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沥青搅拌设备沥青烟气净化处理的研究

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发表于 2021-7-23 15:29:20 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
沥青搅拌设备沥青烟气净化处理的研究

摘 要
在沥青加热升温、使用及储存的过程中,会在沥青搅拌设备、沥青储存罐口、搅拌缸放料口等处散发大量的沥青烟气。若沥青搅拌站沥青烟气得不到有效处理,既会恶化工作环境,又会污染周围大气环境,严重影响了工人的人身健康。因此,对沥青搅拌站沥青烟气进行净化治理,使其排放满足环保要求和健康要求,都是非常必要的。
关键词
沥青搅拌设备 | 沥青烟气净化处理
沥青烟气净化处理方案
沥青来源的不同,沥青烟气的组成及成份也不尽相同。沥青烟气的组成主要有沥青挥发组分凝结成的固体颗粒、液体颗粒及蒸气状态的有机物,其成份主要有多种有毒有害的有机物。固体颗粒主要以粉尘形态存在,蒸气状态的沥青烟气主要以0.1~1.0um的焦油细雾颗粒的形态存在。沥青烟气的净化处理就是将这些粉尘及颗粒等尽可能地捕捉,最终使沥青烟气排放符合环保要求。

目前沥青烟气处理的方法主要有吸收净化法、冷凝过滤法、吸附法、焚烧法、除尘过滤法、电捕法等6种。吸收净化法也称洗涤法,其原理就是使沥青烟气和碱性皂液直接接触,发生化学反应,以去除沥青烟气中的蒽、菲、芘等有害物,从而使沥青烟气得到净化。该方法简单实用,处理效果好,造价低,使用方便。

冷凝过滤法是让温度较高的沥青烟气通过冷却水进行冷凝,用以增加沥青烟气颗粒的粒径,进行沉淀过滤,从而达到净化沥青烟气的处理方法。该方法结构简单,处理效果一般。仅做为辅助手段。

吸附法是利用固体吸附剂表面张力对不同气体吸附能力不同,将沥青烟气中焦油颗粒进行吸附剥离,从而达到净化沥青烟气的处理方法。该方法结构简单,造价较低,但需经常更换吸附剂。

焚烧法就是将沥青烟气中的有毒有害物质进行燃烧,分解成二氧化碳和水,从而达到净化沥青烟气的处理方法。该方法对燃烧温度要求较高,对燃烧设备要求较高,投资较大。

除尘过滤法是利用引风机将沥青烟气通过烟道引入二级布袋除尘,对沥青烟气中的粉尘颗粒及焦油颗粒进行过滤,从而达到净化沥青烟气的处理方法。此方法处理效果较好,但是对过滤设备要求较高,设备投资较大。电捕法是利用高压静电捕捉沥青烟气焦油。该方法沥青烟气净化处理效果较好,但占地面积大,投资高,操作使用复杂。应用在沥青搅拌站中,还需单独设置净化处理设备,为此成本较高。

通过上述分析可知,只需单独研制冷凝过滤、吸收净化及吸附装置,并且充分利用沥青搅拌设备中的二级布袋除尘器和导热油炉,采取沥青烟气组合净化处理方式全方位对沥青烟气进行净化治理,便可使其排放满足环保要求。
沥青烟气净化处理工艺流程
采取冷凝过滤法、吸附净化法、吸附法、焚烧法及除尘过滤法等多种组合方式,对沥青烟气进行净化处理的具体工艺流程如下所述。

沥青储存罐口处沥青烟气净化处理工艺流程:沥青烟气收集→冷凝过滤→吸附净化洗涤→活性炭吸附→油炉焚烧。搅拌缸放料口处沥青烟气净化处理工艺流程:搅拌缸收尘罩→烟道→一级旋风除尘→二级布袋除尘→烟筒。

