(установка для производства полимербитумного вяжущего)

Обзор технологий.

Вопрос обеспечения производства качественного полимерно-битумного вяжущего и последующего производства асфальтобетона с его использованием исследуется на протяжении многих лет большим количеством специалистов. Связано это в том числе и с тем, что в отличие от, например, битумной эмульсии полимерно-битумное вяжущее и по сей день является «скоропортящимся» продуктом:

во-первых, ПБВ имеет устойчивую тенденцию к расслоению, и, следовательно, при значительном времени хранения требует эффективного перемешивания;

во-вторых, в полимерно-битумном вяжущем, приготовленном с использованием наиболее популярных в этой области стирол-бутадиен-стирольных термоэластопластов (СБС) и находящемся в процессе оперативного хранения при достаточно высокой температуре, медленно протекают деструктивные процессы. При этом деструкция и потеря свойств вяжущего идет тем быстрее, чем выше температура ПБВ.

Эти обстоятельства довольно сильно затрудняют работу с ПБВ, ставя перед потребителем задачу организации возможно меньшего временного промежутка между изготовлением ПБВ и его использованием при приготовлении асфальтобетонной смеси.

Наиболее эффективные методы приготовления ПБВ, подразумевающие использование диспергаторов (коллоидных мельниц) прошли, по сути, эволюционный путь развития от простых мешалок в расходных битумных емкостях. Ведь, как известно, полимерно-битумное вяжущее можно приготовить и в обычной расходной емкости с битумом, засыпав туда необходимое количество полимера, и перемешивая до тех пор, пока он полностью не растворится. Здесь время приготовления существенно зависит от температуры битума и эффективности мешалки.

При этом суть процесса одинакова: частица полимера, растворяясь в мальтеновой фракции битума, «набухает» - то есть образуется оболочка, под которой находится еще недорастворенное ядро частицы. Мешалка, в том числе и коллоидная мельница, призвана удалить набухшую оболочку, обнажив сухое ядро, которое в свою очередь начинает растворяться в битуме. Для реализации этого процесса организовывается циркуляция полимерно-битумной массы через диспергатор вплоть до полного растворения полимера.

Небольшим отступлением от этого процесса является способ производства ПБВ, характеризуемый производителем как ин-лайн технология, по которой многократная циркуляция через диспергатор не предусматривается, а полимер проходит через мельницу лишь один раз. При этом он попадает в нее с потоком битума еще практически в твердом состоянии, и, проходя через зазор между ротором и статором, так сказать «расплющивается» до соответствующего размера. Далее все равно предусматривается двухчасовое перемешивание, необходимое для завершения процессов растворения частиц полимера.

Таким образом, в любом случае сохраняется стадийность процесса производства, что обуславливает несвязность процессов изготовления полимермодифицированного битума и асфальтобетонных смесей. Это два разных производства с разной цикличностью. Фактически необходимо вначале произвести нужное количество модифицированного битума, а потом его использовать для производства асфальта. Ввиду этого и возникают вопросы хранения ПБВ, его перемешивания, изменения его свойств в процессе хранения, после прогрева и т.п.

Не столь остро, но во многом те же вопросы возникают и при добавлении в битум адгезионной присадки, приготовлении разжиженного битума, вяжущего для приготовления так называемых «теплых» асфальтобетонных смесей – Warm Mix Asphalt. В этих процессах также необходима технологичность, а связность производства вяжущего и его потребления позволяет обеспечить наименьшую дозировку и наилучшее качество при отсутствии проблем с хранением материалов.

Описание предлагаемой технологии.

Технологическая схема процесса.

Технологическая схема нашего процесса представлена на следующем рисунке:

Суть технологического процесса по схеме в соответствии с рисунком сводится к переводу полимера из сухого состояния в жидкое путем экструзии и последующему смешению вязко-текучего полимера с нагретым до рабочей температуры битумом. При этом по ходу движения материалов единовременно осуществляются несколько процессов:

1) экструзия полимера, сочетающая смешение и растворение образующегося расплава с некоторым количеством битума или пластификатора;

2) смешение получающейся аномально вязкой жидкости с некоторым количеством битума и получение в результате полимерно-битумного вяжущего с высоким или супервысоким содержанием полимера;

3) последующее смешение полимерно-битумного концентрата с основным потоком битума в соотношениях, обеспечивающих потребное содержание полимера в готовом ПБВ.

Процесс осуществляется поточно, в чистом режиме ин-лайн, то есть на входе в установку имеем битум и сухой полимер, на выходе – ПБВ, сразу готовое к использованию. В таком же режиме ин-лайн в вяжущее в соответствии с рецептурой может быть добавлена адгезионная присадка или любой другой жидкий компонент, а также, например, дополнительное количество пластификатора или разжижителя. Температура битума на выходе из установки определяется температурой битума на входе.

При возникновении потребности в приготовлении разжиженного битума, битума с адгезионной присадкой и т.п. энергетически мощный процесс экструзии задействовать не нужно, достаточно обычной работы дозирующих линий и миксера.

