CN103670495A - 一种煤矿乏风甲烷的提取装置 - Google Patents

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金学玉
张明
王显军
吴志坚
张�林
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PINGAN COAL MINING EXPLOITATION ENGINEERING TECHNOLOGY INSTITUTE CO., LTD.
Huainan Mining Group Co Ltd
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Huainan Mining Group Co Ltd
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Abstract

本发明提供一种煤矿乏风甲烷的提取装置，该提取装置包括：风井扩散塔、吸附罩、解吸装置和甲烷输送通道；所述吸附罩的下端口罩设于所述风井扩散塔的上部并与所述风井扩散塔的侧壁密封，其中，所述罩体由表面具有通孔的钢架组成，且所述钢架中填装有分子筛；解吸装置为至少一个一端封闭的中空管，所述中空管贴合设置于所述吸附罩的外表面并与之运动，所述中空管与所述吸附罩的贴合面设有通孔；所述甲烷输送通道的进气口与所述甲烷利用设备之间还设有水环式真空泵。本发明提供的煤矿乏风甲烷的提取装置，可以有效的对煤矿乏风中的甲烷进行提取，并对其进行后续利用提供了气源。

Description

一种煤矿乏风甲烷的提取装置
技术领域
本发明涉及一种煤矿乏风甲烷的提取装置，属于煤炭开采领域。
背景技术
在煤炭开采过程中，煤层中赋存的大量瓦斯涌到采掘空间，采用矿井通风排除矿井瓦斯是瓦斯治理的基本手段之一。为了提高煤矿生产的安全性，大量的瓦斯随矿井风井口通风机排放到大气中，这种煤矿乏风瓦斯的直接排放一方面造成了不可再生资源的巨大浪费，另一方面也加剧了大气污染和温室效应。
我国煤炭资源较为丰富，但绝大部分煤矿属高瓦斯煤矿，而且煤层瓦斯透气性较差。目前，矿井瓦斯抽采利用率较低，绝大部分瓦斯由矿井通风方式排入到大气中，相当一部分矿井乏风流中的瓦斯含量在0.5%～0.75%，有的含量甚至可以达到1%。瓦斯的主要成分是烷烃，其中甲烷占绝大多数，另有少量的乙烷、丙烷、丁烷和其他气体，甲烷通常可以作为燃料及制造氢气、碳黑、一氧化碳、乙炔、氢氰酸及甲醛等物质的原料。因此，如何有效的对煤矿乏风中的甲烷进行提取，并对其进行后续利用显得尤为重要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种煤矿乏风甲烷的提取装置，该提取装置可以有效的对煤矿乏风中的甲烷进行提取，并对其进行后续利用提供了气源。
本发明提供了一种煤矿乏风甲烷的提取装置，所述提取装置包括：风井扩散塔、吸附罩、解吸装置和甲烷输送通道，其中，所述甲烷输送通道具有进气口和排气口；
风井扩散塔，所述风井扩散塔为上下导通的筒体结构；
吸附罩，所述吸附罩为具有下端口的罩体，所述吸附罩的下端口罩设于所述风井扩散塔的上部并与所述风井扩散塔的侧壁密封，其中，所述罩体由表面具有通孔的钢架组成，且所述钢架中填装有分子筛；
解吸装置，所述解吸装置为至少一个一端封闭的中空管，所述中空管贴合设置于所述吸附罩外表面并与之运动，所述中空管与所述吸附罩的贴合面设有通孔；
所述中空管的开口端与所述甲烷输送通道相连通，所述甲烷输送通道的排气口与甲烷利用设备相连通；
所述甲烷输送通道的进气口与所述甲烷利用设备之间还设有水环式真空泵。
在本发明的具体实施方式中，所述吸附罩可以为具有下端口的正方体，且贴合在正方体吸附罩的侧面和顶面分别贴合设置有能够沿正方体的侧面和顶面进行运动的中空管，该中空管可以通过水环式真空泵将解吸出来的甲烷输送进入甲烷输送通道中，然后将甲烷输送通道中甲烷直接送入甲烷利用设备中进行后续利用。
在本发明的具体实施方式中，所述风井扩散塔为喇叭状塔体，其上端口大于下端口。这种上端口大于下端口的风井扩散塔，更有利于乏风的扩散和传输。
本发明提供的煤矿乏风甲烷的收集装置，可以有效的对煤矿乏风中的甲烷进行提取并对其进行后续利用提供了气源。
附图说明
图1为本发明煤矿乏风甲烷的提取装置示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例
图1为本发明煤矿乏风甲烷的提取装置示意图。该提取装置包括：风井扩散塔1、吸附罩2、解吸装置3和甲烷输送通道4，其中，所述甲烷输送通道4具有进气口和排气口；
风井扩散塔1，所述风井扩散塔1为喇叭状塔体，其上端口大于下端口；
吸附罩2，所述吸附罩2为具有下端口的正方体罩体，所述吸附罩2的下端口罩设于所述风井扩散塔1的上部并与所述风井扩散塔1的侧壁密封，其中，所述正方体罩体由表面具有通孔的钢架组成，该钢架由中空钢管组成，在中空钢管的管壁开设有多个排列整齐的通孔，且所述中空钢管中填装有能够吸附甲烷气体的分子筛，例如，MOR分子筛、MFI分子筛等；
解吸装置3，所述解吸装置3由三个一端封闭的中空管组成，且三个所述中空管能够分别贴合在所述吸附罩2的侧面和顶面进行运动，所述中空管与所述吸附罩2的贴合面设有通孔；
三个所述中空管均设有开口端，且其开口端分别与所述甲烷输送通道4相连通，所述甲烷输送通道4的排气口与甲烷利用设备6相连通；
所述甲烷输送通道4的进气口与所述甲烷利用设备6之间还设有水环式真空泵5，为解吸装置3中解吸瓦斯输送提供动力来源。
本发明煤矿乏风甲烷的提取装置的工作原理：
煤矿乏风经煤矿中的通风机抽出地面后，通过管道从风井扩散塔1的下端口进入风井扩散塔1中，并经风井扩散塔1的上端口进入吸附罩2中，乏风中的甲烷气体被吸附罩2钢架中的分子筛吸附，乏风气体中未被分子筛吸附的气体经吸附罩2的通孔扩散到大气中，分子筛中吸附的甲烷气体再通过在吸附罩2外表面设置的中空管连接有水环式真空泵的解吸装置进行解吸甲烷，解吸出的甲烷通过中空管与吸附罩2贴合处的通孔直接进入中空管中，并通过中空管输送进入甲烷输送通道4中，最后将甲烷气体输送到甲烷利用设备6进行相关利用。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (3)

