一种利用二氧化碳制造低碳混凝土的设备及方法技术

本发明专利技术涉及混凝土技术领域，具体为一种利用二氧化碳制造低碳混凝土的设备及方法，包括提升搅拌筒、返流斗腔、注入系统囊和气体存储罐，所述返流斗腔设置在提升搅拌筒的上部，且二者相互连通，所述返流斗腔的直径大于提升搅拌筒的直径，所述气体存储罐往注入系统囊中供给气体，所述提升搅拌筒的下部环绕设置有散布仓环，所述注入系统囊的下部连通设置有供给管道，所述供给管道的另一端与散布仓环连通，所述注入系统囊的上部连通设置有返流管道；本发明专利技术制造方法，将二氧化碳气体注入混凝土中，与其中的水泥发生反应，生成碳酸钙，并使混凝土中的孔隙率降低，从而提高混凝土的密实度和耐久性。久性。久性。

【技术实现步骤摘要】
一种利用二氧化碳制造低碳混凝土的设备及方法


[0001]本专利技术涉及混凝土
，具体为一种利用二氧化碳制造低碳混凝土的设备及方法。

技术介绍

[0002]混凝土是世界上最广泛使用的建筑材料，但其生产与大量的碳排放相关；据估计，仅水泥生产就占全球二氧化碳排放的约7％。因此，在建筑行业中降低混凝土生产的碳足迹已成为一项紧迫的需求；二氧化碳是一种无色、无味、不易燃的气体，在环境中广泛存在，作为一种典型的温室气体，二氧化碳被认为是导致全球气候变化的重要因素之一。在工业生产和生活中，二氧化碳的排放量日益增加，加剧了全球气候变化的趋势。因此，如何有效利用和减少二氧化碳的排放成为当前科研领域的重要研究方向之一。
[0003]在传统的混凝土制备过程中，需要大量的水泥、砂子和骨料等材料，这些材料的生产和运输过程中会产生大量的二氧化碳排放，二氧化碳得不到充分利用，不仅增加温室气体排放，也无法提高混凝土制备质量。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种利用二氧化碳制造低碳混凝土的设备及方法，利用工业废气中的二氧化碳资源与混凝土反应，减少碳排放同时提高混凝土的性能。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种利用二氧化碳制造低碳混凝土的设备，包括提升搅拌筒、返流斗腔、注入系统囊和气体存储罐，所述返流斗腔设置在提升搅拌筒的上部，且二者相互连通，所述返流斗腔的直径大于提升搅拌筒的直径，所述气体存储罐往注入系统囊中供给气体，所述提升搅拌筒的下部环绕设置有散布仓环，所述注入系统囊的下部连通设置有供给管道，所述供给管道的另一端与散布仓环连通，所述注入系统囊的上部连通设置有返流管道，所述返流管道的另一端与返流斗腔的上部连通，所述提升搅拌筒与所述返流斗腔的内部竖直设置有螺叶中轴，所述螺叶中轴的外部螺旋设置有提升螺叶，所述提升螺叶的表面上下贯穿开设有返落叶孔，所述散布仓环的内外部设置有喷气机构，所述喷气机构跟随螺叶中轴动作进行换向和压混。
[0006]所述喷气机构包括密封包槽、耐磨转球、定向喷射孔和电控腔，所述密封包槽开设在散布仓环的内侧表面位置，所述耐磨转球呈球形，且密封转动设置在密封包槽的内部，所述耐磨转球的内部贯穿开设有定向喷射孔和电控腔，所述定向喷射孔和电控腔同轴对应，所述电控腔的内部固定设置有固定翅片，所述固定翅片的中间位置固定设置有微型电机。
[0007]所述微型电机面向定向喷射孔的一端固定设置有轨道光轴，所述轨道光轴的外部限位设置有移动滑环，所述移动滑环的中间位置固定设置有阻流塞，所述阻流塞插设在定向喷射孔内部，所述微型电机的外部传动设置有丝杆，所述丝杆穿插伸入到阻流塞的内部与阻流塞螺旋配合。
[0008]所述散布仓环的表面嵌设安装有气压闭环传感器，所述耐磨转球的表面固定设置
