[發明專利]煤吸附Y-CO及解吸YJ-CO/YS-CO氣體的綜合測試裝置

在審

• 申請號: 201810086828.1
• 申請日: 2018-01-30
• 公開（公告）號: CN108387686A
• 公開（公告）日: 2018-08-10
• 發明（設計）人: 賈海林;沈何迪;韓璐璐;翟汝鵬;李小然;李第輝
• 申請（專利權）人: 河南理工大學
• 主分類號: G01N33/00
• 分類號: G01N33/00;G01N33/22;G01N7/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及煤吸附Y?CO及解吸YJ?CO/YS?CO氣體的綜合測試裝置(注：Y?CO——原生CO氣體；YJ?CO——降壓解吸CO氣體；YS?CO——升溫解吸CO氣體，P?CO——升溫熱解CO氣體，下同)，包括氣體供應系統(高壓N₂氣瓶、高壓CO氣瓶、壓力表、控制閥、氣體管路、儲氣罐、質量流量計)、真空脫附系統(真空泵、真空計、氣體管路及閥門)、吸附解吸降壓解吸裝置(自制解吸儀)、吸附/解吸恒溫升溫裝置(煤樣罐、程序升溫裝置)、數據采集與在線分析系統(測溫熱電偶、壓力表、在線式CO氣體分析儀和數據收集分析計算機)。本發明可實現煤吸附Y?CO，解吸YJ?CO和YS?CO氣體的分類測試，使在研究煤自燃原生CO氣體產生量及生成規律上的操作簡潔化，可操作性強及測試結果可靠。

技術領域

本發明屬于煤自燃早期預報預測技術領域，涉及煤吸附Y-CO及解吸YJ-CO/YS-CO氣體的綜合測試裝置。

背景技術

目前國內外最廣泛應用的預測預報煤自然發火的方法為指標氣體法，CO 氣體由于具有靈敏度高、生成量大及易于檢測等特征，是常用且有效的煤自燃早期預測預報指標氣體。但是我國煤炭礦井在正常開采過程中，回采工作面上隅角或采空區內常會出現CO濃度超過了我國《煤礦安全規程》規定的24 ppm但煤并未自燃情況，這些CO來源大部分是由于煤體氧化產生，但也有些煤礦CO可能來自于煤層賦存，這部分CO在開采過程中可能解吸出來進入采場空間內。無論是來自于煤體自然氧化產生的CO還是煤體解吸的CO都會給礦井安全生產帶來一定的影響，因此，對煤吸附及解吸YJ-CO/YS-CO氣體特性的研究，對了解煤體吸附及解吸規律及指導礦井安全生產有著重要意義。

基于上述現狀，設計構建了煤吸附Y-CO及解吸YJ-CO/YS-CO氣體的綜合測試裝置。分析煤吸附Y-CO及解吸YJ-CO/YS-CO氣體規律，為提高指標氣體預測預報精度提供依據。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對現有技術的不足，提供了煤吸附Y-CO及解吸YJ-CO/YS-CO氣體的綜合測試裝置。

為解決以上不足，本發明是通過如下的技術方案來實現：煤吸附Y-CO及解吸YJ-CO/YS-CO氣體的綜合測試裝置。包括氣體供應系統、真空脫附系統、解吸系統（吸附解吸降壓解吸裝置和吸附/解吸恒溫升溫裝置）以及數據采集與在線分析系統，其中，測溫熱電偶布置在煤樣罐中，與吸附/解吸恒溫升溫裝置連接，氣體供應系統、真空脫附系統與恒溫升溫裝置內煤樣罐進氣端連接，煤樣罐進氣端左側并聯有三個支路，第一支路與高壓CO氣瓶、儲氣罐連接，第二支路與高壓N₂氣瓶、質量流量計連接，第三支路與真空泵連接，第一支路、第二支路和第三支路上均設置有閥門，自制解吸儀與恒溫升溫裝置內煤樣罐出氣端連接，用三通接頭的兩相對端口分別連接吸恒溫升溫裝置內煤樣罐出氣端和在線式CO氣體分析儀，另一端口連接有解吸儀及在線式CO氣體分析儀，在線式CO氣體分析儀和計算機連接。

所述的儲氣罐作用是：將氣體CO氣體充入儲氣罐中，利用壓力表，測定儲氣罐中CO含量，運用Langmuir單分子層吸附理論定量確定煤樣罐吸附平衡壓力下CO吸附量。

所述的煤樣罐為密閉腔體，底部設定有進氣端口，頂部分別設定有出氣端口和測溫孔，便于氣路聯通及熱電偶安裝。煤樣通過不銹鋼篩網放置在煤樣罐腔體內距底部2cm處，便于氣體輸出或反應。

所述的吸附/解吸恒溫升溫裝置，可以同時實現升溫及恒溫功能，通過調節可以使煤樣罐保持恒溫狀態，也可實現給煤樣罐均勻加熱。通過與煤樣罐內測溫熱電偶的連接可以實現對溫度數據進行保存、處理等，同時可通過數字顯示微電腦控制器，進行定時，從而精準有效控溫。