本实用新型涉及废气处理领域，尤其涉及一种沥青烟气的处理装置。
背景技术：
液态沥青装车过程中，由于装车口密封不严，在装车口处会产生大量的沥青烟气，所产生的沥青烟气中除了含有HCL、CO2、SO2、NOX等通常的大气污染物以外，还有直径为0.1μm～1μm的焦油颗粒和毒性大的物质。通过测定发现，沥青烟气中所含多环芳烃，对人体危害很大，沥青的烟气和微粒粉尘可通过呼吸道和皮肤进入人体，人体摄入过量，会引起中毒，皮肤过敏、视力模糊、胸闷、头疼等症状，长期接触沥青烟气易诱发癌症。因此，采取一定的措施解决沥青烟气对周边环境带来污染的问题，改善操作人员现场的工作环境。
公开号为CN105561707A专利文件中公开了一种改性沥青烟气处理装置，包括沥青烟气管路和填料塔，沥青烟气管路设有离心风机，沥青烟气管路的一端连通填料塔的侧部靠近底部的位置，填料塔的侧部靠近底部的位置还连接循环水管路，循环水管路设有循环水泵，循环水管路的另一端通入所述填料塔的侧部靠近顶部的位置，并在填料塔内设置喷淋装置，填料塔在所述喷淋装置下方设有填料层。沥青烟气从填料塔的下部通入，循环水管路通过喷淋塔上部的喷淋装置向下进行碱液喷洒，填料层增加了烟气和碱液的接触面积，沥青烟气中的粉尘及焦油细雾被有效去除，排放的沥青烟气满足我国的大气环境标准。但是，该专利处理沥青烟气的过程中需要使用大量的水资源，造成水资源的浪费。
技术实现要素：
针对现有技术之不足，本实用新型提供了一种沥青烟气的处理装置。所述沥青烟气的处理装置可以包括由抽气管道依次连接的用于去除油烟的油烟分离器、用于去除多环芳烃的等离子处理器和用于去除粉尘的集尘器。其中，所述集尘器至少包括集尘容器、设置在集尘容器内的开有若干通孔的孔板和通过穿插方式安装在所述若干通孔中的若干陶瓷过滤管。所述集尘器的上游端口设置在集尘容器的中部偏下位置，所述集尘器的下游端口设置在集尘容器的中部偏上位置。本实用新型通过干式陶瓷过滤管去除粉尘，能够有效的节约水资源。
根据一个优选实施方式，，所述陶瓷过滤管可以包括中空的管体和设置在所述管体一端的法兰，所述管体贯穿所述孔板且由所述法兰在地心引力的作用下抵靠在所述孔板上从而实现所述陶瓷过滤管的固定。
根据一个优选实施方式，所述管体与所述法兰之间可以为可拆卸连接。
根据一个优选实施方式，所述孔板可以按照卡合的方式可拆卸连接于所述集尘容器，且卡合连接点位于所述集尘容器的中部偏上位置。
根据一个优选实施方式，所述集尘器还可以包括第一转轴、第一轴承和驱动所述第一转轴的第一驱动装置，所述第一转轴一端通过第一轴承固定在所述集尘容器顶部，另一端以贯穿所述孔板和所述集尘容器的底板的方式连接于所述第一驱动装置，所述孔板固定连接于所述第一转轴。
根据一个优选实施方式，所述油烟分离器的上游端口和第一管道连接，所述油烟分离器的下游出气端口可以通过第二管道与所述等离子处理器的上游端口连接，所述等离子处理器的下游端口可以通过第三管道与所述集尘器的上游端口连接，所述集尘器的下游端口通过第四管道与烟道连接。
根据一个优选实施方式，所述油烟分离器可以包括塔体、油烟分离装置和塔孔板。所述塔体的中部偏下位置可以设置有进气口和排油口，所述塔体的顶部可以设有排气口，所述塔体的靠近所述排气口的位置可以设置有塔孔板。所述塔孔板与塔体的底部之间可以设有所述油烟分离装置，所述油烟分离装置可以包括第二转轴、轮环、第二轴承和驱动所述第二转轴的第二驱动装置，所述第二转轴一端通过第二轴承固定在所述塔孔板上，另一端以贯穿所述塔体的底板的方式连接于所述第二驱动装置，所述轮环上安装有由若干上辐条和若干下辐条构成的复合分离层网盘。
