Спосіб видобування бітуму з бітумовмісних матеріалів

1. Спосіб видобування бітуму з бітумовмісних матеріалів, при виконанні якого бітумовмісний матеріал завантажують у металеву корзину, яку поміщають у герметичний бак для нагріву і розплавлення бітумовмісного матеріалу, розігрівають завантажений бітумовмісний матеріал циркулюючим гарячим повітрям, що нагрівається за допомогою теплогенератора, а після закінчення виплавки і накопичення розплавленого бітуму в нижній частині герметичного бака зливають його через зливний патрубок у приймальні ємності, а корзину із залишками видаляють для розвантаження, який відрізняється тим, що після завантаження у герметичний бак корзини з бітумовмісним матеріалом здійснюють попереднє розігрівання завантаженого бітумовмісного матеріалу за допомогою підведення до порожнини бака гарячих газів, що відводяться від рідинно- або газопаливної печі, із забезпеченням часткового окислення бітумовмісного матеріалу при обмеженому надходженні зовні в герметичний бак кисневмісного повітря, а після розігріву бітумовмісного матеріалу до температури, що дорівнює або близька до температури його самозаймання припиняють підведення до порожнини герметичного бака гарячих газів і перекривають до нього доступ зовні кисневмісного повітря, а необхідну для розплавлення бітуму температуру в порожнині бака надалі підтримують за допомогою циркуляції у порожнині бака гарячого повітря, що нагрівається за допомогою теплогенератора. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що попереднє розігрівання завантаженого у бак бітумо U 2 UA 1 3 зяться, фактично, на несанкціоновані звалища. Бітумні відходи є серйозним джерелом забруднення ґрунту, підземних і поверхневих вод, при їх горінні відбувається забруднення повітряного басейну. Є відомим спосіб видобування бітуму з бітумовмісних матеріалів, при виконанні якого бітумовмісний матеріал завантажують у металеву корзину, яку поміщають у герметичний бак для нагрівання і розплавлення бітумовмісного матеріалу, розігрівають завантажений бітумовмісний матеріал циркулюючим гарячим повітрям, що нагрівається за допомогою теплогенератора, до якого надходить тепло з печі, що працює на твердому паливі, а після закінчення виплавки і накопичення розплавленого бітуму в нижній частині бака здійснюють його злив через зливний кран в приймальні ємності, а корзину із залишками видаляють для розвантаження (див. статтю Bеликосельский Д.М., Грищенко А.Д., ЧП "ВЕЛСАМ" (Севастополь) Раков А.А. «Утилизация отходов мягких битумных кровель» на веб-сайті ). Цей спосіб є найближчим аналогом до способу, що заявляється. Спільними ознаками відомого способу і способу, що заявляється, є наступна сукупність суттєвих ознак «Спосіб видобування бітуму з бітумовмісних матеріалів, при виконанні якого бітумовмісний матеріал завантажують у металеву корзину, яку поміщають у герметичний бак для нагрівання і розплавлення бітумовмісного матеріалу, розігрівають завантажений бітумовмісний матеріал циркулюючим гарячим повітрям, що нагрівається за допомогою теплогенератора, а після закінчення виплавки і накопичення розплавленого бітуму в нижній частині герметичного бака здійснюють його злив через зливний кран в приймальні ємності, а корзину із залишками видаляють для розвантаження». Недоліком відомого способу є значний час розігрівання завантажених в герметичний бак відходів бітумної покрівлі, так як розігрів бітумної покрівлі і розплавлення бітуму здійснюється лише за допомогою тепла, що надходить від повітродувки, яка встановлена назовні герметичного бака і сполучена з його порожниною двома з'єднуючих трубопроводів, через які здійснюється рециркуляція нагрітого повітря. Відомий спосіб економічно вигідно використовувати для видобування бітуму з бітумовмісних матеріалі з процентним вмістом бітуму, переважно, не менше 40 %. Задачею корисної моделі, що заявляється, є усунення недоліків відомого способу, а саме створення способу утилізації бітуму з бітумовмісних матеріалів, який дає змогу значно скоротити час на нагрівання завантаженого в технологічну установку бітумовмісного матеріалу до температури вище температури плавлення бітуму, що підвищує продуктивність видобування бітуму з бітумовмісних матеріалів. Поставлена