本發(fā)明屬于巖瀝青加工領(lǐng)域，涉及一種干燥巖瀝青粉的方法，具體涉及一種超高溫負(fù)壓干燥巖瀝青粉的方法。

背景技術(shù)：

巖瀝青粉是一種天然瀝青改性劑，由天然巖瀝青礦料加工而成，用來對道路施工中的瀝青混合原料進(jìn)行改性。經(jīng)過巖瀝青粉改性后的瀝青具有更加優(yōu)越的路用性能，與傳統(tǒng)的改性劑相比，大幅提高了道路對車轍、水損害、裂縫、坑槽、擁包的抗性，通過多年來國內(nèi)外的試驗(yàn)研究和工程實(shí)踐，越來越受到重視，具有廣大的推廣和應(yīng)用前景。但巖瀝青粉的加工設(shè)備和工藝相對落后，制約了其在道路施工中的大規(guī)模應(yīng)用。

在使用巖瀝青粉作為改性劑之前，需要對其進(jìn)行干燥，目前巖瀝青粉的干燥工藝仍然是采用對流干燥的方式，將來自燃燒裝置的熱能以對流方式由熱氣體傳導(dǎo)至濕物料表面，由物料表面?zhèn)髦廖锪蟽?nèi)部，使物料水分充分蒸發(fā)。由于與一般的礦石原料相比，巖瀝青礦含水量不穩(wěn)定，含油量高，對熱量敏感，在干燥過程中受熱容易軟化、結(jié)塊，操作不當(dāng)容易起火燃燒，還會(huì)引起巖瀝青老化。因此在干燥巖瀝青粉的過程中，國內(nèi)一般采用低溫常壓干燥方法，溫度一般低于200℃，筒內(nèi)壓力基本與環(huán)境壓力一致，干燥效率約為75千克/小時(shí)。按照公式g＝av/100×[(w1-w2)/(100-w1)]計(jì)算，(g為回轉(zhuǎn)烘干機(jī)的生產(chǎn)能力，按含有終水分的烘干物料計(jì)，單位為噸/小時(shí)；a為回轉(zhuǎn)烘干機(jī)的單位容積蒸發(fā)強(qiáng)度，單位為kg/m³；v為回轉(zhuǎn)烘干機(jī)的容積，單位為m³；w1為初水分；w2為終水分)，每小時(shí)僅可烘干含水量15％的濕料5噸左右。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有巖瀝青粉的干燥效率低下的問題，本發(fā)明采用超高溫負(fù)壓干燥方法對巖瀝青粉進(jìn)行干燥，大大提高了巖瀝青粉的干燥效率。

本發(fā)明采取的技術(shù)方案如下：

一種超高溫負(fù)壓干燥巖瀝青粉的方法，采用超高溫?zé)釟饬鲗Ω稍锲鲀?nèi)的巖瀝青粉進(jìn)行快速干燥，干燥過程中產(chǎn)生的水蒸氣和部分巖瀝青粉塵由引風(fēng)機(jī)引出，使干燥器在干燥過程中始終處于負(fù)壓狀態(tài)。

進(jìn)一步的，干燥溫度為370-420℃，所述干燥溫度是指超高溫?zé)釟饬鞯臏囟取?/p>

進(jìn)一步的，在干燥過程中，所述干燥器內(nèi)的壓力為0.6-0.8個(gè)大氣壓。

進(jìn)一步的，干燥完成的巖瀝青粉從干燥器的卸料口排出并收集，所述巖瀝青粉從進(jìn)料到出料的時(shí)間為25-30s。

進(jìn)一步的，在干燥之前，向干燥器內(nèi)通入熱氣流，對干燥器進(jìn)行預(yù)熱處理。

進(jìn)一步的，預(yù)熱溫度為300-370℃，預(yù)熱時(shí)間為1-10min；所述預(yù)熱溫度是指預(yù)熱時(shí)熱氣流的溫度。

