一种用于制备硫磺改性沥青混合料的装置及其使用方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于制备硫磺改性沥青混合料的装置及其使用方法，所述装置包括复合拌料仓、沥青存储仓、集料存储仓与尾气净化装置；所述方法包含以下步骤：S1：加入欠量H2S抑制剂，制备硫磺改性剂；S2：硫磺改性沥青制备；S3：混合料制备；S4：判断抑制剂失效时刻，补足新的H2S抑制剂；S5：尾气净化；S6：设备清洁。与传统方法与装置相比，本发明专利技术通过提供一种一体式制备装置，避免多次换炉；通过沥青存储仓的油

【技术实现步骤摘要】
一种用于制备硫磺改性沥青混合料的装置及其使用方法

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[0001]本专利技术涉及改性沥青混合料制备领域，具体涉及一种用于制备硫磺改性沥青混合料的装置及其使用方法。

技术介绍
：
[0002]进年来，我国高等级道路发展较快，对高性能沥青需求增大，但普通沥青具有温度敏感性、水稳定性、耐久度均不够理想等缺点，其性能不能满足某些地区高等级道路对沥青路面的要求。为克服普通沥青的缺点，改性沥青路面的研究与生产受到广泛重视。其中，在沥青中掺入一定的硫磺进行改性后再制备混合料可以极大的提高沥青路面的高温抗车辙性能，同时提高路面的水稳定性、抗压、抗裂性，在高温地区使用硫磺改性沥青修筑道路，可以提高道路服役期，降低道路维护成本，同时良好的路面条件也能降低交通事故的发生概率。
[0003]然而，在传统的硫磺改性沥青混合料生产过程中，存在一些问题：
[0004](1)未考虑定量添加H2S抑制剂的问题。在现有的硫磺沥青混合料生产过程中，为减少剧毒气体H2S的溢出，会根据经验加入一定的自由基类的H2S抑制剂，自由基类抑制剂通过捕获高温拌合过程中产生的S2‑
与H
+
，遏制H2S的产生。然而在高温下自由基类H2S抑制剂挥发较快，相关研究表明在改性沥青混合料生产过程中，在改性沥青中添加质量分数为3％的H2S抑制剂，只能保有1h左右的生效期，因此出料后需要立刻运输、铺摊。实际上，根据不同的拌合工况、现场条件与原料质量，H2S抑制剂的释放速度均不相同，导致难以添加剂量难以确定，若添加量过少，抑制剂提前失效，则在拌合、运输与铺摊的过程中将会产生大量的H2S气体，对周围环境与人员造成伤害；若添加量过多，H2S抑制剂中的盐成分混杂于路面材料中，将对路面性能与服役寿命产生不利影响。
[0005](2)未采取硫磺改性剂制备、沥青改性、混合料拌合的一体化生产措施。在现有的硫磺沥青混合料生产过程中，没有控制硫磺改性剂制备、沥青改性、混合料拌合等过程在同一处进行，导致拌和时间不能有效调和，相互影响，并且在多次换炉过程中材料冷却，需要重复加热，不仅浪费能源，而且已冷却的材料反复加热易发生老化，严重影响沥青混合料的改性效果。
[0006](3)尾气处理不净。在现有的硫磺沥青混合料生产过程中，在进行尾气处理时，往往只对尾气当中占主要成分的H2S进行吸收净化，实际上，在硫磺改性沥青工艺所产生的尾气当中还含有相当比例的SO2、COS、CS2等毒害性含硫气体与沥青在高温下所挥发出的VOC
S
，这些尾气成分难以通过单一手段进行统一净化处理，排往大气中则会造成环境污染。
[0007]因此需要提出一种新的硫磺改性沥青生产，以期在获得良好改性效果的同时，使得生产过程高效、节能、安全。

技术实现思路
：
[0008]为克服现有技术的不足，本专利技术提供了一种用于制备硫磺改性沥青混合料的装置
及方法，提供一种一体化的硫磺改性沥青混合料拌合装置，避免多次换炉而产生的能量损失，并通过“欠量
‑
补足”法分两次定量添加H2S抑制剂，以保证掺入的H2S抑制剂恰在混合料铺摊结束时失效。
[0009]为实现以上目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0010]一种用于制备硫磺改性沥青混合料的装置，所述装置包括架设在地面上的复合拌料仓、沥青存储仓和集料存储仓；
