JPH07505193A - 高温混合アスファルトの製造方法及び製造装置 - Google Patents
高温混合アスファルトの製造方法及び製造装置Info
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。
Description
】 発明の名称
高温混合アスファルl−の製造方法及び製造装置2、発明の詳細な説明
に燃焼による高温ガスか排出し、排出ガスか過剰の火炎を運び去る外部/<−ナ
ー(extermal bruner )を用いた高温混合アスファルトプラン
ト(HMA plant )に反汚染規則や地方司法権に従うために、これらの
汚染物質の放出は最少に継続すアスファルト舗装材料の製造方法に関する。
〈従来技術−NAPA>
従来技術の通常の実行は、ここに、引用文献として記載される“高温混合アスフ
ァルト設備における排ガスシステムの操作とメインテナンスの基礎” (“Th
eFundamentals of the 0peration and M
aintenance of Exhaust Gas Sy唐狽■香@in
a
HO口fix Asphalt Facility” )第2版、1987と題
する本の中で68目 ケニワース・アベニュー リバーディル:MD 2073
7所在のナショナル・アスファルト・ヘープメント・アソシエーション(Nat
ional Asphalt Pavemant As5o−ciation:
NAPA )によって、刊行され一般的に示される。
上記NAP八文への第3頁はアグリゲート(aggregate )を乾燥及び
加熱する最も効率的な手法は直接的な熱をかけることであることを教示している
。NAPA文献は、このことは、ドラム中に火炎を注ぐバーナーによって達成さ
れると述へている。
しかしながら、このことは、バーナーと火炎をドラムの外側に配置し、かつ原材
料とドラムに接触させるに先立って、燃焼ガスを冷却させるために大気の実質的
な量を加える、という本出願人の教示に反している。
上記NAPA文献第1−1頁は、ドラム設備においては火炎の急冷を避けること
か必要であると教示している。
しかしなから、本出願人は原材料の過熱を避けるためにドラムへの導入に先立っ
てさえ火炎を急冷することを教示するものである。
NAPA文献第1−7頁は、バーナーの不適切な操作はHMA製造プロセスの総
体的な効率に否定的にインパクトを与えると教示している。燃料の完全燃焼に必
要な量をはるかに越える空気の過剰量は、不適切であり不経済である。
これは、ドラムに導入してRAPのベールをはかすに先立ち、ガスを冷却するた
めには、燃焼に必要な空気量の少なくとも2倍が必要であるとする本出願人の発
明とは逆のことを教示するものである。
NAPA文献第2−10頁は、ドラムに関連して設けられたダンパーの目的は、
燃焼を助け、燃料を浪費しないようにする最小量を越えないようにするためにシ
ステムに導入される空気の過剰量を制限することであると教示している。
しかしなから、本出願人の発明はダンパーは開いていることか必要であり、かつ
、ドラムに導入されるガスの入口温度(inlet temperature
)を下げ、微粒子を除去させるに充分な流速を与えるために空気の実質か過剰量
を流すことか必要1− (aggregate dus?)の過剰Iを舞い上げ
運び去るドラムガス流速にならないような速度でガスを除去すべきであると述べ
ている。
しかしなから、本出願人はRAPがら微粒子を除去する高流速を用いるものであ
る。
NAPA文献は第6−11頁において、アグリゲートがドラムに入る前にバッグ
ハウスは昇温されるへきであり、バッグハウス中の排出ガス温度は、いっても2
50°Fよりも高くあるへきであると述べている。
これは、バッグハウスに入る排出ガスの温度及び空気容積は、約1708F及び
空気容積の2倍量であり、露点を越えるのが好ましく、これにより、バッグハウ
ス中ての凝縮の問題をなくし、従来技術の教示と反対の、本出願人の向流の態様
(counter flow einbodiment)と逆のことを教えてい
るものである。
〈従来技術−Hot Mix >
ここに引用文献として記載される、ニー・ニス、アーミー・コープ・オブ・エン
ジニアズ(U、S、Army Corp of Engineers)により発
行され、“ポット−ミックス アスファルト ベービング ハンド ブック”
(”Hot Mix Asphalt PavingHandbook” )と
題され、LIN−13(CEMP−ET ) July 31.1991として
確認された本には、更に以下に述へる従来技術とともに本出願人のクールフロー
・カウンターフロー(向流)デザインの選択と逆のことを教示するものである。
上記Hot tJix文献第1−21頁は、再使用材料(RAP)は混合物に対
し微粒子のかなりの量として加えられると述べている。しかし、この刊行物は本
出願人により達成された如き微粒子の除去の認識がない。
第2−7頁には、従来技術の典型的な向流ドラム(counter flow
drum )が記載されており、そこではアグリゲ−1・がドラムの範囲内で高
熱と直接的な火炎にさらされている。
これは、RAPのアグリゲートが高熱ガスに接触するのを防ぐ本出願人の発明と
正反対である。
上記Hot Mix文献第2−41頁は、理想的で注意深く制御された生産条件
だけか、主な可視的な排出物の問題を起すことなく再使用混合物中に70%まで
の再使用のアグリゲートを混入させることかできると述へている。
本出願人はクールフローデザインにおいて、+00%RAPと1%より少ない添
加物で操業することかできることを示した。従って本出願人の発明は、Hot
MiX文献の教示に逆行するものである。
また、Hot Mix文献の第2−60頁は、バッグハウス(bag hous
e )の効率は露点の低温(湿分か凝縮し始める排出ガスの温度)のバッグハウ
スに入る排出ガスの温度に影響を受けるであろうことを教示している。
本出願人は、露点より高温ではあるが、従来技術の推奨された最低温度より低い
のか好ましい温度のバッグハウスに排出ガスを導入することを提案するものであ
り、従ってこの点においても、また従来技術の教示と一致しない方法で実施する
ものである。
〈特許による従来技術〉
エリオツドに付与された米国特許第4,600,379号は、向流ドラム(CO
叩ter flow drum )を示し、これは、ドラムの内側にバーナーを
有し、該バーナーは、未使用のアグリゲートのベールに直接的に火炎と高温ガス
を噴射し、そして、アスファルトセメントは第2の外側ドラム中で混合されるも
のである。高温ガスは、アスファルト材料に達しない。
メンデンホールに付与された米国特許第4,522.498号は、バーナーがド
ラムのRAP出目端におけるドラムの内側に配置される向流ドラム配列を示して
いるが、高温の火炎の熱からアスファルトを保護するためのおおいまたはカバー
を用いている。
これは、ベールか投入ガス(input gases )を横切って移動するこ
とを許さず、投入ガスかtJF出されるRAPに直接的に適用される真の向流を
形成しない。さらに、また、このデザインでは、ガスがおおいのまわりにまわり
込んでしまい、RAPと同じ端部て排出されてしまう。R,AP排出端において
ガスとRAPは互いに並行に移動するので、この技術は向流ではない。
エトニレらに付与された米国特許第4,427,376号は、RAPAP排出端
AP output end)から殆とRAP投入端にまで広がったおおいを存
するトラムを示している。このドラムは、メンデンホールの米国特許第4,52
2,498号のように、RAPXB日において流れか並行であるように、RAP
を包みガスをまオ)り込ませる。
メンデンホールに付与された米国特許第4,067.552号は、ガスバーナー
かRAP出目端にあるか、出口のR,APから遮断されたデザインを示している
。RAPは加熱されたパイプ(heaTed pipes)の上を動く際に加熱
され、この加熱されたパイプはRAPを、高熱とバーナーから生じた赤外放射か
ら分離する。
ベンフラに付与された米国特許第4,229.109号は、ドラム乾燥機が遠(
離れて位置するバーナーを有するドラム乾燥機を示している。高温ガスは部分的
オーブンシステムをリサイクルして流される。ガスはドラムの出口端から除去さ
れ、バーナーにフィードバックされ、排出される。バーナーに使用されるガスに
対する排出ガスの比率は、バーナーがら生成したガスを冷却するのに必要なリサ
イクルされたガスの量によって決定される。熱源27は燻煙のための新鮮な空気
と再循環されたガスを受け取る。
再循環ガスは、バーナー火炎への酸素を供給する燃焼用の新鮮な空気から分離し
ておく。再循環ガスは、バーナーから下流側でバーナー生成ガスと混合される加
熱ガス25の温度は再循環ガスの量により制御される。この特許は、再循環空気
のための開口部の位置を下流、すなわち、燃焼火炎の終端点から直前に置(べき
であることを教示している(第8111!I、38〜50行)。
ベンフラは、彼の装置か歴青室の舗装材料の再使用または古い舗装材料と新しい
アグリゲートと歴青質バインダーとの組み合わせの使用に用い得ることを教示し
ている(第9fll、50〜57行)。
ディドツィクに付与された特許第3,866.888号は、再循環ダクト34と
ロータリードラムに取り付けられたバーナーを含むアスファ/L)舗装材料ドラ
ムを示している。
本出願人により知られた他の従来技術は、バーナーが取り付けられたアスファ/
U)舗装材料ドラムや火炎かドラム中に挿入されたアスファルト舗装材料ドラム
の多くの側を含んでいる。
ドラム中を流れるアスファルトの流れに並行なガス流(gas flow)の使
用も従来技術に示されている。以下の特許は技術の状懸を説明するものである。
メンデンホールの米国特許第4,309,113号;ブロックの米国特許第3,
614.071号及び同4,190,370号:メンデンホールの米国特許第4
.504.149号;メンデンホールの米国特許第4,522.498号:ムン
デリッチの米国特許第4,277.180号:メンデンホールの米国特許第4,
481.039号:ベレシュ力の米国特許第4.255,058号;ヴイルトゲ
ンの米国特許第4.462.690号、及びロギンスの米国特許第4,361.
406号。
〈他の従来技術〉
従来技術のドラム乾燥機においては、火炎は直接的にドラム中に導入され、集合
し、アスファルト状の原材料としばしば直接的に接触するドラムの範囲内を通過
する。燃焼生成物か湿った材料に打撃を与えるために、温度はCO燃焼が起るレ
ベルより下の温度に速やかに下げられるのでバーナー中で生成したCOは他のガ
スと化合しない。結果として、COはドラムのIFガス中に残り、大気中に放出
される。煙で黒くなった不透明な排ガス中に生成する化合していない炭素粒子や
、アスファルトまたは燃料からの蒸気分解された炭化水素類を生成する操業条件
もまたしばしば起る。
従来技術のドラム乾燥機はまた、火炎の高温部が冷却ガスの導入によって制限さ
れないためにNOxの生成を防ぐことができなかった。換言すれば、従来技術の
ドラムにおいては、火炎かドラム中にかなりの距離で広がり、温度がNOxを生
成するのに充分に高い大きな領域を創造しているのである。火炎が消された後で
さえも、NOxか生成され得る高熱条件はなお存在する。
火炎は燃焼ガスか歴青化合物を攻撃する従来技術のドラムにおいては、不完全燃
焼の生成物としてのCOを生成する。アスファルトの燃焼と発煙か起こる。CO
は、バーナーの火炎と他の化合物COとの化合を保証する燃焼室がない場合にも
生成する。これは、COやNOxや燃焼した歴青化合物からの炭化水素を含有す
る煙によって大気を汚染する。
従来技術のドラム乾燥機は、低下された入口温度でさえスチームストリッピング
をなくすことができなかった。というのは、そのフローデザインが、スチーム、
高温ガス及びRAPまたはアスファルトがドラムの一定の場所に同時に存在する
状態を作るからである。
再循環ガスを伴う向流)・ラム(counter flo* drume)はま
た、高aスチームを高い含有率で存している。スチームは低い蒸発性を存する大
きい炭化水素分子から、より小さい蒸発性の分子へのクラッキング(crack
ing) 、すなわち、排ガス中に油性の蒸気を生成させる。このことは排気ガ
スの不透明さの主要な原因であり、現状の環境基準では、容認し得ないものであ
る。
大部分のRAPは、ミリング及び/またはクララソングにより大きさを小さくす
る、既成の舗装材料を細かくすることによって得られる。これらのプロセスでは
、アスファルト舗装材料におけるアグリゲートを破壊して小片にし、“微粒子”
(”fines”)として知られるNo、200メツシユを通過する非常に微
小の粒子を生成する。これは、等級付けに対する最も重要で臨界的な範囲であり
、“−200“メツシュの微粒子のわずかな過剰量でさえも不安定な混合物が製
造される。大抵の場合、粒子の大きさの個々のWL晴の許容し得るパーセンテー
ジ範囲は買い主によって各々のデザインにより定められ、RAPが許容し得るパ
ーセンテージ範囲内にあることは必須のことである。多くの州が許容し得るアス
ファルI・組成物範囲を定めた特定の規則を有している。従って、加工を受ける
際にRAPをミリングやクララソングによって生成された、これらの過剰微粒子
を除去することは望ましいことである。
高温混合アスファルトは、特定の混合デザイン基準に適合しなければならない。
等級付けの仕様に従オ)なければならない(特に、−200メツシユを越る微粒
子がない)こと以外に、以下の項目に従わなければならない。
−アスファルトセメン]・含有率(%)。
−アスファルトセメンl−特性。
−典型的に、混合物の湿分含有率〈0.2%の場合の温度;−特定の限界未満の
湿分含有率、しばしば〈0.2%ブラントの操業か許されるためには、4JFガ
スは、炭化水素類、CO,NOx、多核芳香族炭化水素類に関し、排ガス煙突出
口の不透明性と何らかの地域での騒音、を含む環境及び空気質に関する規則に適
合しなければならない。
加うるに、高温混合アスファルト(HMA)は、舗装工事に間に合うように、時
間当りに充分な量製造されなければならない。HMA製造コストはまた、競争的
でなけばならず、よって、合計固定費、変動費は競争的でなければならない。
はとんど全ての州及び市において、アスファルト舗装材料の原材料中のRAPの
含有率(percentage)は、RAPに対するダメージや大気汚染及び原
材料性能の劣化を生じることなく、再使用アスファルトを製造する従来技術の機
械の能力のなさに基づく何らかの限界の下にあることか明記される。
このことは、従来技術か混合デザイン及び排ガス規制に従い、RAP高含有率で
受容可能な混合物を製造することができなかったという事実に帰すべきものであ
る。これらの要因の1つはRAP中の過剰な−200メツシユ粒子の存在である
。これらの制限的な仕様に対する最もひんばんに引用される理由は、通常の再使
用法からのアスファルトセメントのダメージと等級コントロールの欠如と大気汚
染である。
発明の要約
本発明の目的は、未使用材料、再使用アスファルト舗装材料(HMA、)或はこ
れらの組合せ(これらすべてを今後高温混合アスファルトHMAという。)を用
いる。高温混合アスファルト(HMA)の製造のための装置を提供するにあり、
この装置は、HMAの加熱のための並行流又は向流式の回転ドラム加熱機、回転
ドラムに付属する火炎発生燃料バーナ手段を含むドラム加熱機、但し火炎は回転
式トラム加熱のなかまでは届かない。そのなかをHMAか貫流するドラム、HM
A出口、HMA入口、ドラムのHMA出口と反対側端部にある燃料ガス及び蒸気
の出口及び回転ドラム加熱機のHMA入口にHMAを移送する手段を含む。
本発明の他の目的は、高温混合アスファルト(HMA)を加熱するための低NO
x乾燥ドラムを提供するにあり、このドラムは、組合わせとして、HMA入口及
び出口並びにガスの入口及びIJF出口をもつ向流式回転トラム乾燥機:火炎を
生起する低NOxバーナ一手段、燃料火炎のなかでそれ以下てはNOxを生ずる
に至らない温度で完全燃焼するバーナ一手段に成る量の空気を供給する燃焼ガス
供を含めることによって達成される。
本発明の一実施聾様において、本装置は、更に、供給ガスの温度を発煙を起こさ
ない温度以下の温度に制限する手段及び裸火(open flame)によって
生ずる赤外線放射を除去する手段をも含む。
他の実施態様において、本装置は、約1.IIO’Fの供給ガス温度を示す、も
う一つの池の実施態様では、燃焼ガスを囲むための少なく5フイートはある延長
ダクトを含む。
更に他の実施態様において、本装置はバーナーとドラムとの間に湾曲部をもつダ
クトを有する。
更に他の実施態様において、本発明は、バーナーとドラムとの間に過剰の高温ガ
スがドラムに到達するのを妨げるためじゃま板をもつダクトを有する。
更に他の本装置の実施態様において、ドラムに入る低NOx燃料ガスの温度は1
.100±100°Fである。
更に他の本装置の実11B態様において、ドラム乾燥機のどの位置においても、
HMAの最高温度が30’Fを超えない。
本装置の一実施態様において、ドラム乾燥機の最高温度はRAPの発煙温度を超
えるものであってはならない。
他の本装置の実施態様において、燃焼バーナには、バーナによって設定された燃
焼に必要な量よりも多くのガスか供給される。
更に他の実施態様において、本装置のバーナには、燃焼プロセスの間に発生する
NOxを最少量にする。火炎の燃料時間の短縮を図るために充分な大気の量が供
給される。
更に他の実施態様において、本装置のバーナーには、燃焼プロセスの間にNOx
を生起させるに充分に高い温度に、火炎の温度が到達せぬ様に大気が供給される
。
更に他の装置の実施態様において、ドラムに入る燃焼ガスの温度は少なくとも1
.000°Fである。
好ましくは、ドラムに入る燃焼ガスの温度は、900がら1,300’Fの範囲
にある。もっとも好ましくは、乾燥ドラムに入るガスの温度は約1,200’F
である。
本装置の実施態様において、乾燥ドラムに入るガスの温度は、バーナの燃焼速度
である。
他の本装置の実施!!!!様において、乾燥ドラムRAP出口の温度は乾燥ドラ
ムを通るRAPの流量を調節することによって制御される。
更に他の本装置の実施態様において、ドラムRAP出口におけるRAPの温度は
、RAPか発煙しない範囲で、バーナーの燃焼速度を最高に調節することによっ
て制御される。
