Спосіб одержання водно-бітумної емульсії

Спосіб одержання водно-бітумної емульсії, при якому рідкий бітум емульгують у суміші води з рідкими компонентами емульсії, який відрізняється тим, що суміш води з рідкими компонентами емульсії попередньо емульгують перепуском під тиском через отвори диспергуючої решітки Винахід відноситься до механізації дорожньобудівельних робіт і стосується засобів і способів одержання дорожніх водно-бітумних емульсій, які використовують у якості в'язкого чи плівкоутворювального матеріалу при будівництві і ремонті автомобільних доріг Відомо, ЩО емульсіями називають дисперсні системи, у яких одна рідина (фаза) у виді дрібних крапель диспергована (роздроблена) в ІНШІЙ рідині (середовище), що не змішується з нею (И М Грушко и др Дорожно-строительные материалы М Транспорт, 1991, с 208) Дорожні водно-бітумні емульсії являють собою рідини, одержувані шляхом диспергування рідкого бітуму в суміші води з рідкими компонентами емульсії, утворення і СТІЙКІСТЬ емульсії досягаються введенням у неї спеціальних емульгаторів - поверхнево-активних речовин (там же, с 208-211) ВІДПОВІДНО ДО ГОСТ 18659-81 Емульсії бітумні дорожні Технічні умови, СТІЙКІСТЬ емульсій є одним з основних показників, що характеризують можливості збереження готового продукту (п 2 8) і його транспортування (п 2 9), зокрема, іспит емульсії струшуванням протягом двох годин при відсутності її необоротного поділу (п 5 8), що свідчить про прийнятну якість емульсії, еквівалентно її транспортуванню на відстань до 100км Флокуляція часток бітуму водно-бітумної емульсії і її необоротний поділ при струшуванні, зв'язаному з транспортуванням, і с основною причиною того, що установки для одержання водно-бітумної емульсії проектуються як мобільні, здатні слідувати за фронтом робіт, не відстаючи від нього більш, ніж на 100км Відома установка ДС-71 для готування воднобітумних емульсій, що включає диспергатор механічного типу, що представляє собою набір рухливих і нерухомих дисків із крильчаткою, у якому рідкий бітум диспергується у водяному розчині емульгатора, водяний розчин емульгатора одержують в установці змішуванням гарячої води і концентрованого розчину емульгатора в змішувачі черв'ячного типу (С М Полосин-Никитин Механизация дорожных работ М Транспорт, 1974, с 102104) У ВІДОМІЙ установці, таким чином, реалізується спосіб одержання водно-бітумної емульсії, при якому рідкий бітум емульгують у водяному розчині емульгатора Ці Ж, власне кажучи, ознаки технології одержання емульсії притаманні і запропонованому способу Емульсія, одержувана у ВІДОМІЙ установці, імовірно, задовольняє вимогам по її СТІЙКОСТІ, зазначеним у згаданому вище стандарті ГОСТ 18659-81 Емульсії бітумні дорожні Технічні умови Відома установка безперервної дії для одержання водно-бітумної емульсії шведської фірми AKZO Nobel (проспект додається) Установка включає колоїдний млин, у якому рідкий бітум диспергується в суміші води з рідкими компонентами емульсії, підготовка зазначеної суміш і здійснюється циркуляцією води з рідкими компонентами емульсії через статичний міксер і одне з відділень здвоєного резервуара суміші Таким чином, у ВІДОМІЙ установці реалізований спосіб одержання водно-бітумної емульсії, при якому рідкий бітум емульгують у суміші води з рід о (О ю 51601 кими компонентами емульсії Зазначені ознаки відомої технології одержання водно-бітумної емульсії притаманні і запропонованому способу, спосіб, реалізований у зазначеній шведській установці, є прототипом запропонованого Відомо, ЩО за рахунок мінімальної дисперсності і вузького розкиду розміру часток емульсії на виході колоїдного млина, емульсія, одержувана на устаткуванні Akzo Nobel більш стабільна, ніж у конкурентів, значення стабільності (СТІЙКОСТІ при збереженні) - від 2-3 тижнів до 6 МІСЯЦІВ у залежності від процентного вмісту емульгатора і дотримання умов збереження (Інтернет повідомлення «Бітумні емульсії» від 17 01 2002) Дані про СТІЙКІСТЬ при транспортуванні емульсії, отриманої на устаткуванні шведської фірми Akzo Nobel, відсутні, однак, судячи з повідомлення журналу «Будівельна техніка і технологія» № 4 (8), серпень 2000 р фірма уклала угоду з Адміністрацією Східного АО м Москви на впровадження технології бітумної емульсії для укладання і ремонту дорожніх покрить, зазначена обставина свідчить про те, що якість бітумних емульсій, одержуваних на установках фірми Akzo Nobel, відповідає вимогам згаданого вище стандарту ГОСТ 18659-81 і в частині СТІЙКОСТІ емульсії при транспортуванні (Інтернет повідомлення «Дорожній проект у Москві», додається) В основу винаходу поставлена задача удосконалення способу одержання водно-бітумної емульсії шляхом додаткової обробки суміші води з рідкими компонентами емульсії для того, щоб забезпечити тонке диспергування не змішуються з водою рідких компонентів емульсії у воді, а також більш рівномірне по об'єму суміші розподіл емульгатора, стабілізатора та ш Установка, що реалізує пропонований спосіб одержання водно-бітумної емульсії, показана на прикладених кресленнях, на яких фіг 1 - приводить схему установки, фіг 2 - вузол А по фіг 1, фіг 3 - вузол Б по фіг 1 Установка (див фіг 1) містить два ідентичних по конструкції вузла А и Б, кожний з яких являє собою струминний насос з диспергуючою решіткою на виході, при цьому перший вузол - А - забезпечує одержання готового продукту воднобітумної емульсії, другий вузол - Б - одержання емульгованої суміші води з рідкими компонентами емульсії Вузол А (див фіг 2) містить струминний насос 1 з камерою 2 змішання і дифузором 3, диспергуючу решітку 4 і трубопровід 5 видачі емульсії, до вхідного напірного патрубка 6 струминного насоса 1 приєднаний трубопровід 7 подачі рідкого бітуму, до вакуумного вхідного патрубка 8 насоса - трубопровід 9 подачі емульгованої суміші води з рідкими компонентами від вузла Б Вузол Б (див фіг 3) містить струминний насос 10 з камерою 11 змішання і дифузором 12, диспергуючу решітку 13 і трубопровід 9 емульгованої суміші води з рідкими компонентами, до вхідного напірного патрубка 14 струминного насоса 10 приєднаний трубопровід 15 подачі води, до вакуумного вхідного патрубка 16 насоса - трубопроводи 17 подачі рідких компонентів емульсії Трубопроводами 17 забезпечується подача дозованих кількостей рідких компонентів від ротаметрів 18 (див фіг 1), розміщених поруч з видатковими баками 19 рідких компонентів суміші Вузли і комунікації установки, що забезпечують подачу дозованої КІЛЬКОСТІ рідкого бітуму, виконані такими, що обриваються, і обладнані зовнішньою теплоізоляцією Диспергуючі решітки 4 і 13, у вузлах А и Б ВІДПОВІДНО, виконані ідентично і являють собою поверхні, переважно, у формі коаксіальної труби, перфорованої отворами діаметром до Юмкм, через які суміші продавлюються напором насосів подачі води і рідкого бітуму Працює установка в такий спосіб Ротаметрами 18 установлюють необхідні по рецептурі витрати рідких компонентів емульсії і води, що надходять у вузол Б установки, вода, витікаючи з великою швидкістю із сопла струминного насоса 10, створює вакуум в області вакуумного входу 16, завдяки чому рідкі компоненти надходять у струминний насос 10, перемішуються з водою в камері 11 змішання, суміш, пройшовши дифузор 12, продавлюється через отвори диспергуючої решітки 13 Таким чином, на виході вузла Б одержують емульговану суміш води з рідкими компонентами (емульгатором, розріджувачем, стабілізатором та ш ), у тому числі з тими, що не змішуються з водою, такими, як гас Емульгована водяна суміш трубопроводом 9 подасться на вакуумний вхід 8 (вузол А) струминного насоса 1, підсмоктується за рахунок вакууму, створюваного напірним струменем рідкого бітуму, що витікає із сопла струминного насоса 1, і перемішується з бітумом у камері 2 змішання, пройшовши дифузор 3, суміш рідкого бітуму й емульгованої водяної суміші продавлюється через отвори диспергуючої решітки 4, утворюючи на виході вузла А кінцевий продукт - водно-бітумну емульсію Швидкорозпадна водно-бітумна емульсія, яка здобута на описаній вище установці пропонованим способом, була випробувана на СТІЙКІСТЬ при збереженні - протягом 3 МІСЯЦІВ і на СТІЙКІСТЬ при струшуванні - протягом 300 годин, необоротного поділу емульсії по закінченні зазначеного періоду в обох видах ІСПИТІВ не відбулося Водно-бітумна емульсія, отримана по запропонованому способу, мас підвищену СТІЙКІСТЬ при збереженні і транспортуванні завдяки тому, що емульгування води з рідкими добавками перепуском під тиском через отвори диспергуючої решітки забезпечує тонке диспергування добавок, що не змішуються з водою, і більш рівномірний розподіл по об'єму суміші емульгатора, стабілізатора та ін , при диспергуванні рідкого бітуму в такому середовищі адсорбція емульгатора на поверхні крапель бітуму відбувається відразу по їх утворенні, чим запобігається флокуляція часток бітуму 51601 Б А 9 Б Фіг. ї. Фіг. 2. ФІг. З, 51601 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна ( 0 4 4 ) 4 5 6 - 2 0 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71