公路收费亭空气净化装置项目可行性研究报告

高速公路收费站空气净化装置项目可行性研究报告目录一、项目依据3一、国内外本项目领域科技创新概况及最新发展趋势3二、项目研究的目的和意义10三、本项目研究达到的科技水平12四、应用推广前景及社会经济效益预测12二、研究内容与目标15一、主要研究内容、技术经济指标15二、关键技术、技术创新、研究方法和技术路线15三、项目总体目标和阶段目标18三、实现项目预期目标的工作基础和条件181.陕西工业技术学院182.交通大学人居与建筑工程学院193.陕西奥盛环境工程有限公司204.规划进度和考核指标221.附表22二、考核指标22五、承办单位、合作单位及分工22六、概算及年度使用计划23一、项目资金来源表23二、资金使用计划237、项目主要研究人员24人一、项目依据一、国内外本项目领域科技创新概况及最新发展趋势本项目是将汽车尾气处理技术和空气温度调节技术应用于我国高速公路收费站的空气净化处理。目前，汽车尾气处理技术、空气净化处理技术等领域出现了新方法、新技术。空气净化按原理分为三种基本类型(1)机械过滤式使用含有化学材料和高密度材料的纤维或泡沫，通常是两层活性炭和高效纤维（HEPA）。可以去除细菌，起到保健作用。这种机器没有电子功能，不用担心受到环境气体（易燃易爆）的影响。是家庭使用的最理想选择。(2)电子除尘器通过高压，尘粒带电，脏空气通过电极收集板（CELL），正负吸附，起到净化作用。可定期清洗收集板，恢复净化效率。此类产品广泛应用于国外大型建筑工地，国内净化产品尚未采用该技术。霍尼韦尔F57和F90就是这样的产品。(3)负离子的中和公式用高压针产生负离子，用电机吹出负离子（有的甚至没有电机），中和通常带正电的灰尘。重量增加后落到地上，达到净化效果。造成周围物体污染变黑，还会产生大量臭氧，所以这种净化方式已经逐渐被淘汰，但市面上还是有一些这样的产品，比如氧吧一、静电吸附（电子）空气净化器的主要部件——静电吸附装置静电吸附式空气净化器的核心部件是静电吸附装置（又称高压静电场）。静电吸附装置由放电丝和负极板组成。在高压发生器的作用下，静电吸附装置可产生4KV-8KV的直流高压电压，在静电吸附装置内部形成强大的静电场。当室内空气通过静电吸附装置时，空气中的颗粒物（包括微生物）被迫带正电，然后吸附到负极板上。根据测试报告，静电吸附装置可以捕获直径为0.01μm的粒子。静电吸附式空气净化器是国内最常见的空气净化器之一。国内外常用的静电吸附装置主要有两种，即二级静电吸附装置（TwoStagePrecipitator）和蜂窝式静电吸附装置（BeehivedElectrostaticDustCollector）。两级静电吸附装置是目前世界上最常用和性能优良的静电吸附装置。其优点是不仅提高了杀菌除尘效率，而且易于清洁。目前，两级静电吸附装置受到国内空气净化器厂家的青睐。蜂窝式静电吸附装置是国内空气净化器厂家最常用的静电吸附装置。它的特点是工艺比较简单，用“蜂窝”来增加负极板的面积。蜂窝式静电吸附装置最大的缺点是除尘效率差，清洗困难，产生大量臭氧。静电吸附装置实际上是一种空气过滤器（Electricalfilter）。静电吸附装置（优点）的优点是（1）电阻比较小（2）清洗后可以反复使用。静电吸附装置的缺点（Cons）是：（1）必须定期清洗，否则其除尘效率会明显下降。(2)由于采用高压放电，静电吸附装置无疑会产生臭氧。2、HEPA空气净化器的主要部件——高效过滤器（HEPA）HEPA空气净化器的核心部件是高效过滤器（HEPA）。HEPA是HighEffieiencyParticulateAirFilter的缩写。