[發明專利]地表生物煤層氣轉化工藝及設備

無效

• 申請號: 201310237902.2
• 申請日: 2013-06-17
• 公開（公告）號: CN103333722A
• 公開（公告）日: 2013-10-02
• 發明（設計）人: 金松;彭敏;劉晉明;張慶宗;師恒強;徐秀廷
• 申請（專利權）人: 天津濱海新區恒生新能源有限公司
• 主分類號: C10L3/10
• 分類號: C10L3/10
• 代理公司: 北京市商泰律師事務所 11255
• 代理人: 鄒芳德

技術領域

本發明涉及一種節能方法及設備，即一種地表生物煤層氣轉化工藝及設備。?

背景技術

煤層氣是指依附且游離與煤炭固體碳之間的氣態物質，其中包含可燃氣體和在一定條件下可以形成可燃氣體的揮發分。揮發分是由各種碳氫化合物、氫氣、一氧化碳等化合物組成的物質。煤炭含有大量的揮發分，特別是成煤過程較短的褐煤，揮發分含量高達40％以上。在開采及儲運過程中，揮發分容易流失，而且會引發燃爆事故。在燃燒過程中，揮發分高的煤炭易產生未燃盡的碳粒，俗稱“黑煙”，并產生更多的一氧化碳、多環芳烴類、醛類等污染物，使煤炭的熱效率降低，環境污染嚴重。據有關資料，煤炭的揮發分可以通過物理、化學以及生物學的方法從煤炭中分離出來，其中的生物學方法，主要是利用微生物分解有機質，并且把有機質轉化成以甲烷為主要成分的可燃氣體的規律。為此，有的國家試圖向地下煤層填充微生物或激活地下尚存的微生物，使揮發分轉化為類似于天然氣的可燃氣體，再開采利用?？墒?，由于地下情況復雜，不確定因素居多，控制難度很大，實施效果各不相同，目前尚處于探索階段。至此，如何在不降低煤炭的質量的前提下，發揮煤層氣的作用，避免煤層氣的負面影響，成為業內關注的難題。?

發明內容

本發明的目的是提供一種便于實施，過程可控，效果顯著的煤層氣生物轉化利用方法，以及實施這一方法的設備。?

上述目的是由以下技術方案實現的：提供一種地表生物煤層氣轉化工藝，其特點是：把煤炭放入容器中，加入甲烷微生物和/或甲烷微生物營養液，將揮發分轉化成甲烷氣體，再收取利用甲烷氣體。?

所說的甲烷微生物營養液是水或水及有機質混合發酵液體。?

所說的甲烷微生物營養液是污泥液或生物質沼氣發酵液。?

所說的甲烷微生物營養液是按重量份由以下材料制成：營養液是按重量份取玉米秸稈粉8-10份，苜蓿草粉2-3份，草炭粉3-4份，麥麩皮1-2份，檸條粉2-3份，青蒿0.2-0.3份，甘草0.1-0.2份，腐熟人糞尿3-4份，褐煤粉5-6份，加水90-100份。?

所說的甲烷微生物營養液是將上述材料混合后加熱90-100℃或在0.5-0.6MPa下加熱到75-80℃，經20-30分鐘滅菌，冷卻后即成為營養液。?

所說的容器是由上蓋、下底及四周的壁板圍成的轉化釜，上面設有采氣管，采氣管上設有閥門。?

所說的轉化釜的上蓋上設有充液管和安全閥。?

所說的采氣管設有氣液分離器，氣液分離器有一個豎立的分離杯，分離杯的中部接采氣管的上端，分離杯的下部接排液管，排液管接回轉化釜，分離杯的上端接輸氣管。?

所說的轉化釜的上蓋上面設有充液管和采氣管，采氣管上端接分離杯的中部，分離杯的下部接排液管，排液管接充液管，分離杯的上端接輸氣管。?

所說的轉化釜是在土層內挖掘砌筑的煤炭沼氣池。?

本發明的有益效果是：便于實施，過程可控，可將煤炭的揮發分等物質充分轉化成甲烷燃氣加以利用，而煤炭的熱值并不降低，從而顯著提高了煤炭的利用率，大幅降低了燃煤的對環境的污染，且設備簡單，成本低廉，可望成為普及速度快，應用范圍廣的煤炭利用新方式。?

附圖說明

圖1是第一種實施例的主視圖；?

圖2是第二種實施例的主視圖；?

圖3是第三種實施例的主視圖；?

圖4是第四種實施例的主視圖；?

圖5是第五種實施例的主視圖；?

圖6是第五種實施例的俯視圖；?

圖7是第六種實施例的主視圖。?

圖中可見：轉化釜1，釜壁2，釜蓋3，開口4，釜底5，煤炭6，充液管7，安全閥8，采氣管9，氣液分離器10，輸氣管11，分離杯12，排液管13，潛水泵14，水箱15，土層16。?

具體實施方式

本發明總的構思是在把煤炭裝入密閉的容器，充入甲烷微生物營養液，使甲烷微生物大量滋生，且在滋生過程中把煤炭中的揮發分等物質分解為可燃氣體。下面結合附圖介紹五種實施例。?

第一種實施例：圖1介紹了一種可用來轉化煤炭揮發分，提取煤層氣的容器，這種容器可以是多種多樣的，最好采用鋼板制作，也可以采用磚石、水泥砌筑，也可為泥土結構，只要能夠密閉盛水即可。?

圖1介紹的是一種簡單轉化釜1，由四面的釜壁2和釜蓋3、釜底5圍成。釜蓋3可以整體打開，釜蓋3上面設有開口4，開口4可以作為向釜內填充微生物或微生物營養液的入口，也可以作為向外輸送可燃氣體的出口。?