Способ производства серного цемента и установка для его осуществления

 

Изобретение относится к области строительства, а именно к способам и устройствам для получения серного цемента. Способ производства серного цемента включает перемешивание серы и модификатора на основе нефти при 140-150oС. Серу и модификатор разогревают в отдельных емкостях и направляют на перемешивание под избыточным давлением по трубопроводам. После разогрева и до перемешивания на модификатор воздействуют в первом аппарате кавитационно-энергетической обработки, а смесь серы и модификатора перемешивают во втором аппарате кавитационно-энергетической обработки. Установка для производства серного цемента включает камеру перемешивания серы и модификатора. Установка снабжена обогреваемыми емкостями для серы и модификатора, аппаратом обработки модификатора, трубопроводами подачи серы и модификатора, узлом смешения серы и модификатора от узла смешения к камере перемешивания. Аппарат обработки модификатора врезан в трубопровод подачи модификатора, а камера перемешивания и аппарат обработки модификатора выполнены в виде аппаратов кавитационно-энергетической обработки. Изобретение позволит исключить использование токсичных веществ и получить более однородные смеси. 2 с. и 5 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области строительства и может применяться в качестве вяжущего при изготовлении строительных деталей, изделий и конструкций, а также как материал для захоронения радиоактивных отходов, отходов мусороперерабатывающих заводов, тампонирования карстовых провалов.

Наиболее близким аналогом для способа является способ производства серного цемента, включающий перемешивание серы и модификатора на основе нефти при 140-150oС (см. патент Великобритании 1576515, С 01 В 17/00, публ. 08.10.1980г.).

Недостатками известного способа являются длительность процесса и высокая токсичность модификатора на основе дициклопентадиена (ДЦПД), предельно допустимая концентрация которого составляет 1 мг/м3 и, кроме того, ДЦПД взрыво- и пожароопасен.

Наиболее близким аналогом для установки является установка, включающая камеру перемешивания серы и модификатора (см. патент США 4293463, С 08 К 3/06, публ. 6.10.1981г.).

Недостатками известной установки являются низкая интенсивность смешения и использование камеры перемешивания периодического действия.

При создании изобретения решались технические задачи интенсификации процесса получения серного цемента (способ и устройство), исключение использования токсичных веществ (способ) и получения более однородной смеси (устройство).

Поставленные задачи в части способа решаются благодаря тому, что в способе производства серного цемента, включающем перемешивание серы и модификатора на основе нефти при 140-150oС, по изобретению серу и модификатор разогревают в отдельных емкостях и направляют на смешение под избыточным давлением по трубопроводам, а после разогрева и до смешения на модификатор воздействуют первым аппаратом кавитационно-энергетической обработки, а смесь серы и модификатора перемешивают во втором аппарате кавитационно-энергетической обработки. Подачу серы и модификатора осуществляют по обогреваемым трубопроводам. Кроме того, в качестве модификатора используют мазут. Подачу модификатора в трубопровод подачи серы осуществляют через узел смешения, обеспечивающий турбулентный режим движения смеси серы и модификатора от узла смешения ко второму аппарату кавитационно-энергетической обработки.

Поставленные задачи в части устройства решаются благодаря тому, что в установке производства серного цемента, включающей камеру перемешивания серы и модификатора, по изобретению установка снабжена обогреваемыми емкостями для серы и для модификатора, аппаратом обработки модификатора, трубопроводами подачи серы и модификатора, узлом смешения серы и модификатора, трубопроводом подачи смеси серы и модификатора от узла смешения к камере перемешивания, причем аппарат обработки модификатора врезан в трубопровод подачи модификатора, а камера перемешивания и аппарат обработки модификатора выполнены в виде аппаратов кавитационно-энергетической обработки. Кроме того, соотношение длины трубопровода подачи смеси серы и модификатора и его диаметра составляет 30:70, а трубопроводы подачи серы и модификатора, трубопровод подачи серы и модификатора от узла смешения к камере перемешивания могут быть выполнены обогреваемыми.