更に池の本装置の実施態様において、バーナーは低NOxバーナーである。
本発明の更に他の実施態様において、本装置は、入口近辺からは下流であって、
ドラムからのRAP出口の前で測定されるドラム中のあるガス温度を有する。
そしてバーナーの燃焼速度は、ドラム中のガスの測定温度の関数である。
更に他の本装置の実施態様において、回転ドラム中のフライトは、HMAを持ち
上げ、そしてドラム中を流れる低NOxガス中を落下するにまかせる。
更に他の本装置の実施態様において、バーナーは、ドラムと同じ長軸上に据えつ
けられ、バーナーは、火炎からの放射熱を遮えぎるためにじゃま板を組み込む。
この実施態様において、じゃま板はドラム中の過剰に高温のガスを遮断する。
更に他の本装置の実施態様において、バーナーはドラムと同じ長軸上に据えつけ
られ、更にバーナは火炎からの放射熱を遮えぎるために乱流を発生させる。
本発明の目的の一つは、未使用材料、再使用(回収)了スフアル]・舗装材料(
RAP)或いは、両者の組合わせを用いる高温混合アスファルト(HMA)の乾
燥及び加熱方法を提供することにある。ところで、この方法は、ドラムの頂上方
向へRAPを持ち上げ次いてそれをドラムの底部へ自然落下させるフライトを持
つ向流式乾燥トラムにRAPを搬送する工程、ドラムの内部で測定されたガス温
度によって制御される燃焼速度を有する速性バーナーから乾燥ドラムに高温ガス
流を供給する工程、ドラム底部に落下する際、RAPか高温ガス中を通過しなか
ら下降する様に乾燥ドラムを回転する工程、そして、I・ラムからRAPを取り
除く工程からなっている。
本発明の他の目的は、回収アスファルト舗装材料(RAP)から高温混合アスフ
ァルI−(HMA)を製造する装置を提供するにある。この装置は、組合わせと
して、RAPの入口及び出口をもつ、向流式乾燥ドラム、RAPをホッパ貯蔵手
段から乾燥ドラムへ移送するためのコンベア手段、ドライヤドラムに、低NOx
燃料ガスを供給するための乾燥ドラムから速性する低NOx燃料バーナ一手段、
ドラムに低NOx燃料ガスを供給するためのバーナ一手段及びドラムに接続する
高温ガスダクト手段、R,APを混合するためのドラム回転のためのドラムを貫
流してRAPを移動するため、そして低NOxガスに接触するに至るRAPの異
なった表面を許容するための手段からなる。
本発明の更に他の目的は、向流式ドラムで、アスファルト処理する方法を提供す
ることにある。この方法においては、バーナーからの供給される高温ガスとRA
Pか接触する前に、水分がRAPから除去され、そのために、アスファルトの水
蒸気分解か実質的に除かれ、向流は、RAPの出口の直前で最低の温度のガスに
よりRAPを乾燥することに結果し、排出ガス気流中に蒸発した水分か伴送され
、蒸発乾燥領域における高速ガス冷却は、水蒸気分解生成物のうち汚染物の除去
が可能の故に高温ガス流ではガス状で、残溜した筈の多くの不純物を沈殿させる
条件を亦創生し、更に出口直前において空気かRAPに接触するか故に、より大
きな温度をもつ高速の熱移動に結果し、こうして、並行流式設計と比較して、支
えられたドラム寸法、空気流、及びエネルギ人出に対し加熱材料の生産速度を増
大することかできる。
更に他の本発明の目的の一つは、回収されたアスファルト舗装材料(RAP)を
選択的に、高温混合物を形成するために未使用アスファルト混合物とともに、且
つ大気への低炭化水素放出を実現しつつ、乾燥し且つ加熱する方法を提供するこ
とにある。本方法は次の各工程からなる。ドラムの頂上方向へ高温混合物を持ち
上げ、次いでトラムの底部へその自然落下を許すためのフライトをもつ回転乾燥
ドラムを貫流して高温混合物を通過させる工程、そうすることによって、ドラム
内にRAPと高温ガスとの向流状態を生起する工程、高温ガスか約400°より
2000°F迄の間の温度でドラム内入り、高温ガス中の瞬間的温度上昇か高温
ガスの平均温度から約900°F上下よりも大きな工程、約130から22゜F
の間の温度で高温ガスか1:ラムを去る工程からなる。
上記本プロセスの本発明の一実施態様において、ドラム中の高温ガス、速度は、
排出する高温ガスとともに、RAPからそしてドラムのなかから200メツシユ
以下の微粉と伴流し、搬送するに充分である。このことは、25乃至30096
の過剰空気を使用するバーナにおいて、その高温ガスが生成され、ドラムに入る
場合として実現される。
本プロセスの一実施聾様において、排出ガスは充分に冷却され、200メツシユ
以下の微粉やRAPは高温のRAPに過剰の微粉が接着するのを妨げる程充分に
冷却された状態にある。
本プロセスの他の実施態様において、トラム中の温度プロセスは、図4における
温度プロフィルに対応する。
本プロセスの更に他の実施態様において、高温ガスはドラム中に約800から1
.600°Fの間の温度で入り、高温ガスの平均温度から約±50°F以上温度
変化かない。好ましくは、バーナーからの高温ガスは、ドラムに入る前に徹底的
に混合され、上下約20°F以上の温度変化か除かれる。これは、送風機を通し
て、ガスを送入することによる混合によって達成される。これは亦、一連のじゃ
ま板のなかをガスを通過させることによっても実現され得る。更にガス拡散器を
用いることもこのために可能である。
本発明の一実施懸様において、本プロセスに、空気過剰度か30乃至200%の
バーナーにおいて創生された高温ガスとドラムに送入する。好ましくは、ドラム
に入る高温ガスは約50乃至100%の過剰空気をもちいるバーナて創生される
。
本プロセスの池の実施態様において、RAPの温度は、ドラム中で充分に低温に
保持され、その結果、200メツシユ以下の微粉がRAPに接着するのが妨げら
れる。
本プロセスの更に他の実施態様において、ガスはドラム中に約1000°乃至1
.300°Fの範囲で入り、高温ガス平均温度の約上下20°以上には変化しな
い。好ましくは、高温ガスかドラム中に、約1200°Fの平均温度で入る。
もっとも好ましくは、ドラムに入る高温ガスは約1320°Fを超える局部的異
常高温をもたないことである。
本プロセスの更に池の実施態様において、高温ガスは約140から200°Fで
ドラムを去る。好ましくは高温ガスは約150から180°Fの間でトラムを去
る。
本プロセスの更に他の実施態様において、l・ラムを出る物質は、物質中におけ
る双極性分子再配向するに充分な高周波エネルギに曝される。
本プロセスの更に他の実施態様において、ドラムを出る高温ガスは、バッグフィ
ルター収納室のフィルターを通過し、ガス中の如何なる微粒子物質を除去する。
このバッグフィルター収納室は、−基又はそれ以上の織布アクリルバッグフィル
ターをその内部に収納する。
本プロセスの更に他の実施態様において、RAPはその入口において長さかトラ
ムの直径の約0.2乃至1. 5倍の傾斜区域(Angle 5ection
)を持つ円筒状のトラムを貫流する。
図面の簡単な説明
図1は、入口及び出口接続部をもつ、並行流式トラム及び分離燃料室の平面図を
示す。
図2は、入口及び出口接続部をもつ、高周波処理トンネルの平面図を示す。
図3は、入口燃料室及び出口接続部をもつ向流式RAPドラムの平面図を示す図
4は、本発明に従って操業されているドラムに沿って種々位置におけるガスとR
APの温度を示すグラフである。
図5、未使用材料、回収アスファルト舗装材料(RAP)或いはそれらの混合物
を用いる高温混合アスファルトのためのシステム構成を示す。
図6は、好ましい実施態様のシステム構成を示す。
図7A、B、C,D及びEは、フローチャート及びブロック線図であって、本発
明にもちいられるプロセスコントロール方法を示す。
図8は、一連のグラフであって、このプロセスの異なったパラメーター間の関係
を示す。
図9A及びBは、並行流及び向流式のそれぞれにおけるドラム温度のプロフィル
を示す。
図9Aは、出願において採用される並行流方式のドラム中におけるガス及びRA
Pの理論計算を示す。
図9Bは、ガスは右からドラムに入り、RAPはドラムに左から入る出願人の冷
温又は向流式設計を示す。
図1Oは、水分を蓄積した微粉粒子を示す。
図11は、水分、温度及び露点のチャートを示す。
図’12B乃至■は本発明に用いられるバーナーの詳細構造を示したものである
図13は、ダスト搬出量とドラムガス流速との関係図を示す。
図14は、ドラム乾燥機に乾燥粉末を注入するポイントを示す。
図15は、本発明とともに用いられ得る遠心分離機の詳細図である。
図16は、向流式ドラムのドラム乾燥機、人口オーガーの並行フライト及び出口
オーガーの断面を示す。
図17AからF迄は、本発明に使用可能のフライトを示す。ここでいうA及びB
は入口オーガー17C及びDは短いフライト、そして17EとFは背の高いフラ
イトを夫々示す。
図18AからF迄は、ドラム乾燥機及びドラム乾燥機の中心線との関係において
、フライトを示す。ここで18Aは入口オーガーフライト、18Cは短いフライ
ト、186は背の高いフライトを示し、そして18E及び18Fは出口フライト
を夫々示す。
このシステムは、高温混合アスファルトを供給するためのプロセスを構成する種
々の装置(ユニット)からなる(図5を参照)。最初の装置は材料供給ビンであ
る。このビンには、アグリゲーh (aggregate)及び/又はRAPか
収容される。これらの材料は、ベルトコンベアにより前記ビンに供給される。所
望によりスクリーンと粉砕機か付設される。大径の固形物は粉砕機とスクリーン
に交互に供給されて、材料供給ビンに返送される。
材料供給ビンにおいて、材料は粒径別または組成側に分離される。請負人か、舗
道用にとのような材料か必要であるかを決定する場合には、材料供給ビンの組成
は適宜に変えることができる。例えば、耐久性か非常に高い材料か舗装用に必要
なときには、微細なアグリゲ−1−の含有率の高いものか用いられる。これに対
し、低品質で耐久性が低い舗道か必要なときには、大径のアプリゲートか使用さ
れる。高温混合アスファルトの組成は、予め決定され、アプリゲートの混合率は
材料供給ビンにより配分される。
材料供給ビンは、種々の粒径のアプリゲートを収容することができ、該ビンの底
部にあるゲートは、開度の調整か可能であり、この間度調整によって、および前
記ビン下方の供給ベルトの走行速度を変えることによって、アプリゲートの粒径
分布を設定することができる。
このビンでは、RAPの含有率を調整することもてきる。例えば、高温混合アス
ファル)・中のRAP含有含金率0%以下とすることかでき、この場合、材料供
給ビンの50%は、RAPて満杯にされる。残りの高温混合アスファルトの50
%は、粒径が大まかに設定されたアグリゲ−1・とされる。この材料は、所望に
よりベノ囲・コンヘアて搬送され、スクリーンおよび破砕機を経由して乾燥器に
送られる。
本発明においては、前記乾燥器は並流式、向流式のいずれかであるか、向流式の
方か好ましい。亜流式乾燥器では、アプリゲートかバーナからの燃焼ガスと同じ
側に供給される。向流式乾燥器では、バーナ設置位置と反対側に供給される。
アプリゲートは、ドラムドライヤにおいて加熱されて水分か除去される。アプリ
ゲートから水分を除去するために、およびドラムドライヤから出た後のアプリゲ
ートを加熱するために、アグリゲ−1・は更に所望の処理が施される。
ドラムドライヤには、消石灰、ポルトランドセメント、その他の乾燥混合材料な
との乾燥混合材料を、このドライヤに供給される空気流に対して噴射するための
装置か設けられている(図14参照)。ii?前記材料を噴射することにより、
均一な分布を容易に得ることかできる。前記噴射のためのエネルギーの一部また
は全部は、該噴射位置での負圧により得ることかできる。乾燥粒子は高温混合粒
子の膜(ベール)中に吹き出され、ここでは、アスファルトまたは活性付与用の
油(rejuvennating oil)か添加されるのに先立って、前記膜
に捕捉されて高温混合粒子との混合物になる。
例えば、アプリゲートかRAP l 00%てない場合には、アスファルトセメ
ント(AC)を添加しなければならない。アプリゲートがRAPを含む場合、ま
たはRAPが劣化している場合には、活性付与用の油を添加しなければならない
。
アプリゲートか石灰などの他の添加剤を必要とする場合には、これらの添加剤は
ここで添加される。所望により、乾燥剤をドラムドライヤに添加することかでき
る。高温混合アスファル)RAPおよび添加剤は、ここで混合機(混和機型の混
合機: pugmill m1xer)に供給される。上記材料は、次いで貯蔵
ビンに搬送される。所望により、前記混合機と貯蔵ビンの間にマイクロウェーブ
発振装置(microwave)か設けられる。このマイクロウェーブ発振装置
は、高温混合アスファルトを強化するものである。
前記ドライヤの副産物は、排気ガスである。この排気ガスからは、汚染物質を除
去しなければならない。この排気ガスは高温空気、湿気、塵あい、炭化水素類、
二酸化炭素、−酸化炭素および一酸化二窒素を含んでいる。本発明においては、
前記排気ガスは、湿気および炭化水素類で被われた微粒子を含んでいる。また、
この排気ガスは、微量の炭化水素類、−酸化二窒素、炭素の酸化物(carbo
n oxides)およびその他の汚染物質を含んでいる。この排気ガスは、前
記微粒子やその他の汚染物質を除去するための処理が施される。
排気ガスの処理装置は、サイクロン、ノック・アウトボックス(knock−o
ut box)またはカウンタファン(counter fans)のような、
微粒子分離器(fine 5eparat。
「)からなっている。次の装置はバッグハウス(bag hause)てあり、
このバッグハウスには、調整可能なダクトを備えた排気ファンが連結され、この
排気ファンの後方には、所望により凝縮器か配置され、さらにこの排気ファンは
所望により酸化装置またはバーナに連絡される。
微粒子分離器は、三つのユニットのうちのいずれかにすることかできる。第一は
標準的なサイクロン、ノックアウトボックス、またはカウンタファンである。
本発明のカウンタファンについては後に説明する。バッグハウスは標準的なバッ
グハウスである。前記酸化装置は、通常は不必要なものであるが、微粒子分離器
およびバッグハウスを通過した痕跡量の炭化水素頂を除去するために、特別に必
要に応して設けられるものである。前記凝縮器は、湿気除去のために所望により
付設される。湿気は環境汚染物質ではないが、これから水蒸気か発生し、カジュ
アル オブザーバ−(casual obserber)の心配のもとになる。
この水蒸気を除去する目的で凝縮器を付設することは行政上、時宜を得ており、
これにより、カジュアル オブザーバ−を安心させることができる。
本発明装置には、更に発電機および制御装置か含まれる。上記装置のすへては、
前記膜つの装置と連結して配置される。このため、本発明のシステムは、容易に
設置位置を移動することかできる。
100%RAPを用いた場合、このシステムはその機能を最大限に発揮すること
かできる。この場合、アプリゲートの大きなパイル(pile)は不要となる。
RAPは、再舗装されるべき高速道路から除去し、本発明のシステムに供給して
処理することかできる。舗装は広く高速道路に敷設されているので、このシステ
ムを移動させることにより、舗装場所へ高温混合アスファルトを移送するのに起
因する遅延を最小限度に止めることかできる。
本発明の一実施例においては(図6を参照)、このシステムは、材料供給ビン(
A)、ドラムドライヤ(BlおよびB2)、添加剤タンク(C)、マイクロウェ
ーブ(D)、高温混合物サイロ(E)、ノックアウトボックス(F)、バッグハ
ウス(G)、酸化装置(H)、発電機(1)および制御装置(J)からなってい
る。このような構成において、RAPおよび/またはアプリゲートは、材料供給
ビン(A)からドラム(Bl)へ流れ、ここでバーナ(B2)からのIJ[気ガ
スにより加熱される。このような装置構成は向流式のものであり、加熱された材
料はトラムドライヤから出た後、マイクロウェーブ(D)を経由して貯蔵装置お
よび/または高温混合物サイロ(E)に移送される。添加剤は添加剤タンク(C
)から高温混合物サイロに供給され、ここで添加剤は混合装置において混合され
るか、または、添加剤は所望により、ドラムから出て、マイクロウェーブに移送
される前もしくはマイクロウェーブから出た後に、高温混合アスファルトにスプ
レーされる。添加剤は混合器に流入し、ここで混合され次いて高温混合物サイロ
に入る。このシステムにおける空気の流れは、バーナ(B2)で発生し、ドラム
ドライヤ(Bl)に流入し、ドラムドライヤを出てノックアウトボックス(F)
に流入する。湿気および排気ガス中の炭化水素の液滴に被われた微粒子がここに
集められる。微粒子を含まない排気ガスは、ごく微細な粒子か空気からろ過され
るバッグハウスを通過する。排気ガスは次いて酸化装置に流入し、空気中に残留
する炭化水素類か酸化される。
前記マイクロウェーブは所望により設けられるものであり、上記システムから除
くこともできる。しかし、このマイクロウェーブは、高温混合アスファルトを強
化する。また、極めて高度の耐久性を存する高温混合アスファルトか要求される
場合には、マイクロウェーブは有効である。このシステムにおいては、高温混合
アスファルトの所要強度に応じて再度、アスファルトセメントを添加し、かつ活
性付与剤(rejuvenator)を添加することもできる。
ノックアウトボックスの代りにサイクロン集塵機またはカウンタファン(cou
nter fans)を用いることかできる。前記酸化装置に加えて、所望によ
り、排出空気から水蒸気を除去するための凝縮器を付加することもてきる。上記
システムは、RAP 100%の場合、アグリゲー)100%の場合、またはこ
れらの混合物の場合について同等に良好に作動する。
所望により付加できる装置としては、ドラムドライヤから3〜4フイート離れた
位置に設けられ、アプリゲートおよび/またはRAPをドラムドライヤへ搬送す
ることか可能なベルトコンベアか挙げられる。
本発明は、RAPを用いる場合に特に有用な自己洗浄型のドラムドライヤを備え
ている。このドラムドライヤの自己洗浄は二つの点て特徴づけられる。一つは、
角部かないことである。従来のドラムドライヤでは、掻揚げ板(flights
)は、アグリゲ−1・を持ち上げるように、また、落下するアグリゲートかドラ
ム壁をたたいた場合、この壁の衝撃を緩衝するように設計されていた。このよう
に、この掻揚げ板は、アグリゲートをできるだけゆるやかに上昇・落下させるよ
うに設計されていた。このため、前記掻揚げ板は、落下するアグリゲ−1・の効
