CN117244394A - 一种隧道施工烟气处理系统及处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种隧道施工烟气处理系统及处理方法，属于隧道施工技术领域，该烟气处理系统包括风管，风管的一端连接有集气罩，集气罩位于隧道施工掌子面上方，所述集气罩内设有过滤器，所述过滤器带有震动装置；风管的另一端连接有抽风机，抽风机的出风口依次连接有用于对不同烟气进行处理的第一净化室、第二净化室和第三净化室；第一净化室内部盛装有三元催化剂TWC；第二净化室内盛装有NaOH溶液，第三净化室内盛装有吸水性物质；本发明具有结构简单、设计合理、安装及使用方便、使用效果好的优点，能更好的满足隧道通风以及烟气处理的需求，符合国家碳排放战略；而且该烟气处理系统在使用时能降低隧道施工中烟气排放所需的新风量，提高了经济性。
Description
技术领域
本发明涉及隧道施工技术领域，尤其涉及一种隧道施工烟气处理系统及处理方法。
背景技术
为应对日趋严重的全球变暖问题，政府提出了“双碳”目标，交通隧道生产活动排放的温室气体是土木工程领域碳排放的主要来源之一，隧道中存在的气体不仅是温室气体，还存在有毒有害气体。隧道中有害气体主要有甲烷、一氧化碳、硫化氢、氮气、硫化物和数量不等的重烃以及微量的稀有气体。隧道中的气体具有毒性和可燃性，从而对财产与人的生命造成危害。可燃气体发生爆炸必须具备一定的条件，一定量的可燃气体、足够的氧气与点燃的火源；有毒的气体又根据毒性可分为刺激性、窒息性以及急性中毒的气体，刺激性气体包括氯气、光气等对皮肤黏膜等有强刺激作用，并具有腐蚀性。窒息性气体包括一氧化碳、硫化氢等这些气体进入人体后会对人体产生危害，急性中毒的有机气体(VOC)三类会对人体的呼吸系统和神经系统造成危害，同时有机气体也具有爆炸性。在危害施工安全的同时，造成了很大的碳排放，对经济收益以及环境造成影响。
现有的有害气体排放技术是在掌子面处通过风管通入新风，将有害气体通过风压压出隧道，通过新风与有害气体混合后，对有害气体进行稀释，但由于没有经过处理就进行排放，还是会造成很大的碳排放，通过向隧道内注入大量的新风从而降低隧道洞内有害气体分数，这一做法保证了施工的安全，但经济效益低仍然较低。
此外，公开号为CN215742550U的实用新型专利中公开了一种旋转风炉胆烟气净化系统，通过内置的进烟加湿组件对烟气进行初步处理，将烟气内的灰尘以及异物进行去除，再通过内置的第一活性炭层、两个陶瓷滤芯、两个碱石灰过滤层以及第二活性炭层对烟气进行进一步过滤吸附处理，提高烟气的处理效果，从而有效的解决了现有的烟气净化设备，对于烟气的处理效果较差，且处理时间较长的技术问题。但是该烟气净化系统在使用时扔存在以下问题：(1)第一净化室、第三净化室中的活性炭以及第二净化室中的碱石灰均以层状结构固定在对应的净化室内，由于活性炭和碱石灰内部的相互接触，且碱石灰和活性炭无法进行翻动，导致烟气在通过时与活性炭和碱石灰的接触面积变小，降低了碱石灰和活性炭的使用效率，也降低了烟气处理效果；(2)该烟气净化系统中的处理箱体只通过排烟管和进烟管与外界连通，导致其在更换碱石灰和活性炭时操作极为不便，现有技术中也多采用直接倾倒的方式对使用后的碱石灰和活性炭进行更换，但是倾倒的方式容易使处理箱体内侧壁上粘结一部分碱石灰和活性炭，增加了清理难度。
发明内容
针对上述存在的问题，本发明旨在提供一种隧道施工烟气处理系统及处理方法，具有结构简单、设计合理、安装及使用方便、使用效果好、经济效益高的优点。
为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：
一种隧道施工烟气处理系统，包括风管，其特征在于：所述风管的一端连接有集气罩，所述集气罩位于隧道施工掌子面上方；所述风管的另一端连接有抽风机，所述抽风机的出风口依次连接有用于对不同烟气进行处理的第一净化室、第二净化室和第三净化室；所述集气罩内设有过滤器。