Данное изобретение иллюстрируется чертежом, на котором приведена схема заявленной установки производства серного цемента, используемой для осуществления заявленного способа.

Установка для производства серного цемента состоит из обогреваемых емкостей для серы 1 и для модификатора 2, аппарата обработки модификатора 3, дозировочных плунжерных насосов 4 и 5, трубопроводов подачи серы 6 и модификатора 7, узла смешения 8 серы и модификатора, трубопровода 9 подачи смеси серы и модификатора от узла смешения 8 к камере перемешивания 10, задвижек 11 и 12 и регулируемых клапанов 13 и 14.

Аппарат обработки модификатора 3 врезан в трубопровод подачи модификатора 7, а камера перемешивания 10 и аппарат обработки модификатора 3 выполнены в виде аппаратов кавитационно-энергетической обработки. Соотношение длины трубопровода 9 подачи серы и модификатора и его диаметра составляет 30:70.

Трубопроводы подачи серы 6 и модификатора 7, трубопровод 9 подачи смеси серы и модификатора от узла смешения 8 к камере перемешивания 10 выполнены обогреваемыми.

Способ осуществляется следующим образом (см. чертеж).

Сера в жидком виде из обогреваемой емкости 1 дозировочным плунжерным насосом 4 через регулируемый клапан 13 подается в трубопровод 6. Модификатор из обогреваемой емкости 2 через задвижку 11 забирается дозировочным плунжерным насосом 5, за которым установлена задвижка 12, и под избыточным давлением направляется по обогреваемому трубопроводу 7 в аппарат обработки модификатора 3, где происходит обработка, приводящая к его реструктуризации.

Обработанный в аппарате 3 модификатор подается через регулируемый клапан 14 в узел смешения 8 серы и модификатора, который обеспечивает турбулентное движение смеси серы и модификатора по трубопроводу 9, приводящее к образованию однородной смеси на конце трубопровода 9. Смесь серы и модификатора в виде однородного раствора по трубопроводу 9 подается в камеру перемешивания 10, где при 140-150oС под воздействием кавитационно-энергетической обработки и интенсивного перемешивания происходит образование сополимерной серы. Из камеры перемешивания 10 продукт подается в обогреваемую емкость 15 и далее на грануляцию (на чертеже не показано).

Данное изобретение позволяет получить продукт, заменяющий обычный цемент в бетонах и превосходящий его по своим свойствам. Использование изобретения обеспечивает непрерывный интенсивный технологический процесс с применением более дешевого, экологически безопасного химического модификатора.

Формула изобретения

1. Способ производства серного цемента, включающий перемешивание серы и модификатора на основе нефти при 140-150oC, отличающийся тем, что серу и модификатор разогревают в отдельных емкостях и направляют на перемешивание под избыточным давлением по трубопроводам, при этом после разогрева и до перемешивания на модификатор воздействуют в первом аппарате кавитационно-энергетической обработки, а смесь серы и модификатора перемешивают во втором аппарате кавитационно-энергетической обработки.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве модификатора используют мазут.

3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что подачу серы и модификатора осуществляют по обогреваемым трубопроводам.

4. Способ по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что подачу модификатора в трубопровод подачи серы осуществляют через узел смешения, обеспечивающий турбулентный режим движения смеси серы и модификатора от узла смешения до второго аппарата кавитационно-энергетической обработки.

5. Установка производства серного цемента, включающая камеру перемешивания серы и модификатора, отличающаяся тем, что установка снабжена обогреваемыми емкостями для серы и модификатора, аппаратом обработки модификатора, трубопроводами подачи серы и модификатора, узлом смешения серы и модификатора, трубопроводом подачи смеси серы и модификатора от узла смешения к камере перемешивания, при этом аппарат обработки модификатора врезан в трубопровод подачи модификатора, а камера перемешивания и аппарат обработки модификатора выполнены в виде аппаратов кавитационно-энергетической обработки.

