CN108865309B - 一种用于促进煤层气分离的非均相纤维类悬浮液 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于促进煤层气分离的非均相纤维类悬浮液及其制备方法，所述非均相纤维类溶液的原料为茶叶颗粒、柳絮和基液，非均相生物质溶液的制备方法为将茶叶浸提液与柳絮混合得到非均相生物质溶液，所述茶叶颗粒的制备方法为将茶叶在粉碎机中进行研磨，粉碎机的功率为500W，磨细至粒径为75μm‑180μm，然后将磨细的茶叶颗粒取出保存在真空食品袋中。本发明的回收方法简单，原材料经济无污染、对人体无害，可循环利用，且低浓度煤层气中甲烷回收率大大提高。
Description
技术领域
本发明涉及能源技术领域，具体是一种用于促进煤层气分离的非均相纤维类悬浮液。
背景技术
煤矿区开采过程中的煤层气属非常规天然气，约占我国非常规天然气资源量的13%，虽是诱发煤矿安全事故的灾害性气体和影响大气环境的温室气体，但也是优质的清洁能源和化工原料。据研究表明，我国煤层气地质资源量位居世界第三，居于俄罗斯、美国之后，占世界煤层气总量的12%。我国埋深2000m以浅的煤层气地质资源储量约36.81万亿立方米，其中高、中、低煤阶煤层气资源量分别为7.8万亿立方米、14.3万亿立方米、14.71万亿立方米，煤层气资源量与陆上常规天然气资源量基本相当。如果可以将煤层气开发实现合理化、规模化，不但可以使煤矿瓦斯防治工作取得显著成效，而且可以满足在新常态下我国经济可持续发展对能源提出的新需求。
煤矿区煤层气利用规模与抽采规模、抽采浓度等因素密切相关。目前，地面煤层气抽采浓度在90%以上，主要利用方式是管道输送、制液化天然气 / 压缩天然气( LNG /CNG) 输运到用户市场。井下抽采煤层气浓度相对不高，浓度在 30% - 90% 的井下煤层气约占抽采总量的 45%，利用方式大多以发电为主，部分民用，少量制成LNG / CNG; 浓度在10% - 30% 的井下煤层气约占抽采总量的20%，利用方式以电网发电为主，少量浓缩提纯;浓度在 1% - 10%的井下煤层气约占抽采总量的 35%，利用甚微，主要是直接排空。如果能把目前煤矿大量抽放排空浪费的低浓度煤层气进行发电和发热利用，不仅可以降低甲烷排放对生态环境的污染，还可以缓解我国日趋紧张的能源供应不足形势。
目前，低浓度煤层气和通风煤层气有效利用的途径主要有以下几种:低浓度煤层气发电、低浓度煤层气转化制合成气、通风煤层气氧化利用技术与低浓度煤层气的分离提纯。应用我国现已掌握的核心技术，实现低浓度煤层气的充分利用不仅在技术上可行，而且具有较高的经济效益、社会效益和生态效益。
随着科技的不断发展和研究的不断深入，一种新兴的低浓度煤层气提浓方法出现在人们的视野中气体水合物技术。水合物技术是根据不同气体在特定温度下生成固态水合物相平衡压力不同的原理，将混合气体中某些组分存储在固态水合物中，达到分离效果。同时，水合物技术在解决煤矿瓦斯温室效应、提高瓦斯利用率、防治环境污染等方面也受到了密切关注，其应用范围非常广泛，诸如天然气储运、汽车燃料、制氢和储氢、气体分离、溶液提浓、海水淡化、蓄电池等领域，尤其在应对我国日益加快的工业化进程中凸显的能源短缺、能源结构不合理、利用率偏低、生态环境污染等问题时不可或缺。现今，天然气水合物已经成为世界科学界的研究热点，它对人类赖以生存的能源、环保、化工、航空航天和生物工程等领域都有重要意义。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于促进煤层气分离的非均相纤维类悬浮液，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种用于促进煤层气分离的非均相纤维类悬浮液，其特征在于，由以下原料制成：茶叶颗粒、柳絮和基液。