进一步的，所述第一净化室内部为双层结构，第一净化室上部为加热石棉，第一净化室下部为海绵状催化剂填料；所述海绵状催化剂填料为三元催化剂TWC。
进一步的，所述第二净化室内盛装有NaOH溶液，所述第三净化室内盛装有吸水性物质，所述吸水性物质包括碱石灰和活性炭。
进一步的，所述第三净化室包括净化箱，所述净化箱的底部活动连接有箱底，所示净化箱的顶部开设有风管接口；所述净化箱内固设有分气板，所述分气板上开设有多组烟气出口，所述分气板的下方设有用于放置吸水性物质的放置板，所述放置板与所述净化箱可拆卸连接。
进一步的，所述净化箱的外侧壁上固设有安装箱，所述安装箱内安装有第一伸缩杆，所述第一伸缩杆的输出端连接有推杆，所述推杆贯穿所述净化箱的侧壁，且所述推杆的端部固设有盖板，所述盖板与所述分气板滑动连接。
进一步的，所述放置板的两侧对称且滑动设有两块限位板，所述净化箱的内侧壁上开设有与所述限位板相匹配的第一限位槽，两块所述限位板相互靠近的一端均垂直固设有移动板，所述移动块贯穿所述放置板，且两块所述移动板之间设有用于调节所述移动板位置的调节组件。
进一步的，所述净化箱的内侧壁上对称固设有两块上挡板，所述净化箱的内侧壁内部上下滑动连接有梯形块，所述梯形块上设有第一斜面和第二斜面，所述限位板靠近所述梯形块的一端为与所述第一斜面相匹配的斜面结构，所述净化箱的内侧壁上还开设有第二限位槽，所述第二限位槽内活动连接有下挡板，所述下挡板靠近所述梯形块的一端也为斜面结构，且所述下挡板的斜面结构与所述梯形块的第二斜面滑动连接，所述梯形块的底部设有复位弹簧，所述复位弹簧位于所述净化箱的内侧壁中。
进一步的，所述调节组件包括操作柱，所述操作柱的两端均螺纹连接有螺杆，所述螺杆的端部固设有第一转轴，所述第一转轴与相互对应的移动板转动连接；所述放置板的底部固设有支撑柱，所述支撑柱的底端固设有套环，所述操作柱转动套设在所述套环内。
进一步的，所述安装箱内还滑动安装有驱动电机，所述驱动电机的输出端连接有第二转轴，所述第二转轴活动贯穿所述净化箱的侧壁，且所述第二转轴位于所述净化箱内的部分固设有多个搅动轴，每个所述搅动轴的端部均对称固设有两个柔性的铲板。
进一步的，一种隧道施工烟气处理系统的处理方法，其特征在于，包括以下步骤，
S1：启动抽风机，将掌子面前空气排出，在掌子面前形成负压区域，然后开始施工；
S2：施工时掌子面爆破产生的烟气通过集气罩收集后，通过风管进入第一净化室；
S3：第一净化室对烟气中包含的CH化物、CO化物和NO化物进行处理；
S4：第二净化室对隧道施工的烟气，以及第一净化室内反应产生的CO2和SO2进行处理；
S5：第三净化室对气体中的水分进行处理后，将剩余的氮气排入大气环境中。
本发明的有益效果是：
1、本发明中隧道施工烟气处理系统可以对隧道烟气进行排放前处理，且根据不同废气采用不同的处理方式，符合国家双碳战略，对碳排放进行了严格控制，提高了经济性以及环境友好性，具有结构简单、设计合理、安装及使用方便、使用效果好、经济效益高的优点；而且本发明中使用的三元催化剂TWC在汽车尾气排放领域已经使用，达到了很大的环境效益以及经济收益。
2、隧道新风量计算方法是根据瓦斯涌出量、最多工作人数、以及最小风速进行计算并选取最大值，通过本发明中的烟气处理系统后，隧道瓦斯涌出量将减小，通过瓦斯涌出量计算的新风量将减小，并且，由于隧道掌子面负压的缘故，达到最小风速所需的新风量也将降低，因此，通过本方法将降低隧道施工过程中烟气排放所需的新风量，提高了经济性。
3、本发明中在通过第三净化室对烟气进行吸水除杂时，第三净化室内置的分气板和盖板的相互配合减慢了烟气的通过速率，在烟气处理腔内通过搅动轴和铲板的转动，可以将放置板上的碱石灰和活性炭进行翻动，从而增大烟气与碱石灰和活性炭的接触面积，而且搅动轴和铲板在对碱石灰和活性炭进行翻动时，也会带动一部分的烟气在烟气处理腔内进行旋转回流，增大了烟气处理的时间，也提高了碱石灰和活性炭的使用效率，进而提高了烟气的处理效果，由于第三净化室是烟气处理的最后一步，因此，第三净化室内对烟气的处理直接影响到烟气排放的质量。
