專利名稱：一種清除長(zhǎng)隧道有害氣體、粉塵的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及爆破開(kāi)挖施工的獨(dú)頭長(zhǎng)隧道的有害氣體降解與吸附，屬于交通工程領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隧道、水工隧洞、礦山巷道爆破開(kāi)挖時(shí)炸藥產(chǎn)生的炮煙中有毒氣體的含量是評(píng)價(jià)它安全等級(jí)的一項(xiàng)重要指標(biāo)，有毒氣體的爆炸產(chǎn)物主要特別是CO、CO2, NOx、硫化物、粉塵。 一氧化碳與紅血球中血紅素的親和力比氧氣的親和力大250 300倍，它被吸入人體后， 阻礙了氧和血紅素的正常結(jié)合，使人體各部組織和細(xì)胞產(chǎn)生缺氧現(xiàn)象，引起中毒以至死亡。 NOx易溶于水，當(dāng)吸入人體肺部時(shí)，就在肺的表面黏膜上產(chǎn)生腐蝕，并有強(qiáng)烈刺激性。濃度較高時(shí)可引起肺部浮腫而致命。硫化氫( 是一種無(wú)色有臭雞蛋味的氣體，易溶于水，具有很強(qiáng)的毒性，能使血液中毒，對(duì)眼睛黏膜及呼吸道有強(qiáng)烈刺激作用。對(duì)眼睛有強(qiáng)烈刺激作用。SO2與水汽接觸生成硫酸，對(duì)呼吸器官作用，刺激喉嚨、支氣管發(fā)炎，呼吸困難，嚴(yán)重時(shí)引起肺水腫。由于炸藥爆炸的有毒氣體、粉塵，挖掘鏟裝機(jī)、大型運(yùn)踏車的內(nèi)燃機(jī)排放的有毒氣體嚴(yán)重影響施工人員的身體健康，現(xiàn)行的獨(dú)頭長(zhǎng)隧道通風(fēng)采用機(jī)械式通風(fēng)機(jī)將新鮮空氣通過(guò)通風(fēng)管送入掘進(jìn)工作面。稀釋掘進(jìn)工作面風(fēng)有毒氣體、粉塵，然后通過(guò)風(fēng)機(jī)提供的風(fēng)壓將有害氣體帶出隧道，壓損失大、通風(fēng)時(shí)間長(zhǎng)、效率低。由于長(zhǎng)隧道通風(fēng)阻力的增大現(xiàn)有的通風(fēng)方法無(wú)法及時(shí)排出小于300m短距離和大3000m長(zhǎng)距離隧道有害氣體而滿足施工的要求。 隨著長(zhǎng)距離隧道的增多，對(duì)施工環(huán)境、通風(fēng)效率、空氣質(zhì)量提出越來(lái)越高的要求，而現(xiàn)行的通風(fēng)方法已不能滿足隧道施工的要求。

發(fā)明內(nèi)容
所要解決的技術(shù)問(wèn)題本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種從長(zhǎng)隧道之中直接降解與吸附有害氣體、 粉塵的方法，以克服現(xiàn)有通風(fēng)方法壓損失大、通風(fēng)時(shí)間長(zhǎng)、效率低，設(shè)備損壞率高，使用成本高的缺點(diǎn)。技術(shù)方案本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種從長(zhǎng)隧道之中直接降解與吸附有害氣體、 粉塵的方法，依次包含如下步驟第一步驟定期通過(guò)移動(dòng)式通風(fēng)機(jī)將隧道中所說(shuō)的有害氣體CO、C02、NO、NO2、硫化物、粉塵經(jīng)風(fēng)機(jī)送入降解池；第二步驟所說(shuō)的有害氣體CO、C02、NO、NO2、硫化物、粉塵，通過(guò)降解池的堿性化合物反應(yīng)，降解有害氣體中的C02、NO、NO2、硫化物、粉塵，并經(jīng)多孔纖維分離膜過(guò)濾水汽；第三步驟所說(shuō)的低溫變壓吸附CO、N0，將降解、膜過(guò)濾后的C0、少量NO通過(guò)低溫變壓吸附塔吸附；