задача вирішується за допомогою способу видобування бітуму з бітумовмісних матеріалів, при виконанні якого бітумовмісний матеріал завантажують у металеву корзину, яку поміщають 57795 4 у герметичний бак для нагріву і розплавлення бітумовмісного матеріалу, розігрівають завантажений бітумовмісний матеріал циркулюючим гарячим повітрям, що нагрівається за допомогою теплогенератора, а після закінчення виплавки і накопичення розплавленого бітуму в нижній частині герметичного бака зливають його через зливний патрубок у приймальні ємності, а корзину із залишками видаляють для розвантаження, при здійсненні якого згідно з корисною моделлю після завантаження у герметичний бак корзини з бітумомістким матеріалом здійснюють попереднє розігрівання завантаженого бітумовмісного матеріалу за допомогою підведення до порожнини бака гарячих газів, що відводяться від рідинно- або газопаливної печі, із забезпеченням часткового окислення бітумовмісного матеріалу при обмеженому надходженні зовні в герметичний бак киснемісткого повітря, а після розігріву бітумовмісного матеріалу до температури, що дорівнює або близька до температури його самозаймання припиняють підведення до порожнини герметичного бака гарячих газів і перекривають до нього доступ зовні киснемісткого повітря, а необхідну для розплавлення бітуму температуру в порожнині бака надалі підтримують за допомогою циркуляції у порожнині бака гарячого повітря, що нагрівається за допомогою теплогенератора. Зазначена сукупність суттєвих ознак способу, що заявляється, дозволяє значно скоротити час на нагрівання завантаженого в технологічну установку бітумовмісного матеріалу до температури вище температури плавлення бітуму, в наслідок чого підвищується продуктивність видобування бітуму з бітумовмісних матеріалів. Завдяки того, що розігрів завантаженого в герметичний бак бітумовмісного матеріалу за рахунок його часткового окислення триває малий проміжок часу, але при цьому досягається високий рівень температури, що підтримується надалі в герметичному баці без доступу в бак киснемісткого повітря (тобто без подальшого окислення бітумовмісного матеріалу), це дозволяє ефективно використовувати заявлений спосіб для видобування бітуму з бітумовмісних матеріалів з процентним вмістом бітуму 20 % і більше без погіршення якості видобутого бітуму. Бажано, коли попереднє розігрівання завантаженого в бак бітумовмісного матеріалу здійснюють за допомогою циркуляції гарячих газів, що відводяться від рідинно- або газопаливної печі, і одночасного нагрівання їх теплообмінними стінками теплогенератора, розміщеними у порожнині герметичного бака. Це дозволяє дуже швидко розпочати і провести короткочасний процес окислення бітумовмісного матеріалу для досягнення необхідної температури завантаженого бітумовмісного матеріалу. Бажано, коли бітумовмісний матеріал нагрівають у герметичному баці до температури не нижче, ніж температура самозаймання бітумовмісного матеріалу і підтримують цю температуру усередині герметичного бака за відсутності доступу зовні в порожнину герметичного бака киснемісткого повітря до закінчення виплавки бітуму, а злив розплавленого бітуму з бака в приймальні ємності здійс 5 нюють після припинення розігрівання і охолодження бака з розплавленим бітумом до температури нижче за температуру самозаймання бітуму. Дотримання зазначених температурних режимів при здійсненні способу дозволяє скоротити час розплавлення бітуму, а також запобігти його самозаймання під час зливання розплавленого бітуму у приймальні ємності. Охолоджування герметичного бака з розплавленим бітумом здійснюють природним чином або за допомогою примусового обдування повітрям зовнішніх стінок герметичного бака. При використанні як сировинного бітумовмісного матеріалу відходів м'яких покрівельних матеріалів попереднє розігрівання завантаженого у бак бітумовмісного матеріалу здійснюють до температури приблизно 250-350 °С і підтримують цю температуру до закінчення виплавлення бітуму, а злив розплавленого бітуму з бака в приймальні ємності здійснюють після охолодження бака з розплавленим бітумом до температури приблизно 180-200 °С. Це забезпечує найбільш оптимальні і безпечні технологічні температурні режими для здійснення