冷再生技術工程論文范文第1篇
摘 要：隨著公路舊路改造任務的加重，瀝青路面基層就地冷再生技術越來越多地應用于舊路改建和養護中，也受到了公路建設管理部門的高度重視。冷再生技術具有施工工序簡單，可不中斷交通，不易破壞路基，又能提高路況等級，同時可降低工程成本，使工程效率大幅度提高。更主要的是它能將所有原舊路材料全部利用，保護環境和資源，符合國家“節能、環?？沙掷m發展的戰略”，被稱為“綠色施工技術”。本文就該項技術在公路改建項目中的應用，從適用范圍、優缺點、技術原理、施工工藝、社會經濟效益方面進行闡述。
關鍵詞：公路改建 冷再生 應用 設計
1 “冷再生”技術簡介
瀝青路面基層就地冷再生是指利用舊瀝青路面材料以及部分基層材料進行現場破碎加工，并根據級配加入一定量的新骨料和細集料，同時加入一定量的添加劑和適量的水，根據試驗確定最佳配合比，在自然的環境溫度下連續完成材料的銑刨、破碎、添加、拌和、攤鋪、壓實、養護成型的作業過程，重新形成基層、底基層的一種工藝方法。
2 適用范圍
適用于舊瀝青路面，舊瀝青面層不宜超過5cm；基層為級配砂礫或碎石、無機穩定混合料（砂石），層厚在30cm以上。
3 冷再生應用概況
3.1 涇隆公路項目冷再生應用概況
（1）項目概況。
涇隆公路起點K0+000位于涇源縣城北環路與西苑路交叉路口，路線橫穿六盤山自然保護區，終點位于隆德縣山河鎮接隆莊公路K14+234.49處，項目總長28km。
舊路為三級公路，屬縣道，瀝青路面，最后一次改建于2000年，由于服役期較長，路況狀況較差，因此進行改建。
本項目按雙向兩車道三級公路整體式路基進行設計，設計速度選定為30km/h。路基寬度7.5m，路面寬度6.5m。
舊路K4+600～K27+206.69段：K4+600～K8+050段路基寬度7.5m，路面寬度6.5m；K8+050～K27+206.69段路基寬度7.5m，路面寬度6.0m。
根據現場鉆芯顯示，K4+700～K27+206.69段舊路面層為3～5cm瀝青表處，部分路段后期養護罩面3cm，基層為15～20cm水泥石灰綜合穩定砂礫基層，底基層為18～22cm天然砂礫，取芯過程中面層與基層大部分芯樣斷裂、松散、碎散，坑壁粗糙。舊路彎沉為172.5～234.5（0.01mm），局部段落可達287.9、420.4（0.01mm）。從路面表層上觀測，舊路大部分路段路基路面較平整，無明顯坑槽及瀝青剝落情況。部分路段出現的病害主要有翻漿、沉陷、邊坡滑塌，須要處理。
（2）路面設計。
項目地處六盤山南麓，區域內陰濕多雨，年平均降水量745.4mm，地下水位高，路基干濕類型按中濕考慮。
K4+750～K27+206.69段根據彎沉資料、沿線土質、現場踏勘及設計經驗綜合考慮確定土基模量為42.0MPa。
由于K4+750～K27+206.69段舊路路基寬度只有7.5m，路面改建應首先考慮以提高結構層為宜，不宜下挖，但路基一側臨溝、一側緊靠陡崖，縱斷面無法較大提高，綜合考慮，在設置了90處擋土墻后，保證縱斷面提高了24cm。路面方案可選擇新建底基層和冷再生底基層兩種方案。
