Produkcja innowacyjnych emulsji asfaltowych

Magazyn Drogownictwo Nr 7-8/2017 Sierpień 2017

Wytwarzanie asfaltu – Produkcja innowacyjnych emulsji asfaltowych.


Wstęp.

Wytwarzanie asfaltu – Projekt pn. „Proekologiczna instalacja pilotażowa do produkcji emulsji asfaltowych modyfikowanych nanostrukturami z polimerów odpadowych” (w skrócie LIFE EMU NEW) opracowany przez zespół ekspertów firmy Flukar Sp. z o.o. stanowi innowacyjną koncepcję technologii, która ma przyczynić się do rozwiązania wybranych problemów środowiskowych dotyczących zagospodarowania odpadów polimerowych.

Docelowe wybudowanie instalacji pilotażowej do produkcji emulsji asfaltowych modyfi kowanych nanostrukturami z polimerów odpadowych jest wysoce zaawansowanym pod względem technicznym i ekologicznym przedsięwzięciem.

Demonstracja technologii pozwalającej na uzyskanie emulsji asfaltowych charakteryzujących się lepszymi parametrami wytrzymałościowo-szczepnymi w stosunku do obecnie stosowanychw drogownictwie oraz jej wdrożenie i skomercjalizowanie wiąże się z szeregiem ryzyk, które na wstępnym etapie projektu zostały przewidziane i zdefi niowane, a obecnie poddawane są wnikliwej analizie mającej na celu ich eliminację bądź zminimalizowanie skutków ewentualnego wystąpienia.

Wytwarzanie asfaltu – Praca instalacji

Innowacyjne rozwiązania techniczne zaproponowane przez FLUKAR zakładają współdziałanie czterech węzłów
technologicznych: upłynniania i modyfi kacji polimerów odpadowych, produkcji asfaltu modyfi kowanego, produkcji
i magazynowania nanowłókien oraz produkcji modyfi – kowanych emulsji asfaltowych. W węźle upłynniania polimerów odpadowych i ich modyfi kacji przygotowywany będzie komponent do produkcji asfaltu modyfi kowanego w postaci płynnego polimeru odpadowego zmodyfi kowanego wypełniaczem mineralnym.

Przewidywany udział wagowy nanowypełniacza mineralnego w polimerze modyfi kowanym wyniesie maksymalnie
10%. Polimer odpadowy w formie regranulatu będzie dostarczany w big-bagach, zaś nanowypełniacz w postaci
proszku w workach warstwowo ułożonych na paletach.

Stacja rozładunku nanominerału zostanie zabezpieczona
systemem uszczelnień zabezpieczających przed emisją pyłów, w tym instalacją odsysania i fi ltracji pyłu zawieszonego
w powietrzu. Asfalt bazowy do pilotażowej instalacji będzie przewożony w autocysternach. Rozładunek nastąpi do cylindrycznych zbiorników magazynowych hermetyzowanych azotem co pozwoli na utrzymanie odpowiedniej jakości
surowca.

Polimer odpadowy modyfikowany wypełniaczem mineralnym podawany będzie bezpośrednio z układu komponowania polimeru z wypełniaczem do układu komponowania asfaltu modyfi kowanego w postaci płynnej.
Asfalt zmodyfi kowany polimerem zostanie uzyskany przez zhomogenizowanie asfaltu bazowego z odpowiednia
ilością zmodyfi kowanego polimeru odpadowego.

Gwarancją otrzymania żądanej kompozycji asfaltu modyfi kowanego będzie podawanie strumieni komponentów w ustalonych proporcjach i utrzymanie dobranej temperatury
mieszaniny komponentów w układzie dzięki systemowi elektrycznego ogrzewania.

Tak otrzymany produkt trafi a do zbiornika hermetyzowanego azotem i wyposażonego w boczne mieszadło mechaniczne. Układ do produkcji i magazynowania nanowłókien wyposażony zostanie w jednostkę do przygotowania roztworu polimeru poprzez rozpuszczanie polimeru w odpowiednio dobranym rozpuszczalniku.

Roztwór polimeru będzie podawany do urządzenia, gdzie metodą elektroprzędzenia za pomocą pola elektrycznego produkowane będą nanowłókna. W skład urządzenia wchodzić będzie zbiornik roztworu polimeru z dyszami, elektrody, stałoprądowe źródło wysokiego napięcia oraz kolektor. Rozpuszczony polimer wychodzący z dysz poddawany będzie działaniu sił pola elektrostatycznego, które nadadzą odpowiedni kształt włókna.

Wytworzone włókna będą przesuwać się w kierunku kolektora wzdłuż sił pola elektrostatycznego, zmniejszając stopniowo swoją średnicę. Kształt i proporcje powstających nanowłókien zależą zarówno od parametrów przędzenia jak i od przygotowanego roztworu polimeru.

Utworzone w ten sposób nanowłókna zostaną osadzone na materiale nośnym. Kompletny układ do produkcji nanowłókien będzie zawierać system odzysku odparowanego rozpuszczalnika z ewentualnym procesem dopalania resztek gazu przed uwolnieniem do atmosfery.

Emulsja asfaltowa uzyskiwana jest przez zhomogenizowanie  w układzie do produkcji emulsji asfaltu modyfi kowanego (zmodyfi kowanego polimerem modyfi kowanym nanowypełniaczem mineralnym) z odpowiednią ilością
roztworu wodnego składającego się z kwasu ortofosforowego, emulgatora kationowego, nanowłókna polimerowego i wody procesowej. Tak otrzymany produkt końcowy kierowany jest do zbiornika hermetyzowanego azotem i wyposażonego w mieszadło mechaniczne.

Pełny artykuł można przeczytać tutaj.

wytwarzanie asfaltu