美国于1942年成立了专门的过滤器研制组，研制出木纤维、石棉、棉的混合材料。它的过滤效率达到了99.96%，是目前HEPA的雏形。随后，研制出玻璃纤维杂化滤纸并将其应用于原子技术，最终确定该材料对0.3μm颗粒的含量为99.97%（DOP测定，当DOP的两种成分接触时，产生0.3μm的尘源）产生）高于捕获效率，并命名为HEPA过滤器。当时的过滤材料是用纤维素制成的，但这种材料存在耐火性和吸湿性差的问题；石棉也被用作过滤材料，但石棉会产生致癌物质，所以目前的高效过滤器的过滤材料是由纤维素制成的。玻璃纤维是主流。【ULPA（UltraLowPenetrationAirFilter，ULPA）：随着超大规模集成电路的发展，人们开发了一种针对0.1μm颗粒物（尘源仍为DOP）的超高效过滤器，其过滤效率已达到99.99995%以上，命名为ULPA过滤器。与HEPA相比，ULPA结构更紧凑，过滤效率更高。ULPA暂时主要应用在电子行业，在医药和医疗领域的应用报道还没有看到。]HEPA过滤式空气净化器是国外最常见的空气净化器之一。不过，目前HEPA过滤式空气净化器在我国用户中并不受欢迎。原因之一是我国空气净化器行业起步较晚，用户只关注空气净化器对空气的杀菌（消毒）效果，并不关心空气净化效果。另外，我国的粉尘比较严重，HEPA的使用寿命可能会相对缩短，这意味着HEPA滤芯需要经常更换。3、光触媒空气净化器的主要部件——紫外线灯紫外灯是光触媒空气净化器（杀菌紫外线灯、紫外灯）的核心部件之一。人类使用紫外线已有大约70年的历史。紫外线是一种高能电磁波，波长为100-400纳米，介于可见光和X射线之间。紫外线按波长可分为三种：A波段紫外线（长波紫外线）波长为315-400nm；B波段紫外（中波紫外）波长为280-315nm；C波段紫外线（短波紫外线）的波长为100nm-280nm。杀菌效果最强的紫外线波长为254nm，即C波段紫外线，因为大部分紫外线被微生物吸收。当微生物吸收C波段紫外线时，会在微生物细胞内引起光化学反应，细胞核内的DNA（脱氧核糖核酸）被破坏，导致细胞立即死亡或失去繁殖能力（即病毒已灭活）。在医疗行业，现在普遍使用紫外线灯对室内空气进行消毒。但紫外线的缺点是不能直接照射人体，否则会对人体造成伤害（如引起皮疹或结膜炎）。但是安锦空气净化器的UV灯管安装在空气净化室内，没有紫外线外泄直接照射人体，不会对人体造成伤害；结构类似于紫外线空气消毒器（UVairsterilzier）。紫外线空气消毒器（UVairsterilzier）在国外也很常见。其基本结构是将紫外线灯管置于密闭容器中，利用风扇强行引入室内空气并与紫外线接触，达到杀菌的效果。纯紫外线空气消毒器只能杀灭空气中的微生物，不能去除空气中的污染颗粒。因此，纯紫外线空气消毒器不属于空气净化器的范畴。紫外线灯是由天然水晶材料制成的纯石英玻璃管制成。目前，由于成本关系和用途不同，也采用高硼砂玻璃管代替，其特点和效果也大相径庭。天然水晶制成的纯石英管和高硼砂制成的高硼砂玻璃管不仅效果相差很大，而且价格也相差数倍。因此，应根据使用场所做出不同的选择。纯石英管紫外线穿透率>80%，高硼砂玻璃管紫外线穿透率<50%。根据以上数据，除非完全消毒被视为不重要因素，使用寿命不是重点考虑因素，否则应考虑使用石英玻璃管制成的紫外线灯管。在低压汞蒸气放电灯中，汞蒸气会产生波长为185nm的紫外线。这种波长的紫外线可以将室外空气中的O2变成O3（臭氧）。臭氧是一种非常活泼的分子，很容易与其他分子发生化学反应。变化，导致重新分解，转化为氧气，达到更新空气、除臭、杀菌的目的。