進(jìn)一步的，預(yù)熱處理后，繼續(xù)向干燥器內(nèi)通入熱氣流，當(dāng)干燥器本體及干燥器內(nèi)空氣溫度達(dá)到干燥的初始溫度后，在干燥器內(nèi)加入巖瀝青粉。

進(jìn)一步的，所述干燥的初始溫度為370-390℃，所述干燥溫度不小于干燥的初始溫度。

進(jìn)一步的，所述水蒸氣和部分巖瀝青粉塵由引風(fēng)機(jī)引出至除塵冷凝器中，進(jìn)行除塵冷凝，冷凝水從除塵冷凝器的下料閥門排出，部分巖瀝青粉塵留在除塵冷凝器的下料閥門處的濾網(wǎng)上，回收后再次返回干燥器進(jìn)行干燥。

進(jìn)一步的，通過鼓風(fēng)機(jī)將熱氣流輸送到干燥器內(nèi)。

本發(fā)明與傳統(tǒng)巖瀝青粉的干燥方法相比，具有以下有益效果：本發(fā)明采用超高溫負(fù)壓的方法干燥巖瀝青粉，利用超高溫的熱空氣與巖瀝青粉進(jìn)行短時(shí)間的接觸，即可將巖瀝青粉中大部分的水分蒸發(fā)出來，避免巖瀝青粉在干燥時(shí)出現(xiàn)的融化、結(jié)塊、粘附現(xiàn)象，保證了干燥的質(zhì)量和效率。同時(shí)，采用引風(fēng)機(jī)將干燥器內(nèi)的水蒸氣引出，使干燥器在干燥過程中始終處于負(fù)壓狀態(tài)，一方面降低了水分瞬間蒸發(fā)使干燥器內(nèi)壓強(qiáng)升高帶來的安全隱患以及對設(shè)備的損壞，另一方面干燥器處于負(fù)壓下使得物料的干燥速度更快。

具體實(shí)施方式

以下將結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施方式，所舉實(shí)施例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。

一種超高溫負(fù)壓干燥巖瀝青粉的方法，采用超高溫?zé)釟饬鲗Ω稍锲鲀?nèi)的巖瀝青粉進(jìn)行快速干燥，干燥過程中產(chǎn)生的水蒸氣和部分巖瀝青粉塵由引風(fēng)機(jī)引出，使干燥器在干燥過程中始終處于負(fù)壓狀態(tài)。具體的，由于巖瀝青粉含水量不穩(wěn)定，含油量高，對熱量敏感，操作不當(dāng)容易起火燃燒，因此傳統(tǒng)的干燥方法常采用低溫常壓干燥，溫度一般低于200℃，壓力為1個(gè)大氣壓，在此條件下水分蒸發(fā)較慢。由于巖瀝青粉屬于非晶體，沒有固定的熔點(diǎn)，在干燥過程中，會(huì)隨著時(shí)間逐漸融化變軟、結(jié)塊，甚至粘附在干燥器內(nèi)壁上，還會(huì)使巖瀝青粉中的有效成分老化，降低使用性能。因此本發(fā)明將超高溫氣流通入干燥器內(nèi)，可以加速巖瀝青粉的干燥速度，使得氣流與巖瀝青粉在短時(shí)間的接觸后，在巖瀝青粉變軟結(jié)塊之前，將其中大部分的水分蒸發(fā)出來，保證了干燥的質(zhì)量和效率。但是，水分在超高溫氣流下瞬間蒸發(fā)帶來的副作用是干燥器內(nèi)氣壓迅速升高，高于1個(gè)大氣壓，氣壓的升高增加了設(shè)備損壞的概率，且?guī)戆踩[患，同時(shí)氣壓升高也不利于巖瀝青粉內(nèi)的水分的進(jìn)一步蒸發(fā)，因此本發(fā)明將引風(fēng)機(jī)與干燥器的出氣口連通，采用合適的風(fēng)量將干燥器內(nèi)的水蒸氣引出，使干燥器內(nèi)的氣壓降低到負(fù)壓狀態(tài)，克服了氣壓升高帶來的一系列問題。使用本發(fā)明的干燥方法干燥巖瀝青粉，巖瀝青粉不斷從進(jìn)料口加入，從出料口排出，干燥過程為連續(xù)性干燥。

