Технология кровельных и гидроизоляционных материалов - страница 19

Дегти производят главным образом из каменных обогащённых углей в процессе коксования последних. В зависимости от конструкции печи процесс может протекать при различных температурных режимах:

– высокотемпературный – от 1250 °C до 1300 °С;

– среднетемпературный – от 1100 °С до 1200 °C;

– низкокотемпературный – от 500 °C до 700 °С.

Чем ниже температура переработки, тем в большем количестве образуются летучие вещества, которые направляются в холодильники и конденсируются. В состав конденсата входит сырой дёготь и аммиачная вода. Выход дёгтя около 5 % от массы угля.

Отделение дёгтей от воды осуществляется в дёгтеотстойниках, из которых дёготь направляется в дёгтеперегонную установку. Дёгтеперегонные установки бывают периодического и непрерывного действия.

Установка периодического действия, схема которой представлена на рисунке 32, имеет в своём составе теплообменник-обезвоживатель, из которого обезвоженный дёготь направляется в перегонный куб, а пары воды в холодильник, а затем в виде конденсата в накопительную ёмкость. Из перегонного куба, имеющего автономный подогрев, пары дёгтя отправляются в теплообменник-обезвоживатель, а затем в холодильники, а из них конденсат сливается в сборники продуктов перегонки, в каждом из которых собирается определённая фракция. Отбор фракций осуществляется поочерёдно от низкотемпературной к высокотемпературной.

По окончании перегонки в кубе остаётся пек, который затем сливается в пекотушитель (пеки воспламеняются при температуре около 400 °C).

Свойства дёгтей зависят от их состава и структуры. Основным свойством является вязкость, быстро понижающаяся при повышении температуры. Условная вязкость характеризуется временем истечения в секундах 50 мл дёгтя через отверстие диаметром 5 или 10 мм при температурах 30 °C или 50 °С. Определение проводят на стандартных вискозиметрах. В зависимости от вязкости выделяют марки: Д1, Д-2, Д-3, Д-4, Д-5 и Д-6.

Для получения дёгтя требуемой вязкости часто сплавляют два дёгтя различной вязкости либо сплавляют дёготь с пеком. Такие дёгти называют составленными, в то время как полученные перегонкой – отогнанные.

Дёгти – биостойки, имеют чёрный цвет, токсичны. Температура вспышки – от 150 °C до 190 °С, а воспламенения – от 180 °C до 270 °С. Истинная плотность – от 1,1 до 1,3 г/см^>3.

Вследствие испарения легколетучих фракций, а также окисления и полимеризации ненасыщенных высокомолекулярных углеводородов дёгти быстро стареют и теряют погодоустойчивость.

Для повышения вязкости, теплоустойчивости и улучшения других свойств в каменноугольную смолу или низкомарочный дёготь при температуре от 180 °С до 200 °C вводят серу и серусодержащие материалы. При этом наблюдается дегидратация углеводородов и изменение межмолекулярных связей.

1, 2 – сборники продуктов перегонки; 3, 4 – водяные холодильники; 5 – теплообменник-обезвоживатель; 6 – шлемовая труба; 7 – вертикальный куб; 8 – сливная труба;

9 – пекотушитель; 10 – пековая емкость

Рисунок 32 – Технологическая схема дегтеперегонной установки периодического действия

Улучшения качества дёгтей также достигают введением минеральных дисперсных наполнителей в количестве до 30 % (молотый известняк, доломит, каменноугольная и цементная пыль). Такие дёгти называют наполненными. Их марки: ДН-7 с вязкостью C^>10_>50 от 3 до 70 с и ДН-8 с вязкостью C