4、本发明中放置板与净化箱可拆卸连接，将碱石灰和活性炭堆放到放置板上，从净化箱的底部将整个放置板移动到顶部与上挡板接触，转动操作柱，即可带动两个移动板向两侧移动，从而带动两个限位板卡入第一限位槽中，限位板在第一限位槽中水平移动时，会带动梯形块向下移动，梯形块向下移动又带动下挡板朝向净化箱的中心移动，从而对放置板的底部进行支撑，提高了放置板的固定效果；在拆卸放置板时，只需反向转动操作柱，即可将限位板从第一限位槽中脱离出来，同时在复位弹簧的作用下带动梯形块向上移动，梯形块向上移动时拉动下挡板向净化箱的侧壁方向移动，不影响放置板向下移出净化箱；通过放置板整体的向下移出，既方便操作，又不会使净化箱的内侧壁上粘附碱石灰和活性炭，降低了净化箱内部清理难度。
附图说明
图1为本发明实施例一中烟气处理系统结构示意图。
图2为本发明实施例一中第一净化室、第二净化室和第三净化室对烟气处理的流程图。
图3为本发明实施例一中集气罩结构仰视图。
图4为本发明实施例二中第三净化室结构示意图。
图5为本发明图4中A部分结构局部放大图。
图6为本发明实施例二中第二转轴结构侧视图。
图7为本发明实施例二中放置板与净化箱连接状态结构示意图。
图8为本发明图7中B部分结构局部放大图。
图9为本发明实施例二中梯形块结构示意图。
图10为本发明实施例二中净化箱内侧壁结构示意图。
图11为本发明实施例二中放置板与净化箱拆卸状态结构示意图。
图12为本发明图11中C部分结构局部放大图。
其中：1-风管，2-集气罩，201-过滤器，3-抽风机，4-第一净化室，401-第一净化室上部，402-第一净化室下部，5-第二净化室，6-第三净化室，601-净化箱，602-箱底，603-风管接口，604-风管出口，7-分气板，701-烟气出口，8-放置板，9-安装箱，10-第一伸缩杆，11-推杆，12-盖板，13-限位板，14-第一限位槽，15-移动板，16-滑动槽，17-滑动通孔，18-螺纹槽，19-上挡板，20-梯形块，2001-第一斜面，2002-第二斜面，21-第二限位槽，22-下挡板，23-复位弹簧，24-操作柱，25-螺杆，26-第一转轴，27-支撑柱，28-套环，29-驱动电机，30-第二转轴，31-搅动轴，32-铲板，33-第二伸缩杆，34-滑动板，35-第一连接套筒，36-转动轴承，37-直线轴承，38-第二连接套筒，39-第三限位槽，40-第四限位槽。
具体实施方式
为了使本领域的普通技术人员能更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的描述。
实施例一：
参照附图1-3所示，一种隧道施工烟气处理系统，包括风管1，所述风管1的一端连接有集气罩2，所述集气罩2位于隧道施工掌子面上方；所述风管1的另一端连接有抽风机3，所述抽风机3的出风口依次连接有用于对不同烟气进行处理的第一净化室4、第二净化室5和第三净化室6。
具体的，所述集气罩2位于隧道施工掌子面上方，用于收集隧道爆破过程中产生的颗粒与粉尘，所述集气罩2内设有过滤器201，所述过滤器201采用聚酯合成纤维，可多次清洗利用，使用寿命长，经济实用，蓬松渐密的纤维结构可以满足过滤器201所要求的过滤效果。过滤器201的滤料可使用三个月，需定期更换。所述滤料需要定期检查使用注意事项：定期检查过滤器过塑网有无损坏、进风面有无杂物堵塞情况、滤料表面有无破损；如堵塞表面，则应清除；滤料表面破损严重，则必须更换新的滤料或更换新的过滤器201重新安装。所述过滤器201带有震动装置(图中未示出)，所述震动装置通过开关控制，所述震动装置可以产生震动，从而对过滤器201中的过滤网引发共振，将过滤网过滤的粉尘震落。