果を弱める緩衝装置として作用していた。この作用が十分に生じるようにするた
めに、掻揚げ板は直接、ドラム壁に固定されており、アスファルトセメントか集
まる角部か形成されていた。本発明においては、掻揚げ板はドラム壁から離して
設けられている。この掻揚げ板が上昇すると、アグリゲートを該掻揚げ板上で拡
げたり混合したりし、この間において、完全なアグリゲートの膜(veil)を
形成するため、ドラム内を進むに従って、アグリゲートから水分を最大限に除去
することができる。この作用は、ドラム内に角部か形成されていないために生し
る。第二の特徴は、前記ギャップ(gaps)もまた、ドラム回転時にアグリゲ
ートがドラム壁を滑べりやすくすることである。ここで滑へるアグリゲートは、
ドラム壁を洗浄し、かつドラム壁が落下するアグリゲートから受ける衝撃を緩衝
する。
再生されたアスファルトを最大100%まで利用するアスファルト舗道(RAP
)用のアスファルト舗装材料を製造するための本発明の方法および装置の好まし
い実施例においては、高温ガスかR,APを含有するアスファルト舗装材料の流
れの向きと対向して流れる向流式の回転ドラムか用いられる。前記高温ガスは約
1200°Fの温度でドラムに流入し、約130〜170°Fの温度で流出する
。この流出ガスは、次いでハックハウスに流入し、ここで微粒子状の材料はガス
流から分離される。トラムからjJ[出されるアスファルト材料は、所望により
アスファルト材料およびアグリゲ−1・中の双極性分子を少なくとも再配向させ
るに十分なマイクロウェーブの照射を受ける。
この向流式装置においては、バーナからの高温ガスはダクトを通過する。このダ
クトでは、高温ガスかある程度冷却され、赤外線照射量か減少する。このダクト
により、好ましくは温度約400〜2000°Fの、更に好ましくは約800〜
1600°Fの、最も好ましくは1100〜1300°Fのガスかドラムに供給
される。供給ガスの温度制御は、排気ガスおよび排出材料の温度測定によりおよ
び、排煙のような環境汚染物質またはRAPの劣化の調整により行われる。この
調整は、低温材料の供給速度および/またはドラムの傾斜角度を変えることによ
り行われる。好ましい実施例において過剰の包囲空気は、ドラムへの流入ガスの
温度を低下させる目的で、燃焼ガスと混合される。過剰空気のIはRAPの種類
および量、ならびにRAPの水分によって異なるが、過剰空気の使用量は好まし
くは約25%〜300%、より好ましくは約30%〜200%、最も好ましくは
約50%〜100%である。
もしも、ガスか導管内を直接、ドラムの軸線と一致して流下するならば、流入す
る空気の温度勾配、ラミネーション(lamination)またはスパイク(
spikes)をなだらかにするために、ファンまたは緩衝板を使用することか
できる。そして、こうすることによって、ドラムおよびその内容物を赤外線照射
および過剰に高温のラミネート(laminates)から遮へいすることかで
きる。一実施例においては、バーナはドラム入口から離隔され、燃焼ガスか1回
またはそれ以上、旋回するようになっており、また、(所望により緩衝板または
ファンを使用することによって)ドラムに流入する燃焼ガスの温度変化を最小限
に抑えることができる。
従来のRAP処理プラントにおいては、ある個所と別の個所との間で、燃焼ガス
の温度か約200°Fから2800°Fに変化していることが明らかにされた。
燃焼ガスの過剰に高温のスパイクは、コーキング(coking)、ベーキング
及びケーキング(caking)として知られた化学反応を誘引するものである
ことが見出された。これらはアスファルトのスチームストリッピングおよび劣化
(アスファルトの強度または柔軟性の低下)と同様に、RAPのスモーキング(
smoking)の原因となる。本発明においては、流入する燃焼ガス全体の平
均温度が低下し、燃焼ガス中の温度スパイク(jemprature 5pik
es)か除去され、その結果、アスファルトのスモーキング、コーキングおよび
劣化か最小限になることが見出された。
好ましい実施例においては、短い炎の壁を形成する、改変された低N08バーナ
かドラム入口から離れて設けられ、燃焼ガスはドラムに入る前に冷却される。
他の実施例においては、バーナからの燃焼ガスは混合され、その結果、燃焼ガス
のラミネーションの温度は約±100°Fに、より好ましくは±50°Fに、最
も好ましくは約±20°Fで変動する。例えば、ドラムに流入し、平均温度が約
1200°Fの燃焼ガスは、温度か約1180から1220°Fに変化する。ド
ラムに流入する燃焼ガスにおける最高温度のラミネーションは、約1320°F
を超えないことか好ましく、約1220°Fを超えないことか、より好ましい。
本発明のプロセスに用いられる燃焼ガスは、空気流全体の平均温度から±20゜
Fを超えて変化しない温度ラミネーションを有することか好ましい。温度スパイ
クは、本発明に従えば、燃焼ガスかドラムに流入する前に混合することにより最
小限に抑えられる。燃焼ガスの混合装置としては、特殊仕様のバーナか好ましい
。混合装置として、このバーナに代えて、混合羽根、バッフル板、ファンおよび
デフユーサを適宜に組み合わせたものを用いることもできる。
従来の工業上の常識に反して、意外にも次のことか明らかになった。すなわち、
本発明のプロセスは、本発明に従って高温ガスの温度を約2400°F1排気ガ
スの温度を270°Fとして運転される向流式ドラムと同様に、混合物1トン当
たりほぼ等量の(天然ガスのような)燃料を用いることか明らかになった。好ま
しくないエネルギー損失および費用か伴わない場合には、好ましい実施例と同様
に過剰空気流の量を大幅に増大させることができる。本発明においては、通気フ
ァンおよびフィルターバックハウスの容量を増大させておかなければならない。
また、ドラム内のガスの速度を好ましい範囲内のものに維持するために、ドラム
の直径を大きくすることが望ましい。
本発明によれば、ここに記載するプロセスはRAP、バージン材料(virgi
n material) 、あるいは、これらの組合わせの処理に用いることか
できる。処理費用は、トン当たりの燃料使用量か本質的に等しいので、十分採算
かとれる。
トラム内を移動する材料の速度、または滞留時間は、ドラムの回転速度および傾
斜角度により調整できる。水平型ドラムに比べて、急勾配のドラムでは、同一回
転数の場合、材1の移動速度か増大する。本発明においては、ドラムの縦方向角
度は、材料の移動速度、出口空気温度、出口RAPの温度、および/またはドラ
ム内の望ましい滞留時間の測定により決定することかできる。
本発明の一実施例においては、可変速駆動装置か、ドラム駆動用モータの回転数
を増減するために使用される。この可変速駆動装置により、人望モータを用いた
場合に、円滑な始動か可能になる。
本発明の別の実施例では、水平配置の熱電対群か、ドラムの空気出口ボックス(
air outlet box)を横切って設けられる。もしも不完全なベール
(vail)が形成されると、高温空気か直接、このベールの隙間を通り、これ
に対応する温度上昇が発生する。この温度上昇は、前記熱電対ては検出できない
。この装置によれば、ドラム内材料の滞留時間を、材料出口温度制御用の他の制
御可能な変数に替えることかできる。
特別な運転状態のために要求されるトラムの角度を決定することかできるコンピ
ュータにより作動か制御されるときには、この制御を上記パラメータのうちのい
くつかの、または全ての関数として、ドラムの運転制御を行うことができる。
このコンピュータは、用いられる特別のRAPドラムについての関数である。経
験的に得られた曲線に基づいてプログラムすることかできる。
本発明は、強化されたアスファルト組成物を得るためのドラムドライヤの下流側
に設けられるマイクロウェーブ処理システムを提供することもまた、その目的の
一つとしている。マイクロウェーブ処理によりアスファルト含有バインダ(as
phaljic binder)またはアスファルトセメント(AC)の機能品
質を改良することかできることは、一般に認められている。
本発明はまた、一つのドラムと、バージンアグリゲートを加熱するもう一つのド
ラムを直列に結合したものおよび、混和機(pug mil+)のような連続式
また回分式の混合装置を提供することも、その目的の一つとしている。
本発明の更に別の目的は、排気がガス直接他のドラムのバーナに供給される低温
流れのドラム(向流式または並流式)を提供することにある。この第二のドラム
のバーナは、このドラムに供給される排気ガス中の炭化水素類の焼却炉として機
能する。この第二のドラムとしては、排気ガスの冷却材としてのバージンアグリ
ゲートを受け入れるものが好ましく、これにより、バージンアグリゲートを過熱
(super heating)することができる。このバージンアグリゲート
は、次いで別の加熱されたRAPと混合されて複合混合物となる。
本発明の低温空気流ドラム(cool air flow drum)によれば
、プラスチック廃棄物中に見られる重合物または、タイヤの廃棄ゴムを処理して
加温混合アスファルトにすることかできる。このドラムの空気流内で前記重合体
を加熱することができる。これは、ドラム入口の低温空気により、重合体のケー
キングその他の劣化(degradation)か生じることなく加熱すること
ができるためである。分子量か大きい重合体を過剰に加熱すると、剪断力の大き
いドラム式混合機(post drum m1xer)内で前記重合体が切断さ
れて低分子量の重合体に変化し易くなる。本発明においては、他の装置では加温
混合アスファルトの強化材または添加剤として利用できない、廃棄物からのプラ
スチック混合物のゴミを利用することかできる。
約1100’Fの冷却空気流が可能な低温空気流ドラムは、回収されたアスファ
ルトおよび土から炭化水素類および他の汚染物を、これらを燃焼させることなく
除去する蒸発器として機能することができる。このことは、前記アスファルトお
よび土の中に炭化水素の塩化物、PCB、ダイオキシンその他の毒性廃棄物が存
在する場合に特に重要である。結果として生した汚染空気の流れは、アフタバー
ナおよび/または接触反応器内で高温で酸化される。前記汚染空気の流れは、汚
染物質が酸化されて部分的により分解しにくい、および/または毒性のある中間
生成物に変化するような温度に加熱されることはない。前記汚染物質の流れの温
度は、従来技術におけるそれよりも低い(212°F未満)。このため、温度降
下時に生じる液滴中の汚染物質量は最小限に抑えられる。前記汚染物質の除去の
ためには、焼却炉よりも、低温処理か可能な装置を選択するへきである。
前記低温流ドラムはまた、排気ガス中の汚染物質の濃縮か可能な遠心分離機(カ
ウンタファン: counter fans)と組み合わせて用いることができ
る。アスファルj・て被覆した鉱物またはアスファルトセメント粒子か固いコン
グロマリットを形成するような粘着性のあるものになる温度(通常160°F〜
200°F)を超える排気ガス温度では、前記分離機を従来技術によるシステム
に適用するのは実用的でない。
本発明の他の目的は、ドラム内で材料に応した材料の膜を形成することかできる
掻揚げ板(f ] ighting)を提供することにある。この掻揚げ板によ
れば、ドラムの中心部および冷却材料出口に比へて、ドラム入口において加温ガ
スとの接触を減少させることかできる。この掻揚げ板により、ドラム内の材料堆
積の問題を最小限に抑えることかてきる。
本発明においては、アスファルト組成物を全く含まないバージンの小石をドラム
の材料供給口に供給したときに入口温度を、好ましい1200°Fより高温度に
」1昇させることも目標としている。−エクリブス(ΔH)バーナは、ロックフ
ォード、Ill 61103 ・電話番号815−877−303fの、エクリ
ブス・インコーホレイテッドのデヴイジョンであるエクリブス・コーポレイショ
ンにより製造されたものである。このバーナは、低No、(窒素酸化物)バーナ
として設計されている。バーナから流出する燃焼ガスの温度を急激に低下させる
ことによりNO,量を低下させるようになっている。このバーナの改変品ては、
燃焼部同土間にバッフル板か設けられている。これらのバーナては、ノズル混合
・直線型でパッケージ型のバーナであり、粒子状物質を効率良く燃焼させること
ができる。
前記バーナでは、天然ガスまたはプロパンが用いられ、新鮮な空気を用いるか、
またはこれをリサイクルして用いるように設計されている。通常のバーナの火炎
温度は約2200°Fであり、この温度では、窒素酸化物か生成する。本発明の
バーナにおいては、新鮮な空気または他の過熱空気かバーナの直前部分に供給さ
れるので、前記空気か燃焼室およびバーナ火炎を直に、N01か形成される温度
より低温に冷却する。バーナの後方に新鮮な空気または予熱された空気を付加的
に供給し、これを加温ガスと混合することかできる。大気圧下の温度を1600
°F未満とすることで、N08の発生量が激減することか信じられている。自動
車のガソリンエンジンでは、1800°Fを超えると多量のNO8か発生するこ
とも知られている。この温度はNO□か生成する最低温度であろう。ここに開示
された実施例においては、燃焼室12内のガス温度は1500°F未満であるリ
サイクルガスの代わりに、新鮮な空気また予熱された空気を用いることかできる
。本発明においては、リサイクルガスの約50%は温暖なガスであり、この温暖
ガスは、トラムドライヤを並行流で運転したときにドラムから流出するものであ
る。このリサイクルガスは、ドラムから流出するときの温度か約170°F〜3
00°Fてあり、再循環して使用される。
この装置では、燃焼ガスがドラムドライヤに到達する前に該燃焼ガスを、延設さ
れた燃焼室および連結管を通過させることにより、−酸化炭素(CO)の発生量
を低下させることもてきる。この装置においては、バーナにより生成した一酸化
炭素は、バーナIJI気の燃焼領域において他のガスまたは酸素と化合するに十
分な時間かある。COの化学変化は、燃焼室またはドラムドライヤへの加温ガス
の供給管において起こる。ガスはドラムに流入する際、その中のCOの殆どか他
のガスとの結合によりCO2となり、また、NOlは決して生成しない。本発明
では、トラムドライヤに流入するガスは、望ましくないNOオおよびCOの含有
量か最小限となっているため、清浄なガスになっている。
ドラムドライヤ入口の燃焼ガスの温度を下限に抑え、かっヒー)・スパイク(h
eat 5pides)をなくすことにより、RAPのスモーキングをなくすこ
とができる。
温度1200°Fのガスは、これがRAPに衝突するとき(このRAPは、約2
%〜5%の水分を含存する)に急速に温度か降下する。このことは、並流式の実
施例および向流式の実施例のいずれでも同しである。前記水分は、相当量の熱を
吸収する水蒸気に変化し、これにより、ドラム入口部の温度か降下する。しかし
、発生した水蒸気は、油状の排出蒸気を発生する高分子量物質の水蒸気分解装置
(steam cracking)に導入することもてきる。
HMAまたはRAPの温度をマイクロ波加熱装置の出口において変化させたい場
合には、コンベアの速度を変えることにより、HMAまたはRAPかマイクロ波
領域を移動する速度を増大または減少させればよく、これによって出口温度を変
えることかできる。アグリゲ−1・かマイクロ波を、より速く移動するときには
、アグリゲートがマイクロ波を照射される時間が短くなり、加熱量が減少する。
本発明のRAP処理プロセスによれば、大気汚染を低下させて、または大気汚染
を生じることなく、廃棄物から高品位のアスファルトを製造することかできる。
このことは、大気汚染の規制か特に厳しいロスアンセルスのような都市部におい
ては、極めて重要である。本発明では、マイクロヒータとリモートバーナ(re
mate burner)を備えたドラムドライヤを設けることにより、バージ
ンアグリゲートまたは回収されたアスファルト舗道を用いて、大気汚染を最小限
に抑えつつ加温混合アスファルトを製造することかてきる。リサイクルシステム
に導入された空気および燃焼生成物の全ては、最終的に大気に排出される。バー
ナ用の新鮮な空気の一部は、マイクロ波トンネルとアンテナの間に形成される部
屋から取り入れられる。このリサイクリングにより、マイクロ波トンネルに起因
する汚染か防止される。その理由は、蒸気および微粒子の全てが、燃焼のために
、およびトラムドライヤにおける循環のためにバーナに向かって排出されるから
である。
最終の加熱装置としてのマイクロ波加熱装置を用いることで、スモーキングが生
じることなく、RAPの温度を最終的に280〜300°Fだけ高めることがて
きる。マイクロ波は、アスファルト製品の強度を高めるためにも用いることがで
きる。マイクロ波は、小石をその内部から加熱することによりRAPを加熱する
。また、前記小石を被覆するアスファルトバインダを過剰に加熱することがない
。マイクロ波を用いれば、前記アスファルトバインダは、マイクロ波で加熱され
た小石からの熱で加熱される。もしも、従来の輻射伝熱および化石燃料による伝
導伝熱を用いると、RAPの表面が過熱されることかある。これは、RAPを加
熱するためには、大きな温度差か要求されるからである。油状の排気ガスは、従
来の並流式ヒータの加温領域において水蒸気の存在下で発生する。
マイクロ波は高価な装置であるから、物体全体を最終温度に加熱する必要かある
場合には実用的でない。マイクロ波のみで加熱した場合、その費用は極めて高価
なものとなる。
本発明の一実施例においては、前記問題は、初期温度を約250’Fに昇温させ
るだめの、汚染問題の伴わないドラムドライヤを用い、次いでマイクロ波ヒータ
を用いて、従来の化石燃料バーナてはスモーキングおよび燃焼か発生する温度に
加熱することにより解決される。化石燃料バーナを用いた場合にスモーキングお
よび燃焼が発生するのは、このバーナでは、輻射伝熱および、アスファルトをそ
の表面から内部に向かって加熱する従来の伝熱方法を採用しており、このため小
石を加熱する前にバインダを加熱してしまうからである。
本発明の前記および他の目的、特徴ならびに利点は、本発明の実施例についての
、図面に基づく以下の詳細な説明により明白になるであろう。
詳細な説明
バーナ
本発明では、加温ガスの流路と交差する方向の加熱分布を均一にすることかでき
る特異設計のバーナか提供される。出願人は、従来のバーナが、空気温度よりも
かなり高温のスパイクをしばしば発生させるものであることを見出した。このス
