Maschinen zur Herstellung von Bitumenemulsion

Emulgierungs-Prozess (Bitumen in Wasser)

Die Herstellung von Bitumenemulsionen erfolgt vorzugsweise in Kolloidmühlen, wie sie von Probst & Class seit Jahrzehnten gebaut werden und sich in der petrochemischen Industrie bewährt haben. 

Die Emulgierung von Bitumen in Wasser erfolgt durch intensives Mischen in Gegenwart eines Emulgators. Dieser Prozess kann entweder chargenweise (Batchverfahren) oder kontinuierlich (Inline-Verfahren) ablaufen, wobei gewöhnlich eine Kolloidmühle für die erforderliche Durchmischung sorgt. Während des Prozesses durchlaufen die wässrige Phase und das Bitumen die Kolloidmühle, in der die Emulgierung erfolgt.

Die Förderung der wässrigen Phase und des Bitumens zur Kolloidmühle bewerkstelligen regelbare Pumpen (Dosierpumpen).

Die wässrige Phase enthält neben Wasser den Emulgator, die Säure (oder Base) und erforderlichenfalls einen Stabilisator, die mengenmäßig sorgfältig aufeinander abgestimmt sind. Das Bitumen kommt entweder pur oder mit Lösemittel versetzt zur Anwendung. Die heiße Emulsion wird in einen Lagertank gepumpt und dort zur Abfüllung und Auslieferung bereitgehalten.

Die Emulsionstemperatur darf während der Fertigung niemals 100°C erreichen, sondern sollte zwischen 85°C und 95°C gehalten werden. Um eine Überhitzung zu vermeiden, sollten die Temperatur von Bitumen und wässriger Phase gut aufeinander abgestimmt sein.

Rezepturentwicklung im Technikum mit Kolloidmühlen von Probst & Class

Die Einsatzmöglichkeiten von Bitumenemulsionen und die Qualitätsansprüche der Abnehmer sind hoch. Deshalb gehen Bitumenproduzenten dazu über, bereits im Technikum optimale Rezepturen zu entwickeln. Für diese Aufgabe eignet sich besonders unsere Kolloidmühle Typ 60 / O.

Für die Bitumen-Rezepturentwicklung wird die Maschine mit einem Doppelmantelgehäuse und Doppelmantel-Trichter sowie einer Zirkulationsleitung mit Austragsventil ausgerüstet.

Zum Beheizen und Kühlen der Maschine wird ein Umwälzthermostat eingesetzt. Die Arbeitstemperatur kann von 20°C bis 250°C gewählt werden. Um die Reproduzierbarkeit für die Produktionsbedingungen zu gewährleisten, ist der Einsatz eines Frequenzumformers zu empfehlen. Für modifizierte Bitumen liefern wir die entsprechenden Emulgierwerkzeuge.

Produktion von Bitumenemulsion im Inline-Betrieb

In kontinuierlich arbeitenden Anlagen wird auf die Aufbereitungsbehälter für wässrige Phase und Bitumenphase verzichtet. Sämtliche zum Einsatz kommende Komponenten werden direkt den Vorratsbehältern entnommen. Die wässrige Phase wird in der Weise bereitet, dass Emulgator, Säure und Stabilisator in vorbestimmter Menge in den Wasserstrom eingespeist werden. Dies geschieht so rechtzeitig, dass die Reaktion zwischen Emulgator und Säure noch vor Eintritt der gesamten Wasserphase in die Kolloidmühle stattfinden kann.

Das Aufheizen des Wassers erfolgt in einem Durchlauferhitzer. Die exakte Dosierung von Emulgator und Säure überwacht eine unmittelbar vor der Kolloidmühle installierte pH-Elektrode.

Bitumen und Lösemittel werden der Kolloidmühle ebenfalls kontinuierlich zugeführt. Das Bitumen wird bei richtiger Temperatur gelagert, so dass keine weitere Temperierung erforderlich ist.

Produktion von Bitumenemulsion im Batchbetrieb

In einer diskontinuierlich arbeitenden Anlage werden die wässrige Phase und die Bitumenphase in getrennten Behältern aufbereitet und auf die jeweils erforderlichen Temperaturen gebracht. Dabei werden die Füllstände so gewählt, dass sich nach der Zusammenführung beider Phasen eine Emulsion mit dem gewünschten Bitumengehalt ergibt. In aller Regel befinden sich an den Behältern Füllstandsanzeiger, die zu jeder Zeit das genaue Ablesen der abgehenden Flüssigkeitsmengen gestatten. In diesem Fall erübrigt sich die Verwendung von Dosierpumpen. Einfache Pumpen können an deren Stelle eingesetzt werden.

Wasserphase und Bitumen durchlaufen so lange die Kolloidmühle bis beide Vorratsbehälter leer sind. Da die Mengen an Bitumen und wässriger Phase genau vorgelegt wurden, muss die produzierte Emulsion in Bezug auf den Bitumengehalt den Anforderungen entsprechen.

Gelegentlich wird das dem Lagertank entnommene Bitumen direkt der Kolloidmühle zugeführt. In diesem Fall ist eine genaue Kontrolle der Durchflussmengen an Bitumen und wässriger Phase erforderlich. Dies ist möglich durch Regulierung der Dosierpumpen oder mit Hilfe automatischer Regelvorrichtungen.

Probst & Class als Zulieferer der petrochemischen Industrie

Probst & Class Mühlen sind in der petrochemischen Industrie seit 80 Jahren »State-of-the-Art«. Mit einer PUC stellen sowohl kleine Produzenten, wie auch große Industriebetriebe Bitumenemulsionen von gleichbleibend höchster Qualität her.

Die hohe Fertigungsqualität von PUC Maschinen gewährleistet üblicherweise eine Nutzungsdauer von mehreren Jahrzehnten. Die Ersatz- und Verschleißteilversorgung auch für sehr frühe Modelle garantiert eine sichere Investition und niedrige Total Cost of Ownership über die gesamte Lebensdauer der Maschinen.