CN112057886B - 一种现场挥发溶剂回收装置及回收方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种现场挥发溶剂回收装置及回收方法，主要用于交通土建工程领域包括抽气系统、蒸馏系统、真空回收系统及固定装置；所述抽气系统包括抽气机组、过滤器、杂质室和外壳；所述蒸馏系统包括循环泵、闪蒸罐、蒸汽冷却器、分液罐、溶剂泵和冷却室；所述真空回收系统包括真空泵、真空腔体、排气泵和回收容器；所述固定装置包括浓度传感器、电源和控制单元。所述回收装置安装在沥青混合料摊铺机熨平板上方，启动后挥发溶剂首先被抽气系统中的抽气机组吸入并过滤，然后再进入蒸馏系统，对溶剂进行第一次回收，最后进入真空回收系统进行第二次回收，进而将溶剂型沥青混合料在摊铺过程中排出的溶剂回收，可减少环境污染、保证施工安全。
Description
技术领域
本发明涉及一种针对溶剂型沥青混合料现场摊铺过程中挥发溶剂的回收装置及回收方法，主要用于交通土建工程领域。
背景技术
溶剂沥青由基质沥青、溶剂以及添加剂组成的液态沥青，是通过有机溶剂稀释沥青，使黏稠沥青在常温或低温下处于液态。溶剂沥青的使用可以大大降低沥青混合料的生产温度，且制备工艺简单，工作性和储存性较优，广泛应用于道路的粘层、透层、封层及低等级公路的面层等。
在现场摊铺过程中，溶剂型沥青混合料中的有机溶剂易挥发，会造成一些问题：(1)当气体溶剂的浓度达到一定程度时容易发生爆炸或火灾，不利于施工安全；(2)溶剂挥发到空气中，带来极大的污染环境，同时严重影响施工人员的健康；(3)摊铺机出料口处没有专门回收溶剂的装置，造成了溶剂浪费，增加了成本。
发明内容
本发明的目的在于提供一种现场挥发溶剂回收装置及回收工艺，通过在摊铺机的熨平板上方进行安装运行，对溶剂型沥青混合料摊铺过程中挥发的溶剂进行回收。
为实现上述目的，本发明提供了一种现场挥发溶剂回收装置，其中，
包括抽气系统、蒸馏系统、真空回收系统及固定装置；
所述抽气系统由抽气机组、过滤器、杂质室和外壳组成；所述抽气系统通过所述抽气机组获取挥发的溶剂；通过所述过滤器进行过滤，并将过滤掉的杂质存储到所述杂质室内；所述外壳与所述固定装置铰接，以使所述抽气系统具有伸展和收折两种状态，在伸展状态下，所述抽气机组朝向散发气体的物料，收折状态下，所述抽气机组抵靠在固定装置上；
所述蒸馏系统由循环泵、闪蒸罐、冷却器、分液罐、溶剂泵和冷却室组成；所述循环泵与所述抽气系统连接，以将气态溶剂输送到所述闪蒸罐中；所述闪蒸罐的两个出口分别与所述冷却器、冷却室连接；以使液态的溶剂进入到冷却室内，气态的溶剂进入到所述冷却器以转化为液态；
所述分液罐的进口与所述冷却器连通，所述分液罐的两出口分别与所述溶剂泵、所述真空回收系统连通；所述溶剂泵的出口与所述真空回收系统连通；
所述真空回收系统由真空泵、真空腔体、排气泵和回收容器组成；
所述固定装置包括浓度传感器、电源和控制单元。
如上所述的现场挥发溶剂回收装置，其中，可选的是，所述抽气机组由电机和风扇组成，电机通过线路和所述电源连接，工作时电机驱动风扇进行抽气，以获取混有气态挥发溶剂的空气。
如上所述的现场挥发溶剂回收装置，其中，可选的是，所述过滤器内装配有滤芯，以滤除溶剂中的颗粒物，所述过滤器出气管道与所述抽气机组吸气口连接。
如上所述的现场挥发溶剂回收装置，其中，可选的是，所述杂质室和所述过滤器相连，用于储存被所述过滤器滤除的颗粒物，以便于拆卸清理；所述抽气系统的外壳呈喇叭形，主要由开口和风道组成，抽气时在所述开口处形成真空区；所述开口处装有防尘罩，可滤除大颗粒杂质，溶剂通过所述风道进入所述杂质室。
如上所述的现场挥发溶剂回收装置，其中，可选的是，所述闪蒸罐对气体进行加压和加热，使空气和部分溶剂以气体形式从顶部管道进入所述冷却器，剩余溶剂从底部进入所述冷却室冷却后排入所述溶剂泵。
如上所述的现场挥发溶剂回收装置，其中，可选的是，所述真空泵与所述分液罐连通，所述真空腔体与所述真空泵的出口连通，所述排气泵与所述真空腔体的出口连通；所述回收容器的两进口分别与所述溶剂泵、所述排气泵连通；所述排气泵将溶剂和残留气体排入回收容器；所述回收容器包括冷凝管和排气管，溶剂通过所述冷凝管液化储存，剩余气体通过所述排气管排出。
