)在气体冷却器(16)中冷却至大约1000℃至大约500℃的温度并供应到所述筒装置(4、14、24)(图2)；或者
将冷低氧气体(2)和温度＞1000℃、例如为大约1400℃的低氧气体(32)在气体混合器(17)中混合以形成温度在大约500℃至大约1000℃范围内的热低氧气体(12)，然后供应到所述筒装置(4、14、24)(图3)，以及
将经过所述气体加热器(15)或气体混合器(17)之后的一部分所述热气体(12)与所述冷低氧气体(2)混合，然后将混合气体供应到所述输送装置(6)和所述混合装置(8)(图1)；或者
将从所述冷却器(16)出来的一部分所述热气体(12)进一步冷却并且作为温度在大约150℃和大约300℃之间的范围内的冷却的低氧气体(22)供应到所述输送装置(6)和所述混合装置(8)(图2)。
8.根据上述权利要求中任意一项所述的方法，
其特征在于，
在范围为大约0.005毫巴(mbar)至300毫巴的低氧气体正压下或在范围为0.005毫巴至20毫巴的低氧气体负压下实施所述沥青颗粒(5)和/或所述集料(7)的加热和干燥，和/或输送，和/或混合以形成准备好用于施工的沥青混合料(10)，和/或贮存。
9.根据上述权利要求中任意一项所述的方法，
其特征在于，
将来自所述筒装置(4、14、24)和/或来自所述输送装置(6)、混合装置(8)和/或贮存装置(18)、(19)的所述低氧气体(2)输送至废气净化装置(11)和/或与热低氧气体(12、32)混合和/或加热到大约500℃至大约1000℃的温度范围内并且再次在所述筒装置(4、14、24)中使用。
10.根据上述权利要求中任意一项所述的方法，
其特征在于，
在热气体产生器(20)中加热冷低氧气体(2)，随后在气体混合器(17)中利用冷低氧气体(2)冷却成温度在大约1000℃至大约500℃范围内的热低氧气体(12)并且传送至所述筒装置(4、14、24)和/或进一步利用冷低氧气体(2)进行冷却并且传送至输送装置(6)、混合装置(8)以及贮存装置(18、19)。
11.根据权利要求10所述的方法，
其特征在于，
在所述热气体产生器(20)中使用在沥青生产中产生的冷低氧气体(2)，其中，将所述冷低氧气体(2)部分地与所述热气体产生器(20)的燃烧器(21)的燃料混合和/或部分地与所述热气体产生器(20)的所述燃烧器(21)的一次空气(39)混合和/或供应到所述热气体产生器(20)的马弗炉(28)。
12.根据权利要求10或11所述的方法，
其特征在于，
为了密封所述筒装置(4、14、24)和/或输送装置(6)和/或贮存装置(18、19)和/或混合装置(8)和这些装置之间的连接位置以及所述筒装置(4、14、24)的材料进口(33)和材料出口(34)而供应冷低氧气体(2)和/或在正压运行下将所述低氧气体(2)抽出来。
13.根据上述权利要求中任意一项所述的方法，
其特征在于，
将在沥青生产期间产生的至少部分所述低氧气体供应到废气净化装置(11)并脱水，随后加热成热低氧气体(12)并且在所述筒装置(4、14、24)中使用，或者用作用于密封所述筒装置(4、14、24)、输送装置(6)、混合装置(8)和/或贮存装置(18、19)的冷低氧气体(2)。
14.根据上述权利要求中任意一项所述的方法，
其特征在于，
将所述沥青颗粒(5)和/或所述集料(7)相对于所述热低氧气体(12)以对流或并流传送至作为筒装置的干燥和加热筒(4)，并且在范围为大约0.005毫巴至20毫巴的负压下或在范围为大约0.005毫巴至300毫巴的正压下进行干燥和加热。
15.根据权利要求1至13中任意一项所述的方法，
其特征在于，
将所述沥青颗粒(5)和/或所述集料(7)与所述热低氧气体(12)以对流输送到作为筒装置的对流筒(24)中，并在所述对流筒(24)中进行加热和干燥。
16.根据上述权利要求中任意一项所述的方法，
其特征在于，
在作为筒装置的并流筒(14)中借助于以并流输送的热低氧气体(12)只加热和干燥沥青颗粒(5)，随后该沥青颗粒(5)与来自对流筒(24)或贮存装置(18)的沥青颗粒(5)和集料(7)的混合料或仅集料(7)在所述混合装置(8)中与沥青(9)混合。
17.根据上述权利要求中任意一项所述的方法，
其特征在于，
在带有作为气体混合器(17)的有孔壳体(26)的热气体产生器(20)中或在带有气体混合器(17)的热气体产生器(20)中产生或加热所述热低氧气体(12)。
18.根据上述权利要求中任意一项所述的方法，
其特征在于，
