一种基于胶粉活化工艺应用的橡胶沥青加工方法技术

本发明专利技术公开了一种基于胶粉活化工艺应用的橡胶沥青加工方法，包括如下步骤：步骤1、胶粉低温活化；步骤2、溶胀反应：步骤3、烟气降解处理；步骤4、烟气过滤处理与蒸汽冷凝回收。本发明专利技术可避免胶粉加工过程中挥发物损伤设备，且胶粉在谐振腔中的加工过程可控化管理，避免过度脱硫，对产生的有害废气进行有效处理避免环境污染，适用于橡胶沥青加工技术领域。适用于橡胶沥青加工技术领域。适用于橡胶沥青加工技术领域。

【技术实现步骤摘要】
一种基于胶粉活化工艺应用的橡胶沥青加工方法


[0001]本专利技术属于橡胶沥青加工
，具体的说，涉及一种基于胶粉活化工艺应用的橡胶沥青加工方法。

技术介绍

[0002]胶粉是指废旧橡胶制品经粉碎加工处理而得到的粉末状橡胶材料，微波辐照活化胶粉通常将废旧橡胶粉碎至20目～60目大小的胶粒，加入一定量的分散剂,输送到用玻璃或陶瓷制做的管道中,使胶粒按一定速度前进,接受微波发生器发出的能量.调节微波发生器的能量,致使胶粉分子中的C—S、S
‑‑
S键断链,达到再生目的。
[0003]但是，通常在微波辐照活化胶粉的生产及沥青改性应用中，存在如下的共性问题：
[0004](1)胶粉在微波辐照下，温度会持续上升，胶粉中的水份和轻质油份会挥发出来，产生烟气，烟气上浮，进入圆形波导管，损坏微波发生装置的磁控管，影响设备的正常连续工作时间。
[0005](2)胶粉在封闭的谐振腔中进行微波辐照活化，脱硫程度无法直接监测，并且，微波能量集中，胶粉升温速率快，胶粉极易产生过度脱硫现象，严重影响活化胶粉使用性能。
[0006](3)橡胶沥青生产过程产生大量的有害废气，需要配备一整套的废气处理设备，生产成本较高。