способу при використанні для видобування бітуму відходів м'яких покрівельних матеріалів. Далі спосіб, що заявляється, буде детально описаний на прикладі роботи установки, зображеної на фігурах креслень, де: фіг. 1 - поперечний вертикальний перетин установки для видобування бітуму з бітумовмісних матеріалів; фіг. 2 - вид зверху установки, зображеної на фіг. 1, зі знятою верхньою знімною кришкою. Установка для видобування бітуму з бітумовмісних матеріалів містить бак 1 для нагрівання бітумовмісних матеріалів, який служить спільним корпусом установки. Бак 1 містить внутрішню порожнину 2, в якій розміщена, щонайменше одна, знімна металева корзина 3, призначена для завантаження і вивантаження бітумовмісних матеріалів, теплоізольовану знімну кришку 4, яка служить для закривання зверху доступу до внутрішньої порожнини 2 бака. Знімна металева кришка 4 утворює з верхньою частиною бака 1 гідравлічний затвор 5, що проходить по всьому периметру бака. Всередині порожнини 2 встановлений теплогенератор, що містить, щонайменше одну, металеву теплообмінну трубу 6, що простягнена крізь порожнину 2 бака за межами розміщення знімної металевої корзини 3, при цьому внутрішня порожнина теплообмінної труби 6 герметично відокремлена від порожнини 2 бака. На фіг. 1 зображений теплогенератор, який містить розміщену в порожнині 2 металеву піч 7, що працює на твердому паливі, при цьому металева теплообмінна труба 6 є відвідною димовою трубою печі 7 і одним кінцем герметично з'єднана з металевим корпусом 8 печі 7, а іншим кінцем виходить назовні за межі бака 1. Піч 7, що працює на твердому паливі, містить верхню топкову камеру 9 і нижню попільну (зольну) камеру 10. Входи 11 і 12 відповідно до топкової і попільної (зольної) камер печі 7 виведені на зовнішній бік стінки 13 бака 1, а 57795 6 самі камери 9 і 10 печі 7 і труба 6 герметично відокремлені від порожнини 2. Установка також містить рідиннопаливну або газову піч 14 для швидкого попереднього розігрівання завантаженого в бак бітумовмісного матеріалу, яка розміщена всередині порожнини 2 бака і стінки 15, 16 якої примикають до печі 7 і до внутрішнього боку стінки 17 бака 1, Відкритий вихід 18 печі 14 сполучений з порожниною 2 бака, в якій розміщена, щонайменше одна знімна металева корзина 3, а в боковій стінці 19 бака 1, протилежній розміщенню печі 14, виконаний відвідний канал 20, який облаштований запірною шиберною заслінкою 21. Всередині порожнини 2 бака на боковій стінці 19 біля зони проходження теплообмінної труби 6 встановлений повітроперемішувальний вентилятор 22, який виконаний як відсмоктувальний вентиляр, що містить відвідний нагнітальний патрубок 23, який з'єднаний з нагнітальним повітропроводом 24, вихід 25 якого розташований в нижній частині порожнини 2 бака. Відвідний нагнітальний патрубок 23 також з'єднаний з відвідним каналом 20, який містить зовні бака 1 запірну шиберну заслінку 21. В нижній частині порожнини 2 бака нижче рівня установлення знімної металевої корзини 3 (нижньої корзини, якщо декілька корзин встановлені одна на одну), але вище виходу 25 нагнітального повітропроводу 24 встановлений піддон 26 для приймання розплавленого бітуму, при цьому піддон 26 розташований з проміжком 27 до дна 28 бака для циркуляції повітря і з'єднаний зі зливним патрубком 29, що виведений назовні через дно 28 і містить зливний кран 30. В стінці 17 бака 1 виконане крізне вікно 31, яке призначене для введення в порожнину печі 14 рідиннопаливного або газового пальника 32, з'єднаного із зовнішнім паливопостачальним трубопроводом 33, що містить кран 34 для регулювання і перекривання подачі палива. Зовні на вході вікна 31 встановлена рухома заслінка 35, яка служить для повного або часткового перекривання вікна 31. Поверхні стінок металевої труби 6 і металевої печі 7 служать як теплообмінні стінки теплогенератора. Видобування бітуму за допомогою заявленого способу з використанням вищеописаної установки здійснюють наступним чином. При знятій верхній знімній кришці 4 в порожнину 2 завантажують корзини 3 з бітумовмісним матеріалом, наприклад відходами м'яких бітумних покрівель, які попередньо укладають в ці корзини. Після чого бак 1 зверху закривають знімною кришкою 4, яка герметично перекриває зверху