CN216361744U - 一种沥青烟过滤收集装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种沥青烟过滤收集装置，该收集装置包括吸水装置、空气流量计、恒温加热套、三口烧瓶、滤膜夹、排空装置和采样泵，吸水装置、三口烧瓶、滤膜夹、排空装置和采样泵依次连接，三口烧瓶放置在恒温加热套中，吸水装置与三口烧瓶连接的管理上设置有空气流量计，滤膜夹中夹有聚四氟乙烯疏水滤膜。解决了沥青烟气无组织排放且物理性质测量难以测量的技术问题，本实用新型从加热温度、加热时间、搅拌速度等关键影响因素入手，通过微孔PTFE疏水滤膜高效过滤沥青烟微粒，最终依托重量法称量得到沥青烟质量，整套装置操作便捷、数据准确，这对沥青烟释放研究评价工作具有一定的推动促进作用。

Description

一种沥青烟过滤收集装置

技术领域

本实用新型涉及一种沥青烟过滤收集装置，属于交通运输、环境化学领域有害气体物理性质测试技术。

背景技术

沥青路面已经是我国公路的主要形式，而沥青是由碳氢化合物及其非金属衍生物组成的一种复杂稠状半固态混合物，由于沥青的粘弹性体特质，生产、加工和使用中需要依托加热以降低其粘性，但在加热的过程中会产生沥青烟气，还会产生大量的碳氧化物、氮氧化物、硫氧化物等多种污染物，除污染大气外，亦会对人体机能和皮肤器官造成安全隐患。

然而，道路沥青在实际使用过程中，例如：沥青拌站拌合、沥青混合料摊铺、沥青运输、沥青储存等环境因素的不同会导致沥青烟释放量产生一定差异，这除了导致了难以找到合适的方法来模拟沥青所处的实际环境外，还使得沥青烟收集困难。此外，由于吸附材料吸附效率的限制，还造成了试验数据不够精确，诸多因素使得沥青烟释放量难以准确测量。

实用新型内容

本实用新型为了解决沥青烟气无组织排放且物理性质测量难以测量的技术问题，为了掌握沥青烟释放规律，研究沥青沥青在不同环境条件中烟气无组织排放现象，本实用新型提出一种沥青烟过滤收集装置，从加热温度、加热时间、搅拌速度等关键影响因素入手，基于重量法设计了一种可模拟实际环境的沥青收集装置，通过微孔PTFE疏水滤膜高效过滤沥青烟微粒，最终依托重量法称量得到沥青烟质量，整套装置操作便捷、数据准确，这对沥青烟释放研究评价工作具有一定的推动促进作用。

本实用新型提出一种沥青烟过滤收集装置，包括吸水装置、空气流量计、恒温加热套、三口烧瓶、滤膜夹、排空装置和采样泵，所述吸水装置、三口烧瓶、滤膜夹、排空装置和采样泵依次连接，所述三口烧瓶放置在恒温加热套中，所述吸水装置与三口烧瓶连接的管理上设置有空气流量计，所述滤膜夹中夹有聚四氟乙烯(PTFE)疏水滤膜。

优选地，所述吸水装置中装有无水氯化钙。

优选地，所述排空装置中装有水。

优选地，所述PTFE疏水滤膜上有若干孔，其孔径大小为0.1μm。

优选地，所述三口烧瓶内安装有搅拌器。

优选地，所述搅拌器设置有双叶式聚四氟乙烯搅拌头。

本实用新型所述的沥青烟过滤收集装置的有益效果为：

(1)与现有技术相比，本实用新型采用孔径大小为0.1μm的PTFE疏水滤膜作为沥青烟过滤材料，相较传统的玻璃纤维滤棉、滤筒以及其他吸附剂相比具有高空隙、低气阻、高通量、高化学兼容性、高截留率、优异的耐高温性能等优点，即使在很低的压差下，也能保证潮湿空气或其它气体通行无阻，同时简单易操作、吸附效率极高。

(2)本实用新型的空气流速、搅拌速度、加热温度、加热时间等试验条件基于部分组件均可以实现数字显示可视化调节，从而可以模拟大多数沥青所处的环境，如模拟摊铺、运输、拌合等实际环境条件。

(3)本实用新型基于拆卸、称量便捷的高效PTFE疏水滤膜作为吸滤材料，依托全息化可调节的环境模拟条件，通过电子分析天平称量滤膜质量差得到准确沥青烟质量，设计了一种新型的沥青烟过滤收集装置。这为沥青烟收集、检测及成分分析提供了一种便捷、准确的收集条件，对沥青烟物理、化学性质研究具有重大意义。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

在附图中：

图1为本实用新型所述的一种沥青烟过滤收集装置的结构示意图；

图2为滤膜夹的结构示意图；

其中，1-吸水装置，2-空气流量计，3-恒温加热套，4-三口烧瓶，5-搅拌器，6-滤膜夹，7-排空装置，8-采样泵，9-聚四氟乙烯输水滤膜。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明：

