一种道路施工沥青加热减碳装置的制作方法

本实用新型属于沥青加热装置，具体涉及一种道路施工沥青加热减碳装置。

背景技术：

当前，能源紧张和大气污染是人类共同面临的两大严峻挑战，再过去几十年内地表温度升高近0.74℃，而延续这一发展趋势，到2030年，该数据将增长至6℃。由温室气体产生的温室效应，导致全球气候异常上升，引发诸如洪涝、气候反常、土地沙化等大气自然灾害。我国作为《联合国气候变化框架公约》的缔约国，未来将承担巨额降低二氧化碳排放量的任务。我国沥青路面材料基本上都采用传统的热拌沥青混合料，出料温度高达150℃～180℃，不仅要消耗大量的能源，而且在生产和施工的过程中还会排放出大量的二氧化碳。因此，如何有效、低成本的降低碳排放成了当今公路施工研究的重要问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种道路施工沥青加热减碳装置，本实用新型能够降低公路工程施工过程中的二氧化碳排放。

为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种道路施工沥青加热减碳装置，包括沥青加热罐，沥青加热罐内部为双层腔体，沥青加热罐的外层腔体连通于加热锅炉，沥青加热罐内层腔体内设有热换器，热换器内部为空腔结构，热换器的两端分别设有进气口和出气口；加热锅炉上端设有废气出口，加热锅炉的废气出口通过废气导管连接有过滤器，过滤器通过导管与热换器的进气口连接，热换器的出气口连接有第 一气泵，第一气泵的一端连接有碳捕捉器，碳捕捉器内设有倾斜设置的半透膜，碳捕捉器内膜左侧腔体上设有左进口和左出口，碳捕捉器内膜右侧腔体上设有右出口，碳捕捉器上左进口与气泵的一端连接，碳捕捉器上左出口连接有二次处理器，二次处理器一端与大气连通，碳捕捉器上右出口与第二气泵一端连接，第二气泵另一端连接于气液分离塔一端，气液分离塔的另一端连接有精馏塔。

进一步的，沥青加热罐的外层腔体上设有加热罐进口和加热罐出口，加热锅炉上设有分别与沥青加热罐的外层腔体设有进口和出口连接的锅炉出口和锅炉进口。

进一步的，沥青加热罐上端设有沥青导入口，沥青导入口与沥青加热罐内层腔体相连通，沥青加热罐下端设有沥青导出管。

进一步的于，热换器两端可旋转安装在沥青加热罐内，热换器上设有螺旋形扇叶。

进一步的，其中过滤器包括过滤器外壳，过滤器外壳上端设有进气管，过滤器外壳内设有与进气管相连通过滤室，过滤室内设有螺旋扇叶状的过滤网，过滤室外侧为外侧排气通道，过滤室通过过滤网与外侧排气通道相连通，过滤器外壳下端设有排气管，外侧排气通道与排气管相连通。

进一步的，其中进气管下端连接有多个过滤室，多个过滤室依次叠加置于过滤器外壳内。

进一步的，加热锅炉的废气出口通过废气导管与过滤器的进气管连接。

进一步的，排气管外侧设有传动轴，过滤网固定在传动轴上。

进一步的，其中加热罐进口处、加热罐出口处、沥青导出管处、碳捕捉器上左出口处、碳捕捉器上右出口均设有控制阀门。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果：

本实用新型一种道路施工沥青加热减碳装置，包括沥青加热罐，沥青加 热罐内部为双层腔体，沥青加热罐的外层腔体连通于加热锅炉，沥青加热罐内层腔体内设有热换器，热换器内部为空腔结构，热换器的两端分别设有进气口和出气口；加热锅炉上端设有废气出口，加热锅炉的废气出口通过废气导管连接有过滤器，过滤器通过导管与热换器的进气口连接，热换器的出气口连接有第一气泵，第一气泵的一端连接有碳捕捉器，碳捕捉器内设有倾斜设置的半透膜，碳捕捉器内膜左侧腔体上设有左进口和左出口，碳捕捉器内膜右侧腔体上设有右出口，碳捕捉器上左进口与气泵的一端连接，碳捕捉器上左出口连接有二次处理器，二次处理器一端与大气连通，碳捕捉器上右出口与第二气泵一端连接，第二气泵另一端连接于气液分离塔一端，气液分离塔的另一端连接有精馏塔；将加热导热油的锅炉产生的废气导入过滤器，将废气中的烟尘等细小颗粒、硫化物以及水蒸气过滤，过滤后气体进入加热罐内的换热器，通过换热器的螺旋形换热板将热量传给加热管内的沥青，进行预加热；换热器连接气泵，通过气泵产生的抽吸理将气体导入碳捕捉装置，碳捕捉装置内部设有碳分离半透膜；碳分离半透膜前积累大量的气体，80％的二氧化碳通过半透膜进入右腔体，通过后面设置的气泵抽取压入气液分离室进行二氧化碳液化，随后将液化的二氧化碳导入精馏室，进行精馏，碳捕捉装置左侧腔体内处理过的气体将通过导气管进入二次处理器，二次处理器内装有固态吸附剂，对废气中残存的二氧化碳进行处理。经二次处理后的废气通过导管排入大气；本实用新型适用于公路施工沥青加热过程中产生的二氧化碳收集净化，本装置设备简单，能耗低，废气通过螺旋型换热器用于沥青的预加热与保温，可使沥青受热更均匀、延缓沥青老化，换热器转动可减少沥青淤积，设备运行稳定安全。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