所述抽风机3置于隧道洞口外30m处下风向位置，所述风管1采用刚性风管，所述抽风机3通过刚性风管与集气罩2连接，隧道施工向前接风管1。
所述抽风机3与所述第一净化室4之间通过烟气管道连接，所述第一净化室4置于隧道外侧，所述第一净化室4内部为双层结构，第一净化室上部401为加热石棉，第一净化室下部402为海绵状催化剂填料；所述海绵状催化剂填料为三元催化剂TWC，该催化剂可以将烟气内的有害的CH化物、CO化物、NO化物反应为水和二氧化碳以及氮气。有利于施工安全以及空气净化。催化剂填料呈海绵状，与有害气体充分接触并催化反应，由于催化剂在250℃催化效率最高，因此通过加热石棉对烟气进行加热。所述催化还原反应方程式如下：
2CO+O2＝2CO2
4HC+5O2＝4CO2+2H2O
2xCO+2NOx＝N2+2xCO2CH2
2xCH2+6NOx＝3N2+2xCO2+2xH2O
2NOx+2xH2＝N2+2xH2O
所述第二净化室5与所述第一净化室4通过气体连接管相连，第二净化室5内盛装有NaOH溶液，NaOH溶液浓度为20％-30％，第二净化室5上方开口便于添加NaOH溶液，所述NaOH溶液用于吸收隧道烟气中的二氧化碳，二氧化硫。反应方程式如下所示：
CO2+2NaOH＝Na2CO3+H2O
SO2+2NaOH＝Na2SO3+H2O
所述第三净化室6与第二净化室5通过气体连接管相连接，所述第三净化室6内含碱石灰以及活性炭等吸水物质，所述第二净化室5内净化的气体通过气体连接管进入第三净化室6内后，通过脱水处理后仅存氮气通过排气管道进入环境中，提高环保型并且降低碳排放，提高了环境效益，以及经济收益。
进一步的，该隧道施工烟气处理系统对隧道施工过程中产生的烟气的处理方法，包括以下步骤，
S1：在隧道掌子面开始施工前，启动抽风机3，将掌子面前空气排出，在掌子面前形成负压区域，然后开始施工；
S2：掌子面所产生的爆破烟气流向负压区域并被抽风机3通过集气罩2以及风管1抽向洞外，爆破产生的粉尘被过滤器201阻断，后自然脱落，通过气体连接管进入第一净化室4；
S3：第一净化室4中的加热石棉对烟气进行加热，温度达到250°后，CH化物、CO化物和NO化物反应为水和二氧化碳以及氮气，和剩余的二氧化硫通过气体连接管进入第二净化室5；
S4：第二净化室5中的NaOH对CO2和SO2进行处理，反应生成盐；
S5：经过第一净化室4以及第二净化室5后，隧道烟气剩余气体为氮气以及水蒸气，以及微量未被反应的气体，在第三净化室6内通过碱石灰以及活性炭进行吸水除杂，之后将氮气通入环境中。
实施例二：
在实施例一的基础上，为了提高第三净化室6内对烟气的处理效果，对第三净化室6的结构进行改进，如附图4-12所示。
具体的，所述第三净化室6包括净化箱601，所述净化箱601的底部活动连接有箱底602，所述箱底602的一端与所述净化箱601的底部铰接连接，所述箱底602的另一端与所述净化箱601的底部卡扣密封连接，使得所述箱体602可以打开，所示净化箱601的顶部开设有风管接口603；所述净化箱601的底部侧壁上开设有风管出口604；
所述净化箱601内固设有分气板7，所述分气板7所述分气板7上开设有多组烟气出口701，所述分气板7的下方设有用于放置吸水性物质的放置板8，所述分气板7和所述放置板8将所述净化箱601分为三部分，从上往下依次为储气腔，烟气处理腔和烟气排放腔，所述风管出口604位于所述烟气排放腔的侧壁上；所述放置板8与所述净化箱601可拆卸连接。
更具体的，所述净化箱601的外侧壁上固设有安装箱9，所述安装箱9内安装有第一伸缩杆10，所述第一伸缩杆10的输出端连接有推杆11，所述推杆11贯穿所述净化箱601的侧壁，且所述推杆11的端部固设有盖板12，所述盖板12与所述分气板7滑动连接，通过盖板12的左右移动可以对部分烟气出口701进行遮挡，从而减慢了烟气的通过分气板7进入烟气处理腔的速度，剩余烟气则可暂时存储在储气腔内。
