Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

Способ получения каменноугольного вяжу­щего для дорожного строительства путем окисле­ния кислородом воздуха при перемешивании и повышенной температуре каменноугольных дегтей в присутствии высокомолекулярной добавки, отличающийся тем, что, с целью повышения каче­ства и выхода целевого продукта, в качестве добав­ки используют полистирольную пыль в количестве 2-3 мас.% и 1-нонанол или 1 деканол в количестве (0,8-1,0) 10-5 мас.% и процесс проводят при 160-180°С.

Текст

Дивитися

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ KAMFHHOУГОЛЬНОГО ВЯЖУЩЕГО ДЛЯ ДОРОЖНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА путем окисления кислородом воздуха при перемешивание и повышенной температуре каменноугольных дегтей в присутствии высокомолекулярной добавки, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения качества и выхода целевого продукта, в качестве добавки используют полистирольнуто пыль в количестве 23 мае % и Ьнонзнол или І деказюл в количестве (0,8—1,0) 10~б мас.% и процесс проводят при 160-180°С. 1 И 54307 Изобретение относится к способам получения органических вяжущих из каменноугольных продуктов коксохимического производства и может быть использовано в углехіімическои промышленности, а также при производстве вя^уш^х непосредственно на асфальтобетонных заводах, в дорожно-строительных организациях Смолоперегонные цехи на коксохимических заводах производят, їлашшм образом, 5 (0 с ус маловязкне каменноугольные вяжущие ловкой вязкостью 5 200 с по С 5 0 с содержанием воды до 16 мас.% (сырая каменноугольная смол.)) Они не пригодны для строительства усовершенствованных дорожных покрытий вследствие длительности формирования с і рук гуры дорожных дегтебетонов. Бетоны F3 таких вяжущих обладают малой прочностью и неудовлетворительными водными свойствами и морозостойкостью из-за низкой вязкости самого вяжущего и низкой их пластичности. Кроме того, отсутствуют эластические свойства в области отринатепьных температур. Загущение маловязких каменноугольных вяжущих на асфальтобетонных заводах проводят их термоокислением но компрессорной или бескомпрессорной технологии. Процессу термоокисления предшествует обезвоживание вяжущих, которое длится 10-12 ч Время проведения процесса термоокисления по компрессорной технологии колеблется в пределах 14-18 ч, по бескомпрессорной 6-8 ч. Выход готового продукта 70-80 мас.%. Это значительно повышает стоимость ъяжущего, а такде ухудшает условия труд* на таких предприятиях. Известен способ получения вяжущего для дорожных покрытий путем окисления при ]8О-200 Р С, расходе воздуха 15-25 л/кг• мин в течение 20-30 мин остаточных продуктов от цистилляг-Щи поі лотителыюго масла, предварительно насыщенных бензольными углеводородами коксового газа [\]. 15 20 25 30 35 Однако вяжущее с малым интервалом плас-45 тичвосги не обладает эластическими свойствами, вследствие чего бетонные смеси на его основе имеют узкие температурные интервале! укладки и уплотнения, не позволяющие транспортировать их на большие расстояния. 50 Это значительно сокращает сроки строительною сезона. Наиболее близким к изобретению является способ получения каменноугольного вяжущего для дорожного сіроитепьства путем 55 окисления кислородом воздуха при перемешнзашш смеси камешюугольного дегтя и высокомолекулярной добавки — резиновой крышки, взятой в количестве 5-15 мас.% на смесь, при 135- 150еС в течение 1 2 15 ч [2]. Недостатками известного способа являются ею высокая энергоемкость (процесс с учетом обезвоживания длится сутки при высокой температуре) и низкий выход целевого продукта 75 мас.%. Кроме того, получаемое вяжущее имеет малую растяжимость в области низких температур и не обладает .эластичностью, а бетоны на его основе имеют высокие значения водонасыщения, набухаігия, коэффициента теплоустойчивости » низкое значение коэффициента длительной водоустойчивости. Таким образом, известный способ получения Еяжущего не обеспечивает достаточного качества дорожного покрытия. Цель изобретения. — повышение качесгаа и выхода целевого продукта. Поставленная цель достигается тем, что мри способе получения каменноугольного вяжушего для дорожного строительства путем окисления кислородом воздуха при перемешивании и повышенной температуре каменноугольных дег т еи в присутствии высокомолекулярной добавки, в качестве последнзй используют полистирольную пыль в количеств 2-3 мас.