有改向杆，所述改向杆的内部贯穿开设有杆槽，所述杆槽的内部穿插设置有连动槽轴，所述连动槽轴的端部固定设置有散射支架，所述螺叶中轴的下方同轴设置有压混锥瓦，所述压混锥瓦与所述散射支架固定安装，所述压混锥瓦呈锥形筒状，且上下开口，所述压混锥瓦的内侧表面固定设置有限位瓦架，所述限位瓦架与所述螺叶中轴的下端旋转限位安装，所述螺叶中轴能够带动压混锥瓦上下移动。
[0009]所述螺叶中轴的上方设置有轴套座，所述螺叶中轴的上端插设在轴套座的内部，所述螺叶中轴的内部贯穿开设有轴动槽，所述轴动槽的内部穿插设置有定位销轴，所述定位销轴与所述轴套座固定安装，所述螺叶中轴的表面固定设置有压环檐，所述压环檐与所述轴套座之间连接设置有中轴拉簧，所述返流斗腔的内部上表面固定设置有冲击缸，所述冲击缸对压环檐的上表面冲击驱动。
[0010]所述提升搅拌筒的下表面连通设置有常闭排管，所述返流斗腔的上表面连通设置有常闭进管，所述注入系统囊的外部套设安装有定型外筒。
[0011]所述供给管道的内部设置有高压气泵和供给电控阀，所述返流管道的内部设置有返流电控阀。
[0012]利用二氧化碳制造低碳混凝土的设备的制造方法，该方法包括以下步骤：
[0013]步骤一：准备混凝土材料；将水泥、骨料、水和混合剂按照一定比例投入返流斗腔中，混合均匀，得到混凝土原料；
[0014]步骤二：注入二氧化碳；将储存于气体存储罐中的二氧化碳气体通过管道输送至注入系统囊中，通过注入系统囊的高度变化，确定二氧化碳输入量；然后通过高压气泵将气体注入散布仓环中，通过定向喷射孔注入；
[0015]步骤三：搅拌混凝土；将混合好的混凝土原料和注入的二氧化碳气体混合搅拌，未完全反应的二氧化碳气体，通过返流管道重新回到注入系统囊中，实现循环利用，直至得到混合均匀的混凝土状物料；
[0016]步骤四：浇注成型；将混凝土物料倒入模具中，通过振动和压实等方法进行成型；
[0017]步骤五：固化养护；将成型的混凝土放置于适宜的温度和湿度下进行固化养护，直至达到设计强度和硬度。
[0018]所述骨料包括砂和石料，所述混合剂包括二氧化钛。
[0019]所述水泥质量占比20％
‑
28％、所述砂质量占比22％
‑
30％、所述石料质量占比15％
‑
24％、所述水质量占比19％
‑
29.9％、所述二氧化钛质量占比0.1％
‑
2％、所述二氧化碳质量占比2％
‑
5％。
[0020]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0021]本专利技术制造方法，将二氧化碳气体注入混凝土中，与其中的水泥发生反应，生成碳酸钙，并使混凝土中的孔隙率降低，从而提高混凝土的密实度和耐久性；一方面可以利用工业废气中的二氧化碳资源，降低其对环境的影响；另一方面可以提高混凝土的力学性能和耐久性，同时减少混凝土制备过程中的二氧化碳排放；
[0022]本专利技术利用二氧化碳制造低碳混凝土的设备，通过设置的注入系统囊能够对注入二氧化碳量进行精准把控，且通过与供给管道和返流管道配合，实现循环注入，能够减少未完全反应的二氧化碳逸出，减少二氧化碳损耗，提高利用率；
[0023]设置的提升螺叶和返落叶孔通过与提升搅拌筒和返流斗腔结构配合，能够在密封
环境下，实现对混凝土的充分搅拌，通过设置的提升螺叶旋转对混凝土进行提升，并利用返落叶孔使得混凝土下落，实现高效的搅拌循环；同时通过设置的轴套座和中轴拉簧等结构，能够驱动螺叶中轴在旋转的过程中轴向颠动，促进混凝土通过返落叶孔下落，进一步提高搅拌效率；且返落叶孔便于二氧化碳通过，在混凝土下落的过程中，能够与逆行上升的二氧化碳充分接触；