如上所述的现场挥发溶剂回收装置，其中，可选的是，所述回收容器内部溶剂可通过出液口流出,进行收集处理。
如上所述的现场挥发溶剂回收装置，其中，可选的是，所述固定装置的浓度传感器感应到有挥发溶剂后，将信号传给电源；
所述控制单元和所述电源相连，控制所述抽气系统、所述蒸馏系统和所述真空回收系统运行工作。
如上所述的现场挥发溶剂回收装置，其中，可选的是，所述抽气系统、所述蒸馏系统和所述真空回收系统呈整体连接，启动前内收，与固定装置紧密贴合；启动时控制单元命令该整体绕转轴旋转90°展开至水平，即外壳的开口水平向下；停止工作后该整体绕转轴回转90°回到原位。
本发明还提出了一种使用如上所述的现场挥发溶剂回收装置回收发挥溶剂的方法，其中，包括如下步骤：
①当摊铺过程中有溶剂挥发，浓度传感器发出信号并将信号传给电源；
②控制单元发出指令，控制抽气系统、蒸馏系统和真空回收系统整体绕转轴旋转90°展开至水平后，各系统同时开始运行；
③抽气机组将挥发溶剂吸入，通过开口处防尘罩进行第一次过滤，排除大颗粒杂质，过滤器进行第二次过滤，使小颗粒杂质无法通过；
④循环泵将溶剂排入蒸馏系统，对溶剂进行第一次回收；
⑤真空泵将第一次回收后的剩余溶剂排入真空回收系统，对溶剂进行第二次回收。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
在摊铺机的熨平板上方进行安装运行，可将溶剂型沥青混合料在摊铺过程中排出的溶剂回收再利用，实现溶剂的循环使用；这不仅可以降低溶剂的用量，节约成本，还能保证施工安全、减少环境污染、减轻对施工人员健康的影响。
附图说明
图1为本发明的结构俯视图；
图2为本发明工作时的结构立面图；
图3为本发明工作后的结构立面图。
附图标记说明：1-抽气系统，2-蒸馏系统，3-真空回收系统，4-固定装置，101-抽气机组，102-过滤器，103-杂质室，104-外壳，1041-开口，1042-风道，201-循环泵，202-闪蒸罐，203-冷却器，204-分液罐，205-溶剂泵，206-冷却室，301-真空泵，302-真空腔体，303-排气泵，304-回收容器，305-冷凝管，306-排气管，307-出液口，401-浓度传感器，402-电源，403-控制单元。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行详细描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。
如图1所示：一种现场挥发溶剂回收处理装置，其结构包括抽气系统1、蒸馏系统2、真空回收系统3及固定装置4，电源402和控制单元403分别对抽气系统1、蒸馏系统2、真空回收系统3进行供电和控制。
抽气系统1由抽气机组101、过滤器102、杂质室103和外壳104组成；具体地，所述外壳104与所述固定装置4铰接，以使所述抽气系统1具有伸展和收折两种状态，在伸展状态下，所述抽气机组101朝向散发气体的物料，收折状态下，所述抽气机组101抵靠在固定装置4上；抽气机组101由电机和风扇组成，电机通过线路和电源402连接，工作时电机驱动风扇进行抽气；过滤器102内装配有滤芯，可滤除溶剂中的颗粒物，过滤器102出气管道与所述抽气机组101吸气口连接；杂质室103和过滤器102相连，用于储存被过滤器102滤除的颗粒物，可拆卸清理；外壳104呈喇叭形，主要由开口1041和风道1042组成，抽气时在开口1041处形成真空区，开口1041处装有防尘罩，可滤除大颗粒杂质，溶剂通过风道1042进入杂质室103。
蒸馏系统2由循环泵201、闪蒸罐202、冷却器203、分液罐204、溶剂泵205和冷却室206组成；具体地，所述循环泵201与所述抽气系统1连接，以将气态溶剂输送到所述闪蒸罐202中；所述闪蒸罐202的两个出口分别与所述冷却器203、冷却室206连接；以使液态的溶剂进入到冷却室206内，气态的溶剂进入到所述冷却器203以转化为液态；所述分液罐204的进口与所述冷却器203连通，所述分液罐204的两出口分别与所述溶剂泵205、所述真空回收系统3连通；所述溶剂泵205的出口与所述真空回收系统3连通；将抽气系统1吸收过滤后的气体增压后排入闪蒸罐202；闪蒸罐202对气体进行加压和加热，使空气和部分溶剂以气体形式从顶部管道进入冷却器203，剩余溶剂从底部进入冷却室206冷却后排入溶剂泵205；分液罐204接收冷却器203冷却后的溶剂并进行气液分离，分离后液体通过溶剂泵205排入回收容器304，气体进入真空回收系统3。
