CN218381897U - 一种沥青高温烟气收集测定装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种沥青高温烟气收集测定装置，包括沥青烟气发生系统、沥青烟气收集装置、以及排空装置；沥青烟气发生系统的工艺上游端连接有干燥气体供给系统，干燥气体供给系统通过供给管路向反应釜内部输送干燥气体；沥青烟气收集装置内按照工艺流程布置有多组吸附装置；排空装置与吸附装置连通以处理尾气。本实用新型的测定装置能在实验室模拟测定沥青在受热及自燃过程中的沥青烟气释放，进而分析、研究不同沥青在受热及自燃过程中产生的沥青烟气变化以及某种沥青随温度变化而产生的烟气变化的规律，可以帮助道路建设者更好地解决交通环境问题。

Description

一种沥青高温烟气收集测定装置

技术领域

本实用新型涉及石油沥青检测技术领域，尤其涉及一种沥青高温烟气收集测定装置。

背景技术

公路交通建设行业作为我国服务于经济发展的重要角色，不仅取得了举世瞩成就，也带来了不可忽视的环境问题。沥青路面在建设过程中产生的沥青烟气就是其污染源。

常温下沥青是一种固态或半固态材料，是十分复杂的烃类和非烃类的混合物。沥青在热的作用下(如在热拌和热加工过程中)，就会产生沥青烟气，释放到空气中。由于沥青烟的释放是依靠自然蒸发，流速微小，现场检测，即使采用最先进的仪器(0.5m/s)也很难达到理想效果，通过实验室模拟的方法进行是行之有效的。

目前，针对公路运输行业巨大的耗能和污染气体排放情况，欧美等发达国家已经建立了完整的公路行业污染气体排放标准体系和计算模型。而我国在公路运输节能减排方面的政策法规和标准规范体系还不完善，节能减排统计计量、检测监测与考核评价等基础性工作薄弱。因此有必要深入研究公路交通运输在施工建设过程中的污染气体排放量；而这些污染气体排放的准确量化，是解决交通环境问题的关键。

现有技术还没有针对沥青生产使用过程中产生的烟气的测定装置和测定方法；因此，基于上述技术问题，本领域的技术人员亟需研发一种沥青高温烟气收集检测装置。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种针对沥青高温释放烟气而设计、能在实验室模拟测定沥青在受热过程中的沥青烟气释放，进而分析、研究不同沥青在受热过程中产生的沥青烟气变化以及某种沥青随温度变化而产生的烟气变化的规律，可以帮助道路建设者更好地解决交通环境问题的沥青高温烟气收集测定装置。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

本实用新型的一种沥青高温烟气收集测定装置，该检测装置包括：

沥青烟气发生系统；

位于所述沥青烟气发生系统工艺下游的沥青烟气收集装置；以及

位于工艺下游端的排空装置；

所述沥青烟气发生系统包括容纳熔融状态的沥青的反应釜，所述反应釜位于加热炉中以通过所述加热炉加热内部的沥青至试验温度；

所述反应釜内具有搅拌装置；

所述沥青烟气发生系统的工艺上游端连接有干燥气体供给系统，所述干燥气体供给系统通过供给管路向所述反应釜内部输送干燥气体；

所述沥青烟气收集装置内按照工艺流程布置有多组吸附装置，且多组所述吸附装置串联；

所述排空装置与所述吸附装置连通以处理尾气。

进一步的，所述反应釜内部形成为反应腔；

待反应的沥青通过烘箱加热至熔融状态后投放至所述反应釜内；

所述反应釜为单釜反应式，所述反应釜的原料沥青处理量为2～5Kg，所述反应釜的操作温度为120～250℃。

进一步的，所述反应釜通过吸附管路与所述沥青烟气收集装置连通；

所述吸附管路安装有去吸附阀门，并通过所述去吸附阀门控制所述吸附管路的开关。

进一步的，所述干燥气体供给系统包括：

氮气供给设备；

连接所述氮气供给设备和所述反应釜的所述供给管路；

所述供给管路上安装有流量计和至少一个压力表。

进一步的，所述供给管路的输出端延伸至所述反应釜的内部；

所述供给管路的氮气输入流量为1～2L/min；

所述供给管路的输出端具有氮气输出管部；

所述氮气输出管部包括：

与所述供给管路连通的主管部；以及

与所述主管部连通、并呈环形结构的出气管部，所述出气管部的下部沿其周向开设有多个出气孔；

所述干燥气体供给系统的氮气通过所述出气孔输送至所述反应釜内。

进一步的，所述沥青烟气收集装置包括：

装置本体，所述装置本体内填充有冷冻剂；以及

多组所述吸附装置；

多组所述吸附装置通过吸附管路彼此连通，且所述吸附装置内填充有吸附剂。

进一步的，所述吸附装置内的吸附剂呈层状结构分布；

所述吸附装置内的吸附剂按照一层聚丙烯纤维棉、一层纤维滤筒交替叠加摆放。

进一步的，所述排空装置通过排空管道与工艺下游端的一个所述吸附装置连通以接收尾气。

在上述技术方案中，本实用新型提供的一种沥青高温烟气收集测定装置，具有以下有益效果：

本实用新型的测定装置能在实验室模拟测定沥青在受热及自燃过程中的沥青烟气释放，进而分析、研究不同沥青在受热及自燃过程中产生的沥青烟气变化以及某种沥青随温度变化而产生的烟气变化的规律，可以帮助道路建设者更好地解决交通环境问题。

