Методика проведения экспериментов

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 2

Окисления сырья проводится в пустотелом аппарате периодического действия общим объемом 2, 5 литра. Объем зоны окисления 1, 5 литра. В работе используются два аппарата.

Исходный гудрон разогревается до температуры 100°С-120°С и загружается в предварительно подогретый до такой же температуры реактор Р в количестве 1, 5 кг. После этого в реактор устанавливается вал мешалки, фиксируется с помощью болтов фланец и на него закрепляется двигатель через соединительную муфту. Загруженное в реактор сырье нагревается до температуры окисления, при постоянном перемешивании винтовой мешалкой, которая приводится во вращение электродвигателем Дв. Подвод тепла осуществляется через стенку от электрического нагревателя – проволока нихрома (Х20Н80) в керамических бусах (электрическая изоляция). Регулировка температуры осуществляется при помощи термопары, установленной в нижней части реактора. Также, термопара установлена на стенке реактора под теплоизоляцией (кремнеземный войлок).

Технологическая схема установки получения битума периодического действия.

В нижней части реактора расположено барботирующее устройство (кольцо из нержавеющей стали с отверстиями диаметром 0, 7 мм), по которому поступает газ. При нагреве сырья до температуры окисления в реактор непрерывно подается азот, после достижения рабочей температуры окисления в реактор подается воздух. Количество воздуха регулируется ротаметром Вт3.

В реакторе, при помощи игольчатого вентиля Вт2, поддерживается избыточное давление - 1 атмосфера. Выходящие из реактора газы окисления и «черный соляр» поступают в холодильник-конденсатор Х. Газ, после охлаждения, проходит через детектор концентрации кислорода и отводится в атмосферу. «Черный соляр» конденсируется и поступает в приемник. Температура на выходе из реактора измеряется термопарой.

Пробы битума отбираются из нижней части реактора, при помощи игольчатого вентиля Вт1, через различные промежутки времени в количестве 250 грамм. При этом после отбора пробы, расход воздуха уменьшается согласно количеству отобранного продукта.

В дальнейшем пробы передавались в лабораторию, где определялась температура размягчения по КиШ и пенетрация при 25°С. В зависимости от результатов исследования, принималось решение о проведении испытания на растяжимость при 25°С. В случае соответствия вышеизложенных показателей заданным значениям, определялась динамическая вязкость при 60°С.

Условия проведения экспериментов:

Загрузка сырья, кг	1, 5
Температура процесса, °С	250
Расход воздуха, л/минкг сырья*	4

Данные параметры процесса выбраны исходя из опыта нашей работы, а также исследований центра мониторинга и улучшения качества продукции на данном сырье.

На выходе газов окисления из холодильника установлен прибор для определения концентрации кислорода «Клевер-СВ». Он предназначен для определения полноты использования кислорода воздуха при окислении гудронов. В нашей работе концентрация кислорода воздуха на выходе газов окисления составляла 18, 0-20, 0% об., что характерно для аппаратов по получению окисленных битумов периодического действия. В экспериментальной части представлены несколько зависимостей изменения концентрации кислорода от времени окисления гудрона.

Установка получения битума периодического действия.

Далее исследовали свойства полученного битума на аппаратурах лаборатории: проникание иглы (пенетрация), размягчение по КиШ, температура хрупкости, растяжимость (дуктильность).

Анализ пенетрации проводили на пенетрометре ПН-20 Б. Проникание иглы полученного битума составила 101 мм.

Пенетрометр ПН-20 Б

Анализ температуры размягчения по КиШ проводили на аппарате КиШ-20М4. Температура размягчения полученного битума составила 45, 8 °С.

Аппарат для определения температуры размягчения КиШ-20М4

Анализ температуры хрупкости по Фраасу проводили на аппарате АТХ-20. Температура хрупкости полученного битума составила -18 °С.

Аппарат для определения температуры хрупкости АТХ-20

Анализ растяжимости проводили на дуктилометре ДБ-150. Растяжимость полученного битума составила 67 см.

Дуктилометр ДБ-150

Полученный окисленный битум соответсвовал марке БНД 90/130.

Также был проведен эсперимент по вакуумной разгонке мазута на аппарате Petrodist 300 M под руководством научного сотрудника. Начало кипения мазута составило 375 °С.

Далее был проведен эсперимент по исследованию температуры вспышки мазута в открытом тигле на аппарате ТВО-Лаб-01. Температура вспышки составило 224 °С, температура воспламенения составило 224 °С.

Аппарат определения температуры вспышки в открытом тигле ТВО-Лаб-01

⇐ Предыдущая 12