Технология приготовления эмульсий

3.11. Приготовление анионных и катионных эмульсий может осуществляться по двум технологическим схемам (рис. 1). По первой схеме эмульгатор и щелочь (или кислоту) вводят в воду, приготовляют раствор определенной концентрации, а затем подают его и битум в определенных соотношениях в диспергатор, где происходит образование эмульсии.

По второй схеме эмульгатор вводят в битум, щелочь (или кислоту) - в воду, а затем эти компоненты поступают в диспергатор.

3.12. Вид и количество эмульгатора для анионных эмульсий назначают по табл. 4 в зависимости от класса эмульсии.

3.13. В эмульгаторах, содержащих воду, ее количество определяют в соответствии с п. 4.1.

3.14. В эмульгаторах: асидоле, асидол-мылонафте, сульфокислотах определяют кислотное число согласно п. 4.2.

3.15. В эмульгаторах: талловом масле, кубовых остатках синтетических жирных кислот, окисленном петролатуме, госсиполовой смоле и втором жировом гудроне определяют число омыления согласно п. 4.3.

3.16. Количество эмульгатора, необходимое для введения в воду или битум (см. табл. 4) уточняют с учетом воды, содержащейся в продукте по формуле

(1)

где N - количество эмульгатора?? необходимое для приготовления эмульсии?? %; n - количество эмульгатора?? %?? установленное по табл. 4; В - содержание воды в эмульгаторе?? %.

3.17. Количество едкого натра А (в % массы воды) рассчитывают по формуле

(2)

где а - кислотное число или число омыления эмульгаторов в соответствии с пп. 3.14 и 3.15 (мг КОН на 1 г); n - количество эмульгатора?? %?? в соответствии с табл. 4; 0??714 - коэффициент пересчета молекулярного веса от едкого натра к едкому кали; с - избыток едкого натра в водном растворе эмульгатора?? % (0??4 - для госсиполовой смолы?? 0??1 - 0??12 - для остальных эмульгаторов).

Если едкий натр поступает на производство не в твердом виде, а в растворе, его дозируют с учетом концентрации раствора (табл. 5), которую контролируют ореометрами (денсиметрами).

3.18. Водные растворы эмульгаторов: асидола, асидол-мылонафта, мыла нафтенового, сульфатного мыла, сульфокислот, смолы древесной омыленной, СНВ - приготавливают способом растворения эмульгатора и щелочного вещества (если оно входит в состав) в полной норме воды до рабочей концентрации. В воду, нагретую до температуры около 50?? С, вводят шелочное вещество и эмульгатор (в количестве, соответствующем табл 4, пп. 3.16 и 3.17), тщательно перемешивают до полного растворения, а затем подогревают раствор до 70 - 80?? С.

Пример. Требуется приготовить 1 т раствора эмульгатора асидола марки А-2. Количества воды в асидоле - 3%. Кислотное число асидола - 90 мг КОН на 1 мг.

По табл. 4 назначаем количество асидола в растворе - 1,5%, количество едкого натра рассчитываем по формуле (2) :

%.

Пересчитываем количество асидола с учетом содержащейся в нем воды по формуле (1):

%.

Таким образом, на 1 т раствора необходимо: 15,5 кг асидола, 2 кг едкого натра (в случае использования водного раствора едкого натра, его количество назначают с учетом концентрации раствора в соответствии с табл. 5), 982,5 л воды. Воду заливают в емкость, нагревают до 70-80?? С, затем вводят в нее вышеуказанное количество асидола и едкого натра, перемешивают до полного растворения.

3.19. Водный раствор таллового масла получают путем предварительного приготовления концентрата (мыла) из эмульгатора, щелочного вещества и части воды с последующим разбавлением его остальным количеством воды до рабочей концентрации. В емкость для приготовления мыла загружают эмульгатор в количестве?? соответствующем табл. 4 и п. 3.16?? заливают 2??5 кратным количеством воды?? затем добавляют едкий натр в количестве?? соответствующем п. 3.17. Смесь эмульгатора?? щелочи и воды кипятят 1-2 ч при периодическом перемешивании?? пока она не станет однородной. Готовое мыло разбавляют водой до рабочей концентрации.

