DE2047616A1 - Bitumen blowing process and device for carrying out the same - Google Patents

Description

PatentanwältePatent attorneys

Dipl.-Ing. A. Grünecker ο λ / r·? λ «« λ 2 R ?_öb j«.. Dipl.-Ing. A. Grünecker ο λ / r ·? λ «« λ 2 R ? _öb j «..

L-IrTg. H. Kinkeldey 2047616 *°' ^ieA «70 L-IrTg. H. Kinkeldey 2047616 * ° ' ^ie A «70

Dr.-Ing. W. StockmairDr.-Ing. W. Stockmair

München 22, Maximilianstr. 43Munich 22, Maximilianstr. 43

Österreichische Mineralölverwaltung Aktiengesellschaft in Vien (Österreich)Austrian Mineralölverwaltung Aktiengesellschaft in Vien (Austria)

Bitumenblasverfahren und Einrichtung zur DurchführungBitumen blowing process and device for implementation

desselbensame

Die Erfindung bezieht sich auf ein Bitumenblasverfahren, bei welchem die Blaseluft in den unteren feil des Blasereaktors eingebracht und durch Eühren verteilt wird, wobei sich ein aufsteigender, luftreicher und ein absteigender, luftfreier bzw. luftarmer Teilstrom bildet, sowie auf eine Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.The invention relates to a bitumen blowing process, in which the blown air in the lower part of the Bubble reactor is introduced and distributed by stirring, with an ascending, air-rich and a descending, forms air-free or low-air partial flow, as well as a device for carrying out this method.

Bekanntlich dient der Prozeß des Bitumenblasens zur Erzeugung von Erdölbitumen beliebiger Konsistenzaus sogenanntem Weichbitumen. Die Größe der Kontaktfläche zwischen dem heißen Weichbitumen und der in dasselbe eingebrachten Blaseluft (Stoffaustauschfläche) ist für den zeitlichen Ablauf des Blaseprozesses und die Ausnützung der Blaseluft von entscheidender Wichtigkeit.As is known, the bitumen blowing process is used for the production of petroleum bitumen of any consistency from so-called soft bitumen. The size of the contact area between the hot soft bitumen and the blown air introduced into it (mass transfer surface) is responsible for the timing of the blowing process and the use of the blowing air crucial importance.

Die feine Verteilung der Luft kann bekanntlich auf zwei Arten erzielt werden:As is well known, the fine distribution of the air can be achieved in two ways:

a) Sofortige Feinverteilung durch Düsenaggregate, z.B. gelochte Bohre in Spinnen- oder Ringform, oder durch Siebplatten, Sinterplatten, Ejektoren od.dgl. Die notwendige Verteilungsarbeit muß bei dieser Verteilungeart durch einen über den zu überwindenden hydrostatischen Druck weitgehenda) Immediate fine distribution by nozzle units, e.g. perforated drilling in spider or ring shape, or by sieve plates, sinter plates, ejectors or the like. The necessary In this type of distribution, distribution work has to be largely due to the hydrostatic pressure to be overcome

erhöhten Blaseluftdruck, also mittels eines Luftkoapressors, aufgebracht werden, wobei der Wirkungsgrad eines solchen nur ungefähr 0,5 let.increased blowing air pressure, i.e. by means of an air compressor, be applied, the efficiency of such only about 0.5 let.

10 9 3 2 3 / M) 3 5 BAD10 9 3 2 3 / M) 3 5 BATH

b) Primäre Grobverteilung, bei welcher der Blaseluftdruck nur geringfügig höher als der hydrostatische Druck der Bitumensäule au sein braucht, und nachfolgende mechanische Feinverteilung, beispielsweise durch Rührflügel, Rührturbinen od.dgl. Die erforderliche Verteilungsarbeit wird damit durch das Rührwerk direkt in den Blaseprozeß eingebracht, wobei der Wirkungsgrad von Rührwerken bei etwa 0,95 liegt.b) Primary coarse distribution, in which the blowing air pressure only slightly higher than the hydrostatic pressure of the bitumen column and subsequent mechanical pressure Fine distribution, for example by stirring blades, stirring turbines or the like. The necessary distribution work is thus introduced directly into the blowing process by the agitator, the efficiency of agitators being around 0.95.