Таким образом, фактически установка позволяет обработать вяжущее в широком диапазоне задач – от приготовления праймера до полимербитумного вяжущего.

Технология приготовления полимербитумного вяжущего, реализуемая установкой, запатентована.

Перевод полимера в жидкое состояние.

Подавляющее большинство полимеров в современном промышленном производстве перерабатывается методом экструзии или литья. Экструзия полимеров – целая область науки и техники. Говоря о полимерах, применяемых для производства ПБВ, мы лишь сужаем этот круг, однако он все равно достаточно обширен. К применению предлагают и термореактивные терполимеры типа Elvaloy, и атактические полипропилены, и стирол-этилен-бутадиен-стирольные (SEBS) каучуки, и, конечно же, стирол-бутадиен-стирольные СБС термоэластопласты. Исследования на тему применимости тех или иных полимеров в производстве ПБВ для дорожного строительства проводятся многими специалистами, однако наиболее популярным в этой области применения остается стирол-бутадиен-стирольный термоэластопласт СБС.

Следует заметить, что, несмотря на то, что существуют технологические режимы экструзии СБС практически в чистом виде, мы применили экструзию при одновременной подаче битума или пластификатора, что позволяет снизить вязкость расплава на выходе из машины.

Необходимо отметить, что технология и оборудование позволяют отказаться от применения пластификаторов и работать исключительно на битуме.

Процессы смешения в установке.

Переходя к следующему в технологической схеме процессу смешения битума с расплавом полимера, необходимо отметить, что, по сути, в смесителе одновременно интенсивно протекают два процесса: смешения аномально вязкой жидкости – расплава полимера – с ньютоновской жидкостью – нагретым битумом, а также процесс растворения полимера в мальтеновой части битума.

Говоря о процессе растворения полимера, следует отметить, что его растворимость тесно связана не только с соответствующей способностью битума, температурой самого битума, как это обычно отмечается в исследованиях о ПБВ, но и с температурой самого полимера, а также с площадью границы раздела фаз. Чем выше температура полимера, чем выше площадь его соприкосновения с битумом, тем выше скорость растворения.

В нашей технологии в смеситель поступает полимер с максимально допустимой для него температурой, где помимо равномерного смешения двух объемов жидкостей также обеспечивается достаточно высокая площадь соприкосновения битума и расплава полимера. На выходе из смесителя получаем полимерно-битумный концентрат с высоким процентом содержания полимера, например, 15%.

Следующим процессом по технологической схеме также является процесс смешения, но уже жидкостей с не столь различными вязкостями – полимерно-битумный концентрат и чистый битум. Кроме того, на этой стадии может быть добавлена адгезионная присадка и другие жидкие компоненты, если того требует рецептура. Смешение осуществляется эффективным динамическим миксером.

Исходя из того, что время прохождения расплавленного полимера по ин-лайн системе составляет до 2 минут, а существующие способы приготовления ПБВ, не уделяющие внимания нагреву непосредственно полимера, требуют для приготовления ПБВ 2 часа, то получаем, что эффективность растворения полимера благодаря его нагреву и заблаговременному переводу в жидкое состояние повышается более чем на порядок.

Именно столь существенная интенсификация процессов растворения за счет взаимодействия тонких горячих полностью проплавленных пленок полимера с пленками битума позволила придать процессу характер поточного, ин-лайн процесса.

Достоинства технологии.

Даже в сравнении с наиболее прогрессивными технологиями изготовления ПБВ других производителей, наша технология обладает очень важными достоинствами:

1. Высокая гибкость производства, сбалансированность производства и потребления, отсутствие необходимости в хранении ПБВ и связанных с этим вопросов расслоения и т.п., что стало возможным благодаря реализации классического ин-лайн процесса.

2. Отсутствие испарений легких фракций, так как процесс протекает в системе закрытых трубопроводов и агрегатов при отсутствии доступа воздуха.

3. Высокая энергоэффективность процесса производства, в котором энергия не расходуется на низкоэффективную циркуляцию и перемешивание больших масс битума.

4. Возможность приготовления вяжущего с высоким содержанием полимера, в том числе и суперконцентратов.

Начав с изучения наиболее прогрессивной технологии приготовления ПБВ с помощью коллоидных мельниц, мы попытались довести достоинства реализуемых там процессов, например, процесса съема набухшей оболочки полимера, до еще большего совершенства. В результате технология приобрела представленный вид, а коллоидная мельница, по сути, трансформировалась в два узла – экструдер и смеситель, что позволило существенно интенсифицировать процесс производства, придав ему характер поточной технологии.

Отсутствие испарений легких фракций и какого-либо существенного хранения ПБВ позволяет ожидать от такого вяжущего большей устойчивости к процессам старения, интенсивно протекающим в смесителе асфальтобетонного завода. А это, в свою очередь, дает основу для хороших результатов по асфальтобетону, приготовленному по сути в едином процессе с производством ПБВ.

Краткое описание установки.

Установка смонтирована в 12 метровом контейнере, разделенном на три части: бункер полимера, операторская часть, процессорная часть.