6. Установка по п. 5, отличающаяся тем, что соотношение длины трубопровода подачи смеси серы и модификатора и его диаметра составляет 30: 70.

7. Установка по п. 5 или 6, отличающаяся тем, что трубопроводы подачи серы и модификатора, а также трубопровод подачи серы и модификатора от узла смешения к камере перемешивания выполнены обогреваемыми.

РИСУНКИ

Рисунок 1



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к проблемам экологии, а именно к переработке и захоронению отходов, содержащих токсичные и экологически опасные вещества

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано для изготовления строительных деталей и изделий, предназначенных для защиты от ионизирующих излучений

Изобретение относится к технологии бетона, а именно к способам определения раствороотделения серобетонных смесей при динамических воздействиях, и может быть использовано для сравнения различных вариантов состава, технологических процессов изготовления, контроля качества и корректировки состава серного бетона

Изобретение относится к составам битумоминеральных смесей преимущественно для устройства дорожного покрытия

Изобретение относится к строительным материалам, применяемым для изготовления изделий и конструкций, эксплуатируемых в том числе в агрессивных средах

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано для получения строительных изделий и асфальтобетонных покрытий, используемых в обычных и агрессивных средах

Вяжущее // 2176222
Изобретение относится к составам серных вяжущих и может быть использовано для заливки швов футеровки, при изготовлении серобетонов и строительных конструкций на их основе
Изобретение относится к технологии приготовления строительных материалов и изделий на основе серы, например, теплоизоляционных и фильтрующих элементов

Изобретение относится к составу сырьевой смеси для изготовления строительных конструкций и может найти применение в промышленности строительных материалов

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано в устройствах для получения серных и других гомогенных композиций
Изобретение относится к строительству

Изобретение относится к составам радиационно-защитных бетонов, применяемых при возведении сооружений, предназначенных для защиты от радиоактивного воздействия ядерных установок, атомных электростанций, предприятий по выработке изотопов и других специальных сооружений, в которых используются источники радиоактивного излучения

Изобретение относится к составам серных вяжущих и может быть использовано для изготовления серного бетона, предназначенного для защиты от радиации, а также для заливки швов футеровки, аппаратуры и строительных конструкций, эксплуатирующихся в условиях воздействия ионизирующих излучений

Изобретение относится к технологии бетона, а именно к способам проектирования состава серного бетона, предназначенного для защиты от ионизирующих излучений
Вяжущее // 2248320
Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может найти применение при изготовлении полов, лотков, фундаментов, тротуарных и футеровочных плиток, дорожных ограждений, бортовых камней, других конструкций и сооружений, особенно подверженных кислотной и солевой агрессии
Изобретение относится к составам серных вяжущих и может быть использовано для изготовления серного бетона, предназначенного для защиты от нейтронного излучения, а также для заливки швов футеровки, аппаратуры и строительных конструкций, эксплуатирующихся в условиях воздействия ионизирующих излучений
Изобретение относится к составам серных вяжущих и может быть использовано для изготовления серного бетона, предназначенного для защиты от радиации, а также для заливки швов футеровки, аппаратуры и строительных конструкций, эксплуатирующихся в условиях воздействия ионизирующих излучений
Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может найти применение при изготовлении полов, лотков, фундаментов, тротуарных и футеровочных плиток, дорожных ограждений, бортовых камней, других конструкций и сооружений, особенно подверженных кислотной и солевой агрессии.Технический результат - снижение водопоглощения и повышение прочности при сжатии

Вяжущее // 2270814
Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может найти применение при изготовлении полов, лотков, фундаментов, тротуарных и футеровочных плиток, дорожных ограждений, бортовых камней, других конструкций и сооружений, особенно подверженных кислотной и солевой агрессии
Наверх