Jedes der beiden Verfahren hat außerdem spezielle Vor- und Nachtelle. Beiden ist jedoch gemeinsam, daß eine optimale Luftverteilung nur bei einer bestimmten Gasbelastung Vq gegeben ist, wobei diese Gasbelastung durch das Verhältnis von Blaseluftmenge pro Sekunde (emvsee) zum Reaktorquer-Each of the two methods also has specific advantages and disadvantages. However, both have in common that one optimal air distribution is given only at a certain gas load Vq, this gas load by the ratio of the amount of blown air per second (emvsee) to the reactor transverse

schnitt (cm ) bestimmt ist. Jede Erhöhung der Blaseluftmenge pro Sekunde, also der Blaseluftrate (emvsee), bewirkt eine Vergrößerung des Luftblasendurchmessers dg·, und damit ein Absinken der spezifischen Oberfläche a der Luftblasen, was mit einer schlechteren Ausnützung der Blaseluft verbunden ist. Die spezifische Oberfläche ist bekanntlich durch das Verhältnis der Luftblasenoberfläche zum Luftblasenvolumen gegeben, alsocut (cm) is determined. Every increase in the amount of blown air per second, i.e. the blown air rate (emvsee), causes a Enlargement of the air bubble diameter dg ·, and thus a Decrease in the specific surface area a of the air bubbles, which is associated with a poorer utilization of the air bubbles. As is well known, the specific surface is given by the ratio of the air bubble surface to the air bubble volume, i.e.

^άΒΐ^π 6 ^ά Βΐ ^π 6

dn-iJI -öldn-iJI oil

Bei dem unter a) angeführten Verfahren ist nun eine Erhöhung der Blaseluftrate mit einer Erhöhung des Blaseluftdruckes, d.h. mit einer Erhöhung des Leistungsbedarfes des Kompressor« verbunden, wogegen bei dem unter b) angeführten Verfahren der Leistungsbedarf dee Rührwerkes mit Erhöhung der Blaseluftrate bei gleichbleibendem, bloß dem hydrostatischen Druck der Bitumensäule entsprechendem Blaseluftdruck sinkt.In the procedure listed under a) is now one Increase in the blowing air rate with an increase in the blowing air pressure, i.e. with an increase in the power requirement of the Compressor «connected, whereas with the one mentioned under b) Procedure for increasing the power requirement of the agitator the blowing air rate at a constant blowing air pressure that corresponds only to the hydrostatic pressure of the bitumen column sinks.

Hun ist es aber in der Praxi» d·· Bltunenblaaens unvermeidlich, di· Blaetluftmeng· iu variieren, da ja nachHun it is in the practice of the Bltunenblaaens inevitably, the amount of air will vary, depending on

109823/1635 ' BAD ORIQINAL109823/1635 'BAD ORIQINAL

Qualität von Einsatz oder herzustellendem Fertigprodukt die Reaktionsbedingungen verändert werden müssen. Bei der unter a) angeführten Luftverteilungsmethode ist jedoch eine Veränderung der Blaseluftrate bei gleichzeitig optimaler Luftverteilung nur durch entsprechende Umbauten, wie Veränderung der Düsenquerschnitte oder der Düsenzahl, aöglich.Quality of use or finished product to be produced the reaction conditions must be changed. At the under a) mentioned air distribution method is a change in the blown air rate with optimal air distribution at the same time only possible through appropriate modifications, such as changing the nozzle cross-section or the number of nozzles.

Vorliegende Erfindung geht nun von der unter b) angeführten Methode der Luftverteilung durch Ruhren aus. Der durch ein mechanisches Rührwerk bei Begasung von Flüssigkeiten mit Luft erzielbare mittlere Luftblasendurchmesser ist nach Calderbank, "The Interfacial Area in gas-liquid contacting with mechanical agitation" (Transaction institution of chemical engineers, Vol. 36, 1958, P. 444)The present invention is based on the method of air distribution by stirring mentioned under b). Of the is the mean air bubble diameter that can be achieved by a mechanical stirrer when gassing liquids with air According to Calderbank, "The Interfacial Area in gas-liquid contacting with mechanical agitation "(Transaction institution of chemical engineers, Vol. 36, 1958, P. 444)

Bi ;cvf 072 Φ fm. Bi; cvf 072 Φ fm.

worin C eine Apparatekonstante, <f die Oberflächenspannung der Flüssigkeit, L die Leistungsaufnahme des Rührwerkes, V das Dispergiervolumen und ?Dis ^die Dispersionsdlchte bedeuten.where C is an apparatus constant, <f the surface tension of the liquid, L the power consumption of the agitator, V the dispersion volume and? Dis ^the dispersion thickness.