根据一个优选实施方式，所述等离子处理器可以包括箱体、第一导电板、第二导电板和绝缘体，所述箱体的一端设有进气口，所述箱体的另一端可以设有排气口，所述箱体内部可以设有所述第一导电板、第二导电板和绝缘体构成的单元体，所述第一导电板和第二导电板呈栅格结构且相间设置并且所述第一导电板和第二导电板之间通过所述绝缘体分隔而形成放电间隙，所述第一导电板和所述第二导电板中的一个电连接于供电电压大于等于1.5万伏的交流电源的火线，所述第一导电板和所述第二导电板中的另一个电连接于交流电源的零线并接地。所述等离子处理器的工作原理如下：等离子体是继固态、液态、气态之后的物质的第四态，当外加电压达到气体的着火电压时，气体被击穿，产生包括电子、各种离子、原子和自由基在内的混合体。等离子体降解污染物是利用这些高能电子、自由基等活性粒子和沥青烟气中的污染物作用，使污染物分子在极短的时间内发生分解，并发生后续的各种反应以达到分解污染物的目的。
根据一个优选实施方式，所述沥青烟气的处理装置还可以包括装有氨气的气体容器、装有粉状的碳酸氢钠的粉料集尘容器、磨粉机和分级器。所述分级机可以通过第五管道连接于所述第三管道，所述第五管道可以包括设置有第一阀门的主管道、与所述主管道连通的第一分管道和带有第二阀门的第二分管道，所述第二分管道与所述分级机连接，所述主管道与所述第三管道连接且连接点位于所述第三风机和所述集尘器之间。所述第一分管道上设有第三阀门且其一端与所述气体容器连接，所述气体容器远离所述第三阀门的一端通过设置有第四阀门的第六管道与第四风机连接，所述分级机远离第二分管道的一端通过第七管道与所述磨粉机连接，所述磨粉机远离所述第七管道的一端通过设置有第五阀门的第八管道与所述粉料容器连接。本实用新型通过粉状的碳酸氢钠和氨气去除酸性气体，相比于碱液喷淋去除酸性气体的方式能够进一步的节约水资源。
根据一个优选实施方式，所述管体可以由若干陶瓷纤维构成，所述若干陶瓷纤维彼此之间可以通过粘着剂粘接而构成疏松多孔的管体，所述管体的表面可以设有触媒。优选地，此触媒例如是V2O5-WO3、TiO2-ZrO2和Fe-TiO2中的至少一种，能够催化氨气与氮氧化物的反应。
本实用新型至少具有以下有益技术效果：
(1)本实用新型能够通过陶瓷过滤管以节约水资源的方式有效地降低沥青烟气中的粉尘含量；
(2)本实用新型能够有效地降低沥青烟气中氯化氢、二氧化硫、氮氧化物、油烟和多环芳烃等成分的含量。
附图说明
图1是本实用新型优选的一种沥青烟气的处理装置的结构示意图；
图2是本实用新型优选的一种沥青烟气的处理装置的各模块连接关系示意图；
图3是集尘器的一个优选实施方式结构示意图；
图4是轮环的一个优选实施方式的俯视示意图；
图5是孔板的一个优选实施方式的俯视示意图；和
图6是第一导电板、绝缘体和第二导电板的一个优选实施方式的结构示意图。
附图标记列表
3：粉料容器4：油烟分离器 5：等离子处理器
6：集尘器7：气体容器 8：磨粉机
9：分级机10：烟道11：第一管道
12：第二管道 13：第三管道14：第四管道
15：第五管道 15a：主管道 15b：第一分管道
15c：第二分管道16：第六管道17：第七管道
18：第八管道 21：第一风机22：第二风机
23：第三风机 24：第四风机31：第一阀门
32：第二阀门 33：第三阀门34：第四阀门
35：第五阀门 36：第六阀门40：第二驱动装置
42：第二轴承 43：塔体44：塔孔板
45：油烟分离装置 46：第二转轴47：上辐条
48：轮环 49：下辐条51：第一导电板
52：绝缘体 53：第二导电板54：箱体
55：交流电源 61：孔板62：法兰
63：陶瓷过滤管 64：管体65：集尘容器
66：第一转轴 67：第一轴承68：第一驱动装置
具体实施方式
下面结合附图1、2、3、4、5、6进行详细说明。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
为了便于图片的放置，说明书附图中将图1进行了旋转，所以图1所示的方位并不是实际的安装方位。实际上，图1的右侧为上方，图1的左侧为下方。