通过添加石英玻璃管的特殊成分，可以有效控制波长为185nm的紫外线的逸出，达到控制臭氧量的目的。针对各种场合的需要，有低臭氧（无臭氧）、臭氧、高臭氧等多种产品。总则不建议在有人移动的时间或空间使用臭氧灯，因为空气中的臭氧会被吸入人体，会促进血红蛋白凝固，导致供氧不足。人体，头晕，恶心，影响健康。尤其是在浓度达到>0.3ppm（mg/m2）的环境中，会造成严重伤害。使用额外臭氧灯的用户必须特别小心。安锦空气净化器采用无臭氧石英紫外线灯管（波长为254nm），照射强度达到日光紫外线强度的500-1000倍。4、光触媒空气净化器——光触媒的工作原理光触媒空气净化器是近年来国内外流行的空气净化器。光触媒实际上是一种半导体。半导体是指导电性介于导体和绝缘体之间的材料，如TiO2、ZnO和Fe2O3。由于这些半导体在光的照射下表现出很强的氧化能力，因此被称为光催化剂。空气净化中常用的光催化剂是二氧化钛。紫外线灯总则安装在光触媒空气净化器中，目的是利用紫外线辐射激发光触媒。当紫外线照射到光触媒（或强烈的阳光）时，光触媒释放出带负电的电子，光触媒本身变成带正电的空穴（空穴），电子和空穴停留产生强氧化剂（自由基）。空气中的有害物质与光触媒接触时会被分解。【什么是自由基（自由基）？物质是由分子组成的，分子是由原子组成的；原子由带正电的原子核和带负电的电子组成。带正电的质子和不带电的中子组成原子核。通常，因为质子的正电荷等于电子的总负电荷，所以它看起来是中性的。在外界能量的作用下，分子或原子如果失去原来的电子，就变成正离子；当它获得额外的电子时，它就变成了负离子。自由基是指具有一个或多个不成对（奇数）电子的原子、分子、离子等。负离子也可以携带电子，但不能称为自由基，因为负离子携带的多余电子都是成对的（偶数）。例如：H2O=H++OH-在这个反应式中，H的电子全部转移到OH-上成为负离子，而H+的电子数为零（偶数），成为正离子。重要的是OH-中多余的电子与O原子外壳中的电子配对，电子数为10（偶数），所以是负离子。]自由基只能单独存在很短的时间。自由基总是在寻找电子配对，因为它们有未配对的电子。为了“抢夺”电子，当自由基攻击其周围的稳定分子时，分子的成对电子被自由基抢走，而自由基本身成为新的自由基。新的自由基反过来攻击其他分子，引起氧化还原链反应，最终导致物质的破坏。目前，光触媒的主要用途是去除空气中的挥发性有机气体（VoltatileOrganicCompounds，VOC's）。5.臭氧空气消毒器——臭氧的作用原理臭氧分子由三个氧原子组成。臭氧的化学性质极不稳定，总想分解。如果O3遇到空气中的污染物，O3中的O会立即“冲”向污染颗粒物并引起“爆炸”，从而消除空气中的污染颗粒物。O3和污染颗粒“同归于尽”后，变成CO2和H2O，而O3本身又被还原为O2。臭氧是一种高效的消毒剂。高浓度的臭氧对人体有害，因此，臭氧空气消毒器不能在人在场的情况下使用。二、项目研究的目的和意义当今社会有一个非常流行的广告语——排毒很容易。这对于提倡健康的人来说是可以理解的。但是，在汽车行业，存在着不同的理解和认知。“毒”（汽车尾气）排出，汽车跑得更快，但“毒”给人带来的伤害更大。随着人类对自己的生存环境越来越重视，汽车排放的“毒素”也越来越受到关注。汽车尾气主要是指CO（一氧化碳）、HC+NOx（碳氢化合物和氮氧化物）、PM（颗粒物、煤烟）等有害气体。它们都是发动机在燃烧工作过程中产生的有害气体。这些有害气体产生的原因各不相同。一氧化碳是燃料不完全氧化的中间产物。当氧气不足时，会产生一氧化碳。混合气浓度大、混合气不均匀会增加废气中的CO。