Da bei einer bestimmten Bitumenqualität und bei einer bestimmten Reaktionstemperatur die Oberflächenspannung <f gegeben ist und auch die Dispersionsdicht· Sm* bei einer bestimmten Blaseluftrat· einen gegebenen Wert annimmt, sind die übrigbleibenden, den Luftblasendurchmesser beeinflussenden Parameter die Rührwerksleistungsaufnahme L bzw. das Dispergiervolumen V. für das anzustrebende Ziel einer möglichst hohen spezifischen Oberfläche a, d.i. gleichbedeutend mit einem möglichst kleinen Luftblasendurchmesser d_ßl, muß daher entweder L sehr groß oder V sehr klein gehalten werden. Since the surface tension <f is given for a certain bitumen quality and at a certain reaction temperature and the dispersion density Sm * also assumes a given value for a certain air blast rate, the remaining parameters influencing the air bubble diameter are the agitator power consumption L and the dispersion volume V. for the aim to achieve the highest possible specific surface area a, ie equivalent to the smallest possible air bubble _diameter d ßl, either L must be kept very large or V very small.

Vorliegender Erfindung liegt nun die Aufgabe zugründe, möglichst kleine Luftblasendurchmesser durch entsprechende Verkleinerung des Dispergiervolumens zu erzielen,The present invention is based on the task of achieving the smallest possible air bubble diameter by reducing the dispersion volume accordingly,

1 Ü 9 8 ri i 1 Π 3 5 BAD1 Ü 9 8 ri i 1 Π 3 5 BAD

ohne dadurch die Leistungsfähigkeit der Anlage und die Qualität des fertiggeblasenen Bitumens zu beeinträchtigen.without thereby reducing the efficiency of the system and the quality of the finished blown bitumen.

Erfindungsgemäß wird dies bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch erreicht, daß lediglich der luftreiche ι aufsteigende Teilstrom gerührt wird. Dadurch braucht nur ein kleineres Volumen gerührt zu werden, wodurch die erforderliche Leistung für das Rühren wesentlich geringer sein kann, da bei geringerem Diapergiervolumen die nötige Verteilungsarbeit entsprechend kleiner ist, ohne daß dadurch ein bereite erreichter zufriedenstellender mittlerer Blasendurchmesser dg, vergrößert würde. Trotz wesentlich verminderten Leistungsbedarfes wird dabei ein Endprodukt erzielt, das dieselbe Qualität wie bei den bisherigen Blaseverfahren aufweist. Die diesbezüglichen Gründe sind folgende:According to the invention, this is achieved in a method of the type mentioned in that only the air-rich ι rising substream is stirred. Through this only a smaller volume needs to be stirred, which means that the power required for stirring is significantly lower can be, since with a smaller diapering volume the necessary work of distribution is correspondingly smaller, without this a satisfactory mean bubble diameter already achieved dg, would be enlarged. Despite a significantly reduced power requirement, an end product is achieved that has the same quality as the previous bubble process. The reasons for this are as follows:

Jedes im heißen Bitumen dispergierte Luftbläschen strebt wegen des Sichteunterschiedeβ von Bitumen und Luft mehr oder weniger schnell zur Dispersionsoberfläche. Dabei schleppt es an seiner Rückseite Bitumen mit. Platzt nun das Luftbläscheri an der Dispersionsoberfläche, dann muß das mitgenommene, nun luftfreie Bitumen wieder nach unten strömen. Habe! lassen sich fünf verschiedene Strömungszonen im Reaktor feststellen, u.zw. eine Zone turbulenter, luftfreier bzw. luftarmer Abwärtsströmung im Wirkungsbereich des Rührwerkes entlang der Reaktorinnenwand, eine Zone turbulenter, luftblasenhaltiger, zentraler Aufwärtsströmung im Wirkungsbereich des Rührwerkes, eine Zone gerichteter, zentraler Aufwärtsströmung der vom Rührwerk erzeugten lufthaltigen Dispersion, eine Zone gerichteter Abwärtsströmung von luftfreiem bzw. luftarmem Bitumen entlang der Reaktorinnenwandung und eine Zone ungerlchteter, turbulenter lufthaltiger Strömung an den Grenzflächen zwischen der genannten gerichteten Aufwärtsströmung und der genannten gerichteten Abwärtsströmung.Any air bubble dispersed in the hot bitumen strives because of the difference in visibility between bitumen and air more or less quickly to the dispersion surface. It drags bitumen along its back. Now burst that Air bubbles on the surface of the dispersion, then the Now air-free bitumen flow back down. Have! there are five different flow zones in the reactor determine, u.zw. a zone of turbulent, air-free or air-poor downward flow in the area of action of the agitator along the inner wall of the reactor, a zone of more turbulent, air-bubble-containing, central upward flow in the effective area of the agitator, a zone of directed, central upward flow of the aerated dispersion produced by the agitator, a zone of directed downward flow of air-free resp. air-poor bitumen along the inner wall of the reactor and a zone of unpermitted, turbulent air-containing flow at the Interfaces between said directed upward flow and said directed downward flow.

Nun ist aber klar, daß zumindest Jeglicher AufwandBut now it is clear that at least any effort

1 U 9 S ■ .] i ι is 3 51 U 9 S ■.] I ι is 3 5

an Verteilungs-, also Eilhrenergie in der erstgenannten Zone, also in der Zone turbulenter, luftfreier bzw. luftarmer, im Wirkungsbereich des Rührwerkes entlang der Reaktorinnenwandung stattfindender Abwärtsströaung, einen verlorenen Aufwand darstellt. Durch das erfindungsgemäße Verfahren, gemäß welchen lediglich der luftreiche, aufsteigende Teilstrom, also die Zone der turbulenten, luftblasenhaltigen, zentralen Aufwärtsströmung, gerührt wird, ist nun jede überflüssige, keinen Effekt ergebende Rührarbeit vermieden.of distribution, i.e. express energy, in the first-mentioned zone, So in the zone of more turbulent, air-free or less air, im Effective area of the agitator along the inner wall of the reactor, downward flow taking place, a wasted effort represents. By the method according to the invention, according to which only the air-rich, ascending partial flow, that is to say the Zone of the turbulent, central upward flow containing air bubbles, which is stirred, is now any superfluous, none Stirring work resulting in an effect is avoided.

Vorteilhafterweise kann hlebei der luftreiche, aufsteigende Teilstrom vom luftfreien bzw. luftarmen absteigenden l'eilstrom, insbesondere im Rührbereich, getrennt geführt werden. Dadurch wird das zu rührende Volumen räumlich entsprechend begrenzt, wodurch die Verteilungsarbeit bei gleichbleibender Blasengröße entsprechend verringert wird.Advantageously, hlebei can be the air-rich, ascending Partial flow from the air-free or air-poor descending partial flow, in particular in the stirring area, are conducted separately. As a result, the volume to be stirred is spatially limited accordingly, whereby the work of distribution remains constant Bubble size is reduced accordingly.

Die erfindungsgemäße, in bekannter Weise mit eingebautem Rührwerk versehene Einrichtung zur Verfahrensdurchführung ist dadurch gekennzeichnet, daß das Rührwerk innerhalb eines zur Trennung der beiden Teilströme dienenden Dispergiertopfes angeordnet ist, wobei die Blaseluftzuleitung in den Blasereaktor unterhalb einer im trichterförmig nach oben verlaufenden Boden des Dispergiertopfes vorgesehenen Durchtrittsöffnung einmündet. Vorteilhafterweise kann dabei das Rührwerk unmittelbar über der Durchtrittsöffnung angeordnet sein, da dies einen besonders guten Rühreffekt ergibt.The device according to the invention, provided in a known manner with a built-in agitator, for carrying out the process is characterized in that the agitator is inside one serving to separate the two partial flows Dispersion pot is arranged, the blown air supply line in the blast reactor below a bottom of the dispersing pot that runs upwards in the shape of a funnel Passage opening opens. The agitator can advantageously be arranged directly above the passage opening as this gives a particularly good stirring effect.