經過經濟比較，冷再生底基層方案造價較低；另外，項目地處六盤山地區，區域內陰濕多雨，設計時考慮到路床長期處于中濕狀態，結合舊路彎沉及鉆芯情況，為增長道路使用壽命，挖除舊路面產生的廢料對環境不利，最終將部分路段的底基層設計為就地冷再生結構。
最終確定路面結構方案如下：
①新建路面結構（長11.706km）。
面層：4cm細粒式瀝青混凝土；
基層：20cm水泥穩定碎石或砂礫；
底基層：21cm級配砂礫；
路面總厚度：45cm。
②穩定土就地冷再生底基層路面結構（長10.745km）。
面層：4cm細粒式瀝青混凝土；
基層：20cm水泥穩定碎石或砂礫；
底基層：21cm穩定土就地冷再生底基層；
路面總厚度：45cm。
涇隆公路“冷再生”底基層鋪筑面積為82387m2，相比節約造價561.12萬元，占總造價的4.4%。
（3）路面結構方案設計。
共計10.745km/14段設計為就地冷再生底基層。經銑刨、試驗舊路材料級配不良，設計中考慮增加碎石，進行摻配，根據篩分等試驗，確定其摻配比例為舊路面材料：摻配5～10mm碎石=85%：15%，施工要求水泥穩定砂礫7天浸水抗壓強度90%概率值不小于2.0MPa，施工時要求增加0.5%的水泥劑量。
根據級配設計結果，分別按4.0%、4.5%和5.0%的水泥劑量進行試驗，最終選用4.5%的水泥劑量進行配合比設計。
（4）施工檢測結果。
Ⅰ合同段水泥穩定冷再生底基層配合比，舊路面材料：碎石（5～10mm）=85∶15；最大干密度為2.262g/cm3，最佳含水量為5.2%，無側限抗壓強度：水泥劑量5.5%時為3.1MPa，水泥劑量6.0%時為3.7MPa。頂面彎沉實測彎沉為97.7～98.9（0.01mm）之間，均小于設計彎沉值192.3（0.01mm）。底基層芯樣完整，坑壁光滑，滿足要求。
Ⅱ合同段水泥穩定冷再生底基層配合比，舊路面材料：碎石（9.5～19mm）=85∶15；水泥：集料=5.5或6.0∶100。最大干密度為2.197g/cm3，最佳含水量為6.8%，無側限抗壓強度：水泥劑量5.5%時為3.2MPa，水泥劑量6.0%時為3.9MPa。頂面彎沉實測彎沉為149.2～176.9（0.01mm）之間，均小于設計彎沉值192.3（0.01mm）。底基層芯樣完整，坑壁光滑，滿足要求。
3.2 盤河至甘城公路項目冷再生應用概況
盤河至甘城公路修建于2004年，起點位于S101線K269+900左側（東側），終點止于S203線K373+900右側（西側），路線全長21.7km。舊路為三級瀝青路面，路基寬7.5m，路面寬6.0m。
已出現病害有翻漿、車轍、坑槽等，影響出行。項目屬黃土丘陵區，中溫帶干旱氣候區。
通過鉆芯取樣結果顯示，舊路路面結構層為：2.5～3.0cm細粒式瀝青砼面層、15～19cm水泥穩定砂礫基層、15～20cm級配砂礫底基層。通過觀察舊路基層頂面還板結較好，具有一定強度，但下部混合料松散。全線路基按干燥考慮，根據調查舊路路面彎沉反映，大部分舊路彎沉在139.5～187.9（mm）之間，換算回彈模量為62～79MPa之間。
共有16km路段，可選擇提高24cm高程新建基層補強和提高4cm高程就地冷再生基層兩種改建方案。
方案1：
穩定土就地冷再生底基層路面結構如下：
面層：4cm細粒式瀝青混凝土（AC-13C粗型連續密集配）；
