[發明專利]一種實現VOCs全組分抑制的道路瀝青復配設計方法

有效

• 申請號: 202210418514.3
• 申請日: 2022-04-20
• 公開（公告）號: CN114840987B
• 公開（公告）日: 2023-02-17
• 發明（設計）人: 王超;宮官雨;周波超
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F119/20
• 代理公司: 北京卓勝佰達知識產權代理有限公司 16026
• 代理人: 劉冬梅

1.一種實現VOCs全組分抑制的道路瀝青復配設計方法，其特征在于：包括以下步驟：

(1)確定瀝青材料的VOCs排放情況，并確定VOCs綜合抑制指數指標計算的分項權重值；

(2)設計并初擬VOCs抑制劑的復配組合及各抑制劑摻量；

(3)驗證VOCs復配抑制型瀝青材料的實際減排效果；

(4)不斷反饋優化VOCs抑制復配設計方案，并選擇最終VOCs抑制復配設計方案；

步驟(1)中，VOCs綜合抑制指數指標的計算公式為：

VRI＝ω_C×R_C+ω_K×R_K+ω_F×R_F (1)

式中，VRI為VOCs抑制型瀝青材料的VOCs綜合抑制指數；ω_C、ω_K、ω_F為VRI分項指標的權重系數；R_C為VOCs總濃度抑制率；R_K為關鍵組分重點控制率；R_F為各組分全面抑制率；

VOCs總濃度抑制率R_C的計算公式為：

式中，C為瀝青材料VOCs排放總濃度；C’為VOCs抑制型瀝青材料VOCs排放總濃度；

關鍵組分重點控制率R_K的計算公式為：

R_K＝α×[OFP]_K+β×[SOA]_K+χ×[R]_K+δ×[HI]_K (3)

式中，α、β、χ、δ為R_K分項指標的權重系數；[OFP]_K、[SOA]_K、[R]_K、[HI]_K分別為VOCs關鍵組分的臭氧生成潛勢抑制率、SOA生成潛勢抑制率、致癌風險指數抑制率、非致癌風險指數抑制率；

所述[OFP]_K按以下公式計算：

式中，[OFP]為瀝青材料關鍵組分總臭氧生成潛勢；[OFP]’為VOCs抑制型瀝青材料關鍵組分總臭氧生成潛勢；

VOCs關鍵組分臭氧生成潛勢[OFP]_i的計算公式為：

[OFP]_i＝[VOCs]_i×MIR (5)

式中，[VOCs]_i為VOCs中第i個關鍵組分組分濃度；MIR為VOCs在臭氧最大增量反應中的臭氧生成系數；

[SOA]_K的計算公式為：

式中，[SOA]為瀝青材料關鍵組分總SOA生成潛勢；[SOA]’為VOCs抑制型瀝青材料關鍵組分總SOA生成潛勢；

VOCs關鍵組分SOA生成潛勢[SOA]_i的計算公式為：

[SOA]_i＝[VOCs]_i×FAC (7)

式中，FAC為二次有機氣溶膠的生成系數；

[R]_K的計算公式為：

式中，[R]為瀝青材料關鍵組分總致癌風險指數；[R]’為VOCs抑制型瀝青材料關鍵組分總致癌風險指數；

VOCs關鍵組分致癌風險指數[R]_i的計算公式為：

低劑量暴露：[R]_i＝[VOCs]_i×SF(9)

若低劑量計算值＞0.01時，則按高劑量暴露計算：

[R]_i＝1-exp(-[VOCs]_i×SF) (10)

式中，SF為瀝青材料VOCs中第i個污染物的致癌斜率因子，指暴露于每單位劑量所增加的致癌危險度；

[HI]_K的計算公式為：

式中，[HI]為瀝青材料關鍵組分總非致癌風險指數；[HI]’為VOCs抑制型瀝青材料關鍵組分總非致癌風險指數；

VOCs關鍵組分非致癌風險指數[HI]_i的計算公式為：

式中，RfC為瀝青材料VOCs中第i個污染物的參考劑量；

各組分全面抑制率R_F的計算公式為：

式中，N為瀝青材料VOCs組分總數量，N’為VOCs抑制型瀝青材料組分濃度抑制率大于0的總數量；

VOCs抑制型瀝青材料單組分濃度抑制率的計算公式為：

式中，[R_C]_i為VOCs抑制型瀝青材料第i個組分濃度抑制率，C_i為瀝青材料VOCs中第i個組分濃度，C_i’為VOCs抑制型瀝青材料第i個組分濃度。

2.根據權利要求1所述的一種實現VOCs全組分抑制的道路瀝青復配設計方法，其特征在于：

步驟(1)中，VOCs排放情況包括VOCs排放總濃度、臭氧生成潛勢、二次有機氣溶膠生成潛勢、致癌風險指數、非致癌風險指數；

步驟(3)中，將VOCs綜合抑制指數作為設計控制指標，驗證VOCs復配抑制型瀝青材料的實際減排效果。