Untersuchungen haben ergeben, daß die für den Blaseprozeß entscheidenden Diffusionsvorgänge fast zur Gänze in der Zone der turbulenten, luftblasenhaltigen, zentralen Aufwärtsströmung im Wirkungsbereich des Rührwerkes ablaufen, daß die Zone gerichteter, zentraler Aufwärtsströmung der vom Rührwerk erzeugten lufthaltigen Dispersion nur mehr wenig zum Prozeßgeschehen beiträgt, während die Zone der turbulenten,Investigations have shown that the diffusion processes, which are decisive for the blowing process, are almost entirely in the zone of the turbulent, air-bubble-containing, central Run up flow in the area of action of the agitator that the zone of directed, central upward flow of the The air-containing dispersion produced by the agitator contributes little to the process, while the zone of turbulent,

BADBATH

1 (J 9 <i -> Ί I 1 G 3 51 (J 9 <i -> Ί I 1 G 3 5

luftfreien bzw. luftarmen Abwärtsströmung entlang der Reaktor» innenwandung, ferner die Zone der gerichteten Abwärtsströmung von luftfreiem bzw. luftarmem Bitumen entlang der Reaktor-Innenwandung und schließlich die Zone der !angerichteten, lufthaltigen Strömung an den Grenzflächen zwischen der genannten gerichteten Aufwärtsströmung und der genannten gerichteten Abwärtsströmung ausgesprochen reaktionstote Zonen darstellen. In weiterer Ausbildung der Erfindung können nun mehrere, koaxial übereinander angeordnete, mit ihren Wandungen aneinander anschließende Dispergieriöpfe mit in ihren trichterförmig nach oben verlaufenden Böden befindlichen Durchtrittsöffnungen vorgesehen sein, wobei in jedem Dispergiertopf ein Rührwerk vorgesehen ist und alle Rührwerke über eine gemeinsame Welle antreibbar sind. Dadurch lassen sich die angeführten reaktionsträgen bzw. reaktionstoten Zonen fast völlig eliminieren, was eine wesentliche Steigerung des Ausstoßes je or Reaktornutzinhalt bedeutet:air-free or air-poor downward flow along the reactor » inner wall, furthermore the zone of the directed downward flow of air-free or low-air bitumen along the inner wall of the reactor and finally the zone of the induced aerated flow at the interfaces between the aforesaid directed upward flow and said directed Downward flow are markedly dead zones. In a further embodiment of the invention can now several, coaxially arranged one on top of the other, with their walls adjoining one another, dispersing heads with funnel-shaped in their upwardly extending bottoms located through openings can be provided, wherein in each dispersion pot an agitator is provided and all agitators can be driven via a common shaft. This allows the Almost completely eliminate the inert or dead zones listed, which is a significant increase in the Output per reactor net capacity means:

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der erfindunysgemäße» Einrichtung zur Verfahrensdurchführung dargestellt.In the drawing are two exemplary embodiments the device according to the invention for carrying out the process shown.

In Fig. 1 ist 1 der zylindrische Blasereaktor und 2 die vom oberen Teil desselben ausgehende Abluftleitung. Im Reaktorboden 3 ist eine Einbringöffnung 4 vorgesehen, durch welche das zu behandelnde Gut, also die in Erdölbitumen beliebiger Härte umzuwandelnden weichen Erdöldestillationsrückstände, in den Reaktor eingepumpt werden. Der Abzug des geblasenen Gutes kann durch eine ebenfalls im Boden 3 vorgesehene Ablauföffnung 5 erfolgen. Mit 6 ist die im unteren Teil des Reaktors 1 mündende Blaseluftzuleitung bezeichnet, über deren Ende 7 sich das als Diapergierturbine ausgebildete Rührwerk 8 befindet, das über eine Welle 9 antreibbar ist. In den unteren Teil des Reaktors 1 ist ein zur Trennung der beiden TeiletrömeIn Fig. 1, 1 is the cylindrical blower reactor and 2 is the exhaust duct extending from the upper part of the same. In the reactor bottom 3, a feed opening 4 is provided through which the material to be treated, so the Soft petroleum distillation residues to be converted into petroleum bitumen of any hardness, pumped into the reactor will. The blown material can be withdrawn through a drain opening 5 also provided in the base 3. With 6 the opening in the lower part of the reactor 1 blast air supply line is designated, over the end 7 of which designed as a diapering turbine agitator 8 is located, which can be driven via a shaft 9. In the lower part of the reactor 1 is one for separating the two partial flows