本实用新型的测定装置系统整体新颖、通过加热炉加热保证满足熔融状态沥青的反应温度，同时考虑到烟气输送过程中凝结的问题，在去色谱管上加入伴热管线，整体通过计算机控制，保证测量的数据准备，可以为科研人员提供精准的研究数据。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种沥青高温烟气收集^测定装置的系统流程图；

图2为本实用新型实施例提供的一种沥青高温烟气收集^测定装置的氮气输出管部的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的一种沥青高温烟气收集^测定装置的吸附装置内部吸附剂的叠放结构示意图。

附图标记说明：

1、沥青烟气发生系统；2、沥青烟气收集装置；3、排空装置；4、干燥气体供给系统；

101、反应釜；102、加热炉；103、搅拌装置；

201、去吸附阀门；202、冷冻剂；203、吸附装置；

20301、聚丙烯纤维棉；20302、纤维滤筒；

401、氮气供给设备；402、流量计；403、压力表；404、氮气输出管部； 40401、主管部；40402、出气管部；40403、出气孔。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细介绍。

参见图1至图3所示；

本实施例的一种沥青高温烟气收集测定装置，该检测装置包括：

沥青烟气发生系统1；

位于沥青烟气发生系统1工艺下游的沥青烟气收集装置2；以及

位于工艺下游端的排空装置3；

沥青烟气发生系统1包括容纳熔融状态的沥青的反应釜101，反应釜 101位于加热炉102中以通过加热炉102加热内部的沥青至试验温度；

反应釜101内具有搅拌装置103；

沥青烟气发生系统1的工艺上游端连接有干燥气体供给系统4，干燥气体供给系统4通过供给管路向反应釜101内部输送干燥气体；

沥青烟气收集装置2内按照工艺流程布置有多组吸附装置203，且多组吸附装置203串联；

排空装置3与吸附装置203连通以处理尾气。

具体的，本实施例公开了一种沥青高温烟气收集检测装置，其主要包括沥青烟气发生系统1、沥青烟气收集装置2和排空装置3。同时，本实施例在沥青烟气发生系统1的工艺上游端连接了干燥气体供给系统4，根据实验的进度向沥青烟气发生系统1内输送干燥气体以辅助输送烟气、并且可以吹扫系统管路。

沥青烟气收集装置2内按照工艺流程布置有多组吸附装置203，且多组吸附装置203串联；通过吸附装置203吸附烟气，并侧梁吸附装置203 增加的重量，以检测出烟气的量。

优选的，本实施例的反应釜101内部形成为反应腔；

待反应的沥青通过烘箱加热至熔融状态后投放至反应釜101内；

反应釜101为单釜反应式，反应釜101的原料沥青处理量为2～5Kg，反应釜101的操作温度为120～250℃。

设计时，根据熔融沥青的投入要求，可以在反应釜101上端设计加样口，同时在加样口处配备密封盖，当沥青在烘箱加热至熔融状态后，首先称取沥青与容器总重量，从反应釜101盖顶上方设计的加样口处加入熔融的沥青，拧紧密封加样口，称量空容器重量以确定加入的沥青量。

优选的，本实施例的反应釜101通过吸附管路与沥青烟气收集装置2 连通；

吸附管路安装有去吸附阀门201，并通过去吸附阀门201控制吸附管路的开关。

本实施例的反应釜101的加热温度由智能温度控制器203控制，装置加热及搅拌电机的启停由PLC控制，也可以在计算机上进行操作。在计算机上可以看到温度变化情况，可以任意改变反应釜温度。

优选的，本实施例的干燥气体供给系统4包括：

氮气供给设备401；

连接氮气供给设备401和反应釜101的供给管路；

供给管路上安装有流量计402和至少一个压力表403。

其中，上述的供给管路的输出端延伸至反应釜101的内部；

供给管路的氮气输入流量为1～2L/min；

供给管路的输出端具有氮气输出管部404；

氮气输出管部404包括：

与供给管路连通的主管部40401；以及

与主管部40401连通、并呈环形结构的出气管部40402，出气管部40402 的下部沿其周向开设有多个出气孔40403；

干燥气体供给系统4的氮气通过出气孔40403输送至反应釜101内。

本实施例的氮气输出管部404的出气孔40403为六个，且六个出气孔 40403位于出气管部40402的底部，可以防止沥青阻塞管线。

本实施例的干燥气体供给系统4在反应时向反应釜101内输送干燥的氮气，通过流量计402和压力表403实时监控氮气的输送数据。

检测时，开启设备电源，将系统加热温度设定为163℃，开启搅拌系统(本实施例涉及的搅拌系统可以选用现有技术中常规的搅拌器，没有特别要求)，设定搅拌速度为60r/min，待沥青升温至163℃，停留10分钟。将搅拌速度调整为120r/min。开启氮气阀门以1-2L/min的流速向反应釜101 中通入氮气，同时打开装置去吸附装置203的阀门，开始吸附收集沥青烟气。吸附完成后，称量各吸附剂增加的质量，计算沥青烟气量。