Рис. 2. Схема хранения битумной эмульсии: 1. Емкость для хранения эмульсии. 2. Эмульсия. 3. Трубопровод для подачи эмульсии от диспергатора в емкость. 4. Трубопровод для закачивания эмульсии из емкости в транспортные средства

Таблица 4

Состав эмульгатора

Количество вещества?? вводимое в воду?? % массы воды

Количество вещества?? вводимое в битум?? % массы битума

Эмульсии класса ЭБА-1

Асидол марки А-2

1 - 1??5

-

Едкий натр

по п. 3.17

-

Жидкое стекло

0,2

-

Асидол - мылонафт

2-2,5

-

Едкий натр

0,1

-

Мыло нафтеновое

2-2,5

-

Едкий натр

0,1-0,12

-

Сульфатное мыло

1-1,5

-

Едкий натр

0,1-0,12

-

Госсиполовая смола

-

2-4,5

Едкий натр

0,3-0,4

-

Окисленный петролатум

-

2-3

Едкий натр

по п. 3,17

-

Синтетические жирные кислоты (кубовый остаток)

-

1,5-3,5

Едкий натр

по п. 3.17

-

Эмульсии класса ЭБА - 2

Масло талловое сырое

2-2,5

-

Едкий натр

по п. 3.17

-

Сульфатное мыло

2-3

-

Едкий натр

0,2-0,3

-

Контакт Петрова (сульфокислоты?? газойлевый контакт)

1,2-1,4

-

Едкий натр

по п. 3.17

-

Синтетические жирные кислоты (кубовый остаток)

-

3-3,5

Триполифосфат натрия

1,5-2

-

Второй жировой гудрон

-

6-7

Триполифосфат натрия

1,5-2

-

Жировая масса

1,5-1,8

-

Едкий натр

0,6-0,7

-

Госсиполовая смола

-

4,5-5

Едкий натр

0,4-0,5

-

Смола нейтрализованная воздухововлекающая (СНВ)

2,5-2,8

-

Эмульсии класса ЭБА-3

Смола древесная омыленная

6-8

-

Талловый пек

-

15-20

Едкий натр

0,8

-

Контакт Петрова (сульфокислоты?? газойлевый контакт)

2,4-2,6

-

Едкий натр

по п. 3.17

-

Госсиполовая смола

6-8

3-5

Едкий натр

по п. 3.17

-

Второй жировой гудрон

-

6-8

Триполифосфат натрия

2

-

Жировая масса

2-2,5

-

Едкий натр

0,6-0,7

-

Смола нейтрализованная воздухововлекающая (СНВ)

2,8-3

-

Пек талловый омыленный

5-10

-

Таблица 5

Концентрация NaOH?? %

Плотность NaOH?? г/см3

Концентрация

NaOH?? %

Плотность NaOH??

г/см3

2

1,023

32

1,352

4

1,046

34

1,374

6

1,069

36

1,395

8

1,092

38

1,416

10

1,115

40

1,437

12

1,137

42

1,458

14

1,159

44

1,478

16

1,181

46

1,499

18

1,203

48

1,519

20

1,225

50

1,54

22

1,247

52

1,56

24

1,268

54

1,58

26

1,289

56

1,601

28

1,31

58

1,622

30

1,332

60

1,643

3.20. Водные растворы анионных эмульгаторов рабочей концентрации назависимо от способа приготовления должны быть щелочными?? т.е. иметь водородный показатель рН в пределах 9-12 (определение рН см. п. 4.4.). Если рН готового раствора меньше указанных значений?? необходимо добавить в раствор едкий натр.