基層：20cm穩定土就地冷再生基層（摻配15% 5～10mm碎石）；
路面總厚度：24cm。
方案2：
補強路面結構如下：
面層：4cm細粒式瀝青混凝土；
基層：20cm水泥穩定砂礫；
路面總厚度：24cm；
其中2km長的雙井街道無法提高需要挖除舊路面新建。
新建路面結構如下：
面層：4cm細粒式瀝青混凝土；
基層：20cm水泥穩定砂礫；
底基層：20cm級配砂礫；
路面總厚度：44cm。
經過造價比較，冷再生方案造價低的優勢明顯，故選擇冷再生方案。
因舊路銑刨后材料級配不良，設計中考慮增加碎石，進行摻配，要求碎石含泥量不超過0.7%，粒徑規則，粒料干凈，壓碎值不大于30%。根據篩分等試驗，確定其摻配比例為舊路面材料：摻配5～10mm碎石=85%∶15%，施工前必須做水泥穩定舊路面材料基層配合比試驗，要求水泥穩定砂礫7天浸水抗壓強度90%概率值不小于2.5MPa，施工時均要求增加0.5%的水泥劑量，采用再生機拌合施工。
根據級配設計結果，按照《公路工程無機結合料穩定材料試驗規程》分別配3.5%、4.0%和4.5%的水泥劑量進行擊實試驗，然后采用烘干法測定試件最佳含水量，并計算最大干密度。根據試驗數據表明，設計按照4.0%的水泥劑量進行配合比設計。
根據交工運營兩年情況看，該項目路面未出現由于冷再生基層原因引起的病害。
盤河至甘城公路，由于16km采用了“冷再生”基層，面積計94564m2，相比節約造價676.42萬元。占總造價的17.05%。
4 冷再生設計前期工作
4.1 設計原則
根據公路使用功能、交通量及公路等級對路面強度的要求，結合當地氣候、水文、土質等自然條件，本著節約使用筑路材料，利于環境保護的原則，選擇技術先進、經濟合理、安全可靠、有利于機械化施工的路面結構方案，結合舊路彎沉、鉆芯等資料，借鑒當地實踐經驗，綜合考慮后進行路面綜合設計。
4.2 舊路面調查分析
（1）重點調查破損情況包括裂縫率、車轍深度、修補面積等。
（2）評價舊路面結構承載能力。
（3）進行分層挖孔取樣和試驗，采集瀝青混合料和基層、底基層、土基的樣品，分析破壞原因，判斷其破壞層位和是否可以利用。
（4）挖孔取樣調查路床范圍內路基土的分層含水量與土質類型及承載力等，分析路基的穩定性、強度以及路基路面范圍內排水狀況等。
4.3 取樣及試驗
設計階段試驗采用冷再生機沿舊路每隔500m取試樣一組，要求取樣寬度為舊路面寬度，長度約20m，深度按再生基層厚度確定。
4.4 計算準確摻加材料的用量，確定配合比
（1）確定試樣的干質量計算。
試樣的干質量=試樣的風干質量×（1-風干試驗的含水量）
（2）確定穩定劑的用量計算。
水泥用量=水泥的百分比×試樣的干質量
（3）摻加材料用量的確定。
試樣的加水百分比=試樣的最佳含水量-風干試驗的含水量
加水質量=試樣的加水百分比×試樣干質量+穩定劑添加量
碎石用量=路寬×壓實厚度×最大干容重×壓實度×摻碎石量/碎石密度
水泥用量=壓實厚度×最大干容重×壓實度×水泥劑量/[1+水泥劑量]
5 “冷再生”技術優點
（1）保護環境和資源。
因為充分利用了原路面銑刨的廢棄料，舊料得以全部就地利用，減少了新材料的開采，目前該區各地砂礫料儲量十分匱乏，部分地區已經枯竭，利用舊路面材料解決了砂石材料不足的問題，也不存在舊料運輸和廢料隨意堆放問題，減少了施工中產生的粉塵和廢氣污染；使用該技術可減輕對環境的污染，減少能源的消耗。
