[发明专利]一种制备筑路用的基质沥青的设备和方法

说明书

技术领域

本发明属筑路用基质沥青的制备领域，特别是涉及一种制备筑路用的基质沥青的设备和方法。 

背景技术

在用生物资源取代石油资源的大规模工业化开发中，遇到的普遍性问题是大规模工业化生产中的最后分馏底物或“废物”的处理。现有国际上在完成生物柴油、生物乙醇(一元醇)的“生物能源”的大规模工业化开发中，最后分馏底物或“废物”的处理主要是烧掉(将产生污染)，也有试用将分馏底物与石油沥青混合应用于道路工程中基质沥青的报导。不论是烧掉还是应用于道路工程，其目的都是为了产业链的可持续发展。 

植物沥青最大优点是它不含石油沥青中的多芳环致癌物。但是，已开发的828植物沥青主要用于建筑业的防水工程上，市场的需求量还远小于植物沥青的产量。还必须开发出能容纳大规模生产的植物沥青产量的新市场，这就是要开发能与石油沥青混合的、应用于道路工程的改性植物沥青。 

另一方面，道路建设中应用的基质沥青，在道路建设成本中占很大的比例。因此，如果能将用改性的植物沥青混用到石油沥青中，既能保证混合沥青的质量，又能降低混合沥青的价格，从而能降低道路的造价的话，这将为植物沥青大规模的应用开发提供市场。 

在道路工程中，为提高路面的耐高温、抗低温、抗疲劳等各种性能，用于道路工程中的石油沥青通常需要改性，最常用的是用SBS(苯乙烯类热塑性弹性体)改性。同石油沥青一样，用于道路工程中植物沥青也需要改性。但是，SBS不太适合于对植物沥青的改性。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种制备筑路用的基质沥青的设备和方法，不仅操作简单，原料环保成本低，可以24小时连续大规模化工业化生产，而且产物可以部分替代石油沥青，既能环保，又能取得较大的经济利益，为完善生物质二元醇的可持续发展和更大规模的产业化提供了可能性。 

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种制备筑路用的基质沥青的设备，包括混料机、双螺杆混合挤压机、螺杆泵、胶磨盘和沥青槽车，所述混料机连接双螺杆混合挤压机，所述双螺杆混合挤压机与胶磨盘的水平输入口对接，胶磨盘的垂直输入口与螺杆泵对接，所述胶磨盘的输出口与沥青槽车入口对接，所述所述胶磨盘包括水平输入口、垂直输入口、输出口、静盘、静齿、动齿、旋转泵轮叶、动盘轴柄和密封盖，所述水 平输入口与垂直输入口分别装在静盘前端中间和顶端的壳体上，所述输出口装在静盘底端的壳体上，所述静盘通过密封盖将动盘嵌套于静盘后端中间的壳体上,所述动盘中间设置有旋转泵轮叶，所述旋转泵轮叶一端穿入静盘后正对水平输入口，另一端穿过密封盖后与动盘轴柄连接，所述旋转泵轮叶两侧、静盘的内部，成对称布置有若干层以动盘中心轴为圆心的静齿，所述相邻的静齿之间，以动盘中心轴为圆心等间距布置有若干动齿，所述胶磨盘将从水平输入口和垂直输入口分别送入的改性植物沥青原料和石油沥青原料，经旋转泵轮叶的高粘度流体流动和动盘对淀粉的剪切、研磨塑化，从最外层静齿中挤出改性料，通过输出口送入沥青槽车；所述每个动齿与静齿之间有0.2-0.3毫米的填放淀粉的碾磨缝隙；每个动齿的前端尖角与静齿之间有30-40度的夹角；动齿的尖角沿着前进方向移动时，使植物沥青原料中的淀粉颗粒获得碾磨正压力和切向剪切力。 

所述动盘轴柄连接高速变频电机。 

所述每层静齿上等间距设置有空隙。 

所述静齿与动齿组合有5-6层；旋转泵叶轮为4-6个叶片组成的叶轮。 

一种使用上述一种制备筑路用的基质沥青的方法，包括以下步骤： 

（1）将重量比为5-10份秸秆木质素、10-20淀粉、9-10份的70号石油沥青、0.6-1份的硫磺与100份植物沥青的配比料在110-150度的混料釜内均匀混合形成（混有少量石油沥青的待改性）植物沥青原料； 

（2）植物沥青原料在混料釜中预混合30-45分钟后，送入双螺杆混合挤压机中混合，双螺杆混合挤压机的螺杆输出压力为0.4-0.8MPa，双螺杆混合挤压机的入口温度为110-120度，出口温度为110-140度； 

（3）双螺杆混合挤压机将混合后的待改性植物沥青原料输送到胶磨盘的水平输入口，同时螺杆泵将来自储罐的70号石油沥青原料输送到胶磨盘的垂直输入口，单位时间内石油沥青原料输入胶磨盘的流量是（混有少量石油沥青的待改性）植物沥青原料输入胶磨盘的流量的9-10倍；