HC是燃料中未燃烧的物质。NOx是燃料（汽油）燃烧过程中产生的物质。PM也是燃料燃烧时因缺氧而产生的物质，这在柴油机中最为明显。为了抑制这些有害气体的产生，促使汽车制造商改进产品以减少这些有害气体的来源，欧美都制定了相关的汽车排放标准。其中，欧标是我国借鉴的车辆排放标准。目前，国产新车将标有一定的发动机尾气排放欧洲标准。汽车尾气对人体的危害已得到证实。我国的收费站都是哨兵式的人工收费系统。在收费站启动完成，汽车释放的有害气体和生物污染物不能适当稀释和替代，SO2（二氧化硫）、CO（一氧化碳）、CO2（二氧化碳）、氯气、氨气、有害的CH化合物等，含量增加，空气质量变差，路上行驶着很多大型客车和卡车道路，它们排放的废气是有害的。大气污染还是比较严重的，特别是多雨、潮湿、低压的天气，收费站周围容易形成空气污染岛，有害物质不易散发。遭受这种环境危害的收费员首当其冲。增强人员健康，提高工作效率。这是我国政府高度重视的问题。国家2002年5月1三、本项目达到的科技水平本项目结合空气净化、汽车尾气处理、空气温度调节等技术，改善高速公路收费站工作空气环境。据我们调查，目前世界上还没有相关报道和相关技术应用于高速公路收费站。该技术是应用于高速公路收费站空气净化的创新技术，处于国内领先水平。4、应用推广前景及社会经济效益预测中国是一个幅员辽阔的陆地国家，公路交通网络发达。据第二次全国公路普查统计，截至2000年底，全国公路通车里程达到167.98万公里，比1979年第一次全国公路普查增加80.4万公里，增长91.8%。到2001年底，全国公路通车里程达到1000万公里，增长91.8%。全国公路总里程近169.8万公里。我国的公路建设也取得了突破。到2000年底，全国高速公路通车里程达到1.6万公里。2001年底，国道里程达到1.9万公里，超过加拿大，居世界第二位。2000年底，全国公路密度达到17.5公里/100平方公里和13公里/万人，比1979年分别增加8.4公里/100平方公里和4公里/万人。到2001年底，全国陆路密度为17.7公里/100平方公里。中国交通部规划司司长董学波日前表示，2020年之前，中国公路仍处于较快发展阶段，将继续建设全球最大的公路网。他表示，本世纪头20年，中国政府将着力建设更完善的公路交通网络，让公路运输更安全、更便捷、更可靠，让道路使用者更放心、更省心、更放心。舒服的。根据规划，到2020年，我国公路网总里程达到300万公里，其中高速公路总里程达到850万公里，5万公里二级以上公路总里程达到65按照规划，全国县际公路基本由二级以上公路连通，县乡公路技术条件明显改善，乡镇到有机村公路基本达到高级、二级以上水平。——高水平的道路标准，官村基本实现公交连接，形成了农村便捷的客运网络。.道路交通安全明显改善，土地资源集约利用，节能降耗技术广泛应用，道路与自然更加和谐，道路交通实现可持续发展。高速公路收费站是根据我国公路交通基础设施建设国情而出现的一项业务。交通部有关负责人介绍，在当前多元化、多渠道的道路建设投融资体系中，商业银行和政策性银行的贷款占比较大（约60%-70%）。中央政府投资总额的6%-7%左右，省市投资加上外资和民间资本投资，构成了中国公路建设的四大资金来源。“从这个结构可以看出，银行贷款资金占中国公路建设资金链的绝大部分。新的公路建设模式将在中国长期推行，中国不可能取消高速公路通行费。短期内。”这位负责人强调，他说，从目前高速公路的效益分析来看，目前多元化的高速公路建设方式总体上是成功的，符合我国实际和未来的发展趋势。目前，以贷款还贷的道路建设投资方式，必须得到很好的维护、保护、使用和执行，这是一个积极的政策方向，这样，高速公路收费站将长期存在。