[0011]所述复合拌料仓从上到下依次设有集料预热腔与混合料拌合腔，混合料拌合腔中设有含电磁加热线圈Ⅰ的夹层Ⅰ，混合料拌合腔的底壁上开设有出料口，且出料口上设有出料阀，所述复合拌料仓仓体的内底壁中部竖向安装有纵贯仓体顶壁的中空轴Ⅰ，所述中空轴顶部探出仓体的部分设置有抑制剂投放口Ⅰ，中空轴Ⅰ且位于集料预热腔的部分装有水平搅拌杆Ⅰ，位于混合料拌合腔的部分装有多重搅拌杆Ⅰ；
[0012]所述多重搅拌杆Ⅰ上部为多组推进式搅拌杆，多重搅拌杆Ⅰ下部为含有夹层的下垂式搅拌叶Ⅰ，水平搅拌杆Ⅰ、推进式搅拌杆和下垂式搅拌叶Ⅰ均通过法兰轴套设于中空轴Ⅰ上，并通过齿轮传动机构连接着各腔中用于驱动搅拌杆转动的电机，所述电机均安置于各加热隔层下部，所述下垂式搅拌叶中设置有与中空轴相连的夹层，在夹层的上表面开设有用于外渗抑制剂的渗孔，且中空轴Ⅰ中还设置有电机驱动的钢绳升降机构，所述下垂式搅拌叶可以通过钢绳升降机构下降至与混合料拌合腔底部贴合；
[0013]所述沥青存储仓通过沥青输送管与设置在下方的沥青改性腔相连，沥青输送管上装有控制沥青输入量的电磁阀，沥青改性腔上部设置有熔硫腔，熔硫腔的顶壁上设有硫磺投放口，仓体的内底壁中部竖向安装有纵贯仓体顶壁的中空轴Ⅱ，所述中空轴Ⅱ顶部探出仓体的部分设置有抑制剂投放口Ⅱ，且中空轴Ⅱ位于熔硫腔的部分装有水平搅拌杆Ⅱ，位于沥青改性腔的部分装有多重搅拌杆Ⅱ，所述多重搅拌杆Ⅱ上部为下垂式搅拌叶Ⅱ，多重搅拌杆Ⅱ的下部为水平搅拌杆Ⅲ，所述下垂式搅拌叶Ⅱ中设置有与中空轴Ⅱ相连的夹层，在夹层的上表面开设有用于外渗抑制剂的渗孔，所述水平搅拌杆Ⅱ和水平搅拌杆Ⅲ和下垂式搅拌叶Ⅱ均通过法兰轴套设于中空轴Ⅱ；
[0014]所述混合料拌合腔与沥青改性腔中设有H2S浓度检测仪与喷洒装置，所述喷洒装置装有电磁阀与用于执行喷洒动作的电机，并与中空轴相连；
[0015]所述集料预热腔、熔硫腔与沥青改性腔下部均设置有加热隔层结构，所述加热隔层包括金属隔层与隔层中设置的叶轮片加热板，所述叶轮片加热板内置有电磁加热线圈Ⅱ，且在一瓣叶轮片的尖端设有通电触点，在其对向的叶轮片尖端设有可与通电触点匹配的通电触点，叶轮片加热板下端设有用于驱动自身转动开合的电机Ⅰ、电机Ⅱ、电机Ⅲ，同时，可以理解的是，熔硫腔、沥青改性腔、集料预热腔与混合料拌合腔之间的各加热隔层机构可以分别驱动，以满足不同的加热时间和加热转速要求；
[0016]所述集料存储仓通过集料输送履带与集料预热腔相连。
[0017]优选的，所述加热隔层结构中，叶轮片加热板开合的最大面积为金属隔层开口面积的1.2
‑
1.3倍。
[0018]优选的，所述沥青存储仓含有不连通的油
‑
气双夹层结构，从内向外材质分别为铁
‑
夹层
Ⅱ‑
铝合金
‑
夹层
Ⅲ‑
铝合金，所述夹层Ⅱ内填充有导热油，并通过导热油管连通于导热油罐，导热油管在导热油罐的出口处装有驱动导热油循环流动的压力阀，导热油罐(6)
设置有内置电磁加热线圈Ⅲ(6
‑
2)的夹层
Ⅵ
，所述夹层Ⅲ的入口通过废气输送管连接于熔硫腔、沥青改性腔，且废气输送管上装有防止高温废气逆行的止逆阀，在废气充盈夹层Ⅲ加热导热油后，通入废气净化装置。通过油
‑
气双夹层结构，比热容较大的导热油能够最大效率的吸收利用热废气与后续加氢反应中产生的热量预热沥青存储仓当中的沥青，使之保持流动状态。
[0019]优选的，所述废气净化装置包括通过废气输送管道相连通的氢化罐、吸收罐与核验罐，废气当中的有害部本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于制备硫磺改性沥青混合料的装置，其特征在于，所述装置包括架设在地面上的复合拌料仓(1)、沥青存储仓(2)和集料存储仓(3)；所述复合拌料仓(1)从上到下依次设有集料预热腔(1
‑
1)与混合料拌合腔(1
‑
2)，混合料拌合腔(1
‑
2)中设有含电磁加热线圈Ⅰ(1
‑2‑
1)的夹层Ⅰ，混合料拌合腔(1
‑
2)的底壁上开设有出料口，且出料口上设有出料阀，所述复合拌料仓(1)仓体的内底壁中部竖向安装有纵贯仓体顶壁的中空轴Ⅰ(1
‑
4)，所述中空轴Ⅰ(1