パイクがドラムに入り、RAPの膜をたたいたときに、このスパイクはRAPの
炭化と劣化を引き起こすことか判明した。図128は、空気加熱用の基本的なエ
クリブスバーナ(eclipse burner : AH)の斜視図である。
図12Bにバーナ100を示す。このバーナは、火炎の前方面を平坦にすること
かでき、ガスかバーナ100から中間部分(transi tion) l 2
0に流れるとき、およびガス導入管+04を流れるときに、このガスをより均一
に加熱するのに役立つ。図12cは、図12Bのバーナの側面図である。図12
Cには、火炎の前面か符号+06により示されている。一実施例においては、図
12Cに断面領域A、B、CおよびDか示されている。断面領域Aは50. 6
sq、ft、、Bは65゜9 sq、 f t、、Cは26. 7sq、ft、
、Dは64. 8sq、ft、である。ガス導入管104においては、ガスの最
高温度と最低温度の差は100°Fを超えてはならない。
図12Hにエクリブスバーナの改変例を示す。このバーナの複数を組み立てると
、幅広の開口部108同土間に、火炎の前方前による格子が形成される。それぞ
れの火炎の火炎放射部の形態の回路か図12Fに符号110で示される。火炎放
射部を他の方向から見た様子は、図12Gの符号112て示される。バーナのの
と部の詳細は図12Hに示され、ここては火炎+10かバーナ側面の角部同士の
間から放出しているのか示されている。本発明で用いられるバーナは、IL61
103のエクリブス・コンパスチョン・カンバニイ・オブ・ロックフォードによ
り製造されたものである。このバーナは、「エクリブス・エアー・ヒート・バー
ナ(AH)Jと名付けられ、各種仕様のものがある。
図12E、12F、12Gおよび12Hに示すエクリブスバーナは、しかし、ア
スファルト舗装材料を再処理するための装置および方法においてより優れた機能
を存するものとする目的で改変されている。この改変により燃焼時間の短縮と加
温部分と低温部分のより良好な混合か可能になる。図12Eに、格子状のバーナ
を示す。図12Dに出願人により改変されたバーナを示す。このバーナては、バ
ーナエレメント間の開口部+16に合致させて取り付けた付加板」14か設けら
れている。開口Eおよび図12Fに示す開口部108は図12Dの開口部116
と同様である。出願人の付加板114は、バーナ出口の近傍部において空気流速
を加速するために、他の場合には開放された空気通路となる部分に挿入されてい
る。
こうすることにより、図12Bの中間部分+02において、より迅速な急冷と、
より良い混合か可能になると信じられている。板+08により、バーナと並んで
高速の新鮮空気流か得られるものと信じられている。この付加的な高速空気は出
願人により、ドラムへの入口部におけるガス温度を低下させる目的で用いられた
ものであって、本発明の低温流向流式ドラムについての説明で示されているよう
に、従来技術における2400°Fから1200’Fに低下させるものである板
114とバーナ装置の間隔は約1〜1/2“である。前記板体を包囲するように
供給された空気流に加えて、出願人は、周辺(頂部および底部)の周囲にも付加
的な空気流を供給している。前記周辺は符号】】Bで示されている。装置全体の
周囲と、図12Eのバーナ格子の外側部分とに空気を供給するために必要なもの
は、やはり1〜1/2”の間隔である、バーナの中間部分の側壁は、図12Dの
符号+20で示されている。
出願人による改変板+14は図121に示されている。ここでは、バーナ開口部
および火炎110の周囲の開口部108を通過する空気が示されている。こうす
ることにより、火炎110を急冷すること、付加空気+08と火炎110の混合
を促進すること、および
R,APを炭化または燃焼させることにより劣化させる温度スパイクか全くない
ドラムの入口部御に維持することか、それぞれ可能になる。
並行流
図1は、リモートバーナ11およびマイクロ波トンネルを備えた並流式RAPド
ラムからなる一実施例を示している。前記バーナ11は、トラムに高温ガスを供
給するものである。前記バーナは、配管を介して混合1ぐラム10にガスを導入
する前に完全燃させる燃焼室12を備えている。バーナの火炎13は、供給空気
15と導管22からの再循環空気とを混合するために、燃焼室12内に、ごくわ
ずかな距離だけ延びている。ファン24は導管15からの供給空気を受け、配管
17および分配器18を介してバーナ11に供給する。火炎13用の酸素は、フ
ァン17および導管15から供給される。
再循環用の導管16は、ドラムlOから流出するガスの約50%を除去する。
残った半分量の空気は、サイクロンクリーナ20を通り、導管22を経てバーナ
ボックスに返送される。使用可能であり、水分除去かでき、かつバーナIIによ
る完全燃焼か可能であるような再循環空気量の上限値は蒸気の通り約50%であ
る。導管15からの再循環空気と、酸素を転化した空気は、火炎13で点火され
るか、または更にチャンバ12内で燃焼する前に混合される。これにより、火炎
13の燃焼時間を非常に短(することかできる。導管16からの多量の再循環ガ
スによる冷却によって、Noχ生成に必要であると信じられている高温度に、火
炎温度か到達しないようになる。
再循環用の導管16は、排出ガスの導管である第二の分岐管19を備えている。
この第二分岐管19は、バッグハウスまたは他の適当なろ過装置に連絡されてい
る。ドラムlOからの流出ガスは、導管16と19に分けて流れる。バッグハウ
ス40は、ドラムから流出して導管19内を流れるガスから微粒子を除去するの
に必要なものである。この微粒子を除去しないと、RAPサイトにおいて深刻な
大気汚染および環境汚染の問題を引き起こす。バッグハウスは、ドラム10から
の排出ガスの一部を受け入れる。バッグハウスに流入した排出ガスは再循環され
ない。排出ガスの通気用ファン41は、導管16からガスを吸引し、バッグハウ
ス40に流入させる。
導管I6からバーナ11に流れるドラムからの排出ガス中の微粒子は、サイクロ
ンセパレータ20て除去される。再循環用のファン21は、再循環ガスを前記セ
パレータから、ガスをバーナ11に供給するダクト22に導入する。このダクト
22もまた、バーナへのガスの制御を行うためのディフユーサ部23を備えてい
る。
処理するへきRAPは、コンベア25によりドラム」0に供給される。RAPは
コンベア25からスリンジャコンベア26に搬送され、このコンベア26かRA
Pをドラムに導入する。供給されるRAPの粒子径および水分含有量の変動によ
り、最終的な高温混合物の等級および温度が変動することが見出された。本発明
では、高温混合物の上記変動を最小限に抑えるために、二つ以上のコールドフィ
ードビン(cold feed bins)をドラムドライヤに供給する。これ
によって低温供給材料の変動を平均化して高温混合物の変動を減少する。前記ビ
ンは、すべて同一のパイル(pile)を満たしたものであることが好ましいか
、同じコンベア水分、等級、アスファルト含有量および特性か異なるパイルを供
給することにより前記水分等を均一化(smooths out )することも
てきる。
ドラム10の入口側端部27は、出口側端部28より高くなっている。これによ
り、RAPはドラム内を下向きに移動することができる。ドラムの傾斜角度は、
ドラム内材料の移動速度を決めるものであり、システムにおける他の装置から要
求される流動速度に適合するように調整される。ドラムにおける材料供給部には
、RAPを掻き揚げることなく、ドラム底部に沿って移動させるドラムフライド
(drum flights)が設けられている。このような供給領域の長さは
、約3〜6フイートである。この供給領域においては、バーナ12からの高温ガ
スか、移動中のRAPの上方を通過する。
ドラムlOで処理されたRAPは、コンベア30により排出され、このコンベア
によりマイクロ波加熱工程に贈られる。図2は、RAPをドラムドライヤIOお
よびコンベア30から受け入れるマイクロ波処理装ff29を示している。
マイクロ波処理ユニットはコンベアトンネルであって、7基の独立したマイクロ
波アンテナの下で、再使用又は回収アスファルト舗装材料(RAP)流をフィー
ドする。これらのアンテナは、導波管32を通し、7基の送信器31によって作
動される。回収アスファルト舗装材料(RAP)は、コンベア上で展開され、R
AP流がアンテナの下を通過する際、その温度は、最終的希望出口温度にあげら
れる。理想的には、ドラムドライヤー(drum dryer )が、RAPの
温度を発煙した範囲で、できるだけ高温にするのか望ましく、その後マイクロ波
ユニットかその最終的なRAP温度を得るために必要な加熱量を提供すべきであ
る。
マイクロ波処理)・ンネルからの空気排出管15は、図1に示される様に、バー
ナファン24に接続される。マイクロ波トンネル29に供給される空気は、あら
かしめ他のRAP処理工程、たとえばトラックに製品を積載するサイロやRAP
に添加物を混入する粉砕機を経た空気である。ダクト34からの空気は、これら
の他の工程からの炭化水素フユームを一掃するのに用いられる。炭化水素フユー
ム粒子は究極的には、バーナ11で燃される。コンベア36からのフユームは、
ダクト35からの一部の空気を吸引することによって取り込むが、ダクト35は
同時にミキサー38からのフユームも取り込む。ミキサー38は、加熱されたR
APのなかに各種添加物或いは再生化剤(rejuvenating mate
rials)を混入させるのに用いられうる。
冷媒は、必要とされる7基のマイクロ波送信器に供給され、導波管には、ダクト
39を通じて、ファン37からパージ空気か供給される。
本装置の臨界的な温度はバーナ12からドラム10に入るガスの温度である。
この入口付近の温度は、RAPの発煙を起こす温度よりも僅かに低いところ以下
に設定されなければならない。最高温度T1は1,200°Fとすべきことか観
測されている。この温度は適用可能であり、しかも送り込まれるRAPの発煙を
妨げる最高温度である。この温度はアスファルトの蒸発温度(沸点)とともに変
化する。温度TIは人口付近で測温されるか、そこではRAPか断連するのみて
、l・ラムフライトによって持ちあげられていない。ドラムの落下領域では送入
物の下方流か始まり、そこではフライトかRAPを持ちあげ、そしてそれをベー
ル状にドラムの底部へ落下にまかせる。
ドラム入口のす−が一部は、好ましくは、ドラム直径の約1.5乃至0.3倍の
長さ、より好ましくは、約1.0乃至0.5倍、最も好ましくは、約0.75倍
である。
温度Tノは、測定され得、この温度を指す空気信号は、フィードバンク信号とし
て、バーナー燃焼速度及び/又はダクl−16及びサイクロン分離器20からの
循環ガスの量を制御するために用いられ得る。
RAPの温度(T2)は、マイクロ波l・ンネルの入口て測定され、この温度(
T2)は、ドラム乾燥機中を通過する流速(毎分当りのRAPの重量、ボンド)
及びドラム乾燥機内の滞留時間を変化させることによって制御される。
流量か小さい程、RAPの単位量に対しより多くの加熱か可能となり、RAPが
バーナーからの高温ガスに曝される時間か長い程、温度T2は高くなる。温度T
2は又ドラム乾燥機のだめのガスを加熱するバーナーの燃焼速度を変えることに
よっても変化される。温度T2は通常250と350°Fの間にある。
温度T2を代表する電気信号は、バーナー12の燃焼速度のための制御及びドラ
ム20を通過する流量のための制御へフィードバックされる(ドラムの角度が流
量を制御する。)。この温度T2は又スリンガ−26やコンベア25からシステ
ムにRAPを供給する速度を制御するためのフィードバック信号としても用いら
れる。
マイクロ波トンネル29の出口に於けるRAPの温度T3は通常300°Fであ
る。この温度は部分的には、マイクロ波ユニットを通過するRAPの流量を制御
することによって制御される。流量か少なければ、マイクロ波ユニットからのR
APの出口温度は高くなる。
温度T3は又先行する全RAP処理過程によっても制御される。従って、T3を
示す電気的フィードバック信号は、1ぐラム角度(流量)、バーナー燃焼速度、
サイクロン分離器20からのガスの還流量、マイクロ波出力レベル及び/又はマ
イクロ波トンネル流量を含むシステム変量のための制御信号を供給するために用
いられ得る。
温度T1.Tla、T2及びT3を示すフィードバック信号は、システム変量を
調節するための自動制御システムと共に用い得、又、それらのフィードバック信
号は、測定温度に応じて、システム変量を調節する制御オペレーター(ループ内
の人)に情報を与えるために用いられ得る。
マイクロ波ユニット29は、本願発明のプロセスに於ける最も高価な装置であり
、従って最低の流量許容値をもつものである。ドラム乾燥機の処理能力は、充分
なRAPか常にマイクロ波ユニットに供給される様、マイクロ波ユニットよりも
大きなものでなければならない。マイクロ波ユニットに充分なRAPを供給する
ことによって、マイクロ波ユニットは常にその能力の上限で活用され、それ故に
同ユニットは最も経済的なレベルにある。これは、燃焼速度、サイクロン分離器
からのガスの循環パーセント及びマイクロ波トンネルコンベア速度をマイクロ波
マグネトロンからの最大加熱出力を得るために、調節することを要求する、マイ
クロ波マグネトロンはその最大出力において最も経済的である。
マイクロ波ユニットは、又マグネトロン31への電気的入口を調節することによ
っても調節は可能である。もしこの方法かとられるならば、出口温度T3は、マ
イクロ波ユニットを通過するRAPの流量か一定であっても、それ自身別途変化
され得る。
並行流システムの操業は先ず最初に出口温度T3を考慮することによって、最大
理解が可能である。温度T3は、マイクロ波ユニット29中のRAP流量及びT
3の位置より上流のすへての変量によっても制御可能である。ドラム10からマ
イクロ波ユニット29への流量は、如何なる有意義な時間においてもマイクロ波
ユニットを通過する流量を超えることかできないからドラム内の流量は、定常状
態においては、マイクロ波ユニット内の流量と同一である。このことは、トラム
lOの流量がマイクロ波ユニット29を通過する流量によって決められるだろう
ということを意味する。
RAP温度TIは、ドラムの入口において、RAP上の成る点て、ガス及び蒸気
の温度を測定することによって得られる。
当該入口においては、ドラム内に於けるRAPの落下はない。
RAP中に挿入される温度プローブは、かかるプローブに要求される制作並びに
維持の困難さの故に、存在しない。ドラム入口には、長さ3フイートの導入部か
あって、ここでは、RAPにあたえられる上昇部分はない。即ち、RAPはこの
領域では、上昇もなければ、落下もない。この領域に於けるRAPの運動は、コ
ンベアベルトにより似ており、そこでは、ドラムフライトのスクリュー作用によ
ってのみRAP流が前方に移動する。RAPが導入部の3フイー)(initi
al 3feet)を過ぎると、フライトは上昇するよう変化し、RAPはドラ
ムのなかで、シャワーの様に落下せしめられ、RAPのベールが創生される。こ
のベールは装置されたバーナーからの高温ガスを遮断する。
この温度TIは、間接的には、加熱されたRAPの湿分及び温度の影響を受ける
。RAPの温度が高温にあげられつつあるところで流量が低いときは、温度Tl
は昇る。これは、供給RAPからの熱は、ドラム中のRAPが加熱されるよりは
容易に吸収されないからである。従って、ドラムの流量は、ドラム角度の関数と
して変化するとき、バーナーの燃焼速度も又変化しなければならない。
温度TOはバーナーのところでとられ、具体的には、焔の直後の温度が測定され
る。この場所の熱測定は、ドラムの入口又はその下流におけるRAPの発煙を制
御するために用いられる。Toを低めることは、ドラム10内全体の温度を下げ
ることになる。Toは、燃焼速度及び/又はダクト16にけおるドラム排気部か
らのガスの還流速度の調節によって制御される。
温度Tlaは、ドラムの内部で取られる。詳しくは、TIが測定される入口領域
からの下流約10フイートのところで測定される。
温度Tlaは、高温ガスがRAPのシャワー又はベールのなかを貫流するところ
で、ドラムの床の上方の一点で測定される。温度Tlaのフィードバックは、燃
焼速度及び/又は排気ダクト16からのガスの還流、及びRAPの流速をドラム
角度を調節することによって調節するために用いられ得る。
もしドラムRAP流速が低いならば、温度TIは1,200°F以上に上昇しよ
う。(湿った供給RAPの発煙の起きない最高温度)そして、バーナーIIの燃
焼速度は、ドラム乾燥機の入口及び内部で過熱したり発煙したりしない様に、低
減されなければならない。排気ガス還流%は又T1を調節するために変化し得る
が、それもバーナー11及び燃焼室12によって測定可能の最小値のN08が発
生する限度までである。
図3において、向流式のドラム乾燥機を用いる本発明の他の実施例が示される。
この実施例においては、RAPは排気のための出口から供給され、バーナーから
の高温ガスの供給入口において、ドラムから出る。この配置は、もっとも冷えた
RAPが冷えたガスによって接触され、もっとも加熱されたRAPが最高温の送
入ガスに接触することになる。これは、RAPへの最大量の熱移動を実現し換言
すれば最も高いシステム効率を可能にする。ガスの出口温度は、供給RAPより
低いが100°F以内であり得、換言すれば150から200’Fの間にある本
発明の向流式プロセスにおいては、ドラムの入口及び出口におけるガス及び混合
物の温度差は、一般に本明細書で述べる並行流式設計の場合よりも大きい。
最も好ましいガスの入口温度は、約1,200°Fに観測された。この温度では
、はとんど炭化水素、発煙、R,APの品質劣化或いは微粉の灰化が起こらない
。この温度は、アスファルトセメントの沸点によって変化するだろう。バーナー
は、上述の低N01型のバーナーであり、並行流式設計で用いられるものと同じ
である。排気ガスは、洗浄化のためにバッグフィルター収納室(bag hou
se :バッグハウス))かあるいは他の装置に導かれる。バッグフィルター収
納室は好ましくは、1基又は2基以上のアクリル又は他の繊維からできた織られ
た或は不織の袋を収納する。排気ガスは又、スリンガ−型通気ファンで洗浄がさ
れる。このファンは、微粒及び炭化水素の液滴を排気部の周囲に濃縮するもので
ある。