在根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，干燥溫度為370-420℃，例如干燥溫度為370℃、380℃、390℃、400℃、410℃或420℃，優(yōu)選420℃。具體的，本發(fā)明采用的干燥溫度較傳統(tǒng)方法提高了一倍左右，因此當(dāng)物料量一定時(shí)，干燥時(shí)間會(huì)大大變短，或者當(dāng)干燥時(shí)間一定時(shí)，進(jìn)料量會(huì)大大增加。

在根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，干燥過程中，所述干燥器內(nèi)的壓力為0.6-0.8個(gè)大氣壓，例如干燥器壓力為0.6、0.7或0.8個(gè)大氣壓。具體而言，本發(fā)明采用引風(fēng)機(jī)將干燥器內(nèi)的水蒸氣引出，使干燥器始終處于負(fù)壓狀態(tài)，在本實(shí)施例中，優(yōu)選干燥器內(nèi)的壓力為0.8個(gè)大氣壓，此時(shí)引風(fēng)量不需太大，設(shè)備耗能低，同時(shí)又能保證干燥器不被高壓損壞和干燥效率高。

在根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，干燥完成的巖瀝青粉從干燥器的卸料口排出并收集，所述巖瀝青粉從進(jìn)料到出料的時(shí)間為25-30s，例如時(shí)間為25s、27s、28s或30s。具體而言，由于本發(fā)明采用超高溫氣流和在負(fù)壓下進(jìn)行干燥巖瀝青粉，使得巖瀝青粉的干燥速度大大加快。具體而言，當(dāng)干燥器內(nèi)壓力設(shè)定為0.8個(gè)大氣壓，采用傳統(tǒng)單筒回轉(zhuǎn)干燥器，干燥器的容積和加入的待干燥的物料量與傳統(tǒng)方法一致時(shí)，對于普通含水量(15-25％)的巖瀝青粉來說，物料從進(jìn)入干燥器到排出干燥器的時(shí)間大約為25-30s。如果采用傳統(tǒng)干燥方法，當(dāng)進(jìn)料量與本發(fā)明一致，且要達(dá)到跟本發(fā)明相同的出料含水量，干燥時(shí)間會(huì)延長至約為本發(fā)明的3.6倍。但是一般來說，巖瀝青粉在干燥器內(nèi)干燥時(shí)間超過90s就會(huì)結(jié)塊，所以為了避免結(jié)塊一般會(huì)減少物料量。總之，本發(fā)明可以大大降低干燥時(shí)間或增加進(jìn)料量，提高干燥效率，同時(shí)也減少了巖瀝青粉變軟、結(jié)塊和老化現(xiàn)象。

在根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，在干燥之前，向干燥器內(nèi)通入熱氣流，對干燥器進(jìn)行預(yù)熱處理，預(yù)熱溫度為300-370℃，例如預(yù)熱溫度為300℃、320℃、340℃、360℃或370℃等，優(yōu)選360℃；預(yù)熱時(shí)間為1-10min，例如預(yù)熱時(shí)間為1min、3min、5min、7min、8min或10min，優(yōu)選5min。具體的，本發(fā)明在巖瀝青粉干燥之前，首先將干燥器預(yù)熱，使得干燥器本體和干燥器內(nèi)的空氣溫度可以快速達(dá)到干燥時(shí)的溫度，縮短巖瀝青粉的干燥時(shí)間。

