一种用于沥青造粒成型的分布器制造技术

本发明专利技术公开了一种用于沥青造粒成型的分布器，该分布器包括筒体、驱动轴、切割板以及布料孔。筒体一端设有进料口；驱动轴穿过筒体的另一端并沿筒体的中心轴设置；切割板通过沿筒体圆周方向设置的支承条与驱动轴连接；布料孔设于筒体底部。该分布器依靠旋转组件绕着驱动轴旋转，实现对沥青液滴的切割与成型。该分布器结构简单，不易泄漏，不易堵塞，成型率高，颗粒规整，粒径可调，特别适合于沥青干法造粒装置。置。置。

【技术实现步骤摘要】
一种用于沥青造粒成型的分布器


[0001]本专利技术涉及一种用于沥青造粒成型的分布器，特别是一种用于高软化点沥青造粒成型的分布器。

技术介绍

[0002]沥青是一种高粘物质，在常温下很难切割或粉碎，给其运输和应用带来了较大的困难。近年来，随着原油资源不断的重质化和劣质化，溶剂脱沥青技术在石油炼制行业大量使用，该工艺在制得轻质油的同时还副产了一种高软化点脱油沥青，也称硬质沥青。硬质沥青具有高温抗辙性强，剪切力强、抗疲劳性高等特点，并可有效避免低温缩裂问题，主要用于铺设高等级道路基层或中下面层，使用这种沥青的混合了铺设的路面寿命将会大大延长，与改性沥青相比有较低的生产和施工成本。
[0003]但硬沥青的软化点高，需要用桶、袋包装或者制成较大的块状，产品体积较大，给运输、装卸带来更多麻烦，并对二次利用带来不利的影响。液体沥青运输需借助专用罐车和轮船，并配有加热、保温设备以防止沥青在使用前凝固于运输设备中。高温的储运环境加上遇明火、高热易燃的性质，使得液体沥青在运输过程中极易发生泄漏、火灾、烫伤等安全事故。如能将沥青制备成颗粒状，由高温液体储运变为固体颗粒间的运输将会极大提高运输经济性和安全性。因此，对高软化点沥青造粒成型不仅使得沥青的包装和运输带来方便，更能提高沥青的使用性能，例如，熔化起来比较容易，使用量的多少也比较容易控制，不需要破碎大块的难破碎沥青等。为了解决这一问题，研究者将沥青通过分布器分散在钢带或冷却介质中，使高温下呈液体的沥青冷却成为具有一定形状的固体颗粒。目前，国内生产沥青粉或细微颗粒的典型方法有：预处理提高沥青软化点，采用干法或湿法机械粉碎；冷冻沥青以提高其脆性，而后进行机械粉碎；热喷法生产沥青粉等。
[0004]关于沥青的颗粒化研究，于红涛、刘智强等曾将脱油的硬沥青进行造粒试验并进行了相关工艺的研究，范勐等应用重油梯级分离耦合萃余残渣喷雾造粒技术将沥青直接喷雾造粒为沥青粉末，林小鹏等采用气流粉碎法制备粉状沥青。道路用石油沥青由于自身模量、软化点相对较低使得其颗粒成型较为困难。如果能将硬质沥青进行颗粒化成型，将其用于传统基质沥青的部分替代和改性，可为提高路面铺设经济性和环保性做出贡献。硬质沥青成型工艺鉴于沥青材料自身热塑性流体的性质，为得到均质稳定的沥青颗粒，熔融造粒工艺不失为一个可选方案。熔融造粒是将物料熔融后，通过造粒装置由冷媒(空气或水)接触，由于表面张力的作用，冷却凝固成粒、片、块状的固体物料。此法的典型代表是钢带冷凝造粒法，通过布料器将熔融物均布在匀速移动的钢带上，在钢带下方设冷水喷淋装置，使钢带上物料固化成型。产品形式为半球状、条状、片状，适用于熔点低于250℃的物质。钢带是物料滴落冷却成颗粒的载体，喷嘴向钢带背面喷洒冷却水，通过钢带与产品间的热交换，使熔融物料冷却成固体颗粒。颗粒冷却固化时间主要与钢带背面喷冷却水效果、水温、钢带速度及颗粒周围空气的温度、产品的熔点及其他物理性质有关，通常由试验确定。采用此法对沥青颗粒成型工艺进行研究，最终确定对硬质沥青造粒工艺参数：布料器温度比其熔点高
10℃～20℃，导热油温度较其熔点高出20℃～30℃，冷却水温度在10℃以下最佳。研究过程中发现成型后的沥青颗粒容易在高温下出现颗粒间彼此黏结的现象。黏性颗粒的基本特征就是颗粒之间易聚集成团状物，称自然团聚。