根据以上数据分析，按中国200万公里计算50公里，每个收费站平均有5个收费站。这样，中国现在有5*200/50=200,000个收费站在运作。这是一个多么巨大的市场。如果每个收费站都配备空气净化装置，每台空气净化装置按2万元计算，那将是一个40亿的巨大市场，这么大的市场可以解决中国10万人的就业问题，改善近40二、研究内容与目标一、主要研究内容、技术经济指标1.1主要研究内容本项目主要研究空气净化、汽车尾气处理和空气温度调节三种技术的结合，设计一种可应用于高速公路收费站空气净化的装置。学校的技术优势和陕西奥盛环境工程有限公司的市场推广工程实践优势，将为这款高速公路收费站空气净化装置产业化、规模化、形成市场创造利润。1.2技术经济指标本项目将研制一种高速公路收费站空气净化装置，可有效净化收费站内汽车尾气污染的空气，达到国家室内空气质量标准。该装置产业化上市后，将达到20万台的市场规模，经济效益巨大。2.关键技术、技术创新、研究方法和技术路线本项目是为了净化和过滤高速公路收费站的空气，改善收费站的工作环境和工作人员的身心健康，开发配备空气净化器的收费站势在必行。带空气净化器的收费亭包括收费亭，收费亭上开有收费窗口。其特征在于，收费亭上设有空气净化器。进风管和出风管与出风管末端连接的净化装置；送风系统和进风管设置在收费站外，净化装置设置在收费站内。大量过滤后的洁净空气被迫排入室内，连续排出的空气只能从收费窗口排出。提供了净化后的洁净空气，从长远来看，收费员在收费站周围恶劣的空气环境中工作时不会受到明显的伤害，仍然可以拥有健康的身体。2.1高速公路收费站空气净化装置工作原理净化与通风相结合以改善室内空气质量，最有效的方法是利用新风，即通过新风的稀释作用来稀释室内污染物。但是，引入房间的新鲜空气也存在质量问题。开窗通风是一种自然通风的手段，它本身就含有灰尘、烟雾等污染物。也就是说，进入房间的新鲜空气也会影响室内空气质量。如果室内通风和空气净化相结合，不仅可以有效稀释室内污染物，还可以将室外新风净化并引入室内，从而大大提高室内新风质量。“空气年龄”是指空气颗粒进入房间并到达一定位置所需的时间。空气进入室内的停留时间越短，空气年龄越小，空气越新鲜。相反，空气质量更差。因此，从“空气时代”的角度来看，如果单纯使用空气净化器，虽然可以去除一些有害物质，但只能让室内空气反复循环，“空气时代”必然会趋于老化，对改善室内空气质量影响不大。为此，美国等国家规定，不内容单纯用空气净化器代替通风换气。防止“空气老化”老化，空气净化换气扇比空气净化器更有效。空气净化和新风换气是室内空气净化换气的主要技术趋势。净化后，新鲜空气再次关闭室内，同时将室内脏空气排出。是当前室内空气净化的发展趋势。2.2高速公路收费站空气净化装置组成

2.2.1，空气净化过滤系统：采用高效光催化过滤器，可有效滤除空气中的有害气体，如：SO2、CO、CO2、氯气、氨气、CH等有害气体，替代传统捕集吸附饱和问题，延长使用寿命。并配备中效除尘过滤器。