在根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，預(yù)熱處理后，繼續(xù)向干燥器內(nèi)通入熱氣流，當(dāng)干燥器本體及干燥器內(nèi)空氣溫度達(dá)到干燥的初始溫度后，在干燥器內(nèi)加入巖瀝青粉；所述干燥的初始溫度為370-390℃，例如溫度370℃、380℃或390℃，所述干燥溫度不小于干燥的初始溫度。具體的，預(yù)熱處理后，繼續(xù)通入高溫?zé)釟饬?，?dāng)干燥器本體和干燥器內(nèi)的空氣溫度達(dá)到370-390℃時(shí)，在干燥器內(nèi)加入巖瀝青粉。由于干燥過程中持續(xù)向干燥器內(nèi)通入熱氣流，因此干燥溫度大于或等于干燥的初始溫度，在本實(shí)施例中，所述干燥的初始溫度優(yōu)選370℃，所述干燥溫度優(yōu)選420℃。在本發(fā)明的干燥溫度下，可以使水分迅速蒸發(fā)，提高巖瀝青粉的干燥效率，即如果進(jìn)料到出料時(shí)間一定的情況下，采用本發(fā)明的方法在一定時(shí)間內(nèi)干燥的物料(巖瀝青粉)量多，或者當(dāng)干燥的物料量一定時(shí)，采用本發(fā)明的方法干燥時(shí)間更短。在本實(shí)施例中，預(yù)熱和干燥的超高溫?zé)釟饬魇峭ㄟ^燃燒加熱器產(chǎn)生的，通過鼓風(fēng)機(jī)將燃燒加熱器內(nèi)的熱氣流輸送到干燥器內(nèi)，本發(fā)明實(shí)施例所述干燥器為單筒回轉(zhuǎn)干燥器。

在根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述水蒸氣和部分巖瀝青粉塵由引風(fēng)機(jī)引出至除塵冷凝器中，進(jìn)行除塵冷凝，冷凝水從除塵冷凝器的下料閥門排出，部分巖瀝青粉塵留在除塵冷凝器的下料閥門處的濾網(wǎng)上，回收后再次返回干燥器進(jìn)行干燥。具體的，所述引風(fēng)機(jī)不僅可以抽走干燥器內(nèi)的水蒸氣，部分巖瀝青粉塵也被抽到除塵冷凝器內(nèi)，所述除塵冷凝器的下料閥門處安裝有過濾網(wǎng)，過濾網(wǎng)將巖瀝青粉塵和冷凝水分離，冷凝水從除塵冷凝器的下料閥門處流出，巖瀝青粉塵留在濾網(wǎng)上，每隔一段時(shí)間清理過濾網(wǎng)，將巖瀝青粉塵回收后重新進(jìn)入干燥器內(nèi)干燥。引風(fēng)機(jī)的風(fēng)量與熱氣流量、物料量、物料含水量、干燥器的容積、干燥器的壓力、進(jìn)料到出料的時(shí)間有關(guān)，由于上述參數(shù)都是可以計(jì)算的，因此引風(fēng)機(jī)的風(fēng)量可以確定。

為了更詳細(xì)的說明水分瞬間蒸發(fā)帶來的副作用，下面以具體的數(shù)據(jù)進(jìn)行解釋。假定使用本發(fā)明的干燥方法每小時(shí)可以干燥18噸物料，物料含水量為15％，進(jìn)料到出料的時(shí)間為30s，干燥器的容積為45m³,干燥器內(nèi)的壓力為1個(gè)大氣壓，則通過計(jì)算可知，干燥器內(nèi)的物料為18×1000kg/3600s×30s＝150kg,物料中的含水量為150kg×15％＝22.5kg，這些水完全轉(zhuǎn)化成水蒸氣后的體積為22.5×1000/18×22.4＝28m³(其中18為水的摩爾質(zhì)量，22.4是標(biāo)況下1mol氣體的體積)，由于干燥器的容積為45m³，由理想氣體狀態(tài)方程可得出此時(shí)干燥器內(nèi)的壓力將升高至1.62個(gè)大氣壓(我們家用高壓鍋的壓力一般為1.2個(gè)大氣壓)，如此高的氣壓容易造成設(shè)備損壞，有安全隱患。