図3の低温向流式設計においては、バーナー及び流入空気の冷却のためにバーナ
ー人口に排気ガスを還流する理由がないということがわかる。何となれば排気ガ
スは殆ど熱を含んでいない(供給RAPよりも高々100°F温度が高いだけ)
し、蒸気又は液滴の形で、相当量の水分を含んでいるからである。それ故に、ド
ラムへの冷却空気は、大気であり、それは排気部からの水分を含んでいない。
この向流式設計では、下流にマイクロ波処理装置を設けることも考えられる。
マイクロ波は、RAPを更に高温の出口温度とするための一層の加熱に用いたり
、及び/又はアスファルト結合剤(binder)のマイクロ波処理によってR
APの強化のために用いることもできる。
0、H,Aly and R,L、 TerrjelによってTrans po
rtation Re5earch Record、 17{(1
988)において発表された標題“アスファルト混合物の接着及び湿り損傷(水
分劣化)に対する効果的なマイクロ波加熱“の論文に、アスファルト混合物がマ
イクロ波の使用によってアスファルトの骨材への接着性の向上の可能性がある旨
示されている。本論文で論じられたマイクロ波は、アスファルトに適用されて極
めて僅かのエネルギー人力を支える。この論文は、こうして、引用文献として本
明細書に含める。
好ましい実施態様においては、マイクロ波放射は、物質の特別の加熱なしに、物
質内の双極性分子を再配向させるための充分な時間の間通用される。マイクロ波
エネルギーは、物質に対し分極効果を有し、アスファルトセメントの接着性改良
に貢献する。これに加えて、正に帯電した(正イオンの)(存在する時)剥離防
止剤は、移動し、骨材によって吸着されるに至る。そうして水との親和力を低下
させ、油に対する親和力を高める。この好ましい骨材表面に於ける電荷の変化は
、アスファルトセメントとの結合が水とのそれよりも好ましいものとするのであ
るが、結果的に、水剥離抵抗となり、より一層強力な接着に貢献することとなる
。好ましくはマイクロ波エネルギーは、物質に対し、その温度に測定できる様な
温度変化を与えずに、物質を充分に分極するに必要な時間適用可能である。マイ
クロ波放射処理を受けた回収混合物は、より高い弾性応力及び分割引張り強度(
spltt tensile strength)をもつことが測定され、アス
ファルトの骨材への結合に向上が見られる。又高マイクロ波処理混合物の水関連
剥離に対する抵抗は成る化合的または石灰剥離防止剤を含む場合に対してもさえ
、従来の加熱混合物のそれと同等か或いはそれ以上である。マイクロ波加熱は、
それが充分に強いマイクロ波電界であれば、数秒間で充分にRAP中の双極性分
子の再配向が可能となる図3に示される好ましい実施態様において、RAPは、
ホッパー100からドラムに入り、コンベア101によってドラム102へ移動
する。ドラム102は、その長軸方向には僅かな傾斜をもっており、入口から出
口103の方へ下降する。高温ガスは、エクリブスAHバーナー(Eclips
AHburner) + 04で生成され、同バーナーはマイクロ波ヒーター
ユニットからの排出空気または大気を吸い込むファンから燃焼空気の供給を受け
る。別途大気供給106があり、これはノ<−ナーガスを約1.200’Fに冷
却し、バーナーガスはその後ドラムに入り、更にドラム中の高温のRAPに接触
することになる。燃焼管(burner tube) l 07はバーナーをド
ラムに接続する。燃焼管107にはじゃま板を設けることができる。これはRA
Pをバーナーからの輻射熱から遮えぎりり、更に、過剰に高温ガス層状物、突起
物、針状物がドラム内に入らない様にする。燃焼管107は焔の赤外線熱からR
APを遮断するために、湾曲や曲り部分を設けることができる。
燃焼管107は又輻射熱をドラムに入らぬ様、乱気流発生器を含めることができ
る。
ドラムフライト設計
ドラムの前後端におけるオーガー区域は、傾斜しており、アスファルトはオーが
一区域に入ると、滑落し排出する。ドラムのセンター区域は並行するフライトを
含む。この並行フライトは、従来技術においては、直接に、壁面に溶接され、隅
部分を形成するために、この隅部分にアスファルトが膠着していた。本発明にお
いては、フライトはブラケット又は捧によってドラムから離れて保持されている
。フライトと、ドラム壁との間には、隅部分は形成されない。その結果、ドラム
は自浄作用かある。ドラムの自浄作用に寄与する第2の特徴は、並行なフライト
において、その先端は傾斜をもっており、それは落下骨材の直下にあり、且つド
ラムの中心線に沿っているフライトが僅かに前方に傾斜し骨材がその後端に衝突
する様、換言すればフライトの底側か落下骨材を捕えない様になっている。別な
言い方をすれば、壁から延在する平坦区域が僅かに上方に傾き、フライトか垂直
位置にあるときには、その垂直線に対し前傾する。例えば、フライトの取付は部
がドラムの底部にある場合、じゃま板の端部は垂直線に対しlO°逸れ、しかも
回転方向に傾いている。 ゛
本発明の一実施懇様においては、ドラム乾燥機は、三区域からなっている。即ち
導入区域、ベール形成区域そして出口区域である。導入区域はアスファルトをド
ラムへ移動させるためにオーガー構造から構成される。中心区域は、アスファガ
ー区域からなっている。オーガー区域はドラムの角度及び回転と協同して、骨材
を前進させる。並行フライトの中央区域はドラム角度のみの効果で骨材を前進さ
せる。これについては図16を参照されたい。
本発明において、代表的なドラム乾燥機よりも長い導入区域をもつのが好ましい
。向流式ドラムにおいて、導入オーガー区域を増大すると、ベールが形成されず
アスファルトの固化や微粉の除去が空気の流速やドラムの直径に応じて進行する
空間が増大することになる。オーガー区域の長さは、ドラム直径の約1. 5倍
から0. 3倍と近似される。好ましくはドラムの直径の約1. 0倍から1.
5倍であり、もっとも好ましいのは、ドラム直径の約0.75倍である。
本発明の一実施態様では、ドラムの長さは、約32フイートであり、導入オーガ
ー区域は約6フイー)・である。この実施態様では、骨材は、頂部又は底部の何
れからでも導入され得るが、好ましくは底部であり、ベル)・はオーガー構造を
ドラムの中へ3乃至4フイート突出させるが、これはなくても良い。
ドラムの他の実施態様では、並行フライト区域が、異なった2種類のタイプのフ
ライトから構成される。それらは、図17C,17D及び18Cに示される短い
フライトと、図17E、17F及び18Dに示される背の高いフライトである。
これ等両フライトは、壁から離れており、ドラムの垂直線から僅かに前傾する様
とりつけられる。短いフライトはアングルキャッチ(angled catch
)をもつ平坦部(flat table)から構成される。これは、一枚の金属
板からキャッチを形成する様曲げても良いし、又二枚の金属板を溶接しても良い
。
短いフライトの平坦部は、一実施態様において、約9インチである。スクープ部
(scoop 5ection)は約6インチで、平坦部とスクープとの角度は
約135°である。平坦部は、ブラケットに結合し、平坦部とドラム壁の間に約
3インチの空隙を創生ずる。又垂直線からの逸れ角度は約10度である。短いフ
ライトの長さは、約3.5から4.5フイートであり、好ましくは約47.5イ
ンチである。
もう一つの組のフライト、背の高いフライトは、この実施態様では、平坦部と、
三角形の形状のフライトのスクープ部からなる第2部からなる。このフライトは
、−又は二の金属片から構成され得る。最初の実施態様において、平坦部は、そ
の金属の端部を利用して、三角形形状のスクープ(triangular 5h
aped 5coop)を形成する様折り曲げられる。、第2の実施態様におい
ては、平坦部及びスクープは、一枚の板を他の板に接続することによって構成し
、第2の板は、約95°の角度で折り曲げられる。この様にして、2枚の板が結
合され、折り曲げられた板の一端が平坦部板の端に接続され、折り曲げられた板
の他端力坪坦部板に対し、三角形を形成する。この三角形の先端は約95ぢであ
るスクープ部の平坦部との間で形成される2傾斜角の角度は約22.5°である
。この第2組のフライトは、好ましくは、最初のフライトよりも長い。即ちそれ
らは、より深く、ドラムの内に深入する。平坦部は約12乃至13インチである
。もっとも好ましくは12.75インチの長さである。スクープ三角形の外部表
面は好ましくは5インチの長さで、もっとも好ましくは4.65インチである。
スクープ三角形の内部表面は約6インチで、もっとも好ましくは約5.75イン
チである。このフライトは、ブラケットによりドラム壁に保持され、ブラケット
は、ドラム壁とフライトとの間に空隙を形成する。この空隙は好ましくは、3イ
ンチ長である。フライトはドラム壁に付着され、平坦部は、ドラムの垂直線がら
逸れる様傾斜する。付着位置がドラムの底部そのものの位置にあってドラムの中
心垂直線に一致するときは、平坦部の端は、回転方向に傾き、垂直線から好まし
くは約10’の角度でそれる。
本発明は一実施懸様において、第2組のフライトの長さは約12フイートである
。2組の並行フライトは、骨材のベール(veil)が、骨材自身の最初の組の
フライトから第2の組のフライトに移動するときに遮断されない様に、整合され
る。
本発明の一実施態様では、13個の短い、第1組のフライトと、11個の長い、
第2組のオーガーフライトがある。この組合わせは、ドラム乾燥機のなかでオー
ガー構造によるベール形成を最大ならしめる。
オーガーフライトはドラムの入口の最初の6フイートのところにあり、それぞれ
の尾部端は、フライトの前端に整列されている。オーガーフライトの実施態様は
図17A、17B、+8A及び18Bに示される。オーガー構造の一実施態様に
おいて、オーガニフライトは、スタンドオフ(standoff)と呼ばれる棒
によって、所定の位置に保持される。棒の直径は約1インチである。スタンドオ
フは、オーガの端部から8インチのところにとりつけらね、その間隔は24イン
チであって、一つのフライトの計5個のそれぞれに対しても同様である。オーガ
部は約11基のす−ガーフライトを含み、それらはドラム壁から約2インチ離れ
たスタンドオフで取りつけられる。各オーガは、入口に向かって時計の左回転方
向に回転することによって材料をドラムの中に送り込む。フライトの上昇側にお
きる対中心線角度は約50’で等ピッチで設けられる。この際フライト区域の全
長を約212インチと仮定されている。フライトは、オーガを約6フイート長さ
になる様或いは、約−ピッチの1/3となる様に長さが選定される。
ドラムの出口におけるオーガは、ドラム壁にとりつけられたときに、その基底に
おいて、ドラム壁に対し、三角形が形成される様な角度で折り曲げられた板から
なっている。かかるオーガーフライトの実施態様は、図18E及び18Fに示さ
れる。その三角形の先端のドラム壁からの高さは約4インチで、オーガーの長さ
は、ドラムの残りの2フイートをカバーするのに充分な長さをもっている。フラ
イトは、ドラムの中心線に対し約45に傾斜している。この目的は、材料をドラ
ムの中からベールを形成することなく取り出すことにある。出口オーガーフライ
トは、壁表面から離れる必要はなく、それでも自浄ドラム作用を保持する。
本発明の上述の実施態様を用いることによって、ベール形成、骨材からの水分除
去を夫々最大にし、特にRAPが使用されるときに、骨材中に存在するアスファ
ルトのコーキング(coking)を最小にし、更に、微粉の分離除去を最大に
ならしめる。向流式ドラムの排出出口におけるオーガー区域の長さは冷温ドラム
における微粉の空気分離を助けるために重要な役割を果たす。
遠心送風分離機
対向送風機(counter fan)又は遠心送風分離機と呼ばれる装置は、
排ガスから微粉を除去するために使用され得る。遠心分離機の一実施慇様は、図
15A及び15Bに示される様に大小の遠心送風機が互に吸入口を対向させて取
付けられる。大送風機は、標準の放射状羽根をもつ送風機である。小送風機は、
改造されており、その送風機の底部に、ガラスジャーの様な密封容器が取りつけ
られる。この様にして、2つの送風機の旋回作用か旋回される空気から微粉を分
離せしめ、そして密封容器のなかに捕えられることになる。その代替として、密
封容器が、期せざる効果を有する点である。更に加わる有利さは、プラントは、
より容易にな材料で、再被覆されるが、これは、フィルター袋の目詰りを防ぎ同
時に袋に1、或いは約4000ボンド/時間に達した。バッグフィルター収納室
からの微粉は、テストされその粒径サイズ及びアスファルト含量が測定された。
微粉は還流抽出器を通して分析された。この還流抽出器では、溶剤として(トリ
クロロエタンI、I、I)が微粉を洗浄するために用いられた。洗浄後の微粉は
、更に、−組の篩を通過せしめられた。篩分析の結果は、次の通りである。
アスファルト分量 8,3%重I比
No、20篩上(残留)サンプル% 0. 3%重量比No、50 〃2. 2
%重量比
No、200 〃 70.7%重量比
No、200篩下(通過)サンプル%26.6%重量比硬化して被覆材料例えば
NEUTRALITEは周期的に高速パルス状空気の衝撃波の発生を利用するパ
ルスジェット装置により除去される。硬化した被覆は、衝撃波により破壊される
。
好ましい実施態様において、ドラムからの高速ガスは、約160乃至200℃の
温度で向流式装置のなかに導入され、この高速ガスは、ドラムを通過し、更にノ
ックアウトボックスを通過する。ここでは、粒状物質が高温ガスから分離される
。ノックアウトボックスから排出された高温ガスは次いでバッグフィルター収納
室に入り、更に高温ガスからの微粉の除去が継続される。
バッグフィルターは、好ましくはSiO及びAIt Osを含む粒状物質からな
る保護被覆でもって被覆される。バッグフィルターからの高温ガスは、更に、酸
化装置(oxidixer)を通過する。これにより、如何なる煙状の同伴アス
ファルト材料の除去が可能になる。
他の好ましい実施態様においては、ドラムからの高温ガスは、190乃至200
°Fの範囲にある。ノックアウトボックスからの高温排出ガスは好ましくは、そ
の上部を通過し、鶴首形状の通路を通ってバッグフィルター収納室に入るのが良
い。
他の好ましい実施態様においては、バッグフィルターの保護被覆に、珪藻土を含
む。バッグフィルターの保護被覆は更にNag o、Kt 02Mg01CaO
及びFetusを含む。好ましくは、SiOは細粉化された無定型シリカである
。
実際上の問題として、バッグフィルターの保護被覆は、約1/6乃至1/8イン
チであり得る。保護被覆の厚さの故に、これを除去するためには、衝撃波の使用
が、機械的手段に勝れる。如何なる場合にも、この保護被覆は、水分やアスファ
ルト材料の吸収に用いられる。
好ましい実施慈様において、バッグフィルター収納室からの高温ガスは、酸化装
置を通り、更に熱交換篩を通過する。好ましくは、熱交換器は、酸化装置に入る
空気の加熱に用いられる。このプロセスに出現する温度限界に酊えるものであれ
ば如何なるタイプの材料も、バッグフィルターの材料として採用されるが、アク
リルバッグフィルターが好ましい。
ドラム102は、ドラム中にポルl−締めまたは溶接されたフライト構造を有す
る。このフライト構造は、加えたり或いは除去したりして、ドラム中のどの区域
においても、RAPのベール落下の厚さが調節可能な様に調整される。フライト
構造の変化は、効果的に、ドラム中のRAPの接触量を増加し、減少させる。ベ
ールを制御することによって、点T1における流入ガス温度が上昇せしめられ得
る。この上昇は、ベールがより多くの自由空気の通過を持つ故に可能とされる。
尚更に、フライト構造は、ドラムの異なった区域で、異なった熱処理条件を提供
するために調節され得る。フライト構造は、又ドラムの長さ方向の角度及びドラ
ムの回転速度と協同して、ドラムの中を通過するRAPの移動速度の制御のため
に調整され得る。
空気11F出部】08はドラムの冷端につながり、もし環境条件が許すならば或
いは、バッグフィルター収納室やスリンガ−送風機109の様な浄化工程を経て
浄化されるならば、大気に直接にそのまま排出することは可能である。
第2ブロック−2
システム制御コンピューター
出願人は、操業システムの種々の可変パラメーターを測定するために設けられた
センサーを用いることによるRΔP回収プロセスの制御方法を提供する。
出願人は、望ましい結果を得るために、操業システムの各種パラメーターを決定
し、調節するために、用いられる4つのコンピューター駆動プログラムを調製し
た。表1 (下記)は、出願人のフローチャート(図7A−D)及びブロック線
図(図7E)に示される用語の定義を与える。
表1
略記 説明
AG RAPに添加される骨材の量
AGmx 添加され得る最大骨材 ・
DS ドラム傾斜
DS[最大ドラム傾斜
DRPM ドラム毎分回転数
DRPMmx 最大ドラム毎分回転数
DRPMmm 最低ドラム毎分回転数
CASi ドラム流入ガス体積
C;ASo ドラム流出ガス体積
C;ASomx 最大ドラム流出ガス体積GRAD 混合物等級
GRADd 希望混合物等級
TDI ドラム入口ガス温度
TDImx 最高ドラム入口ガス温度
TDOドラム出口ガス温度
TDOmx I&高ドラム出ロガス温度TDOmn Rt低ドラム出ロガス温度
TRRAP出口温度
TRd 要求RAP出口温度
TRmx fi高RAP出口温度
TRmr+ 1&低RAP出口温度
TPH生産量(トン/時間)
TPHd 要求生産量(トン/時間)
TPHmx 最大生産jl(トン/時間)TPHa 実生産量(トン/時間)
TPHrrtn l&小生産量(トン/時間)VOC排出物中の炭化水素
VOCmx 最大許容炭化水素
図7は、生産速度の制御のための論理フローチャートを示す。もし、要求生産量
(トン/時間)(TRPHa) 、が実生産量(TDHa)より小さいとすると
、そのときは、ガス温度(TDT)におけるドラム供給がその最大量より少ない
かどうか決定され、さらに続いて、ドラム入口温度を上昇するようh16Bが行
われる。ドラム入口温度の上昇と同時に、生産量(TPH)の増加が行われる。
もしドラム入口温度が、最高ドラム入口温度に等しいか、或いは超えるのであれ
ば、ドラムから流出するガス体積が最大ドラム流出ガス体積(GASOmx)よ
り少ないかどうか決定される。もし最大ドラム流出ガス体積(GASOmx)よ
り少ないときには、ドラム流出ガス体積が再び増加され、これはまた生産量の増
