一种利用微纳米CO2气泡湿法碳化再生砂粉制备透水砖的系统和方法技术方案

技术编号：41204135 阅读：3 留言：0更新日期：2024-05-07 22:29

本发明专利技术提供了一种利用微纳米CO<subgt;2</subgt;气泡湿法碳化再生砂粉制备透水砖的系统，包括破碎及筛分装置、再生粗骨料碳化装置、再生砂粉碳化装置、浆料混合装置、透水砖碳化养护室；其中再生粗骨料碳化装置用于传送的再生粗骨料进行碳化处理；再生砂粉碳化装置用于传送的再生砂粉进行碳化处理；透水砖加工装置用于对再生粗骨料碳化装置和再生砂粉碳化装置输出的碳化后的再生粗骨料和再生砂粉进行混合、搅拌和加工生成透水砖；透水砖碳化养护室用于对透水砖进行碳化处理和养护。同时，还提供了方法，是将再生料分成再生粗骨料和再生砂粉，设计三步不同的碳化设备对其分别进行碳化反应，再加工成透水砖，能发挥混凝土水化过程中的碳吸收能力。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于混凝土再生骨料、再生混凝土固碳的，具体涉及再生粗骨料碳化、再生砂粉碳化和再生混凝土碳化养护的设备和方法，特别是涉及一种利用微纳米co2气泡湿法碳化再生砂粉的系统和方法。

技术介绍

1、据统计，建筑业的碳排放量占全球人类碳排放总量的40％，且建筑业每年产生大量建筑垃圾，给有限的城市垃圾填埋场空间造成了压力，引起许多国家环境、社会和经济方面的关注。

2、近些年大量的研究表明，将废弃混凝土破碎生产成再生骨料，用其替代天然骨料制成再生混凝土是目前处理建筑垃圾的有效途径之一。但由于再生骨料表面裹覆着废旧混凝土中的老砂浆，导致再生骨料存在孔隙率大、吸水率高、强度低等问题。而若将工业生产过程中排放的co2捕集后提纯，用于加速碳化再生骨料、再生混凝土，一方面可以降低建筑业碳排放问题，另一方面经过碳化的再生骨料，吸水率明显降低，压碎指标降低，用其制成的再生混凝土强度也大幅提高，接近天然混凝土，在后续的建筑生产中可以产生良好的经济效益。

3、但是存在以下问题，具体为，再生骨料级配复杂，碳化时co2较难与粗骨料和细骨料充分接触，碳化效率低。co2密度较大，碳化过程中下部的骨料碳化程度会明显高于上部骨料，不仅令骨料碳化不均匀，同时也损失一定的碳吸收能力。湿碳化时，co2往往先于水反应再被骨料吸收固定，会有部分co2被水吸收但未与骨料接触，溢出到大气中造成二次排放。实际工业应用时，大多数生产地不能为再生混凝土提供碳化养护室，未充分发挥再生混凝土的碳吸收能力。

技术实现思路

<p>1、技术方案：为了解决上述的技术问题，本专利技术提供的一种利用微纳米co2气泡湿法碳化再生砂粉制备透水砖的系统，包括破碎及筛分装置、再生粗骨料碳化装置、再生砂粉碳化装置、浆料混合装置、透水砖碳化养护室；其中所述破碎及筛分装置包括破碎装置、收尘器，所述破碎装置用于破碎废混凝土获得再生粗骨料和再生砂粉；所述收尘器，用于收集再生砂粉；所述再生粗骨料碳化装置用于传送的再生粗骨料进行碳化处理；所述再生砂粉碳化装置用于传送的再生砂粉进行碳化处理；所述透水砖加工装置用于对再生粗骨料碳化装置和再生砂粉碳化装置输出的碳化后的再生粗骨料和再生砂粉进行混合、搅拌和加工生成透水砖；所述透水砖碳化养护室用于对透水砖进行碳化处理和养护。