[0024]通过设置的喷气机构，能够与螺叶中轴的活动配合，改变定向喷射孔的喷射角度，从而使得气体的注入角度范围更大，有利于气体和混凝土的充分接触；且喷气机构能够在没有气体输出时，将定向喷射孔自动封闭，避免混凝土流入；压混锥瓦利用锥形结构，在随着螺叶中轴上下移动过程中，能够对底部的混凝土进行驱动搅拌，减少设备搅拌盲区。
附图说明
[0025]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用二氧化碳制造低碳混凝土的设备，包括提升搅拌筒(1)、返流斗腔(2)、注入系统囊(3)和气体存储罐(4)，其特征在于：所述返流斗腔(2)设置在提升搅拌筒(1)的上部，且二者相互连通，所述返流斗腔(2)的直径大于提升搅拌筒(1)的直径，所述气体存储罐(4)往注入系统囊(3)中供给气体，所述提升搅拌筒(1)的下部环绕设置有散布仓环(7)，所述注入系统囊(3)的下部连通设置有供给管道(5)，所述供给管道(5)的另一端与散布仓环(7)连通，所述注入系统囊(3)的上部连通设置有返流管道(6)，所述返流管道(6)的另一端与返流斗腔(2)的上部连通，所述提升搅拌筒(1)与所述返流斗腔(2)的内部竖直设置有螺叶中轴(8)，所述螺叶中轴(8)的外部螺旋设置有提升螺叶(9)，所述提升螺叶(9)的表面上下贯穿开设有返落叶孔(10)，所述散布仓环(7)的内外部设置有喷气机构，所述喷气机构跟随螺叶中轴(8)动作进行换向和压混。2.根据权利要求1所述的一种利用二氧化碳制造低碳混凝土的设备，其特征在于：所述喷气机构包括密封包槽(701)、耐磨转球(702)、定向喷射孔(703)和电控腔(704)，所述密封包槽(701)开设在散布仓环(7)的内侧表面位置，所述耐磨转球(702)呈球形，且密封转动设置在密封包槽(701)的内部，所述耐磨转球(702)的内部贯穿开设有定向喷射孔(703)和电控腔(704)，所述定向喷射孔(703)和电控腔(704)同轴对应，所述电控腔(704)的内部固定设置有固定翅片(705)，所述固定翅片(705)的中间位置固定设置有微型电机(706)。3.根据权利要求2所述的一种利用二氧化碳制造低碳混凝土的设备，其特征在于：所述微型电机(706)面向定向喷射孔(703)的一端固定设置有轨道光轴(707)，所述轨道光轴(707)的外部限位设置有移动滑环(708)，所述移动滑环(708)的中间位置固定设置有阻流塞(709)，所述阻流塞(709)插设在定向喷射孔(703)内部，所述微型电机(706)的外部传动设置有丝杆(710)，所述丝杆(710)穿插伸入到阻流塞(709)的内部与阻流塞(709)螺旋配合。4.根据权利要求2所述的一种利用二氧化碳制造低碳混凝土的设备，其特征在于：所述散布仓环(7)的表面嵌设安装有气压闭环传感器(711)，所述耐磨转球(702)的表面固定设置有改向杆(712)，所述改向杆(712)的内部贯穿开设有杆槽(713)，所述杆槽(713)的内部穿插设置有连动槽轴(714)，所述连动槽轴(714)的端部固定设置有散射支架(715)，所述螺叶中轴(8)的下方同轴设置有压混锥瓦(716)，所述压混锥瓦(716)与所述散射支架(715)固定安装，所述压混锥瓦(716)呈锥形筒状，且上下开口，所述压混锥瓦(716)的内侧表面固定设置有限位瓦架(717)，所述限位瓦架(717)与所述螺叶中轴(8)的下端旋转限位安装，所述螺叶中轴(8)能...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜文华，胡开飞，
申请(专利权)人：惠州市和成机械设备有限公司，
类型：发明
国别省市：