将所述沥青颗粒(5)和/或所述集料(7)与所述热低氧气体(12)以对流传送到筒装置(24)中，并在所述筒装置(24)中进行加热和干燥；
同时所述热低氧气体(12)富含有来自所述沥青颗粒(5)中的沥青的气体和/或蒸汽形式的物质；以及
在来自所述沥青的物质凝结以后将所述热低氧气体(12)输送到废气净化装置(11)。
19.一种用于生产沥青混合料的***，
具有至少一个筒装置(4、14、24)，用于加热和干燥由再生沥青制成的沥青颗粒(5)和/或集料(7)形式的新材料；以及混合装置(8)，用于混合经过加热和干燥的所述沥青颗粒(5)和/或集料(7)和沥青(9)，所述***尤其是用于实施权利要求1至18中任意一项所述的方法，
其特征在于，
设有至少一个用于氧含量最大为10％的低氧气体(2、12、32)的源(3、13、43)，在所述源中获得低氧气体(2、12、32)和/或可以从所述源中向所述筒装置(4、14、24)供应低氧气体(2、12)。
20.根据权利要求19所述的***，
其特征在于，
为了在范围为0.005毫巴至300毫巴的所述低氧气体(2、12)正压下运行或为了在范围为0.005毫巴至20毫巴的所述低氧气体(2、12)负压下运行，所述筒装置(4、14、24)被构造成气密性的。
21.根据权利要求19或20所述的***，
其特征在于，
用于经过加热和干燥的所述沥青颗粒(5)和/或集料(7)的输送装置(6)、和/或贮存装置(18、19)、和/或所述混合装置(8)被构造成气密性的。
22.根据权利要求19至21中任意一项所述的***，
其特征在于，
所述筒装置(4、14、24)的材料进口(33)和材料出口(34)被构造成气密性的并且具有密封(35)，例如，筒密封，在所述筒装置(4、14、24)中在负压下可以向所述密封供应冷低氧气体(2)，而在所述筒装置(4、14、24)中在正压下可以从所述密封抽出冷低氧气体(2)。
23.根据权利要求19至22中任意一项所述的***，
其特征在于，
低氧气体(2、12)的所述源(3、13、43)设置在所述沥青混合***的内部或外部。
24.根据权利要求19至23中任意一项所述的***，
其特征在于，
来自所述沥青混合***的废气净化装置(11)的废气是冷低氧气体(2)的源(3)并且可以实现大约50％至大约100％的废气再利用值。
25.根据权利要求19至24中任意一项所述的***，
其特征在于，
设有气体加热器(15)、气体冷却器(16)或气体混合器(17)，用于生产温度在大约20℃至150℃范围内的冷低氧气体(2)、温度在500℃至1000℃范围内的热低氧气体(12)、以及温度在150℃至300℃范围内的冷却的低氧气体(22)。
26.根据权利要求19至25中任意一项所述的***，
其特征在于，
设有热气体产生器(20)，所述热气体产生器(20)具有用于气体、液体和/或固体燃料的燃烧器(21)，可以通过回输线将作为燃烧气体的低氧气体供应至所述燃烧器(21)，并且所述热气体产生器(20)具有气体混合器(17)，所述气体混合器(17)用于混合例如来自所述沥青混合***的所述废气净化装置(11)的冷低氧气体(2)与在所述热气体产生器(20)中产生的所述热低氧气体(12)。
27.根据权利要求26所述的***，
其特征在于，
所述热气体产生器(20)配备有钢制燃烧室或包括带有有孔壳体(26)的Loesche有孔壳体(LOMA)供热***，可以向其中供应冷低氧气体(2)，用于与在所述热气体产生器(20)中产生的所述热低氧气体(12)混合。
28.根据权利要求27所述的***，
其特征在于，
带有有孔壳体(LOMA)供热***的热气体产生器(20)与作为筒装置的对流筒(24)相连接，其中与来自所述热气体产生器(20)的所述有孔壳体(26)的所述热低氧气体(12)的流向相反地输送所述沥青颗粒(5)和/或集料(7)，优选100％的沥青颗粒(5)，以及
密封装置(35)设置在所述对流筒(24)的可动部件和不可动部件之间，所述密封装置(35)可以用冷低氧气体(2)进行冲击。
29.根据上述权利要求中任意一项所述的***，
其特征在于，
低氧气体(2、12、32)的源(3、13、43)是原煤的研磨干燥***，以及
将在研磨所述煤的过程中产生的所述低氧气体以及来自所述沥青混合***的所述低氧气体合并起来并且可以用于这两个***中。
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