Спосіб приготування бітумних емульсій

Спосіб приготування бітумних емульсій шляхом механічного емульгування розігрітого до 140160°С бітуму у водному розчині емульгатора, який відрізняється тим, що у розігрітий бітум додатково вводять розчинник та модифікатор, а безпосередньо емульгування здійснюють в режимі пдродинамічної кавітації у кавітаційному пристрої, створюючи на вході до його робочої камери тиск 0,6-0,7Мпа шого забезпечення протидіючої коалесценції стабілізації Окрім того конструктивна складність, металота енергоємність таких емульсійних машин негативно впливає на економічну ДОЦІЛЬНІСТЬ використання описаного способу Основою винаходу є задача удосконалення способу виготовлення бітумних емульсій, в якому особливості виконання його основних технологічних операцій дають змогу не тільки суттєво підвищити ефективність процесу емульгування і таким чином поліпшити якість продукту, але й зробити сам процес менш енерговитратним та спростити його обслуговування Означена задача вирішується тим, що в способі приготування бітумних емульсій шляхом механічного емульгування розігрітого до 140 - 160°С бітуму у водному розчині емульгатора, згідно з винаходом, у розігрітий бітум додатково вводять розчинник та модифікатор, а безпосередньо емульгування здійснюють в режимі гідродинамічної кавітації у кавітаційному пристрої, створюючи на вході до його робочої камери тиск у 0,6 - 0.7МПА Для здійснення пропонуємого способу використовують технологічну установку, схема якої зображена на фіг Установка містить ємність 1 для приготування водного розчину емульгатора з системою підігрівання 1 1 , кавітаційний пристрій 2, ємність 3 для підготовки бітуму з системою підігрівання З1, водяний насос 4, бітумний - насос 5, об'ємні дозатори 6, запірну арматуру 7, контрольно-вимірювальні прилади 8 для здійснення контролю параметрів технологічного процесу Спосіб можна реалізувати, використовуючи такі матеріали 00 со ю 53879 - нафтові дорожні бітуми, що відповідають вимогам ГОСТ 22245-90, - емульгатори - ПАР типу вищих аліфатичних амінів, або їх солей - для катіонних емульсій, або ПАР типу вищих природних чи синтетичних карбонових кислот жирного ряду, або їх натрієвих солей - для аніонних емульсій, - соляну кислоту - ДСТУ 2904 - або їдкий натр ГОСТ 2263-90, - органічні розчинники, наприклад, гас, - модифікатори, наприклад, "Диамин OLB", - воду технічну, жорсткість якої не повинна перевищувати бмГ-екв /л Спосіб здійснюють у такій ПОСЛІДОВНОСТІ У ємність 3 подають необхідну КІЛЬКІСТЬ бітуму, де його розігрівають в залежності від марки до 140 - 160°С, потім вводять у необхідній КІЛЬКОСТІ розчинник та модифікатор для поліпшення здатності бітуму до емульгування та покращення адгезії готової емульсії, після чого суміш за допомогою зворотної дії бітумного насоса 5 ретельно перемішують на протязі 20 - ЗО хвилин Одночасно з підготовкою бітуму здійснюють приготування водного розчину емульгатора, для чого ємність 1 наповнюють водою, підігрівають її до 50 - 70°С, а потім додають віддозовані у необхідній КІЛЬКОСТІ емульгатор та розчин соляної кислоти, якщо готують катіонну емульсію, або їдкий натр - для аніонної емульсії Отриманий розчин теж перемішують за допомогою насоса 4 на протязі 1 0 - 1 5 хвилин При цьому необхідно зауважити, що температуру бітуму і розчину емульгатора призначають таким чином, щоб сумарна температура не перевищувала 200°С, бо якщо цього не дотримуватись, за рахунок підвищення тиску насичених парів може статись спінення суміші і викидання її з емульсійної машини Підготовлені таким чином бітум і розчин емульгатора за допомогою насосів 4,5, змішуючись надходять до робочої камери кавітаційного пристрою 2 у вигляді швидкісного потоку з тиском у 0,6 - 0,7Мпа, що забезпечує енергію, необхідну для збудження процесу кавітації Цей інтервал тиску є оптимальним для забез печення необхідного ступеню подрібнення бітуму, бо зміна його нижньої границі в сторону зменшення суттєво знижує інтенсивність енергетичного впливу на систему, що негативно впливає на якість продукту, а підвищення тиску вище 0,7Мпа для даного середовища є технічно недоцільним Потрапляючи до робочої камери кавітаційного пристрою, потік рідини за допомогою завихрювачів, жорстко закріплених у середині його корпусу, отримує додатковий енергетичний імпульс і набуває турбулентного характеру, створюючи пульсуючу суперкаверну, в зоні замикання якої генерується поле кавітаційних мікробульбашок, які, попадаючи в зону нормального тиску, руйнуються з утворенням надшвидкісних мікрострумочків Ці струмочки, стикаючись з твердою поверхнею, генерують значний ударний тиск, під дією якого відбувається ефективне подрібнення бітуму на мікрокраплини із обширною поверхнею, на якій активно адсорбуються молекули емульгатора, що формують електичний та енергетичний бар'єри між краплинами бітуму, перешкоджаючи їх коалесценції Таким чином, лише за лічені секунди механічна суміш бітуму та розчину емульгатора набуває властивостей високоякісної стабільної емульсії, яка може зберігатись без виникнення плівки та осаду значно довше, ніж емульсії, виготовлені за відомими способами, а її плівка має практично 100% зчеплення з поверхнею мінерального матеріалу Окрім цього, і це є не менш важливим, пропонуємий спосіб передбачає використання більш простих за конструкцією, але суттєво ефективніших емульгуючих пристроїв, що робить процес виготовлення бітумних емульсій менш матеріалета енерговитратними і значно спрощує його обслуговування Джерела інформації 1 А С СССР №1721064, Мкл 5 CO8L95/00, СО8К 5/00, 1992, Бюл №11 2 Технические указания по приготовлению и применению дорожных эмульсий ВСН 115-75, Минтрансстрой - М «Транспорт», 1976, 76с Фіг. ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236-47-24