（2）工序簡單，工期短，充分發揮了投資效益。
由于原有的路面材料被就地利用，省略了挖掘、外運、廠內加工及回填等一系列工作，使得施工工序簡化，提高了生產效率。就地冷再生技術施工工藝簡單，施工進度快，開放交通早，保證道路的暢通；再生后可以明顯提高路面基層的強度，改善路面使用性能，使投資效益得以充分發揮。
（3）減少征地拆遷。
舊路改建一般為加高路面結構層，需要加寬路基，冷再生可避免廢棄料占地及路面標高提高后的新增占地、伐移樹木、拆遷。
（4）降低了工程造價。
舊路改建一般需要加高和拼寬路基，平交、交通工程、構造物無法利用需要拆舊建新改造，加之路面工程一般約占總造價的40%，冷再生技術降低了工程造價；隨著再生基層厚度的增加，造價降低越大。
（5）解決了困難路段路基無法加高的問題。
舊路上加鋪基層是公路改建和養護傳統的處理方式，這導致隨著路面標高的不斷提高使得路面寬度變得越來越窄，且周邊與之搭接的道路高度也隨之提高，給沿線村莊出行及排水帶來難于解決的問題。在一些街道、臨近民房、平交口多、橫斷面方向為懸崖陡坡的路段，縱斷面根本就無法提高，而冷再生方案恰好解決了這一問題。
（6）不損壞路基。
再生機在路基上只通過一次，與傳統的施工工藝相比，對路基的損壞最低。
6 “冷再生”技術應用存在問題及對策
根據施工期設計回訪及后期調查，冷再生目前存在以下問題。
（1）縱向搭接處存在縱縫、產生不均勻橫向裂縫。
首先，從交通量組成上看，重型車輛較多；其次，對冷再生級配和細料含量應多加控制；縱向裂縫產生的原因與拌和時橫向搭接有關，這個問題亟待繼續調查與研究。
（2）舊路材料的差異性對配合比、強度有影響。
雖然采用冷再生機對舊路按頻率進行取樣、試驗，但舊路材料出現差異性，可通過以下方式解決。
①對舊路修建歷史進行調查，對原設計資料、竣工資料進行調閱，必要時向施工方進行查詢。
②設計階段發現材料變異，加密取樣試驗頻率，以提供合理的配合比。
（3）“冷再生”技術需要專用設備。
地方項目一般規模較小，租借設備困難，施工管理等觀念還未轉變，仍存在一定困難。但通過統籌安排和推廣應用，可以在農村公路的改建中得以實現。
（4）改建層位的選擇。
在輕交通的公路改建中，基層再生相比底基層再生，造價明顯偏低，前者更有優勢。
中等交通的公路改建，可采用加深再生基層的方法解決（最厚可達30cm）。
重交通的公路改建，應先對舊路面進行仔細調查，再對再生底基層加鋪新基層方案同直接補強方案比較后綜合考慮。
7 結語
“十一五”“十二五”期間已修建了大量瀝青路面的公路，包括的農村公路、國省干線，本技術這些公路在改建時應用前景廣闊。
隨著國家投融資、環保和再生資源利用政策的影響，本技術具備降低工程造價、利于環保、節約占地和資源的優點，也符合國家的節能減排政策，它的應用，為發展綠色交通必將做出積極貢獻，因此推廣意義重大。
參考文獻
[1] JTJ 034-2000，公路路面基層施工技術規范[S].
[2] JTG F41-2008，公路瀝青路面再生技術規范[S].
[3] DB 64/T1058-2014，水泥穩定就地冷再生路面基層施工技術規范[S].