[0005]为防止成型后沥青颗粒间的黏结团聚现象，可通过配方调节和工艺调节进行改善。其中，熔融液的表面张力通常取决于该种物料的成粒性，而调节配方则决定了该物料的成粒性。当熔融液的表面张力大于它所接触到的固体表面的临界表面张力时，熔融液才有成粒的可能。熔融液的表面张力越大，成粒的可能性就越大，否则就越小。熔融液的冷凝固化实质上是结晶的过程。鉴于此预处理时在沥青中加入一些不使其性质发生改变的添加剂，增大沥青的表面张力，使沥青易于造粒，且增强了粒子的强度并使颗粒不易彼此黏结。另外，工艺调节是在工艺中可以将聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚乙烯等临界表面张力较小的物质覆盖在钢带表面，降低固体表面的临界表面张力，亦可实现使熔融液易于成粒且防止黏结的目的。加入添加剂的目的，是为了使固－液两相间的表面张力发生变化，即提高熔融液的表面张力，降低冷却带的临界表面张力，最终使沥青滴在冷却带表面不扩展，而是以规则、均匀的滴状被冷却固化。同时加入的添加剂必须不影响沥青的基本性能，最好能对其进行改性。为避免成型后沥青颗粒的彼此黏结，需对其辅以隔离措施。隔离材料对隔离效果、方式及沥青性能均有影响，因此选取合适的材料至关重要。PEG和PVC作为两种不同隔离裹覆方式的典型代表，故选取上述两种材料作为沥青颗粒的隔离改性材料进行研究。研究中可以将其直接加入到熔融的沥青中造粒，或裹覆于成型后的颗粒沥青表面。为更好地检验效果，采用后者隔离方式。试验中发现裹覆后的硬质沥青颗粒可在50℃的环境下保持颗粒完好，不发生黏结现象。由此可见PEG和PVC一定程度上可作为隔离材料防止沥青颗粒的黏结。隔离措施对防止颗粒黏结的检验较为直观，但隔离添加剂对沥青性能的影响需要试验研究，为此将两者分别添加到硬质沥青中考察其对沥青性能的影响。
[0006]沥青中的四组分排布总体遵循现代胶体模型，即沥青质为核心，胶质包裹沥青质，而后是芳香分和饱和分。与常规石油沥青不同，硬质沥青中沥青质含量比普通沥青高，并且有相当多高浓度的胶质保护形成胶团，使得硬质沥青中的饱和分与芳香分含量相对不高，导致外掺改性剂不易与硬质沥青相容并分散均匀。分别为PEG和PVC在硬质沥青中做SEM图，图中可见两种添加剂仍以颗粒状态存在于硬质沥青中，并没有与沥青充分相容。为对比PEG和PVC在沥青中的分布状态，将两者分别加入到基质沥青(加德士70号)中进行对比。分别为PEG和PVC在基质沥青中的FTIR图，图中并无明显颗粒状物质出现，可见两种添加剂均能够与基质沥青很好相容。结合两种沥青的化学组成对此进行解释。基质沥青中轻组分(饱和分+芳香分)和重组分(胶质+沥青质)含量分别为52.6％和47.4％，硬质沥青中轻、重组分含量分别为41.2％和58.8％，可见较少的轻组分含量使得外掺改性剂相对不易在硬质沥青中分散均匀。在前述试验中已证实PEG和PVC有助于防止沥青颗粒间的黏结，但其对沥青微观性能的影响尚不明确。红外光谱分析是沥青及聚合物化学研究中的常用的方法，故采用该方法以探究两种物质是否会对硬质沥青进行化学改性。结果显示PVC改性硬质沥青的红外谱图与硬质沥青谱图基本一致，没有特征峰的出现和消失，吸收峰位置和强度也基本相同。可见PVC未对硬质沥青官能团造成显著变化。目前，生产高模量沥青混合料的方法主要有三种，一种是利用低标号的硬质基质沥青，例如20号、30号基质沥青；第二种是添加高模量添加剂，例如法国PRNDUSTRIE有限公司生产的PRPL.AST.M.改性剂、EME改性剂，我国自主研发
的改性剂、复合改性剂；第三种是添加天然岩沥青，例如布顿岩沥青(BRA)，伊朗岩沥青等。高模量沥青混合料的理念源于法国，早在19世纪，法国开始使用针入度(0.1mm，25℃)分别为为60/70、20/30、15的硬质沥本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于沥青造粒成型的分布器，其特征在于，包括：筒体，一端设有进料口；驱动轴，穿过所述筒体的另一端并沿所述筒体的中心轴设置；切割板，通过沿所述筒体圆周方向设置的支承条与所述驱动轴连接；以及布料孔，设于所述筒体底部。2.根据权利要求1所述的分布器，其特征在于：所述进料口连接有进料口管线。3.根据权利要求2所述的分布器，其特征在于：所述进料口管线还连接有清洗液进口，所述筒体的底部还设有排液口。4.根据权利要求2所述的分布器，其特征在于：所述进料口管线于所述筒体的外部设有阀门。5.根据权利要求1所述的分布器，其特征在于：所述切割板的...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋海朋，李昕，王路海，李晖，杨行，乔小五，于志敏，魏小峰，曹玉亭，刘晓龙，
申请(专利权)人：洛阳融惠化工科技有限公司，
类型：发明
国别省市：