[發明專利]吸附天然氣快速解吸方法

無效

• 申請號: 201310047761.8
• 申請日: 2013-02-06
• 公開（公告）號: CN103090184A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發明（設計）人: 徐毅
• 申請（專利權）人: 徐毅
• 主分類號: F17C13/02
• 分類號: F17C13/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種吸附天然氣解吸方法，尤其涉及一種解吸速度快、能耗低的吸附天然氣快速解吸方法。

背景技術

隨著石油、煤炭等燃料的快速消耗，以及日益惡劣的環境氣候，如溫室效應等，天然氣（主要指甲烷）今年得到高度重視。我國天然氣資源豐富，全國大于5000億m3的含煤層氣盆地共有14個，埋深2000m以淺的煤層氣地質資源量約為36萬億m3。1000m以淺、1000-1500m和1500-2000m的煤層氣地質資源量，分別占全國煤層氣資源地質總量的38.8%、28.8%和32.4%。目前，關于天然氣的儲存、運輸以及使用，主要有三種途徑：壓縮天然氣（CNG）、液化天然氣（LNG）和吸附天然氣（ANG）。CNG儲氣壓力高（20—25?MPa），需昂貴的多級壓縮機，能耗大，儲存容器需耐高壓，自重大，具有一定危險性。LNG需低溫制冷，能耗高，儲氣設施維護保養較復雜，液化工藝復雜，設備造價高，運行費用也較高。此外，在城市天然氣供應中，調節日不均勻用氣和小時不均勻用氣主要依賴大型球罐（儲存壓力一般不超過1?MPa），金屬耗量大，造價高。而吸附天然氣(ANG)則是解決上述問題的一種較好途徑，近年來利用較低壓力(3.0—6.0?MPa)吸附儲存天然氣的ANG技術日臻完善，正逐漸顯示其競爭能力。ANG用途十分廣泛，除了可以用于車載方法供氣，還能用于小區生活供氣、城市燃氣公司天然氣儲存等。

然而，吸附運輸完成后，在使用煤層氣之前，需要對氣體進行解吸。氣體的吸附是放熱過程，而氣體的解吸剛好相反是吸熱的過程。因此，ANG在充裝的過程中會放出大量的熱，使得氣瓶內溫度升高，影響吸附效果；同時在解吸的過程中，由于放熱ANG氣瓶溫度降低，從而降低天然氣的解吸速度，并使解吸不夠徹底，影響客戶端使用；雖然采用了外加熱源升溫的方法，但一則會耗費能源，二則加熱時機把握需要技巧，不便于應用。

發明內容

本發明的目的就在于為了解決上述問題而提供一種解吸速度快、能耗低的吸附天然氣快速解吸方法。

本發明通過以下技術方案來實現上述目的：

本發明所述吸附天然氣快速解吸方法包括一個密封的罐體，所述罐體上安裝有進氣閥、出氣閥、溫度計和壓力表，所述罐體內填充有吸附介質，所述罐體壁設有夾層，所述夾層內設有加熱管；所述吸附介質內設置有多根由相變材料制成的相變蓄熱棒。

相變材料（PCM?-?Phase?Change?Material，簡稱PCM）是指隨溫度變化而改變形態并能提供潛熱的物質。相變材料由固態變為液態或由液態變為固態的過程稱為相變過程，這時相變材料將吸收或釋放大量的潛熱。

相變材料主要包括無機PCM、有機PCM和復合PCM三類，無機類PCM主要有結晶水合鹽類、熔融鹽類、金屬或合金類等；有機類PCM主要包括石蠟、醋酸和其他有機物；復合PCM包含多種材料，它既能有效克服單一的無機物或有機物相變儲熱材料存在的缺點，又可以改善相變材料的應用效果以及拓展其應用范圍，應用更廣。

本發明采用相變蓄熱棒的作用在于：天然氣在充裝時會放熱，放熱使罐內溫度升高，會降低天然氣的吸附效率，而相變蓄熱棒會自動吸熱并蓄積，是罐內溫度保持一致；天然氣解吸時會吸熱，使罐內溫度降低，會降低天然氣的解吸效率，此時相變蓄熱棒會自動放熱，使罐內溫度保持一致，保持解吸速度。當相變蓄熱棒內的熱量消耗完后，如果還沒完成解吸，才開啟加熱管或引入其它熱源，保持罐內溫度。

具體地，所述相變蓄熱棒為四根，均勻設置于所述吸附介質內，四根所述相變蓄熱棒相互平行。

進一步，所述罐體上還安裝有超壓時自動泄壓的安全閥。

所述罐體壁上與所述夾層對應的外壁上設有外接熱源接口。

本發明的有益效果在于：

本發明利用相變蓄熱棒在充氣過程中吸熱并蓄積，使罐內溫度降低，增加吸附量；在放氣即解吸過程中，罐內溫度降低時，相變蓄熱棒放熱維持天然氣解吸，在相變蓄熱棒內的熱量耗盡后才由加熱管或其它熱源提供熱量繼續完成解吸，所以在解吸過程中消耗的能源少，且解吸速度快、解吸徹底，整個過程實現了熱量的最大利用率，保證了客戶端的天然氣供給穩定可靠。

附圖說明

圖1是本發明所述吸附天然氣快速解吸方法的透視結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作進一步說明：