1 0 9 8 ? 3 / 1 G 3 51 0 9 8? 3/1 G 3 5

a und t dienender, mit der Rührwerkswelle 9 koaxialer Dispergiertopf 10 eingesetzt, in dessen trichterartig nach oben verlaufendem Boden 11 eine Durchtrittsöffnung vorgesehen ist. Das Rührwerk 8 ist dabei innerhalb des Dispergiertopfes 10 unmittelbar über der Durchtrittsöffnung 12 abgeordnet. Der feste Teil 13 des als Dispergierturbine ausgebildeten Rührwerkes S ist am Boden 1 des Dispergiertopfes 10 befestigt.a and t serving, with the agitator shaft 9 more coaxial Dispersion pot 10 used, in its funnel-like upwardly extending bottom 11 a passage opening is provided. The agitator 8 is within the Dispersion pot 10 directly above the passage opening 12 seconded. The fixed part 13 of the as a dispersing turbine formed agitator S is attached to the bottom 1 of the dispersion pot 10.

In den Reaktor 1 wird über die Blaseluftzuleitung Luft bloß unter Überwindung des durch die Bitumensäule gegebenen hydrostatischen Druckes grobblasig eingebracht und durch das Rührwerk 8 fein verteilt, wobei sich ein aufsteigender, luftreicher Teilstrom a und ein absteigender, luftfreier bzw. luftarmer Teilstrom b bildet. Dabei wird nur der aufsteigende Teilstrom a gerührt. Im Rührbereich werden die beiden Teilströme a und fc durch den Dispergiertopf 10 voneinander getrennt geführt. Durch das geringere •zu rührende Volumen ist eine erhebliche Energieeinsparung gegeben, ohne daß dadurch die Qualität des geblasenen Gutes beeinträchtigt wird.In the reactor 1, air is introduced in coarse bubbles via the blast air supply line, simply by overcoming the hydrostatic pressure given by the bitumen column and finely distributed by the agitator 8, an ascending, air-rich partial flow a and a descending, air-free or low-air partial flow b being formed. Only the ascending substream a is stirred. In the stirring area, the two substreams a and fc are passed through the dispersion pot 10 separately from one another. The lower volume to be stirred results in considerable energy savings without impairing the quality of the blown material.

Gemäß dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 sind im Reaktor 21 , dessen Abluftleitung mit 22 , dessen Boden mit 23 , und dessen Einbring-bzw. Auslauföffnung mit 24 bzw. 25 bezeichnet ist, mehrere, koaxial übereinander angeordnete, mit ihren Wandungen 34 aneinander anschließende Dispergiertöpfe 30, 35t 36 vorgesehen, deren Böden 31, 37» 3β trichterförmig nach oben verlaufen und Durchtrittsöffnungen 32, 39, 40 aufweisen. Die Blaseluftzuleitung 26 mündet dabei unterhalb der Durchtrittsöffnung 32 des untersten Dispergiertopfes 30 in den Reaktor 21 In jedem der Dispergiertöpfe 30, 35» 36 ist ein Rührwerk 28 bzw. 41 bzw. 42 vorgesehen, wobei alle Rührwerke über eine gemeinsame Welle 29 antreibbar sind. Die festen Teile der Rührwerke sind an den Topfboden 31, 37, 38 angebracht.According to the embodiment of FIG. 2 are in the reactor 21, whose exhaust line with 22, whose Bottom with 23, and its introduction or. Outlet opening with 24 and 25, respectively, several, coaxially one above the other arranged, with their walls 34 adjoining dispersion pots 30, 35t 36 are provided, the Bottoms 31, 37 »3β run upwards in a funnel shape and Have passage openings 32, 39, 40. The blown air supply line 26 opens into the reactor 21 below the passage opening 32 of the lowermost dispersion pot 30 An agitator 28 or 41 or 42 is provided in each of the dispersion pots 30, 35 »36, with all agitators above a common shaft 29 can be driven. The fixed parts of the agitators are attached to the bottom of the pot 31, 37, 38.