冷再生技術工程論文范文第2篇
1 舊路面材料分析
1.1 舊路面材料特性分析
舊瀝青路面材料的性能直接影響再生粒料的性能, 銑刨破碎的舊路面材料組成很復雜, 在實際應用中舊路面材料中瀝青不同程度的老化, 其瀝青的內部組分發生了復雜的物理和化學變化, 或者導致瀝青內部組分發生“移行”現象, 致使瀝青中的輕質油分持續揮發, 因此, 瀝青中的重組分瀝青膠質和瀝青質含量不斷增加, 瀝青變硬變脆, 混合料穩定性變差, 在級配設計時可一定程度上將舊瀝青看作黑集料。瀝青路面在行車荷載和自然因素作如圖1明確地顯示了瀝青在使用過程中技術性能的演變趨勢, 隨時間的增長, 瀝青技術性能下降幅度明顯, 其路用性能逐漸降低, 出現各種早期病害。原路面結構中的礦質集料, 在車輛荷載的長期作用下, 礦質集料被壓碎, 因此, 瀝青路面再生面臨的一個重要問題是對級配深入研究, 選用一組標準方孔套篩分對回收的舊瀝青面層和舊基層混合料進行篩分試驗, 按照基層與面層不同比例多次試驗確定摻和比例, 舊瀝青路面材料的原樣篩分結果如圖1所示。
由圖1可以看出:舊混合料最大粒徑偏小, 均小于31.5mm, 經計算可知僅僅4.75mm以上尺寸的粒料占總料比例的70%以上, 而0.075mm以下顆粒含量僅為2%左右, 舊瀝青路面材料的篩分曲線接近規范規定基層上限級配范圍, 其中粗集料含量較少。
2 級配調整
2.1 新集料及合成級配
從舊瀝青混合料和水泥穩定混合料的篩分情況來看, 粗粒徑的骨料含量較少, 需要添加一定新料, 特別是粗骨料, 用以改善再生瀝青混合料的骨架結構性能。根據舊路面材料在級配、針片狀顆粒、細料砂當量等方面的差別綜合考慮, 對配合比進行調整。新舊材料質量比例取0%, 15%, 30%, 50%, 最終的級配曲線如圖2所示。
混合篩分后的試驗結果, 其級配組成基本滿足規范要求其中, 摻加15%新骨料后的混合料級配接近規范級配中值, 但仍與骨架密實型的級配有一定差別。摻加30%新骨料后的混合料級配接近規范級配的下限, 摻加50%新骨料后的混合料級配超出了規范的級配范圍, 即摻入的粗集料過多。
2.2 最佳含水率與最大干密度試驗
為了研究不同級配下再生材料的性能, 根據經驗設定一定的含水率及瀝青含量成型試件, 測試混合料的最佳含水率和最大干密度, 最終采用以上三種新集料摻配比例進行試驗。水泥劑量取值分別為3%, 4%, 5%進行擊實試驗, 試驗結果如圖3所示。
由圖4可以看出, 隨水泥含量的增加最佳含水率增加, 在同一水泥劑量下, 摻入新料比列越大最佳含水率降低。也就是說水泥含量越多水化時需水越多, 其釋熱量也越大, 全部是舊料時由于集料整體偏細, 需水量增加。由圖4可以看出, 隨水泥劑量增加最大干密度會出現峰值, 在相同水泥劑量下, 摻入新料越多, 對應的最大干密度越大, 說明新摻入的碎石的密度大于舊混合料的密度。
2.3 強度試驗及材料組成設計
2.3.1 無側限抗壓強度及劈裂試驗
無結合料7d無側限飽水抗壓強度是公路路面基層施工技術規范對水泥穩定類材料的唯一控制指標, 為了更全面的考慮無機結合料的力學特性, 文章采用7d無側限抗壓強度和劈裂強度試驗來確定水泥冷再生混合料的組成設計。
2.3.2 材料組成設計
由于舊路面材料中基層材料和面層瀝青混合料的摻和比例對冷再生混合料的強度有一定影響。因此, 采用較多的舊基層水泥穩定材料對強度有利。而本文采用的回收材料中, 舊瀝青面層較薄, 僅有3-5cm左右, 所以瀝青混合料所占的比例較小, 這以來再生混合料基層有利于獲得較高的強度值。
3 結語
為了將更多的廢舊瀝青混合料應用于再生路面工程, 采用全深式再生瀝青路面基層技術, 對就瀝青路面才材料進行特性分析, 確定舊料級配狀況, 再此基礎上摻加新集料和水泥穩定劑, 研究不同摻入量對混合料強度的影響, 最終確定全深式瀝青路面材料組成, 對全深式就地冷再生級配設計提供理論依據。
摘要：在滿足冷再生基層強度要求的基礎上, 利用全深式就地冷再生技術, 對廢舊瀝青混合料的組成特性進行了闡述, 摻入一定量的新集料和水泥穩定材料, 通過重型擊實試驗確定了不同新料摻量和水泥劑量下混合料的最佳含水率和最大干密度, 采用無側限抗壓強度試驗確定了新料摻量和推薦水泥用量。
關鍵詞：瀝青路面,全深式冷再生,舊料特性,新料摻量,強度
參考文獻
[1] 陳啟宗.我國瀝青路面再生技術與設備的現狀和展望[J].現代公路, 2005, (12) :36-39.