沥青烟气净化处理实施方案
沥青储罐口处烟气处理方案
沥青储罐口处烟气净化处理方案总体布置如图1所示。卧式沥青储罐及立式沥青储罐通气孔和沥青烟气收集管道相连接,在冷凝过滤吸附净化处理装置上的罗茨风机负压作用下,沥青烟气经收集管道进入冷凝过滤吸附净化处理装置,对沥青烟气进行冷凝过滤、吸附净化及活性炭吸附处理。经处理后的烟气经过冷凝过滤吸附净化处理装置后,再次被排入到沥青搅拌站导热油炉燃烧中进行燃烧。沥青烟气经过上述组合方式处理后,排放基本趋于零。

冷凝过滤吸附净化装置组成如图2所示。该装置集沥青烟气收集、冷凝过虑、吸附净化及吸附等沥青烟气处理方法于一身,具有结构简单、安装方便、易于操作、排放环保、成本低廉等特点,沥青烟气处理的废弃物可以再次利用,减少了二次污染,环保效果更好。

具体工作原理如下:罗茨风机5工作时产生的负压将沥青烟气从沥青储罐口处吸过来,通过沥青烟气收集管2及手动闸阀3进入沥青烟气粗滤器4,并将沥青烟气中较大颗粒状污染物过滤掉。初步过滤后的沥青烟气,经罗茨风机5以较大压力作用下,经过罗茨风机排出管6及7进入到消音器8中,消音器8对较大气体压力噪声进行消音处理。经消音处理后的沥青烟气在罗茨风机压力作用下,经过沥青烟气排气管9及喷管10排入到冷凝过滤吸附净化处理罐1中,并经过喷管10进入罐底部排出与罐内碱性皂液发生冷凝过滤及化学反应。

沥青烟气在冷凝过滤吸附净化处理罐1内与专用碱性皂液充分接触混合,并对沥青烟气进行冷凝过滤处理,沥青烟气中的焦油颗粒与液体接触降温冷凝后沉淀过滤。沥青烟气中的挥发物质中含有二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳等成分,这些混合物在罐内进一步发生酸碱中和反应,将一部分有害物质催化还原。处理完的烟气在罗茨风机的作用下,从碱性皂液液面排出后被排入到活性炭吸附罐11内。活性炭对于烟气中水蒸气夹杂着细雾颗粒等具有良好的吸附效果,可对后续沥青烟气处理起到良好效果。经过吸附的沥青烟气最后被排入到导热油炉进行燃烧,便可使沥青烟气的处理效果符合环保要求。
拌缸放料烟气处理方案
搅拌缸放料烟气处理方案如图3所示。沥青搅拌设备搅拌缸放料口安装收尘罩,用于将搅拌缸放料口进行半封闭。在收尘罩内安装有管道,管道与沥青搅拌设备一级旋风除尘相连。工作时烟筒引风机启动,对搅拌缸放料时产生的沥青烟气及粉尘进行收集。在经过烟道时,沥青烟气中的粉尘颗粒及焦油颗粒裹附结合,结合后的颗粒通过烟道排入到一级旋风除尘。较大的颗粒经一级旋风除尘过滤后被送入主搅拌楼,较小的粉尘颗粒及焦油颗粒通过一级旋风除尘被送入到二级布袋除尘器。利用二级除尘布袋过滤清除进行过滤净化处理,便可使搅拌缸放料口处沥青烟气得到净化处理。

烟气处理效果
上述沥青烟气处理方法集冷凝过滤、吸附净化、活性炭吸附、焚烧及除尘过滤处理方法于一身,改变了以住沥青烟气单一的处理方式。沥青烟气收集系统采用负压大且压力选择范围宽的罗茨风机,能很好地将沥青加工储存设备产生的沥青烟气进行收集。混合物在冷凝过滤罐内进行酸碱中和反应,催化还原一部分有害物质,沥青烟气处理效率高。所有烟气收集后经过冷凝过滤、吸附净化后,再经过活性炭吸附,处理效果良好。经吸附后的沥青烟气经过导热油炉燃烧器焚烧处理,最终趋于零排放。同时冷凝过滤罐内液体也可以用作乳化沥青乳化液补充液再次利用,从而减少了二次污染。按上述组合处理方式对沥青烟气净化处理后,以在线监测数据的方式评测沥青烟气排放效果,污染物综合排放符合《中华人民共和国大气污染综合排放标准》环保规范要求。

内容来源:沥青路面
共同点燃
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