1 Ü9TW.W 11 Ü9TW.W 1

Die in den Reaktor 21 über die Blaseluftzuleitung eingebrachte Luft wird durch das Rührwerk 28 fein verteilt, wobei die dadurch gebildete Bitumen-Luft-Dispersion im Dispergiertopf 30 aufsteigt. Die gebildeten, kleinen Durchmesser aufweisenden Luftblasen gelangen zum Boden 37 des nächst höherliegenden Dispergiertopfes 35 » wo sie zu verhältnismäßig großen Luftsacken verschmolzen werden, die sich über den trichterförmig aufwärteverlaufenden Boden zur Durchtrittsöffnung 39 wälzen, um zum als Redispergierturbine ausgebildeten Rührwerk 41 des Dispergiertopfes 35 zu gelangen, wo sie wieder in feine Bläschen zerteilt, also rediBpergiert, werden. Im Dispergiertopf 35 und darauffolgend im Dispergiertopf 36 wiederholen sich die geschilderten Vorgänge. Die im Dispergiertopf 36 aufsteigende Bitumen-Luft-Dispersion übersteigt den Rand 43 des obersten Dispergiertopfes, wobei an der Oberfläche des Reaktorinhalts die Luft abgeschieden wird, wodurch luftarmes bzw. luftfreies Bitumen vorliegt, das in dem zwischen der Reaktorinnenwandung und den Dispergiertopfen befindlichen Ringraum 44 abwärts strömt, um im unteren Bereich des Reaktors wieder begast zu werden.The air introduced into the reactor 21 via the blown air supply line is finely distributed by the agitator 28, the bitumen-air dispersion thus formed rising in the dispersion pot 30. The formed, small diameter containing air bubbles reach the bottom 37 of the next higher-lying dispersion pot 35 'where they are fused to form relatively large air pockets, which over the funnel-shaped upward running floor to Roll through opening 39 in order to reach the agitator 41 of the dispersing pot 35, which is designed as a redispersing turbine to get where it is again divided into fine bubbles, that is redispersed. The above are repeated in the dispersion pot 35 and subsequently in the dispersion pot 36 Operations. The bitumen-air dispersion rising in the dispersion pot 36 exceeds the edge 43 of the uppermost one Dispersion pot, whereby the air is separated on the surface of the reactor contents, whereby air-poor or air-free Bitumen is present, which is located in the annular space 44 located between the inner wall of the reactor and the dispersion pots flows downwards in order to be gassed again in the lower region of the reactor.

Wie bereits erwähnt, lassen sich durch eine solche Ausbildung die reaktionstragen bzw. reaktionstoten Zonen fast völlig eliminieren.As already mentioned, such a design allows the reactive or non-reactive zones almost completely eliminate it.

Im folgenden wird noch das Ergebnis von Vergleichsversuchen wiedergegeben.The following is the result of comparative tests reproduced.

a) In einem nach dem letzten Stand der Technik ausgerüsteten Blasereaktor mit einem als Dispergierturbine ausgebildeten Rührwerk für die Verteilung der Frischluft und einer Redispergierturblne ist der Leietungsbedarf während des Blasens bei einer Umfangsgeschwindigkeit der Turbinenräder von 4,6 a/seca) In a state-of-the-art blower reactor with an agitator designed as a dispersing turbine for the distribution of fresh air and a redispersion turbine is the power requirement during of blowing at a peripheral speed of the turbine wheels of 4.6 a / sec

^Lm " ²⁵»° ^kW· ^L m " ²⁵ » ° ^kW

1 U 9 ο ν ;.i / 16 3 51 U 9 ο ν; .i / 16 3 5

Der Ausstoß des Reaktors beim Verblasen von Weichbitumen B 200 (Erweichungspunkt Ring und Kugel: 39°C, Penetration bei 25°C: 200 1/10 mm) auf ein Mittelbitumen B 85 (Erweichungspunkt: 47°0, Penetration bei 25°Cs 85 1/10 mm) bei einer Reaktionstemperatur von 250⁰C war 9500 kg je Tag und Tonne Reaktorinhalt.The output of the reactor when blowing soft bitumen B 200 (softening point ring and ball: 39 ° C, penetration at 25 ° C: 200 1/10 mm) to a medium bitumen B 85 (softening point: 47 ° 0, penetration at 25 ° Cs 85 1/10 mm) at a reaction ^{temperature of 250 °} C. was 9500 kg per day and ton of reactor content.

b) In einem erfindungsgemäß mit drei Dispergiertöpfen (eine irisehluft-Dispergierturbine und zwei Redispergierturbinen) ausgestatteten Reaktor ist der Leistungsbedarf während dee Blasens bei gleicher Umfangsgeschwindigkeit der Turbinenräder (4,6 m/sec)b) In one according to the invention with three dispersion pots (one iris air dispersing turbine and two redispersing turbines) equipped reactor is the power requirement during the blowing with the same peripheral speed of the Turbine wheels (4.6 m / sec)

L_m - 15,8 kW, also je Turbine 5»5 kV.L _m - 15.8 kW, i.e. 5 »5 kV per turbine.