2、作为改进，所述破碎装置进行破碎后，根据规范，设定大于4.75mm粒径的为再生粗骨料，不大于4.75mm的为再生砂粉。

3、作为改进，所述再生粗骨料碳化装置包括再生粗骨料输送履带、再生粗骨料碳化桶、第一co2输送管、碳化再生粗骨料出料口；所述再生粗骨料输送履带输出口连通再生粗骨料碳化桶；所述第一co2输送管出口端连接再生粗骨料碳化桶，且输出的co2沿再生粗骨料碳化桶由上至下输送；所述再生粗骨料碳化桶为竖直放置的筒状结构，底部安装有碳化再生粗骨料出料口，用于排出碳化处理后的再生粗骨料。

4、作为改进，再生砂粉碳化装置包括再生砂粉进料管、进水料管、再生砂粉碳化桶、搅动扇叶、co2气泡发生器、再生砂粉出料管；所述再生砂粉碳化桶为竖直放置结构，桶内腔内中央顶部通过旋转轴安装一个搅动扇叶；所述再生砂粉进料管和进水料管安装在再生砂粉碳化桶一侧的底部且与桶内腔相连通，用于进料和进水；所述co2气泡发生器通过管道与再生砂粉碳化桶的底部相连通；所述再生砂粉出料管)安装在再生砂粉碳化桶上端部分的侧壁，用于输出碳化后的再生砂粉。

5、作为改进，再生砂粉碳化装置还包括输送泵，所述输送泵安装在再生砂粉进料管和进水料管进入再生砂粉碳化桶之前，用于快速输送进料和进水。

6、作为改进，再生砂粉碳化装置还包括超声波发生器、滤网；所述超声波发生器通过连接杆一端固定安装在桶内部顶端及搅动扇叶的一侧；所述滤网固定安装在再生砂粉碳化桶内腔体的底部且搅动扇叶下方。

7、作为改进，所述co2气泡发生器包括纳米气泡发生器、气盘、co2储气瓶；所述气盘一端安装在再生砂粉碳化桶内腔体底部，另一端与桶外设置的纳米气泡发生器相连通；所述纳米气泡发生器与co2储气瓶相连通。

8、作为改进，水砖碳化养护室包括保护膜、第二co2输送管、透水砖；所述透水砖整个外表面罩设有保护膜；所述第二co2输送管通过软管向透水砖内输送co2。

9、同时，本专利技术还提供了一种利用微纳米co2气泡湿法碳化再生砂粉制备透水砖的方法，所述方法采用的是根据上述利用微纳米co2气泡湿法碳化再生砂粉制备透水砖的系统，具体步骤为：

10、s1,首先对废旧建筑垃圾进行破碎处理，剔除破碎后建筑垃圾中的杂质，按照尺寸进行再生粗骨料和再生砂粉，分开后独立进行碳化处理；

11、s2，将s1中再生粗骨料由上部输送进再生粗骨料碳化装置，填满后，不断地通过第一co2输送管由上端不断地输送co2，然后静置一端时间后，同时打开再生粗骨料进料管和出料口，将桶内距离桶底部1/3的处理后的再生粗骨料输出，同时上部输入新的再生粗骨料，重复碳化过程，持续工作；

12、s3，将s1中再生砂粉，以及按照透水砖实际配合比需水量，通过输送泵和控制混合物流速，通入再生砂粉碳化装置；搅动扇叶转动，使装置内液体产生对流，保证再生砂粉在流动状态；再通过被气盘打成细小的纳米co2气泡进入碳化装置内，进行持续地再生砂粉碳化处理，最后输出的处理后的再生砂粉；

13、s4，上述s2、s3步骤所输出产物按照实际配比与水泥及其他干料混合搅拌，批量压制成透水砖，且进行透水砖养护。

14、作为改进，s2中，将再生粗骨料碳化桶根据碳化桶分区线将碳化桶分为三个区域，从上到下三个区域分别为弱碳化区、中碳化区和强碳化区，其中三个区域的平均碳化程度分别为20～35％、45～55％、65～75％。

