Файл: 2. Физикохимические основы процесса получения битума Химия и механизм процесса.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 12.12.2023
Просмотров: 36
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Основное количество кислорода, подаваемого на окисление, уносится с отходящими газами. Процесс окисления носит дегидрогенизационный характер.
2.3. Влияние параметров процесса на получение битума
Температура процесса
Чем выше температура окисления, тем быстрее идет процесс. С повышением температуры окисления расход воздуха на окисление и доля кислорода в окисленном битуме снижаются, что объясняется ростом отношения углерод-углеродных связей к сложноэфирным и повышением эффективности передачи кислорода при увеличении температуры.
Оптимальной является температура 265оС (538К). При температурах ниже и выше этой, вследствие усиления побочных реакций, потребление кислорода на образование сложноэфирных групп увеличивается и число межмолекулярных связей на 1 моль прореагировавшего кислорода невелико.
С повышением температуры окисления увеличивается доля кислорода, идущего на образование воды. При температуре окисления более (275…300)оС наблюдается интенсивное образование карбенов и карбоидов, что вызывает повышение хрупкости и понижение пенетрации, растяжимости битумов.
Повышение температуры размягчения битума в единицу времени возрастает с увеличением температуры окисления, причем это повышение зависит также от природы сырья. Чем выше содержание асфальто-смолистых веществ в нефти, тем больше скорость окисления.
С повышением температуры процесса возрастает скорость дегидрирования молекул сырья и увеличивается доля кислорода, участвующего в образовании воды, понижается содержание кислорода и сложноэфирных групп, слабых кислот и фенолов в окисленном битуме.
С повышением температуры окисления продолжительность окисления и суммарный расход воздуха снижаются, причем при температуре более 270оС степень использования кислорода воздуха понижается.
Расход воздуха
Увеличение расхода воздуха до определенного предела при прочих равных условиях ведет к пропорциональному повышению скорости окисления.
Давление
Повышение давления в зоне реакции способствует интенсификации процесса окисления и улучшению качества окисленных битумов.
Тепловой эффект реакции окисления
Процесс окисления сырья в битумы - экзотермический, количество выделяющегося при этом тепла зависит от химической природы сырья,
глубины его окисления, и температуры, при которой оно было начато.
Наибольшее количество тепла выделяется в начальный период, когда наблюдается резкое уменьшение количества бициклических ароматических соединений и значительное увеличение асфальтенов. Тепловой эффект окисления асфальта деасфальтизации ниже, чем гудронов.
Поглощение кислорода, выход воды, образование легких органических продуктов и тепловой эффект по мере углубления процесса окисления изменяются и зависят от природы сырья.
Тепловой эффект окисления для битумов одной и той же температуры размягчения увеличивается с понижением температуры процесса.