доступ до порожнини 2 завдяки гідравлічному, зокрема водяному, затвору 5, і здійснюють розігрів завантаженого бітумовмісного матеріалу шляхом спалювання будь-якого твердого палива в печі 7, яке завантажують в топкову камеру 9 печі через вхід 11. Під час спалювання палива в печі 7 нагрівається її металевий корпус 8 і металева теплообмінна труба 6, яка є відвідною димовою трубою печі 7. Тепло, що відходить від стінок металевої теплообмінної труби 6 і металевого корпуса 8 печі 7 7, нагріває повітря в порожнині 2. Інтенсивному відведенню тепла від металевого корпуса 8 і металевої теплообмінної труби 6 та рівномірному нагріванню повітря всередині порожнини 2 сприяє працюючий повітроперемішуючий вентилятор 22, який забезпечує циркуляцію всередині порожнини 2 бака гарячого повітря, що нагріває завантажений в бак бітумовмісний матеріал. Після завантаження в герметичний бак 2 корзин 3 з бітумовмісним матеріалом також здійснюють попереднє швидке розігрівання завантаженого бітумовмісного матеріалу за допомогою підведення до порожнини 2 бака гарячих газів, що відводяться через вихід 18 рідинно- або газопаливної печі 14, із забезпеченням часткового окислення бітумовмісного матеріалу при обмеженому надходженні зовні в герметичний бак 1 киснемісткого повітря. Надходження киснемісткого повітря зовні в бак 1 забезпечують шляхом відкривання заслінок 35 і 20 і роботою всмоктувального вентилятора 22, який одночасно нагнітає захоплене повітря назовні через відкритий канал 20 і в нижню частину порожнини 2 під піддон 26 через повітропровід 24. Завдяки роботі вентилятора 22 здійснюється циркуляція гарячих газів, які відводяться від печі 14 та від зовнішніх поверхонь металевої теплообмінної труби 6 і металевого корпуса 8 печі 7. Завдяки циркуляції гарячих газів в порожнині 2 та під піддоном 26 здійснюється нагріванням завантаженого в бак 1 бітумовмісного матеріалу та нагрівання розплавленого бітуму в піддоні, що стікає в нього з корзин 3. Після розігріву бітумовмісного матеріалу до температури, що дорівнює або трохи вище температури самозаймання бітуму, припиняють підведення до порожнини герметичного бака 1 гарячих газів від печі 14 шляхом припинення подачі палива до пальника 32 і перекривають зовні доступ до бака 1 киснемісткого повітря шляхом перекривання каналу 20 запірною шиберною заслінкою 21 та закриванням заслінкою 35 вікна 31. Надалі цей 57795 8 рівень температури в порожнині бака підтримують за допомогою циркуляції в порожнині бака гарячого повітря, що нагрівається лише за допомогою теплогенератора, утвореного теплообмінною металевою трубою 6 і металевою піччю 7, що працює на твердому паливі, і за відсутності доступу зовні в порожнину 2 бака киснемісткого повітря до закінчення виплавки бітуму. Після закінчення виплавки бітуму і накопичення його у піддоні 26 нагрівання бака 1 припиняють. Після припинення розігрівання і охолодження бака 1 з розплавленим бітумом до температури нижче, ніж температура самозаймання бітуму, розплавлений бітум зливають з піддона 26 у приймальні ємності (на кресленнях умовно не показані) через зливний патрубок 29 при відкритому положенні крана 30. Охолодження бака 1 може бути відбуватися природним чином, або за допомогою примусового обдуванням повітрям зовнішніх стінок бака 1. При використанні як сировинного бітумовмісного матеріалу відходів м'яких покрівельних матеріалів попереднє розігрівання завантаженого у бак 1 бітумовмісного матеріалу здійснюють до температури приблизно 250-350 °С і підтримують цю температуру до закінчення виплавки бітуму, а злив розплавленого бітуму з бака в приймальні ємності здійснюють після охолодження бака з розплавленим бітумом до температури приблизно 180-200 °С. При виконанні способу температуру в баці 1 контролюють за допомогою встановлених всередині бака термопар. Після закінчення зливання бітуму з піддона 2, зливний кран 30 закривають, знімають знімну кришку 4 з корпуса 1 і видаляють з порожнини 2 корпуса корзини З із залишками для вивантаження, а в порожнину 2 установлюють нові корзини 3 з бітумовмісним матеріалом. Після чого робочий цикл повторюють. 9 Комп’ютерна верстка І.Скворцова 57795 Підписне 10 Тираж 23 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601