根据一个优选实施方式，本实用新型提供了一种沥青烟气的处理装置，可以包括油烟分离器4、等离子处理器5和集尘器6。其中，油烟分离器4、等离子处理器5和集尘器6可以由抽气管道依次连接。并且油烟分离器4可以用于去除油烟，等离子处理器5可以用于去除多环芳烃，集尘器6可以用于去除粉尘。其中，集尘器6可以包括集尘容器65、孔板61和若干陶瓷过滤管63。孔板61上开有若干通孔。若干陶瓷过滤管63可以通过穿插方式安装在若干通孔中的。集尘器6的上游端口可以设置在集尘容器65的中部偏下位置，集尘器6的下游端口可以设置在集尘容器65的中部偏上位置。
根据一个优选实施方式，陶瓷过滤管63可以包括中空的管体64和法兰。法兰62可以设置在管体64一端。管体64可以贯穿孔板61。法兰62 可以在地心引力的作用下抵靠在孔板61上从而实现陶瓷过滤管63的固定。优选地，管体64可以和孔板61可以通过胶水或螺栓进行进一步固定。孔板61上的用于贯穿管体64的通孔的孔径小于法兰62的直径。优选地，管体64本体自持支撑不需框架。优选地，陶瓷过滤管63在使用过程中会在沥青烟气流入的表面形成尘饼，此尘饼可防止粉尘进一步渗透到陶瓷过滤管中，同时提升过滤的效率，此尘饼还可使触媒免受重金属砷、硒及汞之毒化。
根据一个优选实施方式，管体64与法兰62之间可以为可拆卸连接。
根据一个优选实施方式，孔板61可以按照卡合的方式可拆卸连接于集尘容器65。且卡合连接点位于集尘容器65的中部偏上位置。以图1为例，集尘容器65的内壁中部偏上位置可以设有供孔板61卡合的凹槽。优选地，集尘容器65的内壁可以设有多个不同高度的凹槽，以便于使得孔板61置于集尘容器65内不同高度，达到使陶瓷过滤管63拥有更好的过滤效果。
根据一个优选实施方式，集尘器6还可以包括第一转轴66、第一轴承 67和第一驱动装置68。第一驱动装置68用于驱动第一转轴66。第一转轴 66一端可以通过第一轴承67固定在集尘容器65顶部，另一端以贯穿孔板 61和集尘容器65的底板的方式连接于第一驱动装置68。孔板61固定连接于第一转轴66。优选地，孔板61可以通过焊接连接至第一转轴66。以图 3为例，在第一驱动装置68的驱动下，第一转轴66可以带动孔板61围绕第一转轴66转动。优选地，孔板61可以通过焊接固定连接于第一转轴66。此集尘器6的设置方法避免了靠近烟气进口的陶瓷过滤管63的使用率更高而远离烟气进口的陶瓷过滤管63使用率更低的缺陷，最终使得所有的陶瓷过滤管63拥有相同的使用率，提高了集尘器6的过滤效率。
根据一个优选实施方式，油烟分离器4的上游端口可以和第一管道11 连接。油烟分离器4的下游出气端口可以通过第二管道12与等离子处理器 5的上游端口连接。等离子处理器5的下游端口可以通过第三管道13与集尘器6的上游端口连接。集尘器6的下游端口通过第四管道14与烟道10 连接。
根据一个优选实施方式，油烟分离器4可以包括塔体43、油烟分离装置45和塔孔板44。塔体43的上游端口和排油口可以设置在塔体43的中部偏下位置。塔体43的下游端口可以设置在顶部。靠近塔体43的下游端口的位置可以设置有和塔体43可拆卸连接的塔孔板44。塔孔板44与塔体 43的底部之间可以设有油烟分离装置45。油烟分离装置45可以包括第二转轴46、轮环48、第二轴承42和驱动第二转轴46的第二驱动装置40。第二转轴46一端通过第二轴承42固定在塔孔板44上，另一端以贯穿塔体 43的底板的方式连接于第二驱动装置40。轮环48上安装有由若干上辐条 47和若干下辐条49构成的复合分离层网盘。优选地，为取得更好的分离净化效果，可在第二转轴46上设置多个复合分离层网盘来更高效地去除沥青烟气中的油烟。优选地，可以提高第二驱动装置40的转速使得沥青烟气中的油烟更加快速地以油珠的方式积聚在辐条47上。优选地，上辐条47和下辐条49可以采用亲油性的金属材料，例如铜。优选地，可以通过增大上辐条47和下辐条49的表面粗糙度来增大上辐条47和下辐条49对油的粘附力。
