一种抑烟沥青复配设计方法技术

本发明专利技术提供了一种抑烟沥青复配设计方法，属于道路工程技术领域。该抑烟沥青复配设计方法，根据确定的关键组分计算沥青烟气关键组分整体排放浓度指标与浓度抑制率指标；设计和初拟沥青烟气抑制剂的复配组合及各抑制剂掺量；验证抑烟沥青材料对沥青烟气关键组分实际抑制效果；基于沥青烟气关键组分整体排放浓度指标与浓度抑制率指标，结合沥青烟气关键组分对生态环境的负面影响，不断反馈优化抑烟沥青复配设计方案；确定最优抑烟沥青复配设计方案。本发明专利技术提供的设计方法，原则目标清晰、设计流程简单、考虑因素周全，可有效抑制沥青烟气及减少其生态环境负面影响。减少其生态环境负面影响。减少其生态环境负面影响。

【技术实现步骤摘要】
一种抑烟沥青复配设计方法


[0001]本专利技术涉及道路工程
，尤其涉及一种抑烟沥青复配设计方法，特别是一种实现沥青烟气关键组分减排控制的抑烟沥青复配设计方法。

技术介绍

[0002]沥青的加热或对其进行高温处理的过程中，会产生大量的沥青烟气。沥青烟气中含有大量的颗粒物、挥发性有机物、二氧化硫、氮氧化物等。这些物质会对周围环境造成不可逆转的伤害，烟气中一部分物质在被人体吸入后会引发咽炎、头疼、恶心干呕、肝脏肿大等一系列疾病，严重的情况可能会引起相应细胞癌变，危害身体健康。近年来，道路工程
尤其是沥青的生产、加工以及施工过程中承受着巨大的环保治理压力。因此，提供一种实现沥青烟气关键组分减排控制的抑烟沥青复配设计方法迫在眉睫。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，为解决目前道路工程领域沥青的生产、加工以及施工过程中产生大量烟气的技术问题，本专利技术提供了一种抑烟沥青复配设计方法，通过对沥青烟气关键组分浓度大幅减排、生态环境负面影响的有效控制，提高了沥青烟气抑制减排的实用性。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供了如下的技术方案：
[0005]一种抑烟沥青复配设计方法，包括如下步骤：
[0006]步骤1：标定普通沥青材料与掺入抑烟剂的改性沥青材料产生沥青烟气的各组分浓度，并确定沥青烟气关键组分；
[0007]步骤2：根据沥青烟气关键组分的浓度，计算沥青烟气关键组分整体排放浓度指标与浓度抑制率指标；
[0008]步骤3：设计和初拟沥青烟气抑制剂的复配组合及各抑制剂掺量；
[0009]步骤4：验证抑烟沥青材料对沥青烟气关键组分实际抑制效果；
[0010]步骤5：基于沥青烟气关键组分整体排放浓度指标与浓度抑制率指标，结合沥青烟气关键组分对生态环境的负面影响，不断反馈优化抑烟沥青复配设计方案；
[0011]步骤6：确定最优抑烟沥青复配设计方案。
[0012]优选地，步骤2中，沥青烟气关键组分整体排放浓度指标的计算公式如下：
[0013][0014]式中，C
i
为所测第i种关键组分的排放浓度，i＝1,2,3,
…
,n，n为第i种组分，KEC为普通沥青材料烟气关键组分整体排放浓度指标；
[0015]浓度抑制率指标的计算公式如下：
[0016][0017]式中，CIR为浓度抑制率指标，KEC＇为抑烟沥青材料烟气关键组分排放浓度。
[0018]优选地，步骤5中，生态环境的负面影响的评价方法，包括如下步骤：
[0019]首先，考虑沥青烟气关键组分的排放浓度不超过最高允许排放浓度：
[0020]C
t
≤H
[0021]式中，C
t
是实测的沥青烟气关键组分的浓度，指经过处理设施后排气筒中污染物任何一小时浓度平均值，近似等于沥青烟气各关键组分总浓度；H是沥青烟气的最高允许排放浓度；
[0022]其次，考虑沥青烟气对施工范围半径R内毒性的危害，半径为R的施工范围内的某种气体的浓度不超过该种气体可引发人体癌变的浓度：
[0023]C
i
≤C
i,C
[0024]式中，C
i
是第i种关键组分的排放浓度，C
i,C
是第i种气体对应可引发人体癌变的值；
[0025]最后，考虑沥青烟气的异味贡献度对生态环境的负面影响，异味贡献度按以下公式计算：
[0026][0027]式中，P
i
为异味贡献度，OAV
i
为各关键组分的异味活度值，SOAV为各关键组分异味活度值加和；
[0028]所述异味活度值按照以下公式计算：
[0029][0030]式中，C
i
为第i种关键组分的排放浓度，C
OT,i
为第i种关键组分的异味阈值；
[0031]所述异味活度值加和按以下公式计算：
[0032][0033]式中，C
i
为第i种关键组分的排放浓度，C