15、有益效果：本专利技术将再生料分成再生粗骨料和再生砂粉，并充分发挥再生粗骨料制成的透水砖的碳吸收能力，设计三步不同的碳化设备对其分别进行碳化反应。同时提出绝大多数工业能设置的碳化养护环境，发挥混凝土水化过程中的碳吸收能力。

16、一般碳化养护室造价较高，且空间有限，大多数工程无法对混凝土试件进行碳化养护。本方法提出在工业养护混凝土的环境中，对混凝土覆盖一层塑料膜，四周压实密闭，向其中通入捕集工业排放co2，使塑料膜内co2达到一定浓度，起到碳化养护效果

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【技术保护点】

1.一种利用微纳米CO2气泡湿法碳化再生砂粉制备透水砖的系统，其特征在于：包括破碎及筛分装置、再生粗骨料碳化装置、再生砂粉碳化装置、浆料混合装置、透水砖碳化养护室；其中所述破碎及筛分装置包括破碎装置、收尘器，所述破碎装置用于破碎废混凝土获得再生粗骨料和再生砂粉；所述收尘器，用于收集再生砂粉；所述再生粗骨料碳化装置用于传送的再生粗骨料进行碳化处理；所述再生砂粉碳化装置用于传送的再生砂粉进行碳化处理；所述透水砖加工装置用于对再生粗骨料碳化装置和再生砂粉碳化装置输出的碳化后的再生粗骨料和再生砂粉进行混合、搅拌和加工生成透水砖；所述透水砖碳化养护室用于对透水砖进行碳化处理和养护。

2.根据权利要求1所述利用微纳米CO2气泡湿法碳化再生砂粉制备透水砖的系统，其特征在于：所述破碎装置进行破碎后，根据国家标准，设定大于4.75mm粒径的为再生粗骨料，不大于4.75mm的为再生砂粉。

3.根据权利要求1所述利用微纳米CO2气泡湿法碳化再生砂粉制备透水砖，其特征在于：所述再生粗骨料碳化装置包括再生粗骨料输送履带(1)、再生粗骨料碳化桶(2)、第一CO2输送管(3)、碳化再生

4.根据权利要求1所述利用微纳米CO2气泡湿法碳化再生砂粉制备透水砖的系统，其特征在于：再生砂粉碳化装置包括再生砂粉进料管、进水料管(10)、再生砂粉碳化桶(12)、搅动扇叶(14)、CO2气泡发生器、再生砂粉出料管(19)；所述再生砂粉碳化桶(12)为竖直放置结构，桶内腔内中央顶部通过旋转轴安装一个搅动扇叶(14)；所述再生砂粉进料管和进水料管(10)安装在再生砂粉碳化桶(12)一侧的底部且与桶内腔相连通，用于进料和进水；所述CO2气泡发生器通过管道与再生砂粉碳化桶(12)的底部相连通；所述再生砂粉出料管(19)安装在再生砂粉碳化桶(12)上端部分的侧壁，用于输出碳化后的再生砂粉。

5.根据权利要求4所述利用微纳米CO2气泡湿法碳化再生砂粉制备透水砖的系统，其特征在于：再生砂粉碳化装置还包括输送泵(11)，所述输送泵(11)安装在再生砂粉进料管和进水料管(10)进入再生砂粉碳化桶(12)之前，用于快速输送进料和进水。

6.根据权利要求4所述利用微纳米CO2气泡湿法碳化再生砂粉制备透水砖的系统，其特征在于：再生砂粉碳化装置还包括超声波发生器(13)、滤网(15)；所述超声波发生器(13)通过连接杆一端固定安装在桶内部顶端及搅动扇叶(14)的一侧；所述滤网(15)固定安装在再生砂粉碳化桶(12)内腔体的底部且搅动扇叶(14)下方。