‑
4)顶部探出复合拌料仓(1)的部分设置有抑制剂投放口Ⅰ(1
‑4‑
1)，且中空轴Ⅰ(1
‑
4)位于集料预热腔(1
‑
1)的部分装有水平搅拌杆Ⅰ(1
‑
5)，中空轴Ⅰ(1
‑
4)位于混合料拌合腔(1
‑
2)的部分装有多重搅拌杆Ⅰ(1
‑
6)；所述多重搅拌杆Ⅰ(1
‑
6)上部为多组推进式搅拌杆(1
‑6‑
1)，多重搅拌杆Ⅰ(1
‑
6)下部为含有夹层的下垂式搅拌叶Ⅰ(1
‑6‑
2)，水平搅拌杆Ⅰ(1
‑
5)、推进式搅拌杆(1
‑6‑
1)和下垂式搅拌叶Ⅰ(1
‑6‑
2)均通过法兰轴套设于中空轴(1
‑
5)上，并通过齿轮传动机构连接着各腔中用于驱动搅拌杆转动的电机，所述下垂式搅拌叶(1
‑6‑
2)中设置有与中空轴相连的夹层，在夹层的上表面开设有用于外渗抑制剂的渗孔，且中空轴Ⅰ(1
‑
4)中还设置有电机驱动的钢绳升降机构，所述下垂式搅拌叶(1
‑6‑
2)可以通过钢绳升降机构下降至与混合料拌合腔(1
‑
2)底部贴合；所述沥青存储仓(2)通过沥青输送管与设置在下方的沥青改性腔(2
‑
2)相连，沥青输送管上装有控制沥青输入量的电磁阀(2
‑
1)，沥青改性腔(2
‑
2)上部设置有熔硫腔(2
‑
1)，熔硫腔(2
‑
1)的顶壁上设有硫磺投放口，仓体的内底壁中部竖向安装有纵贯仓体顶壁的中空轴Ⅱ(2
‑
3)，所述中空轴Ⅱ(2
‑
3)顶部探出仓体的部分设置有抑制剂投放口Ⅱ(2
‑3‑
1)，且中空轴Ⅱ(2
‑
3)位于熔硫腔(2
‑
1)的部分装有水平搅拌杆Ⅱ，中空轴Ⅱ(2
‑
3)位于沥青改性腔(2
‑
2)的部分装有多重搅拌杆Ⅱ，所述多重搅拌杆Ⅱ上部为下垂式搅拌叶Ⅱ，多重搅拌杆Ⅱ的下部为水平搅拌杆Ⅲ，所述水平搅拌杆Ⅱ和水平搅拌杆Ⅲ和下垂式搅拌叶Ⅱ均通过法兰轴套设于中空轴Ⅱ(2
‑
3)上，并通过齿轮传动机构连接着各腔中用于驱动搅拌杆转动的电机，所述下垂式搅拌叶Ⅱ中设置有与中空轴Ⅱ(2
‑
3)相连的夹层，在夹层的上表面开设有用于外渗抑制剂的渗孔；所述混合料拌合腔(1
‑
2)与沥青改性腔(2
‑
2)中设有H2S浓度检测仪(7)与喷洒装置，所述喷洒装置装有电磁阀和用于执行喷洒动作的电机，并与中空轴Ⅰ(1
‑
4)、中空轴Ⅱ(2
‑
3)相连；所述集料预热腔(1
‑
1)、熔硫腔(2
‑
1)与沥青改性腔(2
‑
2)下部均设置有加热隔层(4)结构，所述加热隔层(4)包括金属隔层(4
‑
1)和金属隔层(4
‑
1)中设置的叶轮片加热板(4
‑
2)，所述叶轮片加热板(4
‑
2)内置有电磁加热线圈Ⅱ，且在一瓣叶轮片的尖端设有通电触点(4
‑2‑
1)，在其对向的叶轮片尖端设有可与通电触点(4
‑2‑
1)匹配的通电触点(4
‑2‑
2)，叶轮片加热板(4
‑
2)下端设有用于驱动自身转动开合的电机Ⅰ、电机Ⅱ和电机Ⅲ；所述集料存储仓(3)通过集料输送履带与集料预热腔(1
‑
1)相连。2.如权利要求1所述的一种用于制备硫磺改性沥青混合料的装置，其特征在于，所述加热隔层(4)结构中，叶轮片加热板(4
‑
2)开合的最大面积为金属隔层(4
‑
1)开口面积的1.2
‑
1.3倍。3.如权利要求1所述的一种用于制备硫磺改性沥青混合料的装置，其特征在于，所述沥青存储仓(2)含有不连通的油
‑
气双夹层结构(5)，所述油
‑
气双夹层结构(5)从内向外材质
分别为铁
‑
夹层
Ⅱ‑
铝合金
‑
夹层
Ⅲ‑
铝合金，所述夹层Ⅱ内填充有导热油，并通过导热油管连通于导热油罐(6)，导热油管在导热油罐(6)的出口处装有驱动导热油循环流动的压力阀(6
‑
1)，导热油罐(6)两侧有内置电磁加热线圈Ⅲ(6
‑
2)的夹层
Ⅵ
，所述夹层Ⅲ的入口通过废气输送管(8)连接于熔硫腔(2
‑
1)、沥青改性...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘凯，张益翔，笪艺，张红波，张玄成，徐晓倩，赵俊仁，丁伟伦，汪师培，张雅婧，蔡文静，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：