3.21. Эмульгаторы?? которые надо вводить не в воду?? а в битум?? предварительно отвешивают в количестве?? соответствующем табл. 4?? и загружают в битумный котел к моменту окончания обезвоживания битума. Для равномерного распределения эмульгатора необходимо перемешивать битум. Битум с эмульгатором не рекомендуется держать в нагретом состоянии более суток. При этом способе введения ПАВ щелочное вещество в необходимом по составу количестве растворяют в воде.

3.22. Вид и количество эмульгатора для катионных эмульсий назначают по табл. 2 в зависимости от класса эмульсии. Количество эмульгатора не зависит от концентрации битума в эмульсии.

3.23. Катионные эмульгаторы вводят в воду или в битум в соответствии с табл. 6. Соляную кислоту вводят только в воду.

Таблица 6

Состав эмульгатора

Количество вещества?? вводимое в воду?? % массы воды

Количество вещества?? вводимое в битум?? % массы битума

Эмульсии класса ЭБК-1

АТМ

0,5-1

-

Соляная кислота

0,2

-

Амины С17-С20

-

1-2

Соляная кислота

по п. 3.26

-

Эмульсии класса ЭБК-2

АТМ

2

-

Соляная кислота

0,2

-

БП-3

-

2

Соляная кислота

по п. 3.26

-

Эмульсии класса ЭБК-3

БП-3

-

3-4

Соляная кислота

по п.3.26

-

3.24. Количество эмульгатора для введения в воду или битум?? установленное по табл. 6?? уточняют по концентрации основного вещества в продукте?? указанной в паспорте?? по формуле

??(3)

где N - количество эмульгатора?? необходимое для приготовления эмульсии?? %; n - количество эмульгатора?? %?? установленное по табл. 6; с - концентрация основного вещества в продукте?? %.

3.25. Для каждой партии соляной кислоты необходимо устанавливать концентрацию путем измерения ореометром (денсиметром) ее плотности (табл. 7).

3.26. Количество соляной кислоты?? необходимое для введения в воду при использовании эмульгаторов БП-3 и аминов?? рассчитывают по формуле

(4)

где А - количество соляной кислоты?? % массы воды; О - основность эмульгатора?? мл 0,1Н раствора HCl; 0??00365 - г-экв 0??1Н раствора HCl; n - количество эмульгатора?? %?? установленное по табл. 6; с - концентрация HCl?? %.

Если основность эмульгатора дана в мг КОН на 1 г?? то для перевода в мл. 0??1Н раствора HCl этот показатель следует разделить на 5??61 (титр 0??1Н раствора HCl?? выраженный в мг КОН на 1 г).

Пример. Требуется приготовить 1 т водного раствора соляной кислоты для получения эмульсии с 3% БП-3. Соляная кислота имеет плотность 1??179 г/см3?? следовательно?? концентрация ее (по табл. 7) 36%. Основность БП-3 41??45 0??1Н раствора HCl (или 232??5 КОН на 1 г). По формуле (4) находим необходимое количество соляной кислоты

%.

Следовательно?? на 1 т водного раствора 14??6 кг?? или 12??4 л (14??6:1??179) соляной кислоты.

3.27. Количество соляной кислоты?? необходимой для введения в раствор эмульгатора при использовании АТМ?? устанавливают по табл. 6. Нормы расхода кислоты?? указанные в табл. 6?? относятся к кислоте 36%й концентрации с плотностью 1??179. При наличии кислоты другой концентрации ее количество корректируют по табл. 7.

Таблица 7

Концентрация HCl, %

Плотность соляной кислоты?? г/см3

Коэффициент

Концентрация HCl, %

Плотность соляной кислоты?? г/см3

Коэффициент

20

1,098

1,784

30

1,149

1,197

22

1,108

1,614

32

1,159

1,113

24

1,119

1,486

34

1,169

1,052

26

1,129

1,366

36

1,179

1,000

28

1,139

1,279

38

1,189

0,951

40

1,198

0,905