加となって結果する。ドラム流出ガス体積が最大ドラム流出ガス体積と等しいか
或いは超過する場合には、制御はステップ3に移り、そこで、ドラム傾斜(DS
M)が、最小ドラム傾斜よりも大きいかどうか決定される。もしそうであれば、
ドラム傾斜が生産量の更なる増加とともに減少する。もしもドラム傾斜が、最低
ドラム傾斜に等しければ、そこで制御はステップ4に移り、そこで、ドラム毎分
回転速度が、最小ドラム毎分回転数(DR’PMn+r+)より大きいかどうか
決定される。この場合には、ドラム毎分回転数は生産量(TPH)の増加ととも
に減少される。この制御において要求生産量(TPHa)は任意にオペレーター
により、プラントからの当日要求に応じ設定可能となる。ドラム入口温度、ドラ
ム流出ガス体積、ドラム傾斜及びドラム毎分回転数はすべて操業中の実際の測定
により決定され得る。
図7Bにおいて、出願人は、排出物中の炭化水素含有量のコンピュータ制御のフ
ローチャートを示す。最初に排出物中の炭化水素の最大水準(VOCmx)が決
定される。この決定は、大気品質基準に適合するため行われる。もし測定された
炭化水素が、最大値を超えるのであれば、そのときはステップIの決定がなされ
る。ここで、もしドラム傾斜が最小ドラム傾斜(DS+nn)よりも大きければ
、ドラム傾斜は、減少され、生産量(TPH)が増加する。しかし、もし、ドラ
ム傾斜が最小ドラム傾斜(DSmn)と等しい場合には、制御はステップ2へ移
行し、ここで、ドラム毎分回転数(DRPM)が最小ドラム毎分回転数(DRP
Mmn)より大きいかどうか決定される。もしその速度が最小値を超えるようで
あれば、速度は減少され、同時に生産量(TPH)が増加する。
ドラム速度(DRPM)が最小値(DRPMmn)に等しい場合には、システム
は制御をステップ3に移行するし、そこでは、ドラム入口ガス温度が生産量(T
PH)の減少を伴って低下される。この様にして、温度及び生産量は、排出物中
の測定炭化水素(VOC)を減少させるために、増加或いは減少の何れかが選択
される。
出願人は、炭化水素分析器による排出ガス炭化水素水準(VOC)の検出により
、向流式RAPドラムからの炭化水素の排出を#i御する方法を提供する。ドラ
ム傾斜(DS)は検出された排出ガスの炭化水素水準(VOC)が最大許容炭化
水素量(VOCmx)’!i超えるときは、減少される。出願人は、ドラム傾斜
が減少されるときに生産量(TPH)を増加する他のステップを提供する。出願
人はステップ2において、連続的な生産量の増加のなかで、ドラム毎分回転数を
最小値に減少する。最終ステップ(ステップ3)は、ステップ1及び20条件か
共に満足されるとき、ドラム入口ガス温度(TDI)及び生産量を共に減少する
ことを要求する。
図70は、向流式ドラムにおけるRAPの処理中の混合物の等級を矯正するため
に用いられるコンピューターチャートである。再び、図70で用いられる用語は
、表1の定義に基づく。
等級矯正は、最終アスファルト製品中の微粉含有量の関数である。出願人のシス
テムは、ドラム中の処理の間に微粉を除去するために提供されるから、アスファ
ルト生産物の微粉含有量は、ドラム諸条件により調節される。図7Cに示される
様に、もし測定された混合物の等級が希望する等級を超えるならば、そのときは
制御をステップ1に移行する。そこではドラム出口ガスの体積が、最大ドラム出
目ガス体積(GASomx>より少ないかどうか決定される。もし条件がそうで
あれば、ドラム出口ガス体積は、微粉の除去を増強するため増加される。微粉除
去の増大しても混合物の等級が低下する。もしステップlで、ドラム流出ガス体
積が最大ドラム流出ガス体積に等しい場合には、そのときには制御はステップ2
に移行する。ここでは、RAPへ添加される骨材の量がその添加最大量(AGm
x)より小さいときかどうか決定される。もし骨材添加量が増加し得るのであれ
ば、増加され、制御は再び最初に戻る。
もし、添加されるべき最大骨材が更に添加されるようであれば、制御は、ステッ
プ3に移行する。ここでは、生産1t(TPH)は最小生産量(TPHmn)と
比較される。もし生産量が減少可能であれば、その時は減少せしめられ、制御は
、最初に戻される。この様にして、ドラム流出ガス体積の制御、骨材添加及び生
産量は、混合物の等級を調整するのに用いられる。希望等級(GRADd )は
、アスファルトの道路契約者又はその消費者によって要求されるアスファルトの
仕様によって決められる。最大ドラム流出ガス体積(GASomx)は、バッグ
フィルター収納室及びアフターバーナーの間に位置する排出送風機の能力により
決定される。
図7Dにおいて、出願人はRAP出口温度(Tr)の制御方法を提示する。ここ
で要求RAP出口温度は、設定され、実際のRAP出口温度と比較される。もし
実際の出口温度が設定のRAP出口温度よりも低ければそのときは、制御はステ
ップ1へ移行する。ステップ!において、ドラム入口ガス温度(TDT)は、最
高ドラム入口ガス温度(TDImx’)と比較される。もしこの温度が最高値よ
り低ければ、そのときは、ドラム入口ガス温度はバーナーに供給される燃料を増
加することによって高められる。この時点において、制御は、最初の段階に戻る
。
もしドラム入口ガス温度が、最高ドラム入口ガス温度に等しい場合には、そのと
きは、制御は、ステップ1からステップ2へ移行し、ここで、ドラムに流入する
ガス体積が、最大ドラム流出ガス体積(GASmox )と等しいか或いはそれ
より小さいか決められる。もしステップ2の回答が肯定であれば、そのときは、
プログラムは、ドラム流出ガス体:fff(GASo)への増加を要求する。
ステップ2への回答が否定とでれば、そのときは制御は、ステップ3へ移行し、
ここで、ドラム傾斜(DS)が最小ドラム傾斜(DSmn)より大きいかどうか
決定される。もしそうであるならば、そのときには、ドラム傾斜は減少され、制
御は再び最初の段階に戻る。もし回答がステップ3において否定のときは、その
ときは制御は、ステップ4に移行する。このステップにおいて、ドラム毎分回転
数が、最小ドラム毎分回転数と等しいか、或はそれより大きいか決定される。も
し回答が、肯定であれば、ドラム毎分回転数を減少することが可能であり、回転
数は減少され、制御は最初の段階に戻る。
もし、ステップ4における回転が否定であれば、そのときは、制御は、ステップ
5に移り、ここで、生産量が、許容最小生産量より大きいかどうか決定される。
もしそうであれば、そのときは生産量(TPH)は減少され、制御は最初の段階
に戻る。
RAP出口温度の制御に関する上記記述のなかで、出願人は、ドラム寸法とか燃
焼速度等によって制御され、パラメータである既設定限界に従う制御を提供する
。設定対象としては、要求RAP出口温度(TRd)、最大ドラム入口ガス温度
(TDImx)、最大ドラム流出ガス体積(GAS omx) 、最小ドラム傾
斜(DSmn)最大ドラム毎分回転数(DRMmn)及び最小生産量(TDHm
n)があげられる。
適度なセンサーがシステム全体を通して、実際のRAP出口温度、実際のドラム
入口ガス温度、実際のドラム出口ガス温度、実際のドラム傾斜、実際のドラム毎
分回転数及び実際の生産速度を測定する。
図8Aにおいて、出願人は、本発明の実’、m態様における一装置における生産
速度と排出ガスの速度の関係を示す。この関係は直線関係として示される。RA
P出口温度が一定であれば生産速度は、排出ガス速度の直線関係として示される
。
図8Bは、他の条件を一定とした場合の生産速度(トン/時間)と、RAP中の
水分%との関係を示す。
図80は、ドラム入口ガス温度(TDDと生産速度との関係を示す。
図8Dは他の条件を一定とした場合のアスファルトの生産速度と、入口ガス温度
との直線関係を示す。
図8Gは、生産速度(+−ン/時間)が、水分含有量が図示の矢印の方向にも増
加(下方を指示)するとき、逆の直線関係を示す。
図8Fは、生産速度(トン/時間)とドラム流入ガス体積(GASi)とが直線
関係にあることを示す。
図8Gは、微粉除去と排出ガス速度(GASo)との関係を示す。
図8Aから8G迄に示されるこれらの関係の夫々は、向流式ドラム(図7A。
7B、7C,7D)の制御のために用いられるフローチャートのための基本的な
関係を提供する。
プロセス制御は、ドラム長さ方向傾斜の調節、燃焼速度の調節、大気106の使
用量の調節、RAP供給速度の調節、及び/又はドラムフライト構造の調節によ
って遂行される。制御は、101における供給RAPの温度、排出ガスの温度(
T2)、供給ガスの温度(T1)及びRAP出口温度(T3)を含む温度測定の
影響を受ける。
本プロセスは、入力としてのTI、T2及びT3を受けるコンピューターによっ
て制御される。ドラムのスルーブツトは、コンベア101からの供給速度及びド
ラム102の長さ方向傾斜によって調節される。傾斜は機械的に或は流体力学的
に制御され、コンピューターはコンピューター自身への位置情報のフィードバッ
クをもつサーボ機構の制御によって傾斜を制御するために用いられる。ドラム及
びバーナー設計並びに/又は構造に基づいて、実験的に得られたカーブ(曲線)
がどのドラム角度が希望のRAPのスルーブートを与えることになるのかを予測
するコンピューターの構成を可能にする。好ましい実施態様においては、温度T
1は約1200°Fであり、T2は好ましくはRAP供給温度よりも高<100
°F高温であり、更にT3は好ましくは250から350’Fの間程度とされる
。
他の好ましい実施態様においては、プロセスは、図4,9A及び9Bに示される
様に、回転する向流式ドラムにおけるガス及びRAPの温度プロフィールに合致
する様制御される。
この温度分布は、3つの領域、即ち入ってくるガスと放出するRAPか乾いてい
るT1温度分布の右側の領域と、RAPの水分を気化することによりRAPの乾
燥を行っている領域と、入ってくるガスがかなりの湿気を含んでおり、ドラムを
通過するRAP内の水分からの大量の水蒸気を含んでいる湿った領域とに分割さ
れる。
1つの好適な実施例では、ドラムの直径とドラムを流れるガスの量は、ガスの流
速を約4〜60 f t/sec、好ましくは約8〜30 f t/see、更
に好ましくは約12〜24 ft/seeに維持するように設計されている。本
発明によれば、微粒子を選り分け、ガスから過剰な微粒子を選り分けることが判
明した。このようにして、入ってくるRAPはドラムを通過し、適宜後処理か施
されることによって、最適の勾配か与えられる。ドラムから放出されるガスの温
度は、好ましくは約130〜320°Fである。ドラムの空気がこの温度に冷や
され、空気とそこに含まれる微粒子か十分に冷やされて、ドラムから放出するガ
ス内で、気化した炭化水素か微粒子(過剰な微粒子)上に凝結する。
更に、空気の容積を大きくすることによって露点を下げ、より低い排出温度範囲
を利用することか出来ることか判明した。放出ガスの温度をこの範囲に維持する
ことで、ガスの相対湿度を十分に低くし、バッグハウスに入るガスを露点以下に
保つことが保証される。バッグハウスに入る排気ガスの温度が212°F以下、
或は250°F以下であっても凝結か起こり、バグを詰まらせバグを通過する空
気の流れを妨げる。これが起こると、システムダウンとなる。本発明を用いれば
、バッグハウスは、高価なフィルタ材料を用いることなく、更に低温で駆動出来
ることが判明した。
本発明のプロセスでは、ドラム内のRAPか乾き、過剰な一200メツシュの微
粒子かガスの流れて選ばれているとき迄は、アスファルトはまだ十分に高温では
なく、粘りか無く、これらの過剰な微粒子を取り込みカプセル化することか出来
ない。その結果、過剰な微粒子は、ドラム内の高温のガスによって舞い上かり、
そのガスの流れによって運び去られてしまう。より大きな微粒子は、オージェ領
域(オーガ領域)で混合物に再度混じってしまう。
実際の処理では、入ってくるガスの酸素レベルは約18%であり、放出の時もそ
れとほぼ同じであることか見出された。従って、理論に縛られるものではないか
、煙の除去とアスファルト混合物の劣化は、アスファルトで利用出来る少ない酸
素の結果ではないと考えられる。更に、入力の流れの酸素は、酸素原子を長い有
機分子鎖へ加えることにより、アスファルト混合物の炭化水素と組み合わされる
ものと考えられる。これは燃焼ではなく、分子鎖の切断や過剰な熱や燃焼を伴わ
ないで酸素の分子への組み入れである。この結果、アスファルト生成物が硬化す
る。
向流の実施例では、入ってくるガス内のRAPに衝突する高温のガスがほぼ乾い
ており、しかもより大きなアスファルト分子の流れを排出温度で気体となる小さ
な炭化水素に分解する時、アスファルト混合物のより小さな部分は沸騰し、小さ
な揮発性の微粒子となる。これら炭化水素のガスは、ガスが排出しその流れが低
温の周辺温度てRAPと接触する時、より低温のRAPに凝結する。これで、排
ガスがよりきれいになって、排出量と不透明度を規制する空気汚染基準を満た「
低温流」の向流の好ましい実施例では、放出されるガスは200’F以下であり
、多くは1700F以下であろう。バーナへ送られる過剰の空気は1ノ[ガスの
温度を250°F以下に下げる。従来、凝結を避ける為には排ガス温度は250
0F以下でなければならないとNational Asphalt Pavem
ent As5ociationによってt17告されている。空気量が増える
ど露点も下がるので、出願人のバーナに送られる過剰の空気は、空気の過剰放出
を起こし温度か下がる。これは、バッグハウスのより廉価なバグを利用出来る低
い温度で水分を除去する方法となっている。
水分の除去
過剰な空気と共に向流を用いた出願人の低温流設計では、出願人は200’F以
下好ましくは170°F以下の放出温度を提供している。しかしこれは、170
°Fの空気の露点は、170°Fよりも高くなければならず、アスファルト・処
理技術の教えるところに反している。もしも、このような低い温度の空気か従来
のバッグハウスに供給されると、バグか目詰まりを起こすであろう。従って出願
人は、水分除去の為の微粒子除去の利用を提案する。このプロセスでは、出願人
は、ドラムの中の高速のガスを利用して入力流から微粒子を除去する。RAPが
ら得られる過剰の微粒子は、アスファルト材料からバッグハウスへ運ばれる。し
かし、空気の温度は低い(はぼl700F)ので、水分は微粒子上に凝結するで
あろう。そこで出願人は、粒子がバッグハウスへ入る前の位置で微粒子の除去を
行う。このプロセスでは、図10に示すように、水分は他の油状の又は凝結可能
な蒸気と共に微粒子上に凝結する。
微粒子を除く1つの方法としては、ノックアウトボックスを利用することである
。ノックアウトボックスとは、そこで容積の増加が起こるダクトの一部である。
これは速度を落とし、粒子を空気がら落とすようにする。このプロセスでは、ド
ラムに存在する空気の速度か落ち、それにより微粒子が流れる空気から落ちる。
周期的に、微粒子はノックアウトボックスから除去される。微粒子の除去を行う
他の手段として、サイクロン分離器や遠心分離器を利用することも出来る。
従って、出願人は、放出空気の露点よりも高い温度で放出を行う向流ドラムから
なり、RAPからアスファ/L)を形成する装置を提供する。このプロセスでは
、放出空気の速度は十分大きく、200メツシユより小さいサイズの微粒子を運
ぶことが出来る。200メツシユより小さいサイズの微粒子を集める手段は、ア
スファルト製造産業で用いられているノックアウトボックスやザイクロン分#I
器として設けることが出来る。次に出願人は、微粒子を集める手段の下流に位置
する放出空気をろ過する為のバッグハウスを提供する。微粒子を集めることによ
って除去される水分は、バッグハウスの材料の湿気や目詰まりを防止するのに十
分である。ドラムの出口でのガスの温度は好ましくは200’F以下であり、常
に放出される空気と水分との混合物の露点よりも低い。
低温バッグハウス
」一連の如く、出願人の装置はバッグハウスへ入る低温の放出空気を提供する。
出願人の好ましい実施例では、温度は170’F程度まで低いであろう。これに
は、バッグハウスのフィルターバッグのコストを下げる別の利点がある。出願人
の設計によるバグは、従来のアスファルト製造方法でのように、250〜270
0F程度の高い温度に耐える必要はない。従って、ガス系アクリル材料からなる
バッグか利用可能である。これらのバッグは廉価であり、従ってアスファルト再
利用プラントの日常の維持管理での経費削減に効果的であろう。NOMEXバッ
グは、通常ハゲ当たり4〜5倍コストかかかる。
図10で、出願人は、水分と炭化水素か凝結した微粒子を示す。ここから、過剰
に微粒子を除去することによって、どのように水分の除去か行われるかが分か排
出ガスか1〜ラムを流れるにつれ、ちりの粒子はそれと共にトラムの外へと運び
たされる。排出ガスがドラムを流れる速度は、排出ガス速度と呼ばれる。排出ガ
ス速度か増加すると共に、排出ガスはより多く且つより大きなちりの粒子を運び
だす(図13)。排出ガス速度は、ドラムの断面積を41F出ガスの体積流量で
割ることにより計算される。例えば、ドラムの直径を8フイートとし体積流量を
4o、ooo実立方フィート/分(ACFM)とすると、排出ガス速度は、次の
ように算出される。
X−AREA−P 1x (8ft) 2xl/4=50.2ft2速度=40
. 000ft’ /min = 796ft/min (FPM)IJP出ガ
スに取り込まれる個別のちりの粒子の微粒子サイズは変化する。微粒子のサイズ
、重さ、形、および排出ガス速度は、ちりの粒子か排出ガスに取り込まれるか否
かを決定する。従って、ある速度に対して、排気ガスに取り込まれる最大の微粒
子サイズか存在する。
RAPを処理するのに利用される並行流設計では、アスファルト混合物で一20
0メyンユに制御するのか必要となる程度まで、粒子を取り除くことは不可能で
ある。アスファルト生成物に吸収させることで塵を落とすという一般的な目的か
あるので、従来の技術の教えるところは出願人の発明のとは違っている。1つの
並行設計の従来例では、取り出す前に高温の粘着性のあるタールに微粒子を吸収
させ、更に微粒子を混合物に付加する。これに対して、向流設計ては、11ヘン
肖たり50ボンド程度の200メツシユの4/1から3%といった大量の微粒子
がRAPから除去される。本発明での微粒子の除去は、ドライヤを通過する空気
の速度と、過剰な空気の量と、ノックアウトボックスによって制御される。高温
の粘着性のあるタールおよびRAPに供給する向流1ζラムの出口から微粒子は
