[發明專利]煤礦低濃度瓦斯回收工藝及系統

無效

• 申請號: 201210549190.3
• 申請日: 2012-12-04
• 公開（公告）號: CN103031167A
• 公開（公告）日: 2013-04-10
• 發明（設計）人: 付志亮;李翔
• 申請（專利權）人: 付志亮
• 主分類號: C10L3/00
• 分類號: C10L3/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及工業氣體分離精制技術領域。更具體涉及一種煤礦低濃度瓦斯回收工藝及系統。

背景技術

目前中國煤礦70～90％的瓦斯因甲烷濃度低于20％，因無利用價值而直接排空。由于這些瓦斯中的甲烷濃度低，氧含量高，非常接近甲烷的爆炸極限，所以難以直接利用。另外，甲烷對大氣溫室效應的影響占15～20％，甲烷為二氧化碳分子溫室效應的21倍，對臭氧層破壞能力是二氧化碳的7倍，將甲烷排放到大氣中，一方面造成了資源的嚴重浪費，另一方面導致溫室效應。因此，合理利用低濃度瓦斯具有節能和環保的雙重意義。

發明內容

本發明的首要目的在于克服現有技術的缺點與不足，提供一種煤礦低濃度瓦斯回收工藝及系統，提高低濃度瓦斯的濃度及其熱值。

本發明的首要目的通過以下技術方案實現：

一種煤礦低濃度瓦斯回收工藝，包括以下步驟：

(1)除雜：先將礦井抽采的低濃度瓦斯通過低濃度瓦斯進氣管道輸送到布袋除塵器內，過濾低濃度瓦斯中的塵粒。再將除塵后的低濃度瓦斯通過高濃度瓦斯進氣管道與地面抽采的瓦斯(濃度＞30％)在混合器中混合，得到濃度大于16％的瓦斯。最后將混合后的瓦斯導入吸附干燥器，吸附干燥器中的氧化鋁分子篩，除去瓦斯中的水分。

(2)提高濃度：適當提高瓦斯濃度將除雜后瓦斯輸送到裝有沸石分子篩的高壓罐中，關閉閥門，對其進行加壓。在高壓的作用下，低濃度瓦斯中的甲烷被沸石分子篩吸收，剩余其他氣體直接通過出口排出，再將吸附了甲烷輸送到低壓罐內，在低壓的作用下，沸石分子篩對甲烷的吸附能力很小，大量的甲烷氣體放出，待放出基本完畢時，再用真空泵抽取沸石分子篩中的甲烷，得到濃度40％～60％瓦斯。

(3)催化：將濃度在40％～60％之間的瓦斯通入稀土活化燃氣節能增益器中，與燃料增益劑按5～13‰比例調整壓力混合。

一種煤礦低濃度瓦斯回收系統，包括低濃度瓦斯進氣管道依次與布袋除塵器、高濃度瓦斯進氣管道、混合器、吸附干燥器、氧化鋁分子篩、二氧化碳處理裝置、碳分子篩、高壓罐、沸石分子篩、閥門、低壓罐、真空泵、稀土活化燃氣節能增效器、出氣管相連接。

本發明有益效果：低濃度瓦斯回收系統提供一種濃度適當、熱值高的燃料，大大提高了瓦斯回收率節約能源；減少了高溫室效應甲烷氣體的排放，減少污染，而且還可以帶來顯著的經濟效益。

附圖說明

圖是本發明系統示意圖。

具體實施方式

結合附圖詳細本發明實施例：

參見圖，煤礦低濃度瓦斯回收系統，包括低濃度瓦斯進氣管道(1)依次與布袋除塵器(2)、高濃度瓦斯進氣管道(3)、混合器(4)、吸附干燥器(5)、氧化鋁分子篩(6)、二氧化碳處理裝置(7)、碳分子篩(8)、高壓罐(9)、沸石分子篩(10)、閥門(11)、低壓罐(12)、真空泵(13)、稀土活化燃氣節能增效器(14)、出氣管(15)相連接；

碳分子篩(8)內置于高壓罐(9)中，高壓罐(9)和沸石分子篩(10)由閥門(11)所控制，低壓罐(12)中設有沸石分子篩(10)，低壓罐(12)與高壓罐(9)之間設有閥門。

煤礦低濃度瓦斯回收工藝，包括以下步驟：

(1)除雜質

A.碳分子篩除塵：礦井抽采出的低濃度瓦斯輸送到與低濃度進氣管道(1)相連的布袋除塵器(2)中，使含塵煙氣通過過濾材料，將塵粒過濾下來，過濾材料除去粗粉塵顆粒主要靠慣性碰撞作用，捕集細顆粒粉塵主要靠擴散和篩分作用；

B.混合

將除塵后的低濃度瓦斯通過高濃度進氣管道(3)進入混合器(4)與濃度高于30％瓦斯混合；

C.除濕

通過與布袋除塵器(2)相連接的吸附干燥器(5)中的氧化鋁分子篩(6)將混合后的瓦斯中的水分去除。

(2)吸附

再除雜后瓦斯輸送到二氧化碳處理裝置(7)，二氧化碳處理裝置(7)中設有碳分子篩(8)，由于二氧化碳的動力學直徑相對比較小，碳分子篩(8)中的吸附劑將較大的二氧化碳從甲烷和鏈烴中排出。