所述安装箱9内还安装有第二伸缩杆33，所述第二伸缩杆33的输出端固定连接有滑动板34，所述滑动板34与所述安装箱9的底部滑动连接，且所述滑动板34上安装有驱动电机29，所述驱动电机安装在移动板33上，通过第二伸缩杆33可以带动驱动电机29的左右移动。所述驱动电机29的输出端连接有第二转轴30，所述第二转轴30活动贯穿所述净化箱601的侧壁，所述第二转轴30靠近所述驱动电机29的一端外部套设有第一连接套筒35，所述第一连接套筒35的内侧壁与所述第二转轴30之间通过转动轴承36连接，所述第一连接套筒35的外侧壁与所述净化箱601的侧壁之间通过直线轴承37连接，所述第二转轴30远离所述驱动电机29的一端对应的净化箱601内侧壁上固设有第二连接套筒38，所述第二转轴30的端部位于所述第二连接套筒38内，且所述第二转轴30在所述第二连接套筒38内既能沿轴向移动，又能发生转动，第二连接套筒38对第二转轴30起到支撑作用。所述第二转轴30位于所述净化箱601内的部分固设有多个搅动轴31，每个所述搅动轴31的端部均对称固设有两个柔性的铲板32，所述搅动轴31的长度与所述第二转轴30到所述放置板8之间的距离相匹配，使得搅动轴31在转动时，铲板32可以接触到放置板8，对放置板8上堆放的碱石灰和活性炭进行翻动。通过第二伸缩杆33可以带动驱动电机29左右移动，驱动电机29和第二转轴30形成一个整体的结构，在第一连接套筒35和净化箱601侧壁之间直线轴承37的作用下，驱动电机29和第二转轴30整体左右移动，与此同时，驱动电机29带动第二转轴30转动，在第二转轴30与第一连接套筒35之间的转动轴承36作用下，第二转轴30不会受到第一连接套筒35的限制；第二连接套筒38对第二转轴30的端部起到支撑作用，使第二转轴30能够边移动边转动。第二转轴30在边移动边转动的过程中，带动搅动轴31和铲板32边移动边转动，从而可以对放置板8上不同位置处的碱石灰和活性炭进行翻动，同时带动烟气进行旋转回流，增加与烟气的接触面积，提高烟气处理效果。
进一步的，所述放置板8为网状结构，能够使烟气通过，但是不会使碱石灰和活性炭通过；所述放置板8内对称开设有两个滑动槽16，每个所述滑动槽16内均滑动连接有限位板13，两块所述限位板13相互靠近的一端均垂直固设有移动板15，所述移动块15贯穿所述放置板8，所述放置板8上开设有与所述滑动槽16相互连通的滑动通孔17；且两块所述移动板15之间设有用于调节所述移动板15位置的调节组件；所述调节组件包括操作柱24，所述放置板8的底部固设有支撑柱27，所述支撑柱27的底端固设有套环28，所述操作柱24通过轴承转动套设在所述套环28内，使得所述操作柱24可以转动，但不会发生左右移动；所述操作柱24的两端均开设有螺纹槽18，每个所述螺纹槽18内均螺纹连接有螺杆25，所述螺杆25的端部固设有第一转轴26，所述第一转轴26与相互对应的移动板15通过轴承转动连接。转动操作柱24，螺杆25和第一转轴26边旋转边移动，从而带动两个移动板15相互靠近或者相互远离。
所述净化箱601的内侧壁上对称固设有两块上挡板19，岁放置板8的顶部位置进行限定，所述净化箱601的内侧壁上开设有与所述限位板13相匹配的第一限位槽14，且所述限位板17在所述第一限位槽14内只能左右移动，所述第一限位槽14的外侧开设有与所述第一限位槽14相互连通且与所述第一限位槽14相互垂直的第三限位槽39，所述第三限位槽39内上下滑动连接有梯形块20，所述梯形块20上设有第一斜面2001和第二斜面2002，所述限位板13靠近所述梯形块20的一端为与所述第一斜面2001相匹配的斜面结构，所述限位板13的斜面结构与所述第一斜面2001能够贴合接触但不连接；所述净化箱601的内侧壁上还开设有与所述第三限位槽39相互连通且相互垂直的第二限位槽21，所述第二限位槽21与所述第一限位槽14相互平行，所述第二限位槽21内活动连接有下挡板22，所述下挡板22靠近所述梯形块20的一端也为斜面结构，且所述下挡板22的斜面结构与所述梯形块20的第二斜面2002滑动连接，所述第三限位槽39的底部连通设有第四限位槽40，所述第四限位槽40内设有复位弹簧23，且所述复位弹簧23的顶部与所述梯形块20的底部固定连接。