為了降低安全隱患，本發(fā)明采用引風(fēng)機(jī)在30s內(nèi)將水分蒸發(fā)產(chǎn)生的28m³水蒸氣排出，則引風(fēng)量至少需要28m³/30s×3600s/h＝3360m³/h。為了進(jìn)一步提高干燥效率，增加安全系數(shù)，可使干燥筒在持續(xù)生產(chǎn)中始終處于負(fù)壓狀態(tài)，將飽含水蒸氣的高溫空氣迅速排出，經(jīng)過實(shí)驗(yàn)摸索，干燥器內(nèi)的氣壓在0.8個(gè)大氣壓時(shí)可滿足上述要求，此時(shí)計(jì)算得到引風(fēng)量為3360/0.8＝4200m³/h。

下面通過一些具體的實(shí)施例來進(jìn)行介紹。

實(shí)施例1

一種超高溫負(fù)壓干燥巖瀝青粉的方法，包括如下步驟：

s1：通過鼓風(fēng)機(jī)將燃燒加熱器產(chǎn)生的熱氣流輸送到干燥器(容積為45m³)內(nèi)，對干燥器進(jìn)行預(yù)熱處理，其中預(yù)熱溫度為360℃，預(yù)熱時(shí)間為5min；

s2：繼續(xù)通入高溫?zé)釟饬?，?dāng)干燥器本體及干燥器內(nèi)空氣溫度達(dá)到370℃后，在干燥器內(nèi)加入含水量為15％的巖瀝青粉，加入量為18噸/小時(shí)，干燥器內(nèi)溫度保持在370-420℃；干燥過程中產(chǎn)生的水蒸氣和部分巖瀝青粉塵由引風(fēng)機(jī)引出至除塵冷凝器中，引風(fēng)機(jī)風(fēng)量為3500m³/h，使干燥器在干燥過程中始終處于負(fù)壓狀態(tài)，冷凝水和部分巖瀝青粉塵從除塵冷凝器的下料閥門排出；

s3：干燥完成的巖瀝青粉從干燥器的卸料口排出并收集，所述巖瀝青粉從進(jìn)料到出料的時(shí)間為25s。

實(shí)施例2

一種超高溫負(fù)壓干燥巖瀝青粉的方法，包括如下步驟：

s1：通過鼓風(fēng)機(jī)將燃燒加熱器產(chǎn)生的熱氣流輸送到干燥器(容積為45m³)內(nèi)，對干燥器進(jìn)行預(yù)熱處理，其中預(yù)熱溫度為360℃，預(yù)熱時(shí)間為5min；

s2：繼續(xù)通入超高溫?zé)釟饬鳎?dāng)干燥器本體及干燥器內(nèi)空氣溫度達(dá)到380℃后，在干燥器內(nèi)加入含水量為20％的巖瀝青粉，加入量為16噸/小時(shí)，干燥溫度保持在380-420℃；干燥過程中產(chǎn)生的水蒸氣和部分巖瀝青粉塵由引風(fēng)機(jī)引出至除塵冷凝器中，引風(fēng)機(jī)風(fēng)量為3800m³/h，使干燥器在干燥過程中始終處于負(fù)壓狀態(tài)，冷凝水和部分巖瀝青粉塵從除塵冷凝器的下料閥門排出；

s3：干燥完成的巖瀝青粉從干燥器的卸料口排出并收集，所述巖瀝青粉從進(jìn)料到出料的時(shí)間為30s。

實(shí)施例3

一種超高溫負(fù)壓干燥巖瀝青粉的方法，包括如下步驟：

s1：通過鼓風(fēng)機(jī)將燃燒加熱器產(chǎn)生的熱氣流輸送到干燥器(容積為45m³)內(nèi)，對干燥器進(jìn)行預(yù)熱處理，其中預(yù)熱溫度為360℃，預(yù)熱時(shí)間為5min；