Der Ausstoß dieses erfindungsgemäß mit drei Dispergiertöpfen ausgestatteten Reaktors beim Verblasen von Weichbitumen B 200 wurde, bei gleichem Prozeß wie unter a) beschrieben, mit 156ΟΟ kg je Tag und Tonne Reaktorkniialt bestimmt.The output of this reactor, equipped according to the invention with three dispersion pots, when blowing soft bitumen B 200 was determined with the same process as described under a), with 156ΟΟ kg per day and ton of reactor niialt.

1 ü 3 <; '<"'. / I b 31 ü 3 <;'<"'. / I b 3

Claims (5)

PATENTANSPRÜCHE xPATENT CLAIMS x 1. Bitumenblasverfahren, bei welchem die Blaseluft in den unteren Teil des Reaktors eingebracht und durch Eühren fein verteilt wird, wobei sich ein aufsteigender, luftreicher und ein absteigender, luftfreier bzw. luftarmer Teilstrom bildet, dadurch gekennzeichnet, daß lediglich der luftreiche, aufsteigende Tellstrom gerührt wird.1. Bitumen blowing process in which the blast air is introduced into the lower part of the reactor and finely distributed by stirring, forming an ascending, air-rich and a descending, air-free or low-air partial flow, characterized in that only the air-rich, ascending partial flow is stirred will. 2. Bitumenblaaverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet» daß der luftreiche, aufsteigende Teilstrom vom luftfreien bzw. luftarmen, absteigenden Teilstrom, insbesondere im Rührbereich, getrennt geführt wird.2. Bitumen blue process according to claim 1, characterized in that »the air-rich, ascending partial flow is guided separately from the air-free or low-air, descending partial flow, in particular in the stirring area. 3. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2, mit eingebautem Rührwerk, dadurch gekennzeichnet, daß das Rührwerk (8) innerhalb eines zur Tx^ennung der beiden -Teilströme (a,b) dienenden Dispergiertopfes (10) angeordnet 1st, wobei die Blaseluftzuleitung (6) in den Blase reaktor (1) unterhalb einer, im* trichterförmig nach oben verlaufenden Boden (11) des Dispergiertopfes (10) vorgesehenen Durchtrittsöffnung (12) einmündet.3. Device for carrying out the method according to claim 2, with built-in agitator, characterized in that the agitator (8) is arranged within a dispersion pot (10) serving to Tx ^ separation of the two partial flows (a, b), the blown air feed line (6) opens into the bubble reactor (1) below a through opening (12) provided in the bottom (11) of the dispersion pot (10) which runs upwards in the form of a funnel. 4. Einrichtung nach Anspruch 3 t dadurca zeichnet. daß das Rührwerk (8) unmittelbar über der Durchtrittsöffnung (12) angeordnet ist.4. Device according to claim 3 t dadurca draws . that the agitator (8) is arranged directly above the passage opening (12). 5. Einrichtung nach Anspruch 3» gekennzeichnet durch mehrere, koaxial übereinander angeordnete, nit ihren Wandungen (3^) aneinander anschließende Disperglertöpfe (30,35*36) mit in ihren trichterförmig nach oben verlaufenden Böden (31» 37138) vorgesehenen Durchtritteöffnungen (32,39,40), wobei in jedem Dispergiertopf ein Rührwerk (28 bzw. 41 bzw. 42) vorgesehen ist und alle Rührwerke (28,41,42) über eine gemeinsame Welle (29) antreibbar sind.5. Device according to claim 3 » characterized by several, coaxially arranged one above the other, with their walls (3 ^) adjoining Dispergler pots (30,35 * 36) with through-openings (32, 32, 39, 40), with an agitator (28 or 41 or 42) being provided in each dispersion pot and all agitators (28, 41, 42) being drivable via a common shaft (29). 109823/1635109823/1635