1.一种煤矿乏风甲烷的提取装置，其特征在于，所述提取装置包括：风井扩散塔、吸附罩、解吸装置和甲烷输送通道，其中，所述甲烷输送通道具有进气口和排气口；
风井扩散塔，所述风井扩散塔为上下导通的筒体结构；
吸附罩，所述吸附罩为具有下端口的罩体，所述吸附罩的下端口罩设于所述风井扩散塔的上部并与所述风井扩散塔的侧壁密封，其中，所述罩体由表面具有通孔的钢架组成，且所述钢架中填装有分子筛；
解吸装置，所述解吸装置为至少一个一端封闭的中空管，所述中空管贴合设置于所述吸附罩的外表面并与之运动，所述中空管与所述吸附罩的贴合面设有通孔；
所述中空管的开口端与所述甲烷输送通道相连通，所述甲烷输送通道的排气口与甲烷利用设备相连通；
所述甲烷输送通道的进气口与所述甲烷利用设备之间还设有水环式真空泵。
2.根据权利要求1所述的煤矿乏风甲烷的提取装置，其特征在于，所述吸附罩为具有下端口的正方体，且在正方体吸附罩的侧面和顶面分别贴合设置有能够沿正方体的侧面和顶面进行运动的中空管。
3.根据权利要求1所述的煤矿乏风甲烷的提取装置，其特征在于，所述风井扩散塔为喇叭状塔体，其上端口大于下端口。
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