第四步驟所說(shuō)的中溫加熱脫吸附CO、N0，將變壓吸附塔吸附運(yùn)出隧道，通過(guò)吸附塔中的電熱加熱帶加熱至80 135°C而脫附CO、NO。上述的隧道掘進(jìn)工作面有害氣體、粉塵清除方法的優(yōu)選方案之一為，所說(shuō)的風(fēng)機(jī)采用羅茨風(fēng)機(jī)。上述的隧道掘進(jìn)工作面有害氣體、粉塵清除方法的優(yōu)選方案之二為，降解池的堿性化合物碳酸鈉。上述的隧道掘進(jìn)工作面有害氣體、粉塵清除方法的優(yōu)選方案之三為，所說(shuō)的低溫變壓吸附的溫度O 30°C，壓力10 30kPa。上述的隧道掘進(jìn)工作面有害氣體、粉塵清除方法的優(yōu)選方案之四為，所說(shuō)的中溫加熱脫吸附⑶、NO溫度0 150°C，優(yōu)選80 100°C。上述的隧道掘進(jìn)工作面有害氣體、粉塵清除方法的優(yōu)選方案之五為，所說(shuō)的過(guò)濾水汽的多孔纖維分離膜采用串聯(lián)形式。有益效果將現(xiàn)有的獨(dú)頭長(zhǎng)隧道通風(fēng)所采用機(jī)械式通風(fēng)方式是從洞外壓入新鮮空氣稀釋掘進(jìn)工作面有害氣體、粉塵濃度，改為定期通過(guò)移動(dòng)式通風(fēng)機(jī)將長(zhǎng)隧道中的有害氣體CO、co2、 NO、NO2、硫化物、粉塵經(jīng)風(fēng)機(jī)直接送入降解池；低溫變壓吸附CO、N0，有害氣體搬運(yùn)距離短、 通風(fēng)效率高；避免現(xiàn)有的長(zhǎng)隧道通風(fēng)所采用機(jī)械式通風(fēng)方式是從洞外壓入新鮮空氣稀釋掘進(jìn)工作面有害氣體、粉塵濃度污染整個(gè)隧道的弊病，縮短了通風(fēng)時(shí)間，使用成本低，有利于加快施工進(jìn)度，改善隧道空氣質(zhì)量。


圖1為工藝流程示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明而不用于顯著本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講述的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域工程技術(shù)人員作一定的改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書(shū)所限定的范圍。實(shí)施例1定期通過(guò)移動(dòng)式通風(fēng)機(jī)將隧道中所說(shuō)的有害氣體CO、CO2, NO、NO2、硫化物、粉塵經(jīng)風(fēng)機(jī)送入降解池。采用離心式風(fēng)機(jī)，壓力8kPa，風(fēng)量2300m3/h，吸入隧道中的有害氣體C0、 CO2, NO、NO2、硫化物、粉塵，送入降解池，通過(guò)與降解池的堿性化合物反應(yīng)或清洗，優(yōu)選堿性化合物碳酸鈉，難以與堿性化合物反應(yīng)的C0、少量N0、水汽，經(jīng)多孔纖維分離膜過(guò)濾水汽后。從多孔纖維分離膜過(guò)濾后的⑶、少量N0，壓力8kPa，進(jìn)入溫度10 30°C的低溫變壓吸附塔吸附，C0、少量NO吸附在吸附塔之中，然后將變壓吸附塔吸附運(yùn)出隧道，通過(guò)電熱加熱帶將吸附塔加熱至80 135°C，優(yōu)選100°C而脫附CO、N0。實(shí)施例2定期通過(guò)移動(dòng)式通風(fēng)機(jī)將隧道中所說(shuō)的有害氣體CO、CO2, NO、NO2、硫化物、粉塵經(jīng)風(fēng)機(jī)送入降解池。采用離心式風(fēng)機(jī)，風(fēng)量2700m3/h，吸入隧道中的有害氣體C0、C02、N0、N02、與降解池的堿性化合物反應(yīng)或清洗，優(yōu)選堿性化合物碳酸鈉，難以與堿性化合物反應(yīng)的CO、少量NO、水汽，經(jīng)多孔纖維分離膜過(guò)濾水汽后。從多孔纖維分離膜過(guò)濾后的⑶、少量N0，壓力6kPa，進(jìn)入溫度10 30°C的低溫變壓吸附塔吸附，CO、 少量NO吸附在吸附塔之中，然后將變壓吸附塔吸附運(yùn)出隧道，通過(guò)電熱加熱帶將吸附塔加熱至80 1；351，優(yōu)選1201而脫附0)、吣。實(shí)施例3定期通過(guò)移動(dòng)式通風(fēng)機(jī)將隧道中所說(shuō)的有害氣體CO、CO2, NO、NO2、硫化物、粉塵經(jīng)風(fēng)機(jī)送入降解池。采用離心式風(fēng)機(jī)，壓力4kPaJ900m7h，吸入隧道中的有害氣體CO、CO2, NO、NO2、硫化物、粉塵，送入降解池，通過(guò)與降解池的堿性化合物反應(yīng)或清洗，優(yōu)選堿性化合物碳酸鈉，難以與堿性化合物反應(yīng)的C0、少量N0、水汽，經(jīng)多孔纖維分離膜過(guò)濾水汽后。從多孔纖維分離膜過(guò)濾后的⑶、少量N0，壓力4kPa，進(jìn)入溫度10 30°C的低溫變壓吸附塔吸附，C0、少量NO吸附在吸附塔之中，然后將變壓吸附塔吸附運(yùn)出隧道，通過(guò)電熱加熱帶將吸附塔加熱至80 i:35°C，優(yōu)選120°C而脫附CO、N0。