[2] 嚴金海, 倪富健, 薛昕等.瀝青路面再生技術綜述[J].公路交通科技, 2008, 25 (4) :9-14.
[3] 李海軍, 林廣平, 黃曉明.高等級公路瀝青混凝土路面再生適用性[J].公路, 2005, (7) :183-188.
[4] 江濤, 孫立軍, 劉黎萍等.基于結構性能的冷再生上基層材料組成研究[J].建筑材料學報, 2008, 11 (6) :666-672.
冷再生技術工程論文范文第3篇
1 熱化學反應技術
熱化學反應技術, 是利用化學藥劑反應過程釋放大量熱、氣體等特性, 油田上就是利用反應產生熱加熱地層, 降低原油粘度, 改善原油流動性;利用反應產生大量氣體, 補充地層能量, 提高原油采出程度。
化學反應如下:
式中的Q為發熱量, 反應產物為氮氣和水。
2 C1-C4低碳混合有機酸技術
C1-C4低碳混合有機酸技術, 是利用液蠟裂解合成低級脂肪酸的回餾組份, 根據相似相溶原理并借助氧化加成反應, 研制開發的復合型油井解堵劑, 該技術既能解除油層各種垢堵塞, 也能對儲層結蠟具有很好的溶解、分散效果, 同時還能解除生產過程中造成的各種堵塞。
3 稠油稀化降粘技術
研究表明, 引起原油粘度增大主要原因是:金屬元素以配位體 (由配位鍵形成的配位體分子) 形式, 使得稠油分子結構空間排布更加網絡化, 流動性能變差。稠油稀化降粘技術, 是借助物理化學反應, 利用絡合吸附、絮凝、沉淀等方法, 通過控制改變“目標”元素與原油分子結合方式、賦存狀態, 降低原油分子結構上過渡金屬元素含量, 實現原油粘度降低。
稠油稀化降粘技術開采稠油的原理, 不同于利用活性劑, 通過油水乳化方式, 形成水包油乳狀液, 改變界面張力, 使稠油降粘實現開采;也不同于利用溶劑, 對稠油溶解、稀釋使稠油降粘實現常規開采;而通過控制或改變影響稠油粘度的核心因素, 從分子結構上, 利用物化反應 (特別是化學反應) 使稠油降粘稀化, 被稀化的稠油在一定的條件下又不易反彈, 真正實現稠油常規開采。
4 低溫自生氣增能技術
低溫自生氣增能技術, 是在地層條件下, 借助于復合型催化劑, 使原來只能在高溫 (130~140℃) 條件下分解, 釋放出氣體的化學反應, 也能夠在低溫 (10~65℃可控制) 條件下反應并產生大量氣體, 最大限度恢復油井產能。
低溫自生氣增能技術, 利用藥劑對泥漿絮凝、懸浮、分散、降解等作用, 解除鉆井過程傷害, 借助藥劑對原油降粘效果、對儲層巖石溶蝕作用等, 解除采油生產各環節所造成堵塞, 達到提高油井產能的目的。
5 化學采油技術
化學采油技術, 結合吞吐后期低效油井已不具備繼續吞吐開采經濟性, 或因油層薄、井分散不便采取吞吐開采以及地層溫度低油稠難開采技術難點, 借助化學反應熱、稀化降粘劑、活性助排以及油層解堵等特性, 將各藥劑性能優點有機結合起來, 借助于特殊工藝過程, 形成有針對性的化學采油技術, 從而實現了吞吐后期無效井增產和低溫地層開采稠油目的。