真空回收系统3由真空泵301、真空腔体302、排气泵303和回收容器304组成；真空泵301将收到的分液罐204中溶剂抽真空后排入真空腔体302进行稳定；排气泵303将溶剂和残留气体排入回收容器304；回收容器304包括冷凝管305和排气管306，溶剂通过冷凝管305液化储存，剩余气体通过排气管306排出；回收容器304内部溶剂可通过出液口307流出,进行收集处理。
固定装置4由浓度传感器401、电源402和控制单元403组成；浓度传感器401感应到有挥发溶剂后，将信号传给电源402；控制单元403和电源402相连，控制抽气系统1、蒸馏系统2和真空回收系统3运行工作；固定装置通过螺丝在沥青混合料摊铺机熨平板上方进行固定安装。
如图2、图3所示：所述抽气系统1、蒸馏系统2和真空回收系统3呈整体连接，启动前内收，与固定装置4紧密贴合；启动时控制单元403命令该整体绕转轴404旋转90°展开至水平，即外壳104的开口1041水平向下；停止工作后该整体绕转轴404回转90°回到原位。
所述溶剂回收工艺具体如下：
①摊铺过程中有溶剂挥发，浓度传感器401将信号传给控制单元403；所述浓度传感器401用于获取空气中气态溶剂的浓度，并将信号发送给控制单元403。
②控制单元403发出指令，控制抽气系统1、蒸馏系统2和真空回收系统3整体绕转轴旋转90°展开至水平后，命令各系统同时开始运行。具体实施时，所述控制单元403用于获取浓度传感器401的信号，并将检测到的空气中气态溶剂浓度的值是否大于设定值，如果是，控制单元403发出指令，控制抽气系统1、蒸馏系统2和真空回收系统3整体绕转轴旋转90°展开至水平后，命令各系统同时开始运行。
③抽气机组101将气态挥发溶剂吸入，通过开口1041处防尘罩进行第一次过滤，排除大颗粒杂质，过滤器102进行第二次过滤，使小颗粒杂质无法通过；
④循环泵201将溶剂加压排入蒸馏系统2的闪蒸罐202，闪蒸罐202进行加压加热，使大部分溶剂进入冷却室206冷却后排入溶剂泵205，即完成对溶剂进行第一次回收。
⑤真空泵301将第一次回收后的剩余溶剂和空气排入真空回收系统3，真空泵301完成抽真空后溶剂和残留气体排入真空腔体302进行稳定，并通过排气泵303加压排入回收容器304；在回收容器304中，剩余溶剂通过冷凝管305液化储存，剩余气体通过排气管306排出，即完成对溶剂的第二次回收。
⑥当摊铺过程中没有溶剂挥发，浓度传感器401发出将信号传给控制单元403，控制单元403控制抽气系统1、蒸馏系统2和真空回收系统3整体绕转轴回转90°至竖直后，命令各系统停止运行，电源402停止供电。
⑦溶剂回收工作结束后，将回收容器304内部溶剂通过出液口307取出进行收集处理，拆下杂质室103对其进行清理。
综上所述，本发明提供的一种现场挥发溶剂回收置，在摊铺机的熨平板上方进行安装运行，可将溶剂型沥青混合料在摊铺过程中排出的溶剂回收再利用，实现溶剂的循环使用；这不仅可以降低溶剂的用量，节约成本，还能保证施工安全、减少环境污染、减轻对施工人员健康的影响。
Claims (9)
1.一种现场挥发溶剂回收装置，其特征在于：
包括抽气系统(1)、蒸馏系统(2)、真空回收系统(3)及固定装置(4)；所述抽气系统(1)由抽气机组(101)、过滤器(102)、杂质室(103)和外壳(104)组成；所述抽气系统(1)通过所述抽气机组(101)获取挥发的溶剂；通过所述过滤器(102)进行过滤，并将过滤掉的杂质存储到所述杂质室(103)内；所述外壳(104)与所述固定装置(4)铰接，以使所述抽气系统(1)具有伸展和收折两种状态，在伸展状态下，所述抽气机组(101)朝向散发气体的物料，收折状态下，所述抽气机组(101)抵靠在固定装置(4)上；所述蒸馏系统(2)由循环泵(201)、闪蒸罐(202)、冷却器(203)、分液罐(204)、溶剂泵(205)和冷却室(206)组成；所述循环泵