吹飛ばされるので、それら微粒子を除去することか出来る。
アスファルトが道路から粉砕されて除去される時に、過剰な微粒子(混合物には
あまりに多くの微粒子かある)が作られる。最初の混合物の微粒子は、アスファ
ルト材料から既に含まれており、その後のRAP トラムでの処理でもそのまま
残る。微粒子の割合か少ない場合、石材量を多くして微粒子割合を下げることな
くアスファルト混合物の為の仕様を維持することができるので、過剰の微粒子の
除去は、混合物に加えられる石材とビチウーメンをより少なくする。これは、ア
スファルト生成物のより高いR,APのパーセンテージを実現する。サイクリー
ン向流ドラムは、微粒子を制御する為のドラムプロセスを用いる第1のRAPド
ラムである。他のすへてのプロセスは、ドラムの前後で材料を付加することによ
る最終アスファルト生成物の混合制御に依存する。言い換えれば、業界では大量
の微粒子を除去出来るいかなるフィルタドラムも知られていないのである。
図11は、RAPの水分量と露点を示し、ここで露点にあまり大きな影響を与え
ない速度に気流を調整して微粒子制御を行うことか示される。このグラフは、水
平軸に沿ってRAPの水分を、又垂直軸に沿って温度を表し、曲線が露点を示す
。露点は、気流の変化で調整出来るが、この調整はグラフの曲線の比較的平坦な
部分ておきる。
微粒子制御は、バッグハウスの気流の監視と制御およびバッグハウスでの微粒子
サイズによっても達成される。
微粒子除去は、アスファルト混合物生成物での微粒子の勾配の関数でもある。
混合物の仕様は、微粒子の数によって決定される。利点としては、微粒子か混合
物に残っているよりも、RAPのより高い割合か利用出来る点である。んごうぶ
つに−200メツシユの微粒子の成分があまりに多いと問題である。更に、微粒
子の除去は、夫々のアスファルトRAPソース毎に調整される。異なるソースと
異なる粉砕状態は、異なる微粒子状態をつくる。
微粒子の除去は、プラントで、アスファルト生産物を微粒子の最初の混合物割合
に戻すことを可能とした。アスファルトの仕様にとって最も重要な部分は、20
0メツツユの微粒子の存在である。過剰微粒子は質の良くないアスファルトをつ
くる。微粒子除去による混合物調整に用いる向流ドラムの利用は、それ自体、そ
の利用を正当化する経済的な利点を持っている。ここで、混合物の制御は、気流
の関数である。
アスファルト鋪装で使う材料を処理する出願人のドラムミキサーでは、バーナ手
段と、ドラムを通過する材料の流れが高温のガスの流れとは反対である向流ドラ
ムと、材料を上昇させドラムの端のペイルに落とすフライトか設けられている。
出願人は、更にドラムを通過する高温のガスの流れを制御して、速度を十分太き
くL200メツシュかそれ以下のサイズを持つ微粒子を運ぶようにする。この設
計では、ドラムを通過する気流の速度を制御する手段は、排出ファンに設けられ
たダンパである。出願人は、更に微粒子制御手段としてのドラムのオージェフラ
イトの下流に位置する上昇フライトを設けた。除去されるメツシュサイズは、R
APに見出されるサイズの関数であり、最終的なRAPアスファルト生成物の好
ましいサイズ分布の関数である。これは、アスファルト舗装の粒子サイズと比率
を決める道路工事の仕様によって規定される。出願人の微粒子除去技術は、未使
用の材料か使われておりしかも過剰微粒子が存在する場合にも利用される。更に
、出願人の除去方法は、RAPと未使用の材料の混合物か使われる場合にも利用
されるであろう。微粒子除去は、好ましくはバッグハウスの前になされ、ノック
アウトボックスの使用や、サイクロン分離器か利用される。
アスファル1−製造技術ての一般的な業務では、ドラムの過剰空気は0〜25%
の程度にすべきで、低温流設計で出願人か行ったように100%を超えてはなら
ないとされている点に注目しなければならない。
出願人は低温流設計で、微粒子除去システムを提案した。このシステムでは、2
12°Fより低い温度でバッグハウスの動作かなされる。微粒子除去か水分を除
去し、バッグハウスで目詰まりを防止するので、これか可能となる。図11の2
では、もし曲線を伸ばせば、水分の曲線は、海面での水の沸点である212゜線
に漸近的に近づく。
温度スパイク
Radomskyの米国特許4.957.494号に記載されているようなチュ
ーブMのドライヤ等の発展の間、空気か乱流の領域を通過し、回転する翼部材や
その他の空気を見出す部材かあるにもかかわらず、ドラムのチューブに運ばれる
実際の空気の温度は、異なるチューブ間のように別の場所で200〜600’F
て変化することか発見された。この従来のアスファルトバーナ(フレームポール
)による加熱が一様でないことの発見は、チューブに運ばれた時にもっと一様な
加熱を行うことの出来るバーナや炎源の調査へ結び付いた。炎の壁を作り、タグ
ト全体にわたって非常に均一な温度測定を行えるエクリブスAHバーナか選ばれ
た。このバーナは、チューブ型の空気ドラムを均一な温度にした。チューブの入
り口で測定した後で、エクリブスAHバーナを備えたチューブ型のドラムが最初
に検討された。
非常に僅かな温度スパイクかあっても、RAPの質を落とし、焦がし、コークス
になってしまい、好ましくない煙の立つ状態を作ってしまう。もしも1%のRA
Pか高温のスパイクガスによって影響を受けると、混合物か99%正常でも、劣
化と受け入れられない煙かもたらされる。
ドラムの入り口での温度スパイクの除去は、ファン、混合翼、混合チューブ、デ
フィーサ、乱流促進装置なとの手段によっておこなわれる。これらの手段は、油
や石炭といった他の燃料か使われる場合でも利用出来るであろう。油や石炭をき
れいに燃焼させるには高い温度か必要で、ドラム内でRAPペイルに接触させる
前に、冷えた空気と加熱された空気を混合する必要がある。
エネルギー消費
出願人による冷たい流れでは、向流設計での1トン当たりのエネルギー消費は、
250〜300°F程度の放出温度を存する従来ドラムの場合の約130%であ
る。しかしながら、出願人の放出温度は160〜170°Fであり、出力側での
温度片かは、(ドラム人力で1200°F)過剰な空気を伴う向流ドライヤを流
れる大量の空気の流れを部分的に補っている。出願人は、倍の空気量を用いて、
ドラムの入力側の温度を1200°Fまで下げた。しかし、出力側では更に17
0〜130°Fまで下げることにより、出願人は必要なエネルギーの増加を13
0%に抑えた。もしも、200%の増加であれば、出力側の温度は300°Fと
なるであろう。
較か示されている。図9Bは、出願人が低温流と呼ぶ並行流の状態を示す。並行
流の場合、RAP温度が(100°F以下の)周辺温度で、ガス入力温度は最も
高い(900°F)。ガスとRAPか共に並行に流れると、ガスの温度は低下し
て、」1昇しているRAP温度に近づく。しかし、サイズか有限である限り常に
ガスからRAPへの熱移動は存在するので、実際にはこの2つは正確には同しに
はならない。低温流では、ガス入力温度は、並行流の場合より高い1200°F
程度となることか示される。ここで、ガスは右手側から入り、RAPは左手側よ
り入る。従って、放出されるガスの温度は放出されるRAPの温度よりも低い。
このように効率を高められるのか向流ドラムの特徴であり、出力温度はガスの露
点よりも低い。出願人の向流設計では、放出されるガス温度は、200°Fより
も低く、入力空気やバーナのリサイクルに利用出来る熱は殆と無い。実際には、
低温流の場合、出力ガス温度は大変低く、放出空気を全体の効率に大きな影響を
与えることなく排気することか出来る。
出願人は従来の向流システムと、サイクリーン低温流向流システムを比較した。
主な違いは、従来の向流ドラムの場合よりも、ドラム空気の入力温度は高い温度
即ち2400°Fに保たれている。反対に、出願人の低温流向流システムでは入
力空気温度か1200°F程度となっている。以下の比較は、プロセスのコンピ
ュータノミュレーションによるものである。
低温流と従来の向流の場合のデータは、1200°Fのドラム空気入力温度は従
来の向流の場合の半分であることを示している。これは、従来のドラムで高温の
熱に伴って起こるRAP材料の燃焼や、焼きこげ或は粉砕かおきないように選択
されている。低温流の場合のドラム領域出力は、従来の向流装置の270°Fの
場合よりもずっと低い170’Fとなっている。その理由は、バッグハウスの前
に微粒子除去による水分除去は、露点以下の温度の空気をバッグハウスで利用す
ることを可能にしていることを出願人か見出した為である。
出願人は、低温流の場合、ドラムへの空気の流量は48.726立方フィート/
分であり、これは従来の向流装置の空気の流量の2倍以上である(項目17参照
)。従来、排出ガスの量は48.563立方フィート/分であるか、出願人の低
温流向流システムでは、排出ガスの量は74.815立方フィー1−7分である
項目55〜59に示すように、トン数、添加量、プロパンの量は、同じである。
しかし、出願人の低温流システムでは、燃焼や煙の問題は、低い入力温度によっ
て解決されている。出願人によるこの方法は、RAPがら空気への最大の熱輸送
を可能とする為に、ドラム空気とRAPは最大の温度差を有することか必要であ
るとする従来技術の教えるところに反するものである。
例2
表4は、テキサス州、ワクサハッチーにある出願人の実験プラントにおける19
91年11月21日の動作状態を示している。この設備では、バーナは天然ガス
で動いている。ペーパーを仕事場へ移動する為に、プラントの運転を午前11時
45分に停止した。そして、午後2時に再開し、混合4時に再度停止した。
動作パラメータは次のように定義される。TPHは時間当たりのトン数、dru
mはドラム温度(0F)、bagsはバグの温度(’ F)、A/BはRAP出
力温度か出たあとのバーナての温度、E x h %は全体のシステムの主な空
気の抑制側副を意味するバグファン割合である。
表5で、出願人は表4に示したワクサハッチーての動作状態から得た実験日誌の
口平均の要約である。この表には、表4と同し項目か示されている。理論的な水
分は、動作日のRAPに含まれる水分の推定値である。項目ADDは、添加量を
示し、項目ADD%は、販売トン数に対する添加量の割合を示す。
表4
1日の実験記録(DAILY LOG )図5
山
スタート
生産速度
図7A
スタート
等級の修正
スタート
出口のRAP温度
排気ガス速度(GA5.1
E繋
% H2O
生産速度
図8D
水分含有量と生産量の関係
TPHI
生産速度
図8E
ガス容積と生産量の関係
生産速度
図8F
ドラム排気ガス速度と微粒子除去率の関係微粒子除去率(%)
図8G
図10
図12工
露点(°F)
鎗
(へ)
ρ
へ
凶
ドラムガス速度 (FPM)
ドラムガス速度とダスト排出量の関係
図13
図15A
図15B
図17B
図17C
図17D
フロントページの続き
(81)指定国 EP(AT、BE、CH,DE。
DK、ES、FR,GB、GR,IE、IT、LU、MC,NL、 PT、 S
E)、 AU、 BR,CA、JP(72)発明者 へバード・バリー・ディー
アメリカ合衆国、テキサス 78611.バーネット、エイチ・シー・アール
4ビーボツクス 346
(72)発明者 マイルズ・ミッチェル・ティーアメリカ合衆国、テキサス 7
8626.ジョージタウン、ボックス 692.ルート 3(72)発明者 エ
リックソン・ロバートアメリカ合衆国、テキサス 78628.ジョージタウン
、ゴールデン・オークス 813
Claims (7)
- 1.未使用の材料とリサイクルされた舗装材料の何れか又は両方の組み合わせを 用いた高温混合アスファルト(HMA)を製造する為の装置であって、a)前記 HMAを加熱する回転ドラムヒータであって、前記回転ドラムヒータに対して炎 が前記回転ドラムヒータ内に入らないような位置に設けられた炎を形成する燃焼 バーナ手段を備えたヒータと、b)HMAを流し、HMAを出力するドラムと、 c)HMA出力として前記ドラムの反対側に位置した燃焼ガスおよび蒸気出力と 、HMA入力と、 d)回転ドラムヒータHMA入力へHMAを輸送する手段とを備えた回転ドラム ヒータとからなることを特徴とする製造装置。
- 2.高温混合アスファルト(HMA)材料を加熱する為の低窒素酸化物ドライヤ ドラムであって、 a)HMAの入出力とガスの入力と排気部を備えた向流回転ドラムドライヤとb )炎を形成する低窒素酸化物バーナ手段と、c)燃焼炎で形成される温度よりも 低い温度で完全燃焼するようにバーナへ空気を供給する燃焼ガス供給手段であっ て、前記バーナは、前記回転ドラムドライヤに対して炎が前記ドラム内に入らな いような位置に設けられている燃焼ガス供給手段と、 d)前記燃焼ガスを前記ドライヤドラムガス入力へ供給する手段とからなる回転 ドラムヒータとを備えたことを特徴とするドライヤドラム。
- 3.リサイクルされた舗装材料(RAP)を加熱し乾かして、少ない炭化水素の 大気への排出量で、高温の混合物を得る製造方法であって、a)前記高温の混合 物をフライトを持つ回転乾燥ドラムを通して、ドラムの上まで上昇させ、ドラム の下まで落下させ、b)前記高温の混合物とは反対方向に、高温のガスを前記ド ラムに通し、RAPの向流とドラム内の高温のガスを形成し、前記高温のガスは 約400°Fから2000°Fの温度でドラムに入力し、高温のガスの温度スパ イクは高温のガスの平均の温度の±100°Fを超えず、ドラムを出る高温のガ スの湿度は約130°Fから220°Fであることを特徴とする製造方法。
- 4.リサイクルされた舗装材料(RAP)を加熱し乾かして、少ない炭化水素の 大気への排出量で、高温の混合物を得る製造方法において、RAPとは反対方向 に、高温のガスを前記ドラムを通し、 a)約160°F〜200°Fの温度で前記ドラムから前記高温のガスを放出し 、 b)前記ドラムからの高温のガスをノックアウトボックスに通し、前記高温のガ スから粒子状物質を取り除き、 c)前記ノックアウトボックスからの高温のガスをバグを介してバッグハウスに 通し、前記バッグハウスは酸化シリコンと酸化アルミニウムからなる微粒子被覆 が施され、 d)バッグハウスからの高温のガスを酸化剤に通し、湮と混入したアスファルト 材料を取り除くことを特徴とする製造方法。
- 5.高温のガスはドラムから190〜200°Fの温度で放出される請求の範囲 第4項に記載の製造方法。
- 6.高温のガスはノックアウトボックスから上方へ向かい、ダースネック形状の 通路を通されバッグハウスへ入る請求の範囲第4項に記載の製造方法。
- 7.前記バグ上の微粒子被覆は珪漢土からなっている請求の範囲第4項に記載の 製造方法。
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US803,642 | 1991-11-27 | ||
| US07/803,642 US5303999A (en) | 1989-07-31 | 1991-11-27 | Apparatus for control of recycled asphalt production |
| US951,084 | 1992-09-25 | ||
| US07/951,084 US5352275A (en) | 1989-07-31 | 1992-09-25 | Method of producing hot mix asphalt |
| PCT/US1992/010015 WO1993010952A1 (en) | 1991-11-27 | 1992-11-25 | Method and apparatus for producing hot mix asphalt |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07505193A true JPH07505193A (ja) | 1995-06-08 |
Family
ID=27122614
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5510170A Pending JPH07505193A (ja) | 1991-11-27 | 1992-11-25 | 高温混合アスファルトの製造方法及び製造装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5352275A (ja) |
| EP (1) | EP0617656A4 (ja) |
| JP (1) | JPH07505193A (ja) |
| AU (1) | AU3143293A (ja) |
| WO (1) | WO1993010952A1 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2021131062A1 (ja) * | 2019-12-27 | 2021-07-01 | 平田機工株式会社 | 再生装置及び再生移動体 |
| JP2022538653A (ja) * | 2019-07-01 | 2022-09-05 | エー.エル.エム.ホールディング カンパニー | 抑制トンネル及び関連する特徴を備えたマイクロ波加熱システム |
| US12604376B2 (en) | 2021-09-08 | 2026-04-14 | A.L.M. Holding Company | Microwave heating applied to mining and related features |
Families Citing this family (31)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ATE195176T1 (de) * | 1993-07-02 | 2000-08-15 | Ammann U Maschf Ag | Trocknung und/oder erhitzung von rieselfähigem material |
| US6383464B1 (en) * | 1995-06-02 | 2002-05-07 | Owens Corning Fiberglas Technology, Inc. | Method for reducing sulfur-oxide emissions from an asphalt air-blowing process |
| US5707171A (en) * | 1995-09-26 | 1998-01-13 | Zaleski; Peter L. | Electrically conductive paving mixture and pavement system |