根据一个优选实施方式，等离子处理器5可以包括箱体54、第一导电板51、第二导电板53和绝缘体52。箱体54的一端可以设有进气口，箱体 54的另一端可以设有排气口。箱体54内部可以设有第一导电板51、第二导电板53和绝缘体52构成的单元体。第一导电板51和第二导电板53可以呈栅格结构且相间设置并且第一导电板51和第二导电板53之间通过绝缘体52分隔而形成放电间隙。第一导电板51和所述第二导电板53中的一个可以电连接于供电电压大于等于1.5万伏的交流电源55的火线，第一导电板51和第二导电板53中的另一个可以电连接于交流电源的零线并接地。比如，第一导电板51可以接入1.5万伏或高于1.5万伏的交流电源的火线，第二导电板53可以接入1.5万伏或高于1.5万伏的交流电源的零线并接地。等离子处理器5的工作原理如下：等离子体是继固态、液态、气态之后的物质的第四态，当外加电压达到气体的着火电压时，气体被击穿，产生包括电子、各种离子、原子和自由基在内的混合体。等离子体降解污染物是利用这些高能电子、自由基等活性粒子和沥青烟气中的污染物作用，使污染物分子在极短的时间内发生分解，并发生后续的各种反应以达到分解污染物的目的。优选地，该1.5万伏或高于1.5万伏的交流电源可以是交流高压发生器，现在市面上已经有许多成熟的交流高压发生器产品，此处不作进一步地叙述。优选地，在等离子处理器5中，等离子处理器5通电后会形成一个高压电场，空气中的氧气和水分在高能电子的作用下也可产生大量的新生态氢、臭氧和羟基氧等活性基团构成等离子体。等离子体以每秒800万次-5000万次的速度反复轰击沥青烟气中的苯系物等成分，使得苯系物等成分分子键断裂，分子被分解成高能电子。沥青烟气中的多环芳烃等成分与这些具有较高能量的活性基团发生反应，最终转化为CO2和H2O等物质。优选地，沥青烟气的进气速度可以是10000m3/h。优选地，可以增高高压电场的电压使得等离子处理器5产生能量更高的高能电子，来提高其的处理能力。优选地，等离子处理器5还可以处理沥青烟气中含硫的化合物、含氮的化合物、苯系物和脂类等成分。
根据一个优选实施方式，沥青烟气的处理装置还可以包括装有氨气的气体容器7、装有粉状的碳酸氢钠的粉料集尘容器3、磨粉机8和分级器9。分级机9可以通过第五管道15连接于第三管道13，第五管道15可以包括设置有第一阀门31的主管道15a、与主管道15a连通的第一分管道15b和带有第二阀门32的第二分管道15c，第二分管道15c与分级机9连接。主管道15a与第三管道13连接且连接点位于第三风机23和集尘器6之间。第一分管道15b上可以设有第三阀门33且其一端与气体容器7连接，气体容器7远离第三阀门33的一端通过设置有第四阀门34的第六管道16与第四风机24连接，分级机9远离第二分管道15c的一端通过第七管道17与磨粉机8连接，磨粉机8远离第七管道17的一端可以通过设置有第五阀门 35的第八管道18与粉料容器3连接。气体容器7内可以装有氨气、粉料容器3内可以装有粉状的碳酸氢钠。优选地，分级机9内可以设有特定网目大小的筛网。
根据一个优选实施方式，管体64可以由若干陶瓷纤维构成。所述若干陶瓷纤维彼此之间可以通过粘着剂粘接而构成疏松多孔的管体64。管体64 的表面可以设有触媒优选地，陶瓷纤维的直径可以是2-3微米。优选地，此触媒例如是V2O5-WO3、TiO2-ZrO2和Fe-TiO2中的至少一种，能够催化氨气与氮氧化物的反应。优选地，触媒平均分配在管体64上，更有助于催化效果的提升。优选地，此陶瓷纤维可耐高温并且不受热胀冷缩的影响而断裂，且不易与化学物质起化学反应。优选地，沥青烟气经此集尘器6处理后，粉尘可以少于5mg/m3。