作为本发明进一步的方案：所述基液为去离子水。
作为本发明进一步的方案：所述茶叶为绿茶、白茶、红茶和黑茶中的任意一种。
一种用于促进煤层气分离的非均相纤维类悬浮液的制备方法，步骤如下：
（1）为在电子天平上称取5.00g茶叶颗粒，加入基液50ml后在水浴锅中于恒温80℃浸提3次每次20min；
（2）浸提液 100 目过滤，添加基液定容至 600ml备用，转移至容量瓶内摇匀，得到标准储备液备用，随后加入柳絮0.01-0.05g混合得到非均相纤维类溶液。
作为本发明进一步的方案：所述茶叶颗粒与基液的质量比为1：120。
作为本发明进一步的方案：所述茶叶颗粒的制备方法为将茶叶在粉碎机中进行研磨，粉碎机的功率为500W，磨细至粒径为75μm-180μm，然后将磨细的茶叶颗粒取出保存在真空食品袋中。
作为本发明再进一步的方案：所述天然生物质溶液用于强化煤层气提纯时的工艺为将煤层气抽出到装有非均相生物质溶液的发应釜内，在发应釜内加入非均相生物质溶液体积为300ml，采用低温高压将其中的CH4与天然生物质溶液形成水合物，此时的温度为2.7℃，压力为4.24MPa，而其它气体则逸散出来，将与CH4形成水合物的非均相生物质溶液再经过升温减压从而使得富集的CH4从非均相生物质溶液中逸散出来，收集逸散的CH4，分离CH4后的非均相生物质溶液返回继续使用。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：回收方法简单，原材料经济无污染、对人体无害，天然生物质溶液可循环利用，且低浓度煤层气中甲烷回收率大大提高。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。
本发明实施例中，一种用于促进煤层气分离的非均相纤维类悬浮液，其特征在于，由以下原料制成：茶叶颗粒、柳絮和基液，所述基液为去离子水，所述茶叶为绿茶、白茶、红茶和黑茶中的任意一种，一种用于促进煤层气分离的非均相纤维类悬浮液的制备方法，步骤如下：
（1）为在电子天平上称取5.00g茶叶颗粒，加入基液50ml后在水浴锅中于恒温80℃浸提3次每次20min；
（2）浸提液 100 目过滤，添加基液定容至 600ml备用，转移至容量瓶内摇匀，得到标准储备液备用，随后加入柳絮0.01-0.05g混合得到非均相纤维类溶液。
所述茶叶颗粒与基液的质量比为1：120，所述茶叶颗粒的制备方法为将茶叶在粉碎机中进行研磨，粉碎机的功率为500W，磨细至粒径为75μm-180μm，然后将磨细的茶叶颗粒取出保存在真空食品袋中，所述天然生物质溶液用于强化煤层气提纯时的工艺为将煤层气抽出到装有非均相生物质溶液的发应釜内，在发应釜内加入非均相生物质溶液体积为300ml，采用低温高压将其中的CH4与天然生物质溶液形成水合物，此时的温度为2.7℃，压力为4.24MPa，而其它气体则逸散出来，将与CH4形成水合物的非均相生物质溶液再经过升温减压从而使得富集的CH4从非均相生物质溶液中逸散出来，收集逸散的CH4，分离CH4后的非均相生物质溶液返回继续使用。
本发明的工作原理是：在电子天平上称取5.00g茶叶颗粒，加入基液50ml后在水浴锅中于恒温80℃浸提3次每次20min，所述茶叶为绿茶、白茶、红茶和黑茶中的任意一种，浸提液 100 目过滤，添加电离水定容至 600ml备用，转移至容量瓶内摇匀，得到标准储备液备用，随后加入柳絮0.01-0.05g混合得到