具体实施方式一：参见图1-2说明本实施方式。本实施方式所述的沥青烟过滤收集装置包括吸水装置1、空气流量计2、恒温加热套3、三口烧瓶4、滤膜夹6、排空装置7和采样泵8，所述吸水装置1、三口烧瓶4、滤膜夹6、排空装置7和采样泵8依次连接，所述三口烧瓶4放置在恒温加热套3中，所述吸水装置1与三口烧瓶4连接的管理上设置有空气流量计2，所述滤膜夹6中夹有聚四氟乙烯输水滤膜9，以下简称PTFE疏水滤膜9。

所述吸水装置1中装有无水氯化钙。所述排空装置7中装有水。

所述PTFE疏水滤膜9上有若干孔，其孔径大小为0.1μm。所述三口烧瓶4内安装有搅拌器5。所述搅拌器5设置有双叶式聚四氟乙烯搅拌头。

本实用新型基于质量法在实验室条件下，设计组装了一种沥青烟过滤收集装置，由沥青烟发生装置、气流供应装置和沥青烟过滤装置三部分组成：

(1)沥青烟发生装置：采用三口烧瓶4作为沥青容器，恒温加热套3作为沥青温控装置，搅拌器5搭配双叶式PTFE搅拌头为沥青提供流动条件，并保证装置整体的密闭性。

(2)气流供应装置：采样泵8搭配空气流量计2作为恒定气流供应装置，装置首段配有无水氯化钙并过滤掉空气中的水分，保证整个密闭装置内气流的恒定干燥。

(3)沥青烟过滤装置：通过微孔PTFE疏水滤膜9(固定于滤膜夹6中)在恒定气流的作用下过滤沥青烟中的挥发性有机物()。

最后依照质量法，采用电子分析天平称量最后得到较为准确的沥青烟总质量。

在整个实验过程中，将PTFE疏水滤膜9置于滤膜夹6中作为整套过滤装置的重要组成部分，在气流供应装置的作用下滤膜对沥青烟产生吸滤效应，吸滤后的滤膜表面发黄并有轻微褶皱。

本实用新型所述的沥青烟过滤收集装置的实验方法为：

(1)为保证试验数据的准确性，试验前所有玻璃器皿采用环己烷进行洗涤，与PTFE疏水滤膜9共同置于真空烘干箱内80℃烘干3h。

(2)将200g沥青注入三口烧瓶4，将盛有沥青的三口烧瓶4放入恒温加热套3中，插入并固定好温度传感器及搅拌器5，其中插入搅拌器5的过程中借助杯壁张开聚四氟乙烯搅拌头，保证搅拌头完全浸没在沥青中，调节搅拌器5速度及恒温加热套3温度等待温度恒定在试验所需温度(一般为120-180℃范围内)。

(3)将干燥的PTFE疏水滤膜9称量并记录其净重，安置在滤膜夹6中旋紧(其中光滑面为吸滤面，试验过程中气流从光滑面进入，粗糙面离开)。

(4)打开加热套开关，待温度稳定后在打开搅拌器5和采样泵8的一瞬间进行计时，并在滤膜满载前更换PTFE疏水滤膜9，更换滤膜时关闭采样泵8暂停计时，更换完成后再次开启采样泵8及计时器。达到试验设计时间后，将饱有沥青烟的滤膜进行称量，吸滤前后滤膜的质量差就是沥青烟的质量，整个试验持续1-3h。

数据处理：试验开始后，在PTFE疏水滤膜9满载前更换新干燥的滤膜，依照如下公式计算沥青烟质量，

Δm＝m₁-m₂

其中规定时间内吸有沥青烟的滤膜总质量为m₁，规定时间内吸滤前的干燥滤膜总质量为m₂，Δm为这个时间内吸附沥青烟的总质量。

以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明。所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，还可以是上述各个实施方式记载的特征的合理组合，凡在本实用新型精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种沥青烟过滤收集装置，其特征在于，包括吸水装置(1)、空气流量计(2)、恒温加热套(3)、三口烧瓶(4)、滤膜夹(6)、排空装置(7)和采样泵(8)，所述吸水装置(1)、三口烧瓶(4)、滤膜夹(6)、排空装置(7)和采样泵(8)依次连接，所述三口烧瓶(4)放置在恒温加热套(3)中，所述吸水装置(1)与三口烧瓶(4)连接的管理上设置有空气流量计(2)，所述滤膜夹(6)中夹有聚四氟乙烯疏水滤膜(9)。

2.根据权利要求1所述的沥青烟过滤收集装置，其特征在于，所述吸水装置(1)中装有无水氯化钙。

3.根据权利要求1所述的沥青烟过滤收集装置，其特征在于，所述排空装置(7)中装有水。

4.根据权利要求1所述的沥青烟过滤收集装置，其特征在于，所述聚四氟乙烯疏水滤膜(9)上有若干孔，其孔径大小为0.1μm。

5.根据权利要求1所述的沥青烟过滤收集装置，其特征在于，所述三口烧瓶(4)内安装有搅拌器(5)。

6.根据权利要求5所述的沥青烟过滤收集装置，其特征在于，所述搅拌器(5)设置有双叶式聚四氟乙烯搅拌头。

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