權(quán)利要求
1.一種清除長(zhǎng)隧道有害氣體、粉塵的方法，依次包含如下步驟(1)定期通過(guò)移動(dòng)式通風(fēng)機(jī)將隧道中所說(shuō)的有害氣體CO、CO2,NO、NO2、硫化物、粉塵經(jīng)風(fēng)機(jī)送入降解池；(2)所說(shuō)的有害氣體CO、CO2,NO、NO2、硫化物、粉塵，通過(guò)降解池的堿性化合物反應(yīng)，降解有害氣體中的C02、NO、NO2、硫化物、粉塵，并經(jīng)多孔纖維分離膜過(guò)濾水汽；(3)所說(shuō)的低溫變壓吸附C0、N0，將降解、膜過(guò)濾后的CO、少量NO通過(guò)低溫變壓吸附塔吸附；(4)所說(shuō)的中溫加熱脫吸附CO、N0，將變壓吸附塔吸附運(yùn)出隧道，通過(guò)吸附塔中的電熱加熱帶加熱至80 135°C而脫附CO、N0。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隧道掘進(jìn)工作面有害氣體、粉塵清除方法，其特征在于，所說(shuō)的風(fēng)機(jī)采用羅茨風(fēng)機(jī)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隧道掘進(jìn)工作面有害氣體、粉塵清除方法，其特征在于，所說(shuō)的的降解池的堿性化合物碳酸鈉。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隧道掘進(jìn)工作面有害氣體、粉塵清除方法，其特征在于，所說(shuō)的低溫變壓吸附的溫度0 30°C，壓力10 30kPa。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隧道掘進(jìn)工作面有害氣體、粉塵清除方法，其特征在于，所說(shuō)的中溫加熱脫吸附⑶、NO溫度0 150°C，優(yōu)選80 100°C。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隧道掘進(jìn)工作面有害氣體、粉塵清除方法，其特征在于，所說(shuō)的過(guò)濾水汽的多孔纖維分離膜采用串聯(lián)形式。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隧道掘進(jìn)工作面有害氣體、粉塵清除方法，其特征在于，所說(shuō)的變壓吸附塔吸附劑過(guò)采用載Cu(I) 13X分子篩。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種清除長(zhǎng)隧道有害氣體、粉塵的方法，旨在解決長(zhǎng)隧道施工期間整個(gè)隧道通風(fēng)困難的問(wèn)題。依次包括如下步驟通過(guò)移動(dòng)式運(yùn)載工具，運(yùn)載，運(yùn)送通風(fēng)機(jī)，將有害氣體CO、CO2、NO、NO2、硫化物、粉塵經(jīng)風(fēng)機(jī)送入降解池；通過(guò)降解池的堿性化合物反應(yīng)，降解有害氣體中的CO2、NO、NO2、硫化物、粉塵，并經(jīng)多孔纖維分離膜過(guò)濾水汽；將降解、膜過(guò)濾后的CO、少量NO通過(guò)低溫變壓吸附塔吸附；吸附CO、NO的變壓吸附塔運(yùn)出隧道，通過(guò)吸附塔中的電熱加熱帶加熱至80～135℃而脫附CO、NO。該方法具有有害氣體搬運(yùn)距離短、通風(fēng)時(shí)間短、通風(fēng)效率高、使用成本低等優(yōu)點(diǎn)，可以有效清除整個(gè)隧道有害氣體的污染，適用于長(zhǎng)隧道掘進(jìn)工作面有害氣體、粉塵的清除。
文檔編號(hào)B01D53/047GK102505952SQ201110362020
公開(kāi)日2012年6月20日 申請(qǐng)日期2011年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月3日
發(fā)明者謝飛鴻 申請(qǐng)人:謝飛鴻