改性沥青烟气发生及捕集装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及改性沥青烟气研究领域，具体的说是改性沥青烟气发生及捕集装置，用于实验室条件下获得具有代表性的改性沥青烟气，适用于橡胶改性沥青、热塑性树脂改性沥青、热塑性弹性体改性沥青等各种改性沥青材料的烟气发生和捕集。
【背景技术】
[0002]改性沥青材料因具有良好的高低温性能，提高了路面的耐磨耗能力和使用寿命而广泛应用于高级公路沥青路面的铺筑、道路维修养护、生产建筑防水用沥青卷材等方面。但是其在生产过程中易挥发组分会以烟雾形式迀移到空气中形成沥青烟气，这些沥青烟气中含有许多对人体有害的物质，包括16种主要的多环芳烃:萘，苊烯，2-溴萘，苊，芴，菲，葸，荧葸，芘，苯并芘，屈，苯并荧葸，苯并芘，茚苯[123-cd]芘，二苯并[a，h]葸，二萘嵌苯，这些有害物质不仅会通过皮肤接触或呼吸系统对人体产生危害，同时污染大气环境。
[0003]为此国内外已有学者对沥青烟气开展研究，但由于沥青烟气发生量较低，不易进行收集，影响研究工作的进行。目前研究人员自行设计的改性沥青烟气发生及捕集装置不够完善或十分复杂，导致难以收集到改性沥青烟气样品或收集到的样品缺乏代表性。目前常用的沥青烟气收集方法主要有两种:1.利用氮气将发生的沥青烟气直接吹入铝箔集气袋中，此方法会在沥青烟气中混入大量氮气，影响烟气分析结果的准确性；2.利用玻璃纤维材料和吸收瓶对烟气进行二级捕集，沥青烟气首先在真空栗的抽力作用下经过玻璃纤维材料过滤吸附和吸收瓶吸收富集，再对富集有沥青烟气的玻璃纤维进行抽提，对吸收液进行蒸发浓缩处理，最终得到含有沥青烟气的溶液，此操作复杂，过程繁琐，对操作人员实验技能要求较高，很容易引入人为误差。本实用新型正是针对目前沥青烟气发生及捕集过程存在的问题进行了改进优化，从而为实现便捷高效的收集改性沥青烟气样品提出了一种解决方案。
【发明内容】
[0004]为了实现改性沥青烟气的发生与捕集，本实用新型提供了改性沥青烟气发生及捕集装置。该装置目的是在实验室条件下，模拟改性沥青生产过程剪切分散作用及受热作用，便捷高效的获得具有代表性的改性沥青烟气样品，同时烟气捕集装置可实现对烟气样品高效捕集并保证样品的纯度。解决改性沥青烟气产生和捕集的技术问题。
[0005]本实用新型解决技术问题所采用的方案是:
[0006]氮气钢瓶通过减压阎和送气管与四口烧瓶相通。四口烧瓶上部设有第一端口、第二端口、第三端口和第四端口。四口烧瓶的第一端口与氮气钢瓶相通，第二端口为加料端口，第三端口内装有可调速搅拌器，第四端口与三通阀门、注射器及铝箔集气袋连通。在四口烧瓶的第三端口内装有热电偶，在四口烧瓶外侧底部装有电热套，热电偶和电热套及可调速搅拌器分别与加热控温器相连接。
[0007]本实用新型的有益效果
[0008]一是本实用新型装置可充分模拟改性沥青生产过程中的搅拌作用和受热作用，同时可对改性沥青烟气样品温度进行实时监测，确保了样品具有代表性。
[0009]二是本实用新型装置对烟气的捕集效果好，通过设计的捕集装置可将发生的烟气样品原样进行收集而无需使用吸收剂对烟气进行收集，提高了烟气样品捕集效率同时保证了烟气样品的纯度。
[0010]三是本实用新型装置通过调速器可对搅拌器剪切速率进行调控，通过温度传感器可对改性沥青烟气温度进行检测，从而可用于研究剪切作用及加热温度对改性沥青烟气的影响。
[0011]四是本实用新型装置设备易得，操作便捷，对操作人员无危害，十分适合用于实验室条件下制备改性沥青烟气样品。
[0012]本实用新型可为实验室条件下获得具有代袁性的改性沥青烟气样品提供一种便捷高效、环保健康的实验装置。它既能模拟现场生产条件制得具有代表性的沥青烟气，又能便捷高效的对制得的烟气样品进行收集，不危害操作人员的身体健康，适合于实验室操作，可显
[0013]著提高沥青烟气研究的可操作性和准确性。