两个移动板15相互相互远离时，带动两个限位板13向两侧移动卡入对应的第一限位槽14中，限位板13在第一限位槽14中水平移动时，会挤压梯形块20向下移动，梯形块20向下移动又带动下挡板22从第二限位槽21中朝向净化箱601的中心移动，从而对放置板8的底部进行支撑，提高了放置板8的固定效果；在拆卸放置板8时，只需反向转动操作柱24，即可将限位板13从第一限位槽14中脱离出来，同时在复位弹簧23的作用下带动梯形块20向上移动，梯形块20向上移动时拉动下挡板22向净化箱601的侧壁方向移动，不影响放置板8向下移出净化箱601。
本实施例中第三净化室的工作原理：使用时，将在风管接口603和风管出口604内均连接分管，打开箱底602，将堆放有碱石灰和活性炭的放置板8放入净化箱601内，直至放置板8的顶部与上挡板19接触，此时，转动操作柱24，螺杆25和第一转轴26边旋转边移动，从而带动两个移动板15相互相互远离，两个移动板15带动两个限位板13向两侧移动卡入对应的第一限位槽14中，限位板13在第一限位槽14中水平移动时，会挤压梯形块20向下移动，梯形块20向下移动又带动下挡板22从第二限位槽21中朝向净化箱601的中心移动，从而对放置板8的底部进行支撑，提高了放置板8的固定效果；
然后启动第一伸缩杆10、第二伸缩杆33和驱动电机29，第一伸缩杆10带动推杆11左右移动，从而带动盖板12在分气板7顶部左右移动，对部分烟气出口701进行遮挡，从而减慢了烟气的通过分气板7进入烟气处理腔的速度，剩余烟气则可暂时存储在储气腔内；
通过第二伸缩杆33可以带动驱动电机29左右移动，驱动电机29和第二转轴30形成一个整体的结构，在第一连接套筒35和净化箱601侧壁之间直线轴承37的作用下，驱动电机29和第二转轴30整体左右移动，与此同时，驱动电机29带动第二转轴30转动，在第二转轴30与第一连接套筒35之间的转动轴承36作用下，第二转轴30不会受到第一连接套筒35的限制；第二连接套筒38对第二转轴30的端部起到支撑作用，使第二转轴30能够边移动边转动。第二转轴30在边移动边转动的过程中，带动搅动轴31和铲板32边移动边转动，从而可以对放置板8上不同位置处的碱石灰和活性炭进行翻动，同时带动烟气进行旋转回流，增加与烟气的接触面积，提高烟气处理效果，处理后的烟气通过放置板8进入烟气排放腔，最后通过风管出口604处连接的风管排出。
烟气处理结束后，在拆卸放置板8时，只需反向转动操作柱24，即可将限位板13从第一限位槽14中脱离出来，同时在复位弹簧23的作用下带动梯形块20向上移动，梯形块20向上移动时拉动下挡板22向净化箱601的侧壁方向移动，不影响放置板8向下移出净化箱601。通过放置板8整体的向下移出，既方便操作，又不会使净化箱601的内侧壁上粘附碱石灰和活性炭，降低了净化箱601内部清理难度。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (10)
1.一种隧道施工烟气处理系统，包括风管(1)，其特征在于：所述风管(1)的一端连接有集气罩(2)，所述集气罩(2)位于隧道施工掌子面上方；所述风管(1)的另一端连接有抽风机(3)，所述抽风机(3)的出风口依次连接有用于对不同烟气进行处理的第一净化室(4)、第二净化室(5)和第三净化室(6)；所述集气罩(2)内设有过滤器(201)。
2.根据权利要求1所述的一种隧道施工烟气处理系统，其特征在于：所述第一净化室(4)内部为双层结构，第一净化室上部(401)为加热石棉，第一净化室下部(402)为海绵状催化剂填料；所述海绵状催化剂填料为三元催化剂TWC。