化學采油技術, 自應用現場以來, 先后在錦采、歡采、油氣試公司、淺海油田現場應用, 截止目前累計實施122口水平井, 措施有效率100%, 平均單井產量提高幅度82.5%, 平均單井增油278t。
摘要：我國稠油資源豐富, 約占石油地質儲量的15%。目前, 稠油開采均以熱采法為主, 尤以注蒸汽法最普遍有效。但其工藝復雜, 開采成本高, 而且對薄油層、部分特稠油開采效果差。目前, 淺薄高粘油的開采工藝技術普遍面臨著油層出砂、汽竄及采油成本高, 油汽比低的嚴峻局面, 不僅如此, 更有相當數量的稠油資源由于存在著油層厚度薄, 純總厚度比低及原油粘度高等因素, 嚴重地制約著稠油開發的持續、穩定發展。熱力采油礦場應用和研究表明, 稠油粘度是影響熱力采油經濟指標的主要因素。研究稠油化學采油技術機理和應用, 對薄油層、部分特稠油開采開發效果以及提高采收率有重要的理論和現實意義。
關鍵詞：稠油,化學,稠油冷采
參考文獻
[1] 鄭曉宇.油田化學品[M], 北京:中國化工出版社, 2001.
冷再生技術工程論文范文第4篇
1 廢活性炭來源、成分
制糖、制藥、食品、油脂、化工等行業產生的廢活性炭主要含VC、糖類、膠質等有機物和少量的溶劑、鹽酸等, 溶劑主要為甲苯、甲醇、丙酮、乙酸乙酯、丁醇、二甲苯等, 另含有少量的原材料及產品。
2 隧道窯再生技術、工藝
隧道窯處理廢活性炭生產工藝分為六個工段:廢活性炭儲運、廢活性炭預處理、煤氣制取、廢活性炭焙燒、再生活性炭后處理及包裝、工藝尾氣焚燒處理。
(1) 廢活性炭儲運廢活性炭在標準原料庫進行儲存, 進庫時均采用塑膠密閉袋裝, 原料庫上方設吸風口, 將標準庫房內散發的惡臭氣體經風機抽至焚燒爐焚燒。原料庫的底部帶有一定斜度, 并設導液溝, 原料庫房設滲濾液收集池, 收集的滲濾液用鋸末吸收后回用于廢活性炭再生。
(2) 廢活性炭預處理廢活性炭從標準原料庫進入原料預處理庫, 對廢活性炭進行人工篩選, 去除雜質鐵屑、石塊、塑料等。原料預處理庫房內散發的惡臭氣體經風機抽至焚燒爐焚燒。
(3) 煤氣制取煤氣發生爐產生的粗煤氣經旋風、水封除塵后得到凈煤氣作為窯爐的熱源。
(4) 廢活性炭焙燒 ①隧道窯窯爐簡述。系統由窯體、窯車系統、燃燒系統、通風系統和測量系統等幾部分組成。窯體分為預熱帶、燒成帶、冷卻帶三段。②活性炭焙燒工藝簡述。經過預處理的廢活性炭填入填充罐內, 由窯車運至隧道窯車間, 焙燒主要在窯爐中部進行。窯車進入隧道窯后首先進行干燥階段 ( 預熱帶) , 溫度控制在200℃左右, 將含水率在50% ~86% 的濕炭加熱, 使炭粒內吸附水蒸發, 同時部分低沸點有機物也隨之揮發。然后隨著窯車的推進進入到窯爐中部, 進行焙燒階段, 粒炭被加熱升溫至600 ~700℃。不同的有機物隨溫度升高, 分別以揮發、分解、碳化、氧化的形式, 從活性炭的基質上消除。