优选的，本实施例的沥青烟气收集装置2包括：

装置本体，装置本体内填充有冷冻剂201；以及

多组吸附装置203；

多组吸附装置203通过吸附管路彼此连通，且吸附装置203内填充有吸附剂。本实施例的吸附剂采用液态吸附剂和固态吸附剂结合的方式，分别为纤维滤筒和环己烷，更为具体的是：

吸附装置203内的吸附剂呈层状结构分布；

本实施例的吸附装置内的吸附剂按照一层聚丙烯纤维棉20301、一层纤维滤筒20302交替叠加摆放。

在上述技术方案中，本实用新型提供的一种沥青高温烟气收集测定装置，具有以下有益效果：

本实用新型的测定装置能在实验室模拟测定沥青在受热过程中的沥青烟气释放，进而分析、研究不同沥青在受热过程中产生的沥青烟气变化以及某种沥青随温度变化而产生的烟气变化的规律，可以帮助道路建设者更好地解决交通环境问题。

本实用新型的^测定装置系统整体新颖、通过加热炉102加热保证满足熔融状态沥青的反应温度，利用多组串联的吸附装置203吸收产生的烟气以得到烟气的产生量的数据，整体通过计算机控制，保证测量的数据准备，可以为科研人员提供精准的研究数据。

以上只通过说明的方式描述了本实用新型的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本实用新型权利要求保护范围的限制。

Claims (8)

1.沥青高温烟气收集测定装置，其特征在于，该测定装置包括：

沥青烟气发生系统(1)；

位于所述沥青烟气发生系统(1)工艺下游的沥青烟气收集装置(2)；以及

位于工艺下游端的排空装置(3)；

所述沥青烟气发生系统(1)包括容纳熔融状态的沥青的反应釜(101)，所述反应釜(101)位于加热炉(102)中以通过所述加热炉(102)加热内部的沥青至试验温度；

所述反应釜(101)内具有搅拌装置(103)；

所述沥青烟气发生系统(1)的工艺上游端连接有干燥气体供给系统(4)，所述干燥气体供给系统(4)通过供给管路向所述反应釜(101)内部输送干燥气体；

所述沥青烟气收集装置(2)内按照工艺流程布置有多组吸附装置(203)，且多组所述吸附装置(203)串联；

所述排空装置(3)与所述吸附装置(203)连通以处理尾气。

2.根据权利要求1所述的沥青高温烟气收集测定装置，其特征在于，所述反应釜(101)内部形成为反应腔；

待反应的沥青通过烘箱加热至熔融状态后投放至所述反应釜(101)内；

所述反应釜(101)为单釜反应式，所述反应釜(101)的原料沥青处理量为2～5Kg，所述反应釜(101)的操作温度为120～250℃。

3.根据权利要求2所述的沥青高温烟气收集测定装置，其特征在于，所述反应釜(101)通过吸附管路与所述沥青烟气收集装置(2)连通；

所述吸附管路安装有去吸附阀门(201)，并通过所述去吸附阀门(201)控制所述吸附管路的开关。

4.根据权利要求1所述的沥青高温烟气收集测定装置，其特征在于，所述干燥气体供给系统(4)包括：

氮气供给设备(401)；

连接所述氮气供给设备(401)和所述反应釜(101)的所述供给管路；

所述供给管路上安装有流量计(402)和至少一个压力表(403)。

5.根据权利要求4所述的沥青高温烟气收集测定装置，其特征在于，所述供给管路的输出端延伸至所述反应釜(101)的内部；

所述供给管路的氮气输入流量为1～2L/min；

所述供给管路的输出端具有氮气输出管部(404)；

所述氮气输出管部(404)包括：

与所述供给管路连通的主管部(40401)；以及

与所述主管部(40401)连通、并呈环形结构的出气管部(40402)，所述出气管部(40402)的下部沿其周向开设有多个出气孔(40403)；

所述干燥气体供给系统(4)的氮气通过所述出气孔(40403)输送至所述反应釜(101)内。

6.根据权利要求1所述的沥青高温烟气收集测定装置，其特征在于，所述沥青烟气收集装置(2)包括：

装置本体，所述装置本体内填充有冷冻剂(202)；以及

多组所述吸附装置(203)；

多组所述吸附装置(203)通过吸附管路彼此连通，且所述吸附装置(203)内填充有吸附剂。

7.根据权利要求6所述的沥青高温烟气收集测定装置，其特征在于，所述吸附装置(203)内的吸附剂呈层状结构分布；

所述吸附装置(203)内的吸附剂按照一层聚丙烯纤维棉(20301)、一层纤维滤筒(20302)交替叠加摆放。

8.根据权利要求6所述的沥青高温烟气收集测定装置，其特征在于，所述排空装置(3)通过排空管道与工艺下游端的一个所述吸附装置(203)连通以接收尾气。

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