技术实现思路

[0007]本专利技术提供一种基于胶粉活化工艺应用的橡胶沥青加工方法，用于解决微波辐照活化胶粉加工过程中，胶粉中的挥发物损伤设备，胶粉在谐振腔中的脱硫加工过程不可控，以及其作为橡胶沥青的加工原料在生产过程中产生有害废气污染环境，废气处理设备单独建立生产成本高的问题。
[0008]为实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案如下：
[0009]一种基于胶粉活化工艺应用的橡胶沥青加工方法，包括如下步骤：
[0010]步骤1、胶粉低温活化：向微波谐振腔中加入胶粉，采用微波辐照，实现胶粉的脱硫活化；
[0011]步骤2、溶胀反应：脱硫活化的胶粉通过排料管路进入橡胶沥青搅拌罐进行搅拌，同时加入基质沥青与助剂在橡胶沥青搅拌罐内混合、搅拌、加热，完成溶胀反应，得到成品橡胶沥青；
[0012]步骤3、烟气降解处理：步骤2中，橡胶沥青搅拌罐中的沥青烟气通过气体管路进入微波谐振腔中与微波谐振腔内部的胶粉烟气形成混合烟气，微波谐振腔顶部设有包括波导管的烟气降解装置，波导管内的隔离片将其分为左右两部分，波导管顶部左侧的喷嘴喷出高速气体射流，微波谐振腔中的胶粉和沥青的混合烟气在高速气体射流形成的压力差作用下上升一起进入波导管的左侧，混合烟气中的污染物分子在微波诱导下经波导管左侧壁的放电部的金属针进行降解处理，使大部分污染物分子转变为简单的小分子安全物质，放电
部降解功率、以及微波谐振腔内微波活化功率随微波谐振腔侧壁上VOC
S
在线检测仪监测到微波谐振腔内部的VOC
S
浓度而变化，防止过度脱硫；
[0013]步骤4、过滤处理与冷凝回收：步骤3中降解后的小分子安全物质及未被降解的少量污染物分子的混合烟气经过高速气体射流进行冲击筛选，其中一部分进入废气收集装置进行过滤处理，防止直接外排污染环境，另一部分作为保护气体进入微波谐振腔中，使胶粉与氧气相隔绝，不会发生化学反应，作为保护气体并继续进行二次降解处理；
[0014]微波谐振腔中上升的轻质油份和水分蒸汽通过冷却装置和接收盘被收集后形成含有轻质油份的液体，经过引流管加入橡胶沥青搅拌罐中，对沥青的性能起到改良作用。
[0015]进一步的，步骤3中的烟气降解装置包括圆桶形结构的波导管，波导管内部设有隔离板，隔离板将波导管分为左右两部分，波导管左侧靠近顶部位置设有进气口，进气口连接有高速射流用的气体管道，气体管道的一端连接有向波导管内部喷射气流的喷嘴，另一端依次连接有罗茨风机和废气收集装置，波导管右侧顶部设置有微波馈入口，微波馈入口通过矩形结构的波导管路与微波发生装置相连，波导管右侧底部通过气体管道与废气收集装置相连，波导管左侧壁设有放电部。
[0016]进一步的，所述放电部包括若干个作为放电电极材料活动安装于波导管左侧壁的金属针，波导管开设有与金属针适配的针孔，金属针通过伸缩机构设于波导管左侧壁上，通过伸缩机构控制金属针进入波导管内部的距离或数量，以通过改变金属针伸入波导管内部的距离或数量构成其放电功率的调整。
[0017]进一步的，所述伸缩机构包括驱动机构，驱动机构通过传动组件连接有与波导管侧壁相适配的弧形安装板，若干个金属针固设于弧形安装板上，VOC
S
在线检测仪通过控制系统与驱动机构电连接。
[0018]进一步的，所述冷却装置设于波导管的侧壁位于微波馈入口下方和气体入口之间，冷却装置包括与制冷机相连的冷却盘管，冷却盘管温度范围为3℃～7℃，冷却盘管盘绕于波导管外侧的微波馈入口下方和气体入口之间位置形成低温冷凝区，冷却盘管外侧包裹有保温棉。
[0019]进一步的，所述波导管的低温冷凝区内壁处固设有用于雾状的轻质油份和水分液滴收集用的接收盘，接收盘开设有导流槽，导流槽包括纵向导流槽和环形导流槽，环形导流槽通过引流管与沥青搅拌罐相连通。
[0020]进一步的，所述金属针采用金属钨针作为放电电极材料，金属针为长25mm、直径1mm的短针，所述波导管左侧壁上的针孔直径为3
‑
5mm，金属针数量为15
‑
20个。
[0021]进一步的，所述废气收集装置包括活性炭过滤箱，活性炭过滤箱内设有活性炭过滤网，活性炭过滤箱通过烟气管道与波导管右侧底部相连通。