图2为本实用新型热换器结构示意图。

图3为本实用新型过滤器结构示意图。

其中，1、加热锅炉；2、过滤器；3、热换器；4、第一气泵；5、二次处理器；6、气液分离塔；7、精馏塔；8、碳捕捉器；9、沥青导出管；10、控制阀门；11、沥青导入口；12、第二气泵；13、沥青加热罐；14、过滤网；16、过滤室；18、传动轴；19、过滤器进气管；20、过滤器外壳；21、外侧排气通道；22、排气管。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述：

如图1所示，一种道路施工沥青加热减碳装置，包括沥青加热罐13，沥青加热罐13内部为双层腔体，沥青加热罐13的外层腔体连通于加热锅炉1，沥青加热罐13的外层腔体上设有加热罐进口和加热罐出口，加热锅炉1上设有分别与沥青加热罐13的外层腔体设有进口和出口连接的锅炉出口和锅炉进口；沥青加热罐13内层腔体内设有热换器3，热换器3两端可旋转安装在沥青加热罐13内，热换器3上设有螺旋形扇叶，热换器3内部为空腔结构，热换器3的两端分别设有进气口和出气口；沥青加热罐13内层腔体与热换器3外侧之间形成沥青加热腔；沥青加热罐13上端设有沥青导入口11，沥青导入口11与沥青加热罐13内层腔体相连通，沥青加热罐13下端设有沥青导出管9；

加热锅炉1上端设有废气出口，加热锅炉1的废气出口通过废气导管连接有过滤器2，过滤器2通过导管与热换器3的进气口连接，热换器3的出气口连接有第一气泵4，第一气泵4的一端连接有碳捕捉器8，碳捕捉器8内设有倾斜设置的半透膜，碳捕捉器8内膜左侧腔体上设有左进口和左出口，碳捕捉器8内膜右侧腔体上设有右出口，碳捕捉器8上左进口与气泵4的一端连接，碳捕捉器8上左出口连接有二次处理器5，二次处理器5一端与大气连通，碳捕捉器8上右出口与第二气泵12一端连接，第二气泵12另一端 连接于气液分离塔6一端，气液分离塔6的另一端连接有精馏塔7；

其中加热罐进口处、加热罐出口处、沥青导出管9处、碳捕捉器8上左出口处、碳捕捉器8上右出口均设有控制阀门10；

其中过滤器2包括过滤器外壳20，过滤器外壳20上端设有进气管19，过滤器外壳20内设有与进气管19相连通过滤室16，过滤室16内设有螺旋扇叶状的过滤网14，过滤室16外侧为外侧排气通道21，过滤室16通过过滤网14与外侧排气通道21相连通，过滤器外壳20下端设有排气管22，外侧排气通道21与排气管22相连通，其中进气管19下端连接有多个过滤室16，多个过滤室16依次叠加置于过滤器外壳20内；加热锅炉1的废气出口通过废气导管与过滤器2的进气管19连接，排气管22外侧设有传动轴18，过滤网14固定在传动轴18上。

下面结合附图对本实用新型的结构原理和使用步骤作进一步说明：

用于加热的锅炉1通过导管与沥青加热罐13外腔体相连接，通过锅炉加热导热油从而对加热罐13内的沥青进行加热，燃烧产生的废气通过废气导管进入过滤器2，废气经过滤器进气管19进入过滤器腔体内部，外置电机通过传动轴18带动过滤室16内的过滤网14转动，过滤网14上设置螺旋扇叶，废气受到过滤网14扇叶转动产生的吸引力快速穿过过滤网14进入外侧排气通道21，然后再通过排气管22排出过滤器2；废气进入加热罐13内部的换热器3，通过换热器3的螺旋形换热板将废气携带的热量传递给加热罐内部待加热的沥青，进行预加热和保温，换热器的螺旋形扇叶由加热罐13外部设置的电机带动可进行旋转，可使加热罐内的沥青受热更加均匀并且降低沥青淤积；经过换热器3的废气由后部设置的第一气泵4产生的抽吸力进入碳捕捉器8，碳捕捉器8内置的半透分离膜使80％二氧化碳气体通过半透膜汇集于碳捕捉器8右侧腔体，沉积的二氧化碳由第二气泵12吸入气液分离器6，气液分离器6中的二氧化碳密度不断增加使二氧化碳气体液化，液态的二氧 化碳在气液分离器6底部汇集，进入精馏器7进行进一步提纯，收集的二氧化碳可做工业生产等用途，碳捕捉器8左侧汇集的废气通过管道进入二次处理装置5，二次处理装置内部装有PSA固态吸附剂，对废气中的二氧化碳进行变压吸附，经过二次处理的废气达到环保要求，可直接排入大气。

本实用新型通过过滤器中扇叶形过滤网转动产生吸引力，替代额外的提供气体运动的动力装置降低了运行成本，旋转的过滤网使待过滤气体运动加速，提高了过滤效率和过滤质量；将本身含有较高热量的待处理废气通入加热器内，通过换热器的螺旋形换热板进行热量交换，对待加热沥青进行预加热和保温作用，节约了能源的消耗，并且区别于普通单一外部热源对沥青进行加热，增大了沥青的受热面积，降低了冷热沥青对出油量的影响；加热罐内换热器的螺旋形翼板可以旋转，从而降低了罐体内沥青的淤积；碳捕捉装置采用半透膜分离法对废气中的二氧化碳进行物理分离，半透膜倾斜设置，加大了工作面积，设备简单节能，高效的解决了道路工程施工过程中废气污染的问题。