Бункер полимера изготовлен из нержавеющей стали и теплоизолирован, что обеспечивает комфортное хранение полимера и отсутствие конденсата при различных погодных условиях. Подача полимера в процессорную часть осуществляется посредством гибкого шнека, смонтированного под обшивкой контейнера.

В процессорной части смонтировано технологическое оборудование (дозатор полимера, экструдер, смесители, насосное, измерительное оборудование и т.п.), а также трубопроводы. В операторской части находятся пульты управления.

Стены и крыша контейнера утеплены минераловатными матами, закрытыми металлическим профилированным листом с легко моющимся полимерным покрытием. Пол укрыт алюминиевым листом с насечками. Выполнены искусственное освещение и вентиляция. Между процессорной и операторской частями имеется межкомнатное окно, проход осуществляется через межкомнатную дверь, также имеющую остекление.

Коммуникации.

Установка не требует подключения внешних теплоносителей. Технологический обогрев оборудования полностью электрический.
В качестве расходных емкостей битума могут быть использованы стандартные емкости АБЗ.
В качестве емкости готовой продукции предусматривается теплоизолированная вертикальная емкость с перемешиванием и обогревом.

Вот уже более 10 лет наблюдается непреклонная тенденция увеличения государственных заказов на строительство дорог с применением полимерно битумного вяжущего (ПБВ). А с 1 ноября 2014 года взамен главного норматива на асфальтобетон – ГОСТ 9128-2009 был введен новый ГОСТ 9128-2013, с включенными в него смесями на полимерно-битумных вяжущих (ПБВ) на основе блоксополимеров типа стирол-бутадиен-стирол (СБС). Особенно частые заказы на федеральных автодорогах, платных автомагистралях и в двух столицах — Москве и Санкт-Петербурге. Цена модифицированного вяжущего, произведенного на может сильно отличаться от региона, однако в среднем она варьируется от 24 до 28 рублей с НДС за кг.

Описание:

По сути, ПБВ — не что иное, как перетертый термоэластопласт типа стирол – бутадиен – стирол (СБС) в битуме. Термоэластопласт обладает свойством растягиваться в горячем состоянии и становиться упругим в холодном. Грубо говоря, процесс вулканизации у термоэластопластов происходит за счет понижения температуры и поэтому в обычных условиях он ведет себя как вулканизированная резина, а в горячем виде – как первичный каучук. В процессе перемалывания термоэластопласта важно раздробить его как можно мельче и диспергировать по всему объему битума, для этого особенное внимание стоит уделить коллоидной мельнице, от работы которой в первую очередь зависит тонкость помола полимера.

Цифры:

Некоторые крупные производители ПБВ замещают СБС более дешевыми полимерами или резиновой крошкой, что при правильном подходе не сильно влияет на свойства конечного продукта, но позволяет значительно экономить, сравните сами:

Стоимость СБС – от 180 рублей за кг,

Стоимость резиновой крошки до 1 мм – 20 рублей за кг,

Стоимость вторичных пластиков – от 15 рублей за кг.

Если на 1 тонну ПБВ требуется 40кг СБС, то заменив даже 10кг можно получить экономию в 1,5 тысячи рублей.

Конечно никто из производителей ПБВ открыто не признается в замене дорогого материала на вторичное сырье, однако, если при этом свойства конечного материала соответствуют требованиям ГОСТа, почему бы и нет?

Проверить наличие резиновой крошки и вторичных пластиков в обычной лаборатории не удастся.
Для этого необходимо редкое оборудование – , способный растворять битум, отделять его от каменного материала и органических примесей (типа резиновой крошки).

Если Вы заинтересовались производством ПБВ, но при этом активно ищите подходы для удешевления производства, вот несколько рекомендаций:

Проанализируйте рынок СБС. В России он представлен крупными игроками, такими как Кротон, LG-Chem, Сибур, и малоизвестными производителями из Америки, Кореи, Китая, Японии у которых цены могут выгодно отличаться от известных.

При замене СБС на более дешевые компоненты, проверьте как это скажется на конечном продукте. Чаще всего у такого ПБВ либо падает растяжимость, либо падает температура при КИШ (кольцо и шар). Для стабилизации этих показателей рекомендуем применять не только дешевые заменители,
но и химические добавки в битум, а также проводить предварительную подготовку сырья перед подачей на установку.

Если Вы работаете на АБЗ, то часть компонентов можно отправлять на замес в сухом виде, например, модификатор может вводится напрямую в мешалку, так как в его составе уже включены химические добавки для предварительной обработки подаваемого материала.

Кроме возможностей прямого замещения СБС на более дешевые компоненты, существует опыт применения химических добавок с целью усилить диспергацию частиц полимера. Одной из таких добавок является полифосфорная кислота, которая позволяет сэкономить до 20% от вводимого СБС. Однако с подобными добавками нужно работать крайне осторожно, так как некоторые из них имеют побочные свойства на сам битум, которые могут не быть проявлены в первый год, но способствовать его ускоренному старению (окислению) в дальнейшем.

Установка ин-лайн обработки вяжущего

Давиал ПБВ ИН-ЛАЙН

(установка для производства полимербитумного вяжущего)

Обзор технологий.