經過焙燒階段后的活性炭進入窯爐中間煤氣點燃段 ( 燒成帶) , 進行活化, 在這個過程中殘留在活性炭微孔中部分碳化物用水蒸汽、二氧化碳等氧化性氣體進行氣化反應, 使殘留碳化物在850℃左右氣化成CO2, CO等氣體。使微孔表面得到清理, 恢復其吸附性能。最后窯車進入窯爐的冷卻段 ( 冷卻帶) , 在冷卻段, 由冷風機鼓風冷卻, 耐火容器內的活性炭逐漸降溫, 按照順序逐漸到達窯爐出口, 等待出爐。整個焙燒過程大約為43 個小時。
(5) 再生活性炭后處理及包裝出爐的再生活性炭窯車進入裝卸平臺, 人工倒罐卸料, 在容器內混合, 進行分裝, 即得再生活性炭成品 ( 主要為化工、水處理用活性炭) , 若制得醫藥中間體用再生活性炭, 還需進行酸洗、水洗、烘干后處理。
(6) 焚燒爐處理系統焚燒爐系統處理廢氣包括隧道窯煙氣和原料庫房及預處理庫房惡臭氣體, 焚燒爐采用煤氣發生爐產生的煤氣助燃, 綜合廢氣在煤氣的助燃和高壓噴風作用下, 充分燃燒。燃燒后的煙氣進入二次燃燒室再次燃燒, 正常情況下二燃室中室溫應≥850℃, 設計1100℃以上停留時間達2 秒以上。經充分燃燼后的煙氣進入旋風除塵器, 經初步除塵后的煙氣進入空氣預熱器, 高壓風機吸入的冷空氣經煙道氣預熱后進入爐內, 提高爐溫并減少燃料的消耗?？紤]二噁英的低溫 (300 ~500℃溫度域) 再生, 經初步降溫的煙氣進入急冷塔急速冷卻, 通過水、氣湍流進一步除塵并吸收部分有害氣體。冷卻后的煙氣進入填料吸收塔, 煙氣中剩余的SO2、HCl等酸性氣體用堿液吸收, 凈化后的煙氣通過除霧器除去部分水汽后經引風機抽引至煙囪排放。
3 結語
(1) 利用熱處理再生廢活性炭, 設備采用窯爐, 不使用簡陋的土窯, 廢活性炭再生工藝采用隧道窯工藝, 具有廢氣易收集、加熱均勻, 產品質量好等特點;廢氣處理采用“連續熱解焚燒”工藝, 使廢氣在焚燒爐膛內充分燃燼, 最大程度的分解二噁英, 實現危險廢物的無害化處理, 尾氣凈化采用了“旋風除塵沉降室+ 堿液噴淋式急冷塔+ 填料吸收塔+ 除霧器”的工藝, 既可以控制二噁英的再合成, 又有脫酸工藝除去煙氣中的酸性有害氣體, 填料吸收塔可吸附二噁英微粒等有害顆粒物, 最后采用除霧器除去部分水汽后實現煙氣的達標排放。
(2) 加強對焚燒爐廢氣排放的監測及管理, 定期對焚燒爐煙氣出口進行PM10、SO2、HCl、二噁英類等污染物的監測。
摘要：廢活性炭的再生處理已成為當前急待解決的問題。本文通過對制糖、制藥、食品、油脂、化工等行業廢活性炭成分分析, 詳述了隧道窯工藝及配套的焚燒爐處理廢活性炭的工藝過程, 具有較好的環境、經濟效益。
關鍵詞：廢活性炭,再生,隧道窯,焚燒爐
參考文獻
[1] 林冠烽, 牟大慶, 程捷.活性炭再生技術研究進展.林業科學, 2008, 44 (2) :150-154.