7.根据权利要求4所述利用微纳米CO2气泡湿法碳化再生砂粉制备透水砖的系统，其特征在于：所述CO2气泡发生器包括纳米气泡发生器(16)、气盘(17)、CO2储气瓶；所述气盘(17)一端安装在再生砂粉碳化桶(12)内腔体底部，另一端与桶外设置的纳米气泡发生器(16)相连通；所述纳米气泡发生器(16)与CO2储气瓶相连通。

8.根据权利要求1所述利用微纳米CO2气泡湿法碳化再生砂粉制备透水砖的系统，其特征在于：透水砖碳化养护室包括保护膜(23)、第二CO2输送管(21)、透水砖(22)；所述透水砖(22)整个外表面罩设有保护膜(23)；所述第二CO2输送管(21)通过软管向透水砖(23)内输送CO2。

9.一种利用微纳米CO2气泡湿法碳化再生砂粉制备透水砖的方法，其特征在于：所述方法采用的是根据权利要求1-8任一利用微纳米CO2气泡湿法碳化再生砂粉制备透水砖的系统，具体步骤为：

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于：S2中，将再生粗骨料碳化桶(2)根据碳化桶分区线(6)将碳化桶分为三个区域，从上到下三个区域分别为弱碳化区、中碳化区和强碳化区，其中三个区域的平均碳化程度分别为20～35％、45～55％、65～75％。

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【技术特征摘要】

1.一种利用微纳米co2气泡湿法碳化再生砂粉制备透水砖的系统，其特征在于：包括破碎及筛分装置、再生粗骨料碳化装置、再生砂粉碳化装置、浆料混合装置、透水砖碳化养护室；其中所述破碎及筛分装置包括破碎装置、收尘器，所述破碎装置用于破碎废混凝土获得再生粗骨料和再生砂粉；所述收尘器，用于收集再生砂粉；所述再生粗骨料碳化装置用于传送的再生粗骨料进行碳化处理；所述再生砂粉碳化装置用于传送的再生砂粉进行碳化处理；所述透水砖加工装置用于对再生粗骨料碳化装置和再生砂粉碳化装置输出的碳化后的再生粗骨料和再生砂粉进行混合、搅拌和加工生成透水砖；所述透水砖碳化养护室用于对透水砖进行碳化处理和养护。

2.根据权利要求1所述利用微纳米co2气泡湿法碳化再生砂粉制备透水砖的系统，其特征在于：所述破碎装置进行破碎后，根据国家标准，设定大于4.75mm粒径的为再生粗骨料，不大于4.75mm的为再生砂粉。

3.根据权利要求1所述利用微纳米co2气泡湿法碳化再生砂粉制备透水砖，其特征在于：所述再生粗骨料碳化装置包括再生粗骨料输送履带(1)、再生粗骨料碳化桶(2)、第一co2输送管(3)、碳化再生粗骨料出料口(4)；所述再生粗骨料输送履带(1)输出口连通再生粗骨料碳化桶(2)；所述第一co2输送管(3)出口端连接再生粗骨料碳化桶(2)，且输出的co2沿再生粗骨料碳化桶由上至下输送；所述再生粗骨料碳化桶(2)为竖直放置的筒状结构，底部安装有碳化再生粗骨料出料口(4)，用于排出碳化处理后的再生粗骨料。

4.根据权利要求1所述利用微纳米co2气泡湿法碳化再生砂粉制备透水砖的系统，其特征在于：再生砂粉碳化装置包括再生砂粉进料管、进水料管(10)、再生砂粉碳化桶(12)、搅动扇叶(14)、co2气泡发生器、再生砂粉出料管(19)；所述再生砂粉碳化桶(12)为竖直放置结构，桶内腔内中央顶部通过旋转轴安装一个搅动扇叶(14)；所述再生砂粉进料管和进水料管(10)安装在再生砂粉碳化桶(12)一侧的底部且与桶内腔相连通，用于进料和进水；所述co2气泡发生器通过管道与再生砂粉碳化...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘俊林，刘琼，潘泽东，程安楠，张荣江，
申请(专利权)人：东台市四方缘建材厂，
类型：发明
国别省市：

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