2.2.22.2.3，控制系统：采用无线红外遥控。该系统由致和接收组成。发射部分除了遥控功能外，还有很多附加功能，如：计算器、万年历（阴、阳、阴历）、时钟、温度计、收音机等。以上功能均由单机实现-芯片计算机。而且，它改2.2.423、项目总体目标和阶段目标本项目阶段性目标是研制一种高速公路收费站空气净化装置，能够有效净化收费站汽车尾气污染的空气，达到国家室内空气质量标准。本项目的总体目标是将该装置产业化并形成市场销售，对我国现有的高速公路收费站进行全面改造，打造绿色、环保、安全的收费站系统。三、实现项目预期目标的工作基础和条件本项目依托陕西省工业技术研究院、交通大学人居与建筑工程学院和陕西澳盛环境工程有限公司，具有较强的项目组织能力、技术研发能力、工程实践和市场开拓能力。1.陕西省产业技术研究院陕西工业技术学院由一所交通大学、陕西省科技厅主要发起人组建，企业、科研院所等高校参与，地方政府推动，市场引导，综合有有效的资源。主要面向陕西区域经济，从事产业技术研究，是开发转让、实施企业管理、企业经营的具有独立法人地位的非营利性、开放性研究机构。工研院宗旨：根据陕西省产业经济发展需要，整合陕西高等院校、科研院所和优势企业的技术资源，以提高科技成果转化率、提高科技成果转化率为目标。提升产业技术水平，促进科研成果转化发展。自主创新；特别是在原创的基础上，结合陕西地区的优势，进行整合创新，在引进消化吸收的基础上进行再创新；为加快陕西省传统产业升级换代，培育新兴产业，规划产业布局，促进企业自主创新和产品更新，产业结构升级和区域经济持续快速发展；从而加快陕西省工业化和城镇化进程。2.交通大学人居与建筑工程学院交通大学人居与建筑工程学院下设土木工程系、建筑系、建筑环境与设备工程系、环境科学与工程中心。学院设有绿色建筑研究所、建筑设计研究所、文物与古建筑研究所、结构诊断与重建工程研究中心、文物保护与考古工程研究所、建筑工程研究所，以及4个专业实验室和一个资料室。学院办学体系完备。设有3个本科专业，4个硕士点，1个工科硕士招生领域。学校有700多名学生。学院建立了一支理论基础扎实、科研教学经验丰富的高水平师资队伍。.在职教职工62人，其中教授、副教授（副研究员、高级工程师）21人，讲师（研究助理、工程师）30人。学院在教学和科研方面取得了丰硕的成果。学院重视国内外学术交流，与一些国家和地区的多所高校建立了友好合作关系。在环保设备节能、空调系统研究、空气净化处理等领域处于国内领先水平。3、陕西澳盛环境工程有限公司澳盛集团由陕西澳盛环境工程有限公司、陕西澳盛空调设备工程有限公司、江苏泰兴市神鹰专用空调设备厂、江苏澳盛凯宏空调设备厂、江苏泰兴雷音（澳力）组成机械厂、陕西澳盛空调设备配件厂、陕西澳盛秦宝锅炉设备厂、陕西澳华建筑装饰工程有限公司是集团化的股份制民营企业。主营业务为中央空调设备生产、常压热水锅炉设备生产、军用专用空调设备生产、风机设备生产、中央空调工程设计安装、商业装修工程、空气净化工程、供暖供水工程的设计安装。，兼营楼宇自控工程、消防工程、水处理工程等业务。澳盛集团有限公司前身为江苏省泰兴市特种制冷空调设备厂，始建于1992年，成立之初，先后开发生产了多种制冷空调设备用于特殊需求的半封闭式制冷压缩机、冷藏车冷藏冰箱、军舰、远洋货轮中央空调等，取得了良好的性能和经济效益。为澳盛未来的快速发展奠定了良好的基础。自1997年以来，澳盛专注于中央空调系统终端设备的研发和生产：柜式空调机组、吊顶式新风机组、各种风机盘管机组、组合净化空调机组、各种风口、风门、风管、消声器等随着我国西部大开发政策的实施，澳盛率先抓住机遇，将市场战略西移，发展中央空调总承包业务在西部地区，公司取得了长足的发展。2002年以来，随着市场的不断扩大和变化，企业决策层对公司未来发展进行了深入思考和探讨，确定了“人才取胜、管理放权”战略”为企业经营理念，以“真诚”合作、同理、共赢”为企业经营理念，以“质量为本、强品牌、服务”为营销理念，以“创造愉悦空间”为企业经营理念。公司业务发展方向的宗旨，因此在以中央空调设备生产安装为核心的基础上，加强与某交通大学、陕西工业研究院的合作，兼并、参股、合资相关企业已完成投产