OT,i
为第i种关键组分的异味阈值。
[0034]优选地，步骤3中，抑制剂为单体抑制剂。
[0035]优选地，所述抑制剂的掺量为3％活性炭和3％镁铝水滑石。
[0036]本专利技术相对于现有技术，具有如下的有益效果：
[0037]1.本专利技术提供的抑烟沥青复配设计方法，提出了预期实现沥青烟气关键组分减排控制的抑烟沥青材料总体设计原则和目标：沥青烟气关键组分浓度大幅减排、生态环境负面影响有效控制。该设计方法原则目标清晰、考虑因素周全，有助于未来沥青路面高效抑烟目标的实现，有效抑制沥青烟气及减少其生态环境负面影响。
[0038]2、本专利技术提供的抑烟沥青复配设计方法，提出了沥青烟气关键组分整体排放浓度(KEC)指标与浓度抑制率(CIR)指标，同时考虑了沥青烟气对生态环境的负面影响，包括大气污染、施工过程中对人体的毒性危害以及异味贡献度三方面量化沥青烟气关键组分对生态环境的负面影响，提高了沥青烟气抑制减排的实用性。
附图说明
[0039]图1为本专利技术的流程图。
具体实施方式
[0040]以下将结合图1对本专利技术的技术方案进一步详细描述具体实施过程。
[0041]本专利技术提供的一种抑烟沥青复配设计方法，该设计方法提出沥青关键组分整体排放浓度(Key
‑
component Emission Concentration，简称KEC)指标与沥青烟气关键组分排放浓度抑制率(Concentration Inhibition Ratio，简称CIR)指标，同时考虑了沥青烟气对生态环境的负面影响，包括大气污染、施工过程中对人体的毒性危害以及异味贡献度三方面量化沥青烟气关键组分对生态环境的负面影响。
[0042]包括如下步骤：
[0043]步骤1：标定普通沥青材料与掺入抑烟剂的改性沥青材料产生沥青烟气的各组分浓度，并确定沥青烟气关键组分；
[0044]步骤2：根据沥青烟气关键组分的浓度，计算沥青烟气关键组分整体排放浓度指标与浓度抑制率指标，其中，关键组分包括沥青烟内颗粒物、VOCs、H2S、NO
X
、CO等沥青烟气各组分中浓度较高的组分；
[0045]步骤3：设计和初拟沥青烟气抑制剂的复配组合及各抑制剂掺量，单体抑烟剂种类繁多，且抑制机理、效果差异较大，常见的抑烟剂有镁铝水滑石(LDHs)、活性炭和膨胀石墨。应根据工程项目所在地实际情况与普通沥青烟气排放情况确定抑烟剂及掺量，并充分考虑技术经济性；
[0046]步骤4：验证抑烟沥青材料对沥青烟气关键组分实际抑制效果，即验证沥青烟气关键组分整体排放浓度(KEC)指标与浓度抑制率(CIR)；
[0047]步骤5：基于沥青烟气关键组分整体排放浓度指标与浓度抑制率指标，结合沥青烟气关键组分对生态环境的负面影响，不断反馈优化抑烟沥青复配设计方案本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抑烟沥青复配设计方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：标定普通沥青材料与掺入抑烟剂的改性沥青材料产生沥青烟气的各组分浓度，并确定沥青烟气关键组分；步骤2：根据沥青烟气关键组分的浓度，计算沥青烟气关键组分整体排放浓度指标与浓度抑制率指标；步骤3：设计和初拟沥青烟气抑制剂的复配组合及各抑制剂掺量；步骤4：验证抑烟沥青材料对沥青烟气关键组分实际抑制效果；步骤5：基于沥青烟气关键组分整体排放浓度指标与浓度抑制率指标，结合沥青烟气关键组分对生态环境的负面影响，不断反馈优化抑烟沥青复配设计方案；步骤6：确定最优抑烟沥青复配设计方案。2.根据权利要求1所述的一种抑烟沥青复配设计方法，其特征在于，步骤2中，沥青烟气关键组分整体排放浓度指标的计算公式如下：式中，C
i
为所测第i种关键组分的排放浓度，i＝1,2,3,
…
,n，n为第i种组分，KEC为普通沥青材料烟气关键组分整体排放浓度指标；浓度抑制率指标的计算公式如下：式中，CIR为浓度抑制率指标，KEC＇为抑烟沥青材料烟气关键组分排放浓度。3.根据权利要求1所述的一种抑烟沥青复配设计方法，其特征在于，步骤5中，生态环境的负面影响的评价方法，包括如下步骤：首先，考虑沥青烟气关键组分的排放浓度不超过最高允许排放浓度：C
t
≤H式中，C
t
是实测的沥青烟气关键组分的浓度，指经过处理设施后排气...

【专利技术属性】
技术研发人员：李伟，安江波，陈前进，郝一川，何亚乾，王超，周波超，李威翰，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：