为了便于理解，下面给出本实用新型的一种沥青烟气处理装置的一个优选实施方式的工作原理。
沥青烟气中含有油烟、粉尘、酸性气体和多环芳烃等成分。沥青烟气在第一风机21的作用下通过第一管道11从塔体43下方的进气口进入油烟分离器4内，穿过油烟分离装置45，沥青烟气遇到高速旋转的上辐条47和下辐条49时发生油珠积聚过程，油珠在油烟分离装置45的离心力的作用下向外甩出，沿油烟分离器塔体43内壁向下流动通过排油口排出，分离后的沥青烟气穿过所述塔孔板44通过排气口排出进入第二管道12。沥青烟气在第二风机22的作用下通过第二管道12进入等离子处理器5。在等离子处理器5中，介质阻挡放电过程，电子从电场中获得能量，通过碰撞将能量转化为沥青烟气的内能或动能，这些获得能量的分子被激发或发生电离形成活性基团，同时空气中的氧气和水分在高能电子的作用下也可产生大量的新生态氢、臭氧和羟基氧等活性基团，这些活性基团相互碰撞后便引发了一系列复杂的物理、化学反应。从等离子体的活性基团组成可以看出，等离子体内部富含极高化学活性的粒子，如电子、离子、自由基和激发态分子等。沥青烟气中的多环芳烃等烃累有机物与这些具有较高能量的活性基团发生反应，最终转化为CO2和H2O等物质，被处理后沥青烟气然后进入到第三管道13中。粉料容器3中装有粉体状的碳酸氢钠，气体容器7中装有氨气，打开第五阀门35后，碳酸氢钠通过第八管道18进入磨粉机8，磨粉机8对粉体状的碳酸氢钠进行研磨使其形成更小粒径的粉体，更小粒径的碳酸氢钠粉体然后通过第七管道17进入分级机9，内含有特定网目大小的筛网的分级机9对更小粒径的碳酸氢钠粉体进行进一步的筛选形成碳酸氢钠粉末，打开第二阀门32、第三阀门33和第四阀门34，气体容器7中的氨气在第四风机24 的作用下产生高速氨气流并与进入第五管道15的碳酸氢钠粉末混合形成高速粉体流，在第一阀门31打开的情况下高速粉体流进入第三管道13并与第三管道13中的沥青烟气发生反应，沥青烟气中的氯化氢与碳酸氢钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳，沥青烟气中二氧化硫与碳酸氢钠反应生成硫酸钠、硫酸氢化钠、水和二氧化碳，沥青烟气中的氮氧化物与氨气反应生成氮气和水。然后沥青烟气通过第三管道13在第三风机23的作用下被输送进集尘器6，以图1为例，集尘器6中的陶瓷过滤管63过滤、截留掉沥青烟气中直径更小的粉尘，并且陶瓷过滤管63外表面上的触媒可以催化沥青烟气中氮氧化物与氨气的反应使得此反应进行地更加高效。优选地，集尘器6 还可以设置成另一种形式，以图3为例，集尘器6中的第一驱动装置68驱动第一转轴66，继而带动孔板61和陶瓷过滤管63绕第一转轴66旋转。避免了靠近烟气进口的陶瓷过滤管63的使用率更高而远离烟气进口的陶瓷过滤管63使用率更低的缺陷，最终提高集尘器6的过滤效率。在第六阀门 36打开的情况下，从集尘器6出来的气体通过第四管道14进入烟道10，烟道10中的鼓风机将被处理后的沥青烟气排入高空。优选地，沥青烟气依次通过此处理装置的油烟分离器4、等离子处理器5和集尘器6，并与管道中的碳酸氢钠粉末和氨气发生反应，最终有效地分离了沥青烟气中的有害成分。优选地，被处理后的沥青烟气含有氮气、二氧化碳、水、氧气以及国家排放标准以下的氯化氢、二氧化硫、氮氧化物、油烟、粉尘和多环芳烃。
如本文所用的词语“模块”描述任一种硬件、软件或软硬件组合，其能够执行与“模块”相关联的功能。
需要注意的是，上述具体实施例是示例性的，本领域技术人员可以在本实用新型公开内容的启发下想出各种解决方案，而这些解决方案也都属于本实用新型的公开范围并落入本实用新型的保护范围之内。本领域技术人员应该明白，本实用新型说明书及其附图均为说明性而并非构成对权利要求的限制。本实用新型的保护范围由权利要求及其等同物限定。