% is 1 нонанол или 1-деканол в количестве (0,8—1,0)* 10"* мас.% и процесс проводят при 160—180°С. Высокомолекулярный нормальный спирт необходим а вяжущем для интенсификации процесса его обезвоживания. Ьсли его не добавлять в деготь, то обезвоживание каменноугольного вяжущего длится (в зависимости от насы-^ щенкости вяжущего водой I 6 12 ч, Высокомолекулярный спирт, образуя мономолекулярный слои на поверхности органического вяжущего, вытесняет менее поверхностноактивный стабилизатор пены и снижает до нуля устойчивость пленок пены. Это позволяет значительно увеличить подвод тепла к вях^щему п обезводить ею в і ечеігие 1 ч. При содержании высокомолекулярного сгирта 0,8 • Ї 0 " 6 мас.% И более до 1,0 •10~б мас.% его достаточно для образования мономолекулярного вяжущего в битумоварочном котле, где он вытесняет менее поверхностно-активный сэабилизатор пены и снижает пракіпчески до нуля устойчивость пленок, пузырен и пены, понижая поверхностное натяжение до минимального постоянного значения. При большем расходе спирта он образует ноли1 молекулярный слой. Эффект от введения м высокомолекулярного спирта более 1,0 6 •dO" мас,°/< такой же, как и при концент6 рации его в вяжущем (0,8-1,0) 10~ мас.%. 54 407 В качестве высокомолекулярного спирта При обработке воздухом каменноугольных используют 1-нонанол, СН Э (СН 2 )7 СН 2 ОН, вяжущих при повышенной температуре ислечмолекулярная масса 144,26 усл. ед., плогсгвие процессов конденсации полимериіации ность 827,4 кг/м 3 , температура кипения углеводородов образуются многокольчатые 213°С и 1-декаиол (СН, ( С Н 3 ) 8 СН а ОН, ароматические соединения, которые являют5 молекулярная масса 158,28 усл. ед., плотся дополнительными узлами сшивки в простность 829,2 кг/м 3 , температура кипения ранственной сетке полимера, значительно уп231°С. рочняя структуру вяжущих и повышая его Каменноугольные дорожные дегти по своевязкость. му качеству должны соответствовать требова- (0 Результаты, полученные при окислении в ниям ГОСТ 4641-80, каменноугольные сморазличных режимных условиях, приведены лы - ОСТ 1462-80. в табл. І. Полистирольная пыль - порошок белого В соответствии с данными, приведенными цвета раэмеро?л частиц менее 6,3 • ]0~ s м. в табл. 1, ведение процесса при параметрах, Она образуется в процессе очистки маточТ5 ниже оптимальных, не позволяет получить вяжущие с необходимым комплексом свойств ного раствора, отделяемого от суспензионного (вяжущее получается маловязким), а при знапопмстирола па центрифугах, и имеет следучениях параметров процесса, выше оптимальющие свойства. влажность по массе 6—8%, ных, получение вяжущего энергоемко и соплотность 1040-1060 к і / м 3 , обьемная насыпная масса 680-740 к г ' м 3 , удельная поверх20 провождается большими потерями вследствие ность 350-400 м 2 /кг, средняя молекуляринтенсивного испарения легкокипящих соединая масса (9-20) - 1 0 s . нений каменноугольных вяжущих, П р и м е р В иеобезвожетшй каменВ табл. 2 приведены характеристики изноугольный дегогь подогретый до 80° С, вестного и полученного но предлагаемому вводят (0,8-1,0) • 10~б мас.% высокомолеку- 25 способу вяжущих. лярного спирта, включают перемешивающее В соответствии с данными, представленустройство, обеспечивающее турбулентность ными в табл. 2, вяжущее, полученное по потока, подводят тепло и обезвоживают вяпредлагаемому способу, значительно превосжущее в течение 1 ч. Затем в каменноуголь* ходит известное по растяжимости, клеющей мае вяжущее добавляют 2-3 мас.% поли30 способности. Оно обладает эластическими свойстирольной пыли при непрерывном перемествами в области низких температур. При шивании, доводят температуру композиции этом процесс производства вяжущего по до 140 С и подают воздух в количестве предлагаемому способу менее энергоемок, 60—70 л/кг-ч. Такая начальная температура а выход готового продукта значительно выокисления способствует вовлечению в этот 35 ше, чем известного. процесс низкомолекулярных ароматических углеводородов вяжущих, позволяющих увеличить выход вяжущею. Максимальная темВ табл. 3 приведены характеристики дегпература гермоокисления маловязких каментебетопных смесей - приготовлетшых на осноугольных вяжущих 160—180°С. Скорость нове известного и предлагаемого вяжущих. 