s2：繼續(xù)通入高溫?zé)釟饬?，?dāng)干燥器本體及干燥器內(nèi)空氣溫度達(dá)到400℃后，在干燥器內(nèi)加入含水量為25％的巖瀝青粉，加入量為14噸/小時(shí)，干燥溫度保持在400-420℃；干燥過程中產(chǎn)生的水蒸氣和部分巖瀝青粉塵由引風(fēng)機(jī)引出至除塵冷凝器中，引風(fēng)機(jī)風(fēng)量為4200m³/h，使干燥器在干燥過程中始終處于負(fù)壓狀態(tài)，冷凝水和部分巖瀝青粉塵從除塵冷凝器的下料閥門排出；

s3：干燥完成的巖瀝青粉從干燥器的卸料口排出并收集，所述巖瀝青粉從進(jìn)料到出料的時(shí)間為30s。

實(shí)施例1-實(shí)施例3的巖瀝青粉經(jīng)過干燥后，從干燥器的卸料口排出的物料含水量均降至2％以下，且?guī)r瀝青粉在干燥過程中沒有融化、結(jié)塊和老化現(xiàn)象。

對比例1

一種干燥巖瀝青粉的方法，包括如下步驟：

s1：通過鼓風(fēng)機(jī)將燃燒加熱器產(chǎn)生的熱氣流輸送到干燥器(容積為45m³)內(nèi)，對干燥器進(jìn)行預(yù)熱處理，其中預(yù)熱溫度為150℃，預(yù)熱時(shí)間為10min；

s2：繼續(xù)通入高溫?zé)釟饬?，?dāng)干燥器本體及干燥器內(nèi)空氣溫度達(dá)到160℃后，在干燥器內(nèi)加入含水量為15％的巖瀝青粉，，加入量為18噸/小時(shí)，干燥溫度保持在160-180℃，壓力為1個(gè)大氣壓；

s3：干燥完成的巖瀝青粉從干燥器的卸料口排出并收集，所述巖瀝青粉從進(jìn)料到出料的時(shí)間為30s。

對比例2

一種干燥巖瀝青粉的方法，包括如下步驟：

s1：通過鼓風(fēng)機(jī)將燃燒加熱器產(chǎn)生的熱氣流輸送到干燥器(容積為45m³)內(nèi)，對干燥器進(jìn)行預(yù)熱處理，其中預(yù)熱溫度為150℃，預(yù)熱時(shí)間為10min；

s2：繼續(xù)通入高溫?zé)釟饬?，?dāng)干燥器本體及干燥器內(nèi)空氣溫度達(dá)到160℃后，在干燥器內(nèi)加入含水量為15％的巖瀝青粉，加入量為5噸/小時(shí)，干燥溫度保持在160-180℃，壓力為1個(gè)大氣壓；

s3：干燥完成的巖瀝青粉從干燥器的卸料口排出并收集，所述巖瀝青粉從進(jìn)料到出料的時(shí)間為30s。

在對比例1中，加入的巖瀝青粉的物料量及含水量與實(shí)施例1相同，經(jīng)過干燥后，得到的巖瀝青粉的含水量為6％，而只有含水量在2％以下的巖瀝青粉才合乎要求。

在對比例2中，加入的巖瀝青粉的含水量與實(shí)施例1相同，但物料量與實(shí)施例1不同，實(shí)施例1物料量為18噸/小時(shí)，對比例2的物料量為5噸/小時(shí)，經(jīng)過干燥后，得到的巖瀝青粉的含水量與實(shí)施例1相似(小于2％)，即為了得到合乎要求的巖瀝青粉，加料量必須減少。

由此可以看出，采用超高溫負(fù)壓的方法干燥巖瀝青粉，大大提高了干燥效率。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。