| US5620249A (en) * | 1996-09-18 | 1997-04-15 | Cedarapids, Inc. | Compact enclosable asphalt plant |
| US6478461B1 (en) | 2000-01-14 | 2002-11-12 | Rap Technologies, Inc. | Transportable hot-mix asphalt manufacturing and pollution control system |
| GB2373842A (en) * | 2001-03-29 | 2002-10-02 | Ffestiniog Expanded Slate Comp | Heat treatment of expansible materials to form lightweight aggregate |
| US7114843B2 (en) * | 2003-07-21 | 2006-10-03 | Htp Est | Method of manufacturing a bituminous coated aggregate mix |
| US7094001B2 (en) * | 2003-09-16 | 2006-08-22 | Granite Construction Company | Controlling emissions during asphalt paving |
| US7984566B2 (en) * | 2003-10-27 | 2011-07-26 | Staples Wesley A | System and method employing turbofan jet engine for drying bulk materials |
| WO2007056670A2 (en) * | 2005-11-02 | 2007-05-18 | Jay Duke | Apparatus, system, and method for separating minerals from mineral feedstock |
| US7651559B2 (en) | 2005-11-04 | 2010-01-26 | Franklin Industrial Minerals | Mineral composition |
| US7833339B2 (en) | 2006-04-18 | 2010-11-16 | Franklin Industrial Minerals | Mineral filler composition |
| US7566162B1 (en) * | 2006-03-07 | 2009-07-28 | Astec, Inc. | Apparatus and method for a hot mix asphalt plant using a high percentage of recycled asphalt products |
| US7387428B1 (en) | 2007-03-21 | 2008-06-17 | Browne James O | Method for mixing slurry |
| AU2008247574B2 (en) * | 2007-05-03 | 2012-03-22 | Archer-Daniels-Midland Company | A system for using heat to process an agricultural product, a fluidized bed combustor system, and methods of employing the same |
| IT1392402B1 (it) * | 2008-12-23 | 2012-03-02 | Bernardi Impianti Internat S P A | Essiccatore per inerti |
| US8562247B2 (en) | 2009-01-02 | 2013-10-22 | Heatwurx, Inc. | Asphalt repair system and method |
| US8556536B2 (en) | 2009-01-02 | 2013-10-15 | Heatwurx, Inc. | Asphalt repair system and method |
| WO2010103847A1 (ja) * | 2009-03-12 | 2010-09-16 | 新日本石油株式会社 | 排ガス処理装置および排ガス処理方法 |
| US8801325B1 (en) | 2013-02-26 | 2014-08-12 | Heatwurx, Inc. | System and method for controlling an asphalt repair apparatus |
| US9416499B2 (en) | 2009-12-31 | 2016-08-16 | Heatwurx, Inc. | System and method for sensing and managing pothole location and pothole characteristics |
| CN102704373A (zh) * | 2011-07-04 | 2012-10-03 | 苏强 | 一种旧沥青混合料热再生加热方法及装置 |
| USD700633S1 (en) | 2013-07-26 | 2014-03-04 | Heatwurx, Inc. | Asphalt repair device |
| US9528000B2 (en) | 2013-12-02 | 2016-12-27 | Fred Weber Inc. | Hot-mix asphalt paving mixture |
| RU2569541C1 (ru) * | 2014-07-22 | 2015-11-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Забайкальский государственный университет" (ФГБОУ ВПО "ЗабГУ") | Сушильный барабан |
| RU2693170C1 (ru) * | 2018-05-23 | 2019-07-01 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" | Способ получения горячей асфальтобетонной смеси |
| CN110344305B (zh) * | 2019-08-14 | 2023-11-24 | 福建泉成机械有限公司 | 一种沥青混合料再生设备及方法 |
| CN111364320B (zh) * | 2020-04-14 | 2024-02-27 | 西安建筑科技大学 | 基于微波技术的高品质沥青混合料粗骨料再生装置及方法 |
| CZ309008B6 (cs) | 2020-12-15 | 2021-11-18 | FUTTEC a.s. | Způsob opravy asfaltových povrchů a zařízení k provádění tohoto způsobu |
| CN117225131B (zh) * | 2023-11-13 | 2024-01-26 | 莱州亚通重型装备有限公司 | 摊铺机沥青烟气处理装置 |
| CN118293655B (zh) * | 2024-06-05 | 2024-08-27 | 山东四季旺农化有限公司 | 一种水溶肥干燥装置及其干燥方法 |
Family Cites Families (26)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3485671A (en) * | 1966-12-19 | 1969-12-23 | Food Products Inc | Method of cleaning air supply systems and ducts |
| US4004875A (en) * | 1975-01-23 | 1977-01-25 | John Zink Company | Low nox burner |
| US4039171A (en) * | 1976-06-24 | 1977-08-02 | Boeing Construction Equipment Company | Drum dryer/mixer |
| US4143972A (en) * | 1978-02-21 | 1979-03-13 | Boeing Construction Equipment Company | Combustion control system for bituminous drum mixers |
| US4224043A (en) * | 1978-04-20 | 1980-09-23 | Nfe International, Ltd. | Compact multistage particle separator |
| US4229109A (en) * | 1978-04-24 | 1980-10-21 | Boeing Construction Equipment Company | System for producing bituminous paving mixtures |
| US4207062A (en) * | 1978-05-26 | 1980-06-10 | Moench Frank F | Heating and mixing apparatus for asphaltic pavement |
| US4190370A (en) * | 1978-11-24 | 1980-02-26 | Astec Industries, Inc. | Asphalt plant with improved temperature control system |
| NL7906432A (nl) * | 1979-08-27 | 1981-03-03 | Zanen Holland Wegenbouw | Inrichting voor het verwarmen van asfalthoudende materialen. |
| NL7906433A (nl) * | 1979-08-27 | 1981-03-03 | Harm Dinand Eshuis Cornelis Mo | Werkwijze en inrichting voor het verwarmen van asfalt- houdende materialen |
| US4519711A (en) * | 1980-03-27 | 1985-05-28 | The Tanner Companies | Drum mixer and method |
| US4541796A (en) * | 1980-04-10 | 1985-09-17 | Union Carbide Corporation | Oxygen aspirator burner for firing a furnace |
| US4505666A (en) * | 1981-09-28 | 1985-03-19 | John Zink Company | Staged fuel and air for low NOx burner |
| US4445843A (en) * | 1982-05-17 | 1984-05-01 | Process Combustion Corporation | Low NOx burners |
| US4398931A (en) * | 1982-05-19 | 1983-08-16 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Ceramic fabric filter |
| US4490162A (en) * | 1982-12-20 | 1984-12-25 | Aaxon Industrial, Inc. | Low pressure HEPA filtration system for particulate matter |
| US4616934A (en) * | 1984-11-05 | 1986-10-14 | Brock J Donald | Drum mix asphalt plant with knock-out box and separate coater |
| US4715720A (en) * | 1984-11-05 | 1987-12-29 | Astec Industries, Inc. | Drum mix asphalt plant with knock-out box and separate pugmill coater |
| JPH0667454B2 (ja) * | 1985-09-30 | 1994-08-31 | 三菱重工業株式会社 | 総合排ガス処理方法 |
| DE58909710D1 (de) * | 1988-06-04 | 1996-09-19 | Herding Entstaubung | Filter zum Abscheiden von Feststoffteilchen aus heissen, gasförmigen oder flüssigen Medien |
| US4969814A (en) * | 1989-05-08 | 1990-11-13 | Union Carbide Corporation | Multiple oxidant jet combustion method and apparatus |
| JPH07107249B2 (ja) * | 1989-07-31 | 1995-11-15 | 日工株式会社 | アスファルト舗装廃材再生装置 |
| US5303999A (en) * | 1989-07-31 | 1994-04-19 | Cyclean, Inc. | Apparatus for control of recycled asphalt production |
| DE69105535T2 (de) * | 1990-01-30 | 1995-04-13 | Cyclean Inc | Trommeltrockner für die Wiederaufbereitung von aufgebrochenem Altasphalt. |
| US5164158A (en) * | 1990-12-14 | 1992-11-17 | Thermotech Systems Corporation | Methods for remediating contaminated soils |
| US5170726A (en) * | 1991-11-18 | 1992-12-15 | Thermotech Systems Corporation | Apparatus and methods for remediating materials contaminated with hydrocarbons |
-
1992
- 1992-09-25 US US07/951,084 patent/US5352275A/en not_active Expired - Fee Related
- 1992-11-25 EP EP92925344A patent/EP0617656A4/en not_active Withdrawn
- 1992-11-25 AU AU31432/93A patent/AU3143293A/en not_active Abandoned
- 1992-11-25 JP JP5510170A patent/JPH07505193A/ja active Pending
- 1992-11-25 WO PCT/US1992/010015 patent/WO1993010952A1/en not_active Ceased
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2022538653A (ja) * | 2019-07-01 | 2022-09-05 | エー.エル.エム.ホールディング カンパニー | 抑制トンネル及び関連する特徴を備えたマイクロ波加熱システム |
| US12144093B2 (en) | 2019-07-01 | 2024-11-12 | A.L.M. Holding Company | Microwave suppression tunnel and related features |
| US12144094B2 (en) | 2019-07-01 | 2024-11-12 | A.L.M. Holding Company | Microwave suppression tunnel and related features |
| US12324083B2 (en) | 2019-07-01 | 2025-06-03 | A.L.M. Holding Company | Microwave heating system with suppression tunnel and related features |
| WO2021131062A1 (ja) * | 2019-12-27 | 2021-07-01 | 平田機工株式会社 | 再生装置及び再生移動体 |
| US12604376B2 (en) | 2021-09-08 | 2026-04-14 | A.L.M. Holding Company | Microwave heating applied to mining and related features |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0617656A1 (en) | 1994-10-05 |
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| AU3143293A (en) | 1993-06-28 |
| US5352275A (en) | 1994-10-04 |
| WO1993010952A1 (en) | 1993-06-10 |
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