【附图说明】
[0014]图1为本实用新型结构示意图。
[0015]图中:1.氮气钢瓶，2.减压阀，3.送气管，4.四口烧瓶，4.1.第一端口，4.2.第二端口，4.3.第三端口，4.4.第四端口，5.热电偶，6.电热套，7.加热控温器，8.可调速搅拌器，9.三通阀门，10.注射器，11铝箔集气袋。
【具体实施方式】
[0016]如图所示:
[0017]氮气钢瓶1通过减压阀2和送气管3与四口烧瓶4相通。
[0018]四口烧瓶上部设有第一端口 4.1、第二端口 4.2、第三端口 4.3和第四端口 4.4。
[0019]四口烧瓶的第一端口与氮气钢瓶相通，第二端口为加料端口，第三端口内装有可调速搅拌器8，第四端口与三通阀门9、注射器10及铝箔集气袋11连通。
[0020]在四口烧瓶的第三端口内装有热电偶5，在四口烧瓶外侧底部装有电热套6，热电偶和电热套及可调速搅拌器分别与加热控温器7相连接。
[0021]氮气钢瓶用于实验前吹扫管线，防止空气中02对实验结果产生影响，该侧端口还作为添加剂加入口。
[0022]通过热电偶监测改性沥青烟气的温度，同时控制电热套加热温度，保证烧瓶中的改性沥青在设定实验温度下充分受热。
[0023]可调速搅拌器根据需要转速可从0-3000 r/min变化，保证改性沥青添加剂在沥青中充分分散。
[0024]具体的操作过程:
[0025]首先将一定量的沥青于四口烧瓶中，约占烧瓶体积的60%，按所述方法连接装置。通氮气吹扫装置管线10 min，通过加热控温器控制温度为140°C，通过可调速搅拌器控制搅拌转速为1000 r/min，从四口烧瓶第二端口中加入改性沥青改性剂、相容剂、稳定剂的添加剂，加料结束后反应温度升至190°C，转速升至3000 r/min，在搅拌作用和受热作用下进行烟气发生，反应时间为5h。发生出来的改性沥青烟气经过四口烧瓶第四端口进入烟气捕集部分，对沥青烟气捕集时，首先旋转三通阀门接通出气口和注射器，拉动注射器活塞将烟气抽入注射器中，接着旋转三通阀门接通注射器和铝箔集气袋，推动注射器活塞将烟气样品注入铝箔集气袋中，当装置内抽至真空状态，即注射器活塞难以拉动时，烟气捕集工作完成，对沥青烟气的捕集率可达90%以上。
【主权项】
1.改性沥青烟气发生及捕集装置，其特征是: 氮气钢瓶(1)通过减压阀(2 )和送气管(3 )与四口烧瓶(4)相通； 四口烧瓶上部设有第一端口(4.1)、第二端口(4.2)、第三端口(4.3)和第四端口(4.4)； 四口烧瓶的第一端口与氮气钢瓶相通，第二端口为加料端口，第三端口内装有可调速搅拌器(8)，第四端口与三通阀门(9)、注射器(10)及铝箔集气袋(11)连通； 在四口烧瓶的第三端口内装有热电偶(5 )，在四口烧瓶外侧底部装有电热套(6 )，热电偶和电热 套及可调速搅拌器分别与加热控温器(7)相连接。
【专利摘要】本实用新型提出的是改性沥青烟气发生及捕集装置。氮气钢瓶通过减压阀和送气管与四口烧瓶相通。四口烧瓶上部设有第一端口、第二端口、第三端口和第四端口。四口烧瓶的第一端口与氮气钢瓶相通，第二端口为加料端口，第三端口内装有可调速搅拌器，第四端口与三通阀门、注射器及铝箔集气袋连通。在四口烧瓶的第三端口内装有热电偶，在四口烧瓶外侧底部装有电热套，热电偶和电热套及可调速搅拌器分别与加热控温器相连接。本实用新型装置可充分模拟改性沥青生产过程中的搅拌作用和受热作用，对改性沥青烟气样品温度进行实时监测，确保样品具有代表性。具有设备易得，操作便捷，对操作人员无危害，适宜作为制备改性沥青烟气样品的装置使用。
【IPC分类】G01N1/24, G01N1/28
【公开号】CN205015210
【申请号】CN201520795110
【发明人】蔡恩德, 陆井珍, 马琳, 鄂学英
【申请人】中国石油集团东北炼化工程有限公司葫芦岛设计院
【公开日】2016年2月3日
【申请日】2015年10月15日