[0022]进一步的，所述气体管路为DN100金属管道，其微波抑制长度为400mm，金属管道末端根据设备布置情况通过连接软管或金属管与活性炭过滤箱相连，高速射流方向与竖直方向呈50
°
～60
°
夹角，以保证在波导管左侧上方产生负压力，压力范围为
‑
15KPa～
‑
10KPa。
[0023]进一步的，所述隔离板的材质为聚四氟乙烯隔离板，所述微波馈入口设有烟气介质片，所述烟气介质片材质采用聚四氟乙烯、陶瓷或云母。
[0024]本专利技术由于采用了上述的结构和方法，其与现有技术相比，所取得的技术进步在于：在生产过程中，橡胶沥青搅拌罐中的沥青烟气通过气体管路进入微波谐振腔中与微波
谐振腔内部的胶粉烟气形成混合烟气，微波谐振腔顶部设有包括波导管的烟气降解装置，波导管内的隔离片将其分为左右两部分，波导管顶部左侧的喷嘴喷出高速气体射流，微波谐振腔中的胶粉和沥青的混合烟气在高速气体射流形成的压力差作用下上升一起进入波导管的左侧，混合烟气中的污染物分子在微波诱导下，经波导管左侧壁的放电部，放电部的金属钨针放电会产生高温、强光和等离子体效应，高能电子轰击污染物分子，使其电离、解离和激发，转变为简单的小分子安全物质，放电部降解功率、以及微波谐振腔内微波活化功率随微波谐振腔侧壁上VOC
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在线检测仪监测到微波谐振腔内部的VOC
S
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于胶粉活化工艺应用的橡胶沥青加工方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤1、胶粉低温活化：向微波谐振腔中加入胶粉，采用微波辐照，实现胶粉的脱硫活化；步骤2、溶胀反应：脱硫活化的胶粉通过排料管路进入橡胶沥青搅拌罐进行搅拌，同时加入基质沥青与助剂在橡胶沥青搅拌罐内混合、搅拌、加热，完成溶胀反应，得到成品橡胶沥青；步骤3、烟气降解处理：步骤2中，橡胶沥青搅拌罐中的沥青烟气通过气体管路进入微波谐振腔中与微波谐振腔内部的胶粉烟气形成混合烟气，微波谐振腔顶部设有包括波导管的烟气降解装置，波导管内的隔离片将其分为左右两部分，波导管顶部左侧的喷嘴喷出高速气体射流，微波谐振腔中的胶粉和沥青的混合烟气在高速气体射流形成的压力差作用下上升一起进入波导管的左侧，混合烟气中的污染物分子在微波诱导下经波导管左侧壁的放电部的金属针进行降解处理，使大部分污染物分子转变为简单的小分子安全物质，放电部降解功率、以及微波谐振腔内微波活化功率随微波谐振腔侧壁上VOC
S
在线检测仪监测到微波谐振腔内部的VOC
S
浓度而变化，防止过度脱硫；步骤4、过滤处理与冷凝回收：步骤3中降解后的小分子安全物质及未被降解的少量污染物分子的混合烟气经过高速气体射流进行冲击筛选，其中一部分进入废气收集装置进行过滤处理，防止直接外排污染环境，另一部分作为保护气体进入微波谐振腔中，使胶粉与氧气相隔绝，不会发生化学反应，作为保护气体并继续进行二次降解处理；微波谐振腔中上升的轻质油份和水分蒸汽通过冷却装置和接收盘被收集后形成含有轻质油份的液体，经过引流管加入橡胶沥青搅拌罐中，对沥青的性能起到改良作用。2.根据权利要求1所述的一种基于胶粉活化工艺应用的橡胶沥青加工方法，其特征在于：步骤3中的烟气降解装置包括圆桶形结构的波导管，波导管内部设有隔离板，隔离板将波导管分为左右两部分，波导管左侧靠近顶部位置设有进气口，进气口连接有高速射流用的气体管道，气体管道的一端连接有向波导管内部喷射气流的喷嘴，另一端依次连接有罗茨风机和废气收集装置，波导管右侧顶部设置有微波馈入口，微波馈入口通过矩形结构的波导管路与微波发生装置相连，波导管右侧底部通过气体管道与废气收集装置相连，波导管左侧壁设有放电部。3.根据权利要求2所述的一种基于胶粉活化工艺应用的橡胶沥青加工方法，其特征在于：所述放电部包括若干个作为放电电极材料活动安装于波导管左侧壁的金属针，波导管开设有与金属针适配的针孔，金属针通过伸缩...

【专利技术属性】
技术研发人员：王国清，秦禄生，李硕，杨龙，张庆，刘延雷，
申请(专利权)人：邦畿众创石家庄科技有限公司，
类型：发明
国别省市：