40 подъема температуры в окислительной усСопоставление свойств дегтебетонов, притановке 10~]5°С/ч. В момент интенсивного готовленных на вяжущем, полученном по подьема температуры прекращается подвод предлагаемому способу, в сравнении с известтепла в установку. Продолжительность терным (габл. ^) показывает, что дегтебетон моокисления по компрессорной технологии на основе вяжущего, полученного по пред3-5 ч, по безкомнрессорнои 2-3 ч В пролагаемому способу, обладает повышенной цессе совместного воздействия механическоплотностью, водостойкостью, морозостойкого перемешивания и окиспения воздухом стью, теплоустойчивостью. при высокой температуре частицы полистиТаким образом, изобретение повышает вырола диспергируются на макромолекулы и ход и качество целевою продукта, улучшает надмолекулярные структуры вытянутой кон- 50 качество вяжущего и бетонов на его основе формации, которьте за счет переплетения цеи, следовательно, повышает долговечность пей образуют пространственную сетку полидегтебетонных дорожных покрытий, а такмера, придающую вяжущему эластические же снижает энер! озатраты на проведение спосвойства. соба. Таблица 1 Количество добавки, мас °1 Спирт Полисти рольная пыль Температура Продолжиокисления, тельность окисления, ч 0,7 10"* 15 , 150 15 , 0,8-10"6 2 160 0,9 10"6 25 , 1,0'10"* ! 1,Ы0~6 Условная Температура Температура Растяжимость [Эластичность при 0°С. при 0°С, вязкость, размягчения хрупкости, по КиШ, см °С СЦЄПЛЄКИЯ с поверхностью каменного материала, j ! Выход целевого продукта, мас.% 20 21 -17 100 14 77 98 2 150 33 -17 100 38 87 93 170 25 , 167 34 -17 100 41 91 94 3 180 3 200 35 -16 100 44 94 96 35 , 190 35 , 400 36 -4 54 16 94 88 * О 8 II54307 Таблица 2 Вяжущее, полученное по способу Показатели предлагаемому известному Консистенция, характеризуемая: пенетрацией при 25°С 40 условной вязкостью по 200 С. с Растяжимость при 0°С, см Эластичность при 0°С, % 100 5 0 Температура рачмягчения по КкШ, °С 44 35 52 -33 -16 Показатель сцепления вяжущих с поверхностью каменных матерлалоч, найденный кочоримеіриіеским методом, % 66 94 Выход вяжушего, % 84 96 Лгштельность процесса, ч 24 б Температура хрупкости, С Таблица Показатели Дегтебетонная смесь на основе вяжущего известного 1 Объемна» vacca, КЕ/М 3 Водонасьіщеіше, о6.% Набухание, об.% 2260 5,83 предлагаемого 240 1,6 0,56 Предел прочности на сжатие, МПа, при, °С 20 7,34 3,9 50 1,01 Ь2 0 Коэффициент водоустойчивости 0,91 8,9 1,0 Коэффициент водоустойчивости при длительио-м водонасыщенин 0,73 0,83 7,3 3,25 0,66 0,89 Козффициет теплоустойчивости Морозостойкость после 50 циклов попеременного замораживания оттай вания 3 1154307 Редактор О. Юрковецкая Составитель Е, Горлов Техред М.Надь Корректор В. Гирняк Заказ 2630/23 Тираж 546 Подписное ВНИИПИ Государственного ко_митета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 і

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Process for preparation of coal binding agent for the road-building

Автори англійською

Bratchun Valerii Ivanovych, Hahatsev Viacheslav Heorhiiovych, Moskalenko Hennadii Andriiovych, Povzun Oleksii Ivanovych, Bachurin Oleksii Mykytovych

Назва патенту російською

Способ получения каменноугольного вяжущего для дорожного строительства

Автори російською

Братчун Валерий Иванович, Гагацев Вячеслав Георгиевич, Москаленко Геннадий Андреевич, Повзун Алексей Иванович, Бачурин Алексей Никитович

МПК / Мітки

МПК: C10C 3/00

Мітки: дорожнього, спосіб, будівництва, здобуття, в'яжучого, кам'яновугільного

Код посилання

<a href="http://uapatents.com/6-13728-sposib-zdobuttya-kamyanovugilnogo-vyazhuchogo-dlya-dorozhnogo-budivnictva.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб здобуття кам’яновугільного в’яжучого для дорожнього будівництва</a>

Подібні патенти