3.根据权利要求1所述的一种隧道施工烟气处理系统，其特征在于：所述第二净化室(5)内盛装有NaOH溶液，所述第三净化室(6)内盛装有吸水性物质，所述吸水性物质包括碱石灰和活性炭。
4.根据权利要求1所述的一种隧道施工烟气处理系统，其特征在于：所述第三净化室(6)包括净化箱(601)，所述净化箱(601)的底部活动连接有箱底(602)，所示净化箱(601)的顶部开设有风管接口(603)；所述净化箱(601)内固设有分气板(7)，所述分气板(7)上开设有多组烟气出口(701)，所述分气板(7)的下方设有用于放置吸水性物质的放置板(8)，所述放置板(8)与所述净化箱(601)可拆卸连接。
5.根据权利要求4所述的一种隧道施工烟气处理系统，其特征在于：所述净化箱(601)的外侧壁上固设有安装箱(9)，所述安装箱(9)内安装有第一伸缩杆(10)，所述第一伸缩杆(10)的输出端连接有推杆(11)，所述推杆(11)贯穿所述净化箱(601)的侧壁，且所述推杆(11)的端部固设有盖板(12)，所述盖板(12)与所述分气板(7)滑动连接。
6.根据权利要求5所述的一种隧道施工烟气处理系统，其特征在于：所述放置板(8)的两侧对称且滑动设有两块限位板(13)，所述净化箱(601)的内侧壁上开设有与所述限位板(13)相匹配的第一限位槽(14)，两块所述限位板(13)相互靠近的一端均垂直固设有移动板(15)，所述移动块(15)贯穿所述放置板(8)，且两块所述移动板(15)之间设有用于调节所述移动板(15)位置的调节组件。
7.根据权利要求6所述的一种隧道施工烟气处理系统，其特征在于：所述净化箱(601)的内侧壁上对称固设有两块上挡板(19)，所述净化箱(601)的内侧壁内部上下滑动连接有梯形块(20)，所述梯形块(20)上设有第一斜面(2001)和第二斜面(2002)，所述限位板(13)靠近所述梯形块(20)的一端为与所述第一斜面(2001)相匹配的斜面结构，所述净化箱(601)的内侧壁上还开设有第二限位槽(21)，所述第二限位槽(21)内活动连接有下挡板(22)，所述下挡板(22)靠近所述梯形块(20)的一端也为斜面结构，且所述下挡板(22)的斜面结构与所述梯形块(20)的第二斜面(2002)滑动连接，所述梯形块(20)的底部设有复位弹簧(23)，所述复位弹簧(23)位于所述净化箱(601)的内侧壁中。
8.根据权利要求6所述的一种隧道施工烟气处理系统，其特征在于：所述调节组件包括操作柱(24)，所述操作柱(24)的两端均螺纹连接有螺杆(25)，所述螺杆(25)的端部固设有第一转轴(26)，所述第一转轴(26)与相互对应的移动板(15)转动连接；所述放置板(8)的底部固设有支撑柱(27)，所述支撑柱(27)的底端固设有套环(28)，所述操作柱(24)转动套设在所述套环(28)内。
9.根据权利要求5所述的一种隧道施工烟气处理系统，其特征在于：所述安装箱(9)内还滑动安装有驱动电机(29)，所述驱动电机(29)的输出端连接有第二转轴(30)，所述第二转轴(30)活动贯穿所述净化箱(601)的侧壁，且所述第二转轴(30)位于所述净化箱(601)内的部分固设有多个搅动轴(31)，每个所述搅动轴(31)的端部均对称固设有两个柔性的铲板(32)。
10.如权利要求1-9任一项所述的一种隧道施工烟气处理系统的处理方法，其特征在于，包括以下步骤，
S1：启动抽风机(3)，将掌子面前空气排出，在掌子面前形成负压区域，然后开始施工；
S2：施工时掌子面爆破产生的烟气通过集气罩(2)收集后，通过风管(1)进入第一净化室(4)；
S3：第一净化室(4)对烟气中包含的CH化物、CO化物和NO化物进行处理；
S4：第二净化室(5)对隧道施工的烟气，以及第一净化室(4)内反应产生的CO2和SO2进行处理；
S5：第三净化室(6)对气体中的水分进行处理后，将剩余的氮气排入大气环境中。
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