(201)与所述抽气系统(1)连接，以将气态溶剂输送到所述闪蒸罐(202)中；所述闪蒸罐(202)的两个出口分别与所述冷却器(203)、冷却室(206)连接；以使液态的溶剂进入到冷却室(206)内，气态的溶剂进入到所述冷却器(203)以转化为液态；所述分液罐(204)的进口与所述冷却器(203)连通，所述分液罐(204)的两出口分别与所述溶剂泵(205)、所述真空回收系统(3)连通；所述溶剂泵(205)的出口与所述真空回收系统(3)连通；所述真空回收系统(3)由真空泵(301)、真空腔体(302)、排气泵(303)和回收容器(304)组成；所述固定装置(4)包括浓度传感器(401)、电源(402)和控制单元(403)；
所述闪蒸罐(202)对气体进行加压和加热，使空气和部分溶剂以气体形式从顶部管道进入所述冷却器(203)，剩余溶剂从底部进入所述冷却室(206)冷却后排入所述溶剂泵(205)。
2.根据权利要求1所述的现场挥发溶剂回收装置，其特征在于：所述抽气机组(101)由电机和风扇组成，电机通过线路和所述电源(402)连接，工作时电机驱动风扇进行抽气，以获取混有气态挥发溶剂的空气。
3.根据权利要求1所述的现场挥发溶剂回收装置，其特征在于所述过滤器(102)内装配有滤芯，以滤除溶剂中的颗粒物，所述过滤器(102)出气管道与所述抽气机组(101)吸气口连接。
4.根据权利要求1所述的现场挥发溶剂回收装置，其特征在于：所述杂质室(103)和所述过滤器(102)相连，用于储存被所述过滤器(102)滤除的颗粒物，以便于拆卸清理；所述抽气系统(1)的外壳(104)呈喇叭形，主要由开口(1041)和风道(1042)组成，抽气时在所述开口(1041)处形成真空区；所述开口(1041)处装有防尘罩，可滤除大颗粒杂质，溶剂通过所述风道(1042)进入所述杂质室(103)。
5.根据权利要求1所述的现场挥发溶剂回收装置，其特征在于：所述真空泵(301)与所述分液罐(204)连通，所述真空腔体(302)与所述真空泵(301)的出口连通，所述排气泵(303)与所述真空腔体(302)的出口连通；所述回收容器(304)的两进口分别与所述溶剂泵(205)、所述排气泵(303)连通；所述排气泵(303)将溶剂和残留气体排入回收容器(304)；所述回收容器(304)包括冷凝管(305)和排气管(306)，溶剂通过所述冷凝管(305)液化储存，剩余气体通过所述排气管(306)排出。
6.根据权利要求5所述的现场挥发溶剂回收装置，其特征在于：所述回收容器(304)内部溶剂可通过出液口(307)流出,进行收集处理。
7.根据权利要求1所述的现场挥发溶剂回收装置，其特征在于：所述固定装置(4)的浓度传感器(401)感应到有挥发溶剂后，将信号传给电源(402)；
所述控制单元(403)和所述电源(402)相连，控制所述抽气系统(1)、所述蒸馏系统(2)和所述真空回收系统(3)运行工作。
8.根据权利要求1所述的现场挥发溶剂回收装置，其特征在于：所述抽气系统(1)、所述蒸馏系统(2)和所述真空回收系统(3)呈整体连接，启动前内收，与固定装置(4)紧密贴合；启动时控制单元(403)命令该整体绕转轴(404)旋转90°展开至水平，即外壳(104)的开口(1041)水平向下；停止工作后该整体绕转轴(404)回转90°回到原位。
9.一种使用如权利要求1-8任一项所述的现场挥发溶剂回收装置回收发挥溶剂的方法，其特征在于：包括如下步骤：
①当摊铺过程中有溶剂挥发，浓度传感器(401)发出信号并将信号传给控制单元(403)；
②控制单元(403)发出指令，控制抽气系统(1)、蒸馏系统(2)和真空回收系统(3)整体绕转轴(404)旋转90°展开至水平后，各系统同时开始运行；
③抽气机组(101)将挥发溶剂吸入，通过开口(1041)处防尘罩进行第一次过滤，排除大颗粒杂质，过滤器(102)进行第二次过滤，使小颗粒杂质无法通过；
④循环泵(201)将溶剂排入蒸馏系统(2)，对溶剂进行第一次回收；
⑤真空泵(301)将第一次回收后的剩余溶剂排入真空回收系统(3)，对溶剂进行第二次回收。
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