Вопрос обеспечения производства качественного полимерно-битумного вяжущего и последующего производства асфальтобетона с его использованием исследуется на протяжении многих лет большим количеством специалистов. Связано это в том числе и с тем, что в отличие от, например, битумной эмульсии полимерно-битумное вяжущее и по сей день является «скоропортящимся» продуктом:

во-первых, ПБВ имеет устойчивую тенденцию к расслоению, и, следовательно, при значительном времени хранения требует эффективного перемешивания;

во-вторых, в полимерно-битумном вяжущем, приготовленном с использованием наиболее популярных в этой области стирол-бутадиен-стирольных термоэластопластов (СБС) и находящемся в процессе оперативного хранения при достаточно высокой температуре, медленно протекают деструктивные процессы. При этом деструкция и потеря свойств вяжущего идет тем быстрее, чем выше температура ПБВ.

Эти обстоятельства довольно сильно затрудняют работу с ПБВ, ставя перед потребителем задачу организации возможно меньшего временного промежутка между изготовлением ПБВ и его использованием при приготовлении асфальтобетонной смеси.

Наиболее эффективные методы приготовления ПБВ, подразумевающие использование диспергаторов (коллоидных мельниц) прошли, по сути, эволюционный путь развития от простых мешалок в расходных битумных емкостях. Ведь, как известно, полимерно-битумное вяжущее можно приготовить и в обычной расходной емкости с битумом, засыпав туда необходимое количество полимера, и перемешивая до тех пор, пока он полностью не растворится. Здесь время приготовления существенно зависит от температуры битума и эффективности мешалки.

При этом суть процесса одинакова: частица полимера, растворяясь в мальтеновой фракции битума, «набухает» - то есть образуется оболочка, под которой находится еще недорастворенное ядро частицы. Мешалка, в том числе и коллоидная мельница, призвана удалить набухшую оболочку, обнажив сухое ядро, которое в свою очередь начинает растворяться в битуме. Для реализации этого процесса организовывается циркуляция полимерно-битумной массы через диспергатор вплоть до полного растворения полимера.

Небольшим отступлением от этого процесса является способ производства ПБВ, характеризуемый производителем как ин-лайн технология, по которой многократная циркуляция через диспергатор не предусматривается, а полимер проходит через мельницу лишь один раз. При этом он попадает в нее с потоком битума еще практически в твердом состоянии, и, проходя через зазор между ротором и статором, так сказать «расплющивается» до соответствующего размера. Далее все равно предусматривается двухчасовое перемешивание, необходимое для завершения процессов растворения частиц полимера.

Таким образом, в любом случае сохраняется стадийность процесса производства, что обуславливает несвязность процессов изготовления полимермодифицирован-ного битума и асфальтобетонных смесей. Это два разных производства с разной цикличностью. Фактически необходимо вначале произвести нужное количество модифицированного битума, а потом его использовать для производства асфальта. Ввиду этого и возникают вопросы хранения ПБВ, его перемешивания, изменения его свойств в процессе хранения, после прогрева и т. п.

Не столь остро, но во многом те же вопросы возникают и при добавлении в битум адгезионной присадки, приготовлении разжиженного битума, вяжущего для приготовления так называемых «теплых» асфальтобетонных смесей – Warm Mix Asphalt. В этих процессах также необходима технологичность, а связность производства вяжущего и его потребления позволяет обеспечить наименьшую дозировку и наилучшее качество при отсутствии проблем с хранением материалов.

Описание предлагаемой технологии.

Технологическая схема процесса.

Технологическая схема нашего процесса представлена на следующем рисунке:

Суть технологического процесса по схеме в соответствии с рисунком сводится к переводу полимера из сухого состояния в жидкое путем экструзии и последующему смешению вязко-текучего полимера с нагретым до рабочей температуры битумом. При этом по ходу движения материалов единовременно осуществляются несколько процессов:

1) экструзия полимера, сочетающая смешение и растворение образующегося расплава с некоторым количеством битума или пластификатора;

2) смешение получающейся аномально вязкой жидкости с некоторым количеством битума и получение в результате полимерно-битумного вяжущего с высоким или супервысоким содержанием полимера;

3) последующее смешение полимерно-битумного концентрата с основным потоком битума в соотношениях, обеспечивающих потребное содержание полимера в готовом ПБВ.

Процесс осуществляется поточно, в чистом режиме ин-лайн, то есть на входе в установку имеем битум и сухой полимер, на выходе – ПБВ, сразу готовое к использованию. В таком же режиме ин-лайн в вяжущее в соответствии с рецептурой может быть добавлена адгезионная присадка или любой другой жидкий компонент, а также, например, дополнительное количество пластификатора или разжижителя. Температура битума на выходе из установки определяется температурой битума на входе.

При возникновении потребности в приготовлении разжиженного битума, битума с адгезионной присадкой и т. п. энергетически мощный процесс экструзии задействовать не нужно, достаточно обычной работы дозирующих линий и миксера.

Таким образом, фактически установка позволяет обработать вяжущее в широком диапазоне задач – от приготовления праймера до полимербитумного вяжущего.

Технология приготовления полимербитумного вяжущего, реализуемая установкой, запатентована.

Перевод полимера в жидкое состояние.

Подавляющее большинство полимеров в современном промышленном производстве перерабатывается методом экструзии или литья. Экструзия полимеров – целая область науки и техники. Говоря о полимерах, применяемых для производства ПБВ, мы лишь сужаем этот круг, однако он все равно достаточно обширен. К применению предлагают и термореактивные терполимеры типа Elvaloy, и атактические полипропилены, и стирол-этилен-бутадиен-стирольные (SEBS) каучуки, и, конечно же, стирол-бутадиен-стирольные СБС термоэластопласты. Исследования на тему применимости тех или иных полимеров в производстве ПБВ для дорожного строительства проводятся многими специалистами, однако наиболее популярным в этой области применения остается стирол-бутадиен-стирольный термоэластопласт СБС.

Следует заметить, что, несмотря на то, что существуют технологические режимы экструзии СБС практически в чистом виде, мы применили экструзию при одновременной подаче битума или пластификатора, что позволяет снизить вязкость расплава на выходе из машины.

Необходимо отметить, что технология и оборудование позволяют отказаться от применения пластификаторов и работать исключительно на битуме.

Процессы смешения в установке.

Переходя к следующему в технологической схеме процессу смешения битума с расплавом полимера, необходимо отметить, что, по сути, в смесителе одновременно интенсивно протекают два процесса: смешения аномально вязкой жидкости – расплава полимера – с ньютоновской жидкостью – нагретым битумом, а также процесс растворения полимера в мальтеновой части битума.

Говоря о процессе растворения полимера, следует отметить, что его растворимость тесно связана не только с соответствующей способностью битума, температурой самого битума, как это обычно отмечается в исследованиях о ПБВ, но и с температурой самого полимера, а также с площадью границы раздела фаз. Чем выше температура полимера, чем выше площадь его соприкосновения с битумом, тем выше скорость растворения.

В нашей технологии в смеситель поступает полимер с максимально допустимой для него температурой, где помимо равномерного смешения двух объемов жидкостей также обеспечивается достаточно высокая площадь соприкосновения битума и расплава полимера. На выходе из смесителя получаем полимерно-битумный концентрат с высоким процентом содержания полимера, например, 15%.

Следующим процессом по технологической схеме также является процесс смешения, но уже жидкостей с не столь различными вязкостями – полимерно-битумный концентрат и чистый битум. Кроме того, на этой стадии может быть добавлена адгезионная присадка и другие жидкие компоненты, если того требует рецептура. Смешение осуществляется эффективным динамическим миксером.

Исходя из того, что время прохождения расплавленного полимера по ин-лайн системе составляет до 2 минут, а существующие способы приготовления ПБВ, не уделяющие внимания нагреву непосредственно полимера, требуют для приготовления ПБВ 2 часа, то получаем, что эффективность растворения полимера благодаря его нагреву и заблаговременному переводу в жидкое состояние повышается более чем на порядок.

Именно столь существенная интенсификация процессов растворения за счет взаимодействия тонких горячих полностью проплавленных пленок полимера с пленками битума позволила придать процессу характер поточного, ин-лайн процесса.

Достоинства технологии.

Даже в сравнении с наиболее прогрессивными технологиями изготовления ПБВ других производителей, наша технология обладает очень важными достоинствами:

1. Высокая гибкость производства, сбалансированность производства и потребления, отсутствие необходимости в хранении ПБВ и связанных с этим вопросов расслоения и т. п., что стало возможным благодаря реализации классического ин-лайн процесса.

2. Отсутствие испарений легких фракций, так как процесс протекает в системе закрытых трубопроводов и агрегатов при отсутствии доступа воздуха.

3. Высокая энергоэффективность процесса производства, в котором энергия не расходуется на низкоэффективную циркуляцию и перемешивание больших масс битума.

4. Возможность приготовления вяжущего с высоким содержанием полимера, в том числе и суперконцентратов.

Начав с изучения наиболее прогрессивной технологии приготовления ПБВ с помощью коллоидных мельниц, мы попытались довести достоинства реализуемых там процессов, например, процесса съема набухшей оболочки полимера, до еще большего совершенства. В результате технология приобрела представленный вид, а коллоидная мельница, по сути, трансформировалась в два узла – экструдер и смеситель, что позволило существенно интенсифицировать процесс производства, придав ему характер поточной технологии.

Отсутствие испарений легких фракций и какого-либо существенного хранения ПБВ позволяет ожидать от такого вяжущего большей устойчивости к процессам старения, интенсивно протекающим в смесителе асфальтобетонного завода. А это, в свою очередь, дает основу для хороших результатов по асфальтобетону, приготовленному по сути в едином процессе с производством ПБВ.

Краткое описание установки.

Установка смонтирована в 12 метровом контейнере, разделенном на три части: бункер полимера, операторская часть, процессорная часть.

Бункер полимера изготовлен из нержавеющей стали и теплоизолирован, что обеспечивает комфортное хранение полимера и отсутствие конденсата при различных погодных условиях. Подача полимера в процессорную часть осуществляется посредством гибкого шнека, смонтированного под обшивкой контейнера.

В процессорной части смонтировано технологическое оборудование (дозатор полимера, экструдер, смесители, насосное, измерительное оборудование и т. п.), а также трубопроводы. В операторской части находятся пульты управления.

Стены и крыша контейнера утеплены минераловатными матами, закрытыми металлическим профилированным листом с легко моющимся полимерным покрытием. Пол укрыт алюминиевым листом с насечками. Выполнены искусственное освещение и вентиляция . Между процессорной и операторской частями имеется межкомнатное окно, проход осуществляется через межкомнатную дверь, также имеющую остекление.

Коммуникации.

Установка не требует подключения внешних теплоносителей. Технологический обогрев оборудования полностью электрический.
В качестве расходных емкостей битума могут быть использованы стандартные емкости АБЗ.
В качестве емкости готовой продукции предусматривается теплоизолированная вертикальная емкость с перемешиванием и обогревом.

Данное оборудование предназначено для производства битумной эмульсии катионного типа. Установка производится как блочного, так и контейнерного типа.

Преимущества контейнерного типа – компактность, мобильность транспортировки, простота инсталляции.

Преимущества блочного типа – удобство в работе с каждым из компонентов, меньшая стоимость за счет экономии на покупке металлического контейнера.

Установка рассчитана на производство с различным соотношением битума к воде, такое содержание может составлять от 35% до 70% битума к воде. Также предусмотрена дозировка дополнительных компонентов типа латекса и адгезионных присадок, для повышения сцепления эмульсии с обрабатываемой поверхностью.

Получаемая эмульсия не ограничивается стандартными типами ЭБК-1 и ЭБК-2, применяемых обычно при подгрунтовке щебня, или асфальта. При необходимости можно произвести катионную битумно-латексную либо полимерно-битумную эмульсию, эмульсию для производства холодного асфальта, жирную эмульсию (с высоким содержанием процента битума) для производства тонкослойного покрытия (слоя износа), эмульсию длительного распада для поверхностной обработки (типа Чипсил) и другие.

Преимущества

Данная установка является прекрасным решением для тех, кто ищет качество по доступной цене. Все компоненты эмульсионной битумной установки «БИЭМ» закупаются и устанавливаются с тем расчетом, чтобы добиться качества производства и экономии одновременно.

Как описано в , экономия собственного производства может составить от 25% до 50% от стоимости эмульсии на рынке. Например, если цена битума составляет 13 р/кг, то себестоимость эмульсии ЭБК1,2 собственного производства составит менее 8,5 р/кг с НДС, а рыночная стоимость при этом может варьироваться от 12 до 18 р/кг. Но даже если взять минимальное значение экономии — 3,5 рубля на 1 кг, просчитайте сколько Вы переплачиваете в год, возможно даже больше, чем стоимость установки.

Наиважнейший компонент, сердце эмульсионной установки – коллоидная мельница, производительностью до 12 тонн в час – экспортируется из Германии. Именно благодаря ее работе происходит качественное дробление капель битума в водную фазу, размер битумных частиц при этом не превышает 20 микрон.

Пульт управления, собирается из компонентов производства Хитачи – Япония, служит для автоматизации процессов подачи воды, битума, контроля за дозировкой эмульгатора, кислоты и прочего.

Остальные компоненты типа баков для приготовления водной фазы, выполненных из полипропилена, мешалок из нержавеющей стали, системы трубопроводов, насосов для перекачки битума и воды, могут быть установлены по желанию заказчика, как от российских и белорусских, так и от зарубежных производителей.

При инсталляции данной установки встает необходимость подвода горячей и холодной воды. Из современных трубопроводов мы рекомендуем к применению гибкие трубопроводы

И модифицированного битума, смонтировано на несущей раме, что при некоторых условиях не требует дополнительного фундамента.

Исполнение оборудования возможно в трех вариантах:

в закрытом помещении с приточно-вытяжной вентиляцией

с навесом на открытом воздухе

на базе 20-ти футового контейнера

Вариант загрузки материалов:

кран-балка с тельфером

шнековый транспортер

КОМПЛЕКТАЦИЯ:
В основной комплект оборудования входят следующие узлы и агрегаты:

ЁМКОСТЬ- СМЕСИТЕЛЬ (Е1, Е2) круглого сечения для смешивания битума и полимеров для производства ПБВ, со следующими параметрами:
Геометрическая вместимость 3,0 (4)м³;
Рабочая вместимость 2,0 (3)м³;
Нагревательные трубы;
Изоляция минеральной ватой и облицовка гальванизированными металлическими листами;
Крышка с загрузочным люком. Крышка имеет отверстия для подключения напорных линий
насосов, также гнездо-стакан для термо-сопротивления. Крышка является несущей конструкцией для узлов мешалки;
Люк, труба-сапун,входные и выходные трубы с фланцами для диатермического масла и готового продукта;
Ручные секционные клапаны горячего масла;
2 скоростных планетарных смесителя с приводом от 3-фазных электродвигателей;
Переливные трубы с фланцами;
Суппорт для установки шнека подачи полимеров, устанавливается с одной стороны.

СИСТЕМА ЗАГРУЗКИ СЫПУЧИХ КОМПОНЕНТОВ служит для загрузки в емкости-смесители Е1 и Е2 сыпучих компонентов и состоит из следующих узлов и механизмов:
▪ навес крытый служит для защиты установки от атмосферных осадков, а также для крепления подъемныхмеханизмов;
состоят из металлического каркаса с двускатной кровлей и двух консольных кран-балок для
электрических тельферов;
▪ шнек подачи для загрузки полимеров служит для загрузки в Е1 и Е2 сыпучих компонентов.
укомплектована емкостями-бункерами для дозирования и загрузки сыпучих компонентов объёмом 500 литров;

▪ тензодатчики для весового дозирования компонентов с индикацией информации на мониторе
оператора;

ДИСПЕРГАТОР , с функцией перемешивания способом резки:
Лёгкая замена частей ротора и статора;
«Рубашка» обогрева термальным маслом;
Секционные клапаны для контура горячего масла;
Микрометрическая регулировка зазора между ротором и статором;
Привод от электродвигателя мощностью 110 кВт трапецеидальными ремнями;
Устройство плавного пуска диспергатора (Трансмиссия, старт звезда/треугольник) укомплектовано отдельным шкафом управления;
Устойчивая база с ремневытяжными прессами и защитой.

ЭЛЕКТРОНАСОС ПОДАЧИ БИТУМА с байпас клапаном, служит для закачки битума из емкости-хранилища в емкость-смеситель Е1.
на выходе соединен трубопроводом с емкостью-смесителем Е1, на входе имеет фланец с
эластичной муфтой для подключения линии подачи битума;
привод от электромотора;

НАСОС ДЛЯ ЖИДКИХ ДОБАВОК шестеренчатого типа, с байпас клапаном,
служит для закачки масла-присадки из емкости-хранилища в емкость-смеситель Е1;
на выходе соединен трубопроводом с емкостью-смесителем Е1, на входе имеет фланец для
подключения линии подачи масла-присадки;
насос соединен упругой муфтой с электродвигателем.

ЭЛЕКТРОНАСОС ПЕРЕКАЧКИ

насос установлен на мощной электросварной раме.

ЭЛЕКТРОНАСОС ВЫДАЧИ
фланцевое соединение с эластичной муфтой;
привод от электромотора с инверторной регулировкой количества оборотов;
автоматизированное управление предустановкой силы тока в приводе мельницы;
насос установлен на мощной электросварной раме.
возможна «рубашка» масляного обогрева;

ПОДОГРЕВАЕМЫЕ ШАРОВЫЕ КЛАПАНЫ
управляются вручную,
укомплектованы специальным уплотнением для работы с высокими температурами.

СИСТЕМА ВЕСОВОГО КОНТРОЛЯ
служит для контроля количества компонентов, обусловленных рецептурой, при производстве
продукции, состоит из следующих систем:
▪ платформы весовые служат для распределения и передачи на электронные датчики веса емкостей-смесителей Е1 и Е2;
состоят из металлической платформы с направляющими-фиксаторами для Е1 и Е2, электронных датчиков;
▪ монитор весов служит для настройки, считывания с датчиков, отображения информации о массе загруженных компонентов;
стойки-держатели;
устройство подзарядки;
панель управления;
▪ консоль весовая (Рис.3. В1, В2) служит для контроля количества сыпучих компонентов, с остоит из выносной металлической консоли, жестко закрепленной на Е1 (в некоторых вариантах и на Е2) и съемной площадки для емкости-бункера.

ЭЛЕКТРОСИСТЕМА
1. Основной электро-шкаф
Тип: электро-шкаф, стальная защита для сохранности панели управления при транспортировке и для
использования при неблагоприятных погодных условиях.
Электрика: 3-фазный ток 380 В, 50 Гц.
оборудование оснащено на входе предохранительным размыкающим выключателем;
двигатели оснащены предохранителями + термореле;
управляющие контуры питаются от трансформаторов защищенных предохранителями;
панель управления установкой производства ПБВ оборудована следующими инструментами и
аппаратурой:
- основной выключатель;
- аварийный выключатель;
- вольтметр + коммутатор вольтметра;
- ручное управление моторами;
- индикатор температуры емкостей;
- индикатор температуры мельницы.
2. Электро-шкаф устройства плавного пуска диспергатора.

ПРЕИМУЩЕСТВА УСТАНОВОК ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ПБВ:

1. В СОСТАВЕ УСТАНОВКИ ПРИМЕНЯЕТСЯ КОЛЛОИДНАЯ МЕЛЬНИЦА.
Анализ полученных данных показывает, что наиболее эффективным для производства ПБВ
следует считать оборудование, в составе которого имеются коллоидные мельницы (измельчители), которые обеспечивают измельчение полимера в процессе приготовления ПБВ. При измельчении полимера ПБВ увеличивается удельная поверхность контакта смешиваемых компонентов, и соответственно ускоряются процессы набухания и растворения полимера.
В случае приготовления ПБВ на оборудовании без высокоскоростных измельчителей
(коллоидных мельниц) необходимо закладывать большую концентрацию полимера, более высокую температуру процесса (это может привести к старению битума и окислительной деструкции ПБВ, уровень свойств ПБВ при этом существенно снизится), кроме того, продолжительность процесса приготовления ПБВ увеличивается более чем в 2 раза.
Высокие рабочие характеристики и качество выходного ПБВ достигаются только при условии
точного контроля дозировки измельченного полимера и его распределения в битумной массе. А как следствие на данный момент лучшие показатели распределения (гомогенизации) достигаются только при использовании коллоидных мельниц с высокой степенью измельчения.

2. ПРИМЕНЕНИЕ «МЯГКОГО» НАГРЕВА БИТУМНОГО ВЯЖУЩЕГО ЗА СЧЕТ РАБОТЫ МАСЛОНАГРЕВАТЕЛЬНОЙ СТАНЦИИ, ТОЧНЫЙ КОНТРОЛЬ ТЕМПЕРАТУРНЫХ РЕЖИМОВ.
При приготовлении ПБВ исключительно важное значение имеет оптимальный выбор
температуры и продолжительности процесса. Повышение температуры увеличивает подвижность цепей макромолекул полимера и расстояние между ними. Это облегчает процесс набухания. Оптимальная температура, при которой макромолекулы полимеров типа СБС находятся на максимальном расстоянии друг от друга, соответствует температуре вязкотекучего состояния и составляет 180-190 °С. Однако повышение температуры приготовления ПБВ выше рабочей технологической для дорожных битумов вызывает старение битумов. Длительное нахождение полимера при повышенной температуре действует на ПБВ негативно, в результате чего он теряет эластические свойства. На эффективность растворения большое влияние оказывает размер частиц полимера. Чем выше дисперсность (измельчение) частиц полимера, тем больше удельная поверхность контакта его с битумом, тем быстрее происходит процесс набухания и, соответственно, растворения полимера в битуме. Из всех рассматриваемых параметров, влияющих на эффективность процесса приготовления ПБВ, как с точки зрения экономии затрат, так и максимально возможного уменьшения процессов старения битума и ухудшения полимера, целесообразно изменять вязкость битума и размер частиц
полимера. Остальные параметры заранее заданы и являются неизменными, а температура
приготовления ПБВ ограничена максимальной рабочей температурой битума – не выше 160 °С.

3. ВОЗМОЖНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ПРАКТИЧЕСКИ ВСЕХ ИЗВЕСТНЫХ ТИПОВ
МОДИФИКАТОРОВ (ПОЛИМЕРОВ), КАК ТВЕРДЫХ ПОРОШКООБРАЗНЫХ И В ГРАНУЛАХ, ТАК И ЖИДКИХ.
Возможность применения полимера в гранулах при сохранении высоких параметров
растворения полимера в битуме позволяет получить большой экономический эффект по сравнению с применением например того же полимера но в порошкообразном виде, только за счет разницы стоимости гранулярного и порошкообразного полимера. Также возможно получение дополнительного экономического эффекта за счет возможности производить ПБВ с высокими эксплуатационными характеристиками с применением полимеров отечественного производства, которые в силу своей низкой стоимости, могут оказаться более привлекательны по сравнению с импортными аналогами.
Установка позволяет производить резино - битумное вяжущее.

4. ОБЕСПЕЧЕНИЕ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ ПОЛИМЕРА И ЕГО РАСТВОРЕНИЯ В БИТУМЕ.
За счет возможности варьировать количеством проходов через коллоидную мельницу смеси
битума с полимером обеспечивается требуемое высокое качество производства ПБВ независимо от параметров исходного сырья.

УСЛОВИЯ ПОСТАВКИ ОБОРУДОВАНИЯ.
Конкретные условия поставки оборудования оговариваются Договором и Техническим
заданием. Транспортные расходы по доставке оборудования к месту эксплуатации оплачивает
Заказчик. Установка поставляется без разгонных емкостей для битума и пластификатора и без
емкостей для хранения готовой продукции, поскольку данное оборудование можно задействовать из имеющегося в наличии. При необходимости данное оборудование будет изготовлено и поставлено по дополнительному согласованию.

МОНТАЖ, ВВОД В ЭКСПЛУАТАЦИЮ И ОБУЧЕНИЕ.
Установка поставляется в виде блоков, которые должны быть установлены и смонтированы на
месте под руководством специалиста фирмы поставщика при участии персонала заказчика.
Расчетное время монтажа и пуска в эксплуатацию при своевременно проведенных заказчиком
подготовительных работах - 1 неделя. На это время заказчик должен предоставить 2 человека,
которые будут участвовать в монтаже установки. Обучение операторов установки производится во время монтажа и пробного пуска установки. В стоимость установки входит стоимость 5 дней работы 1 монтажника-наладчика со стороны поставщика. В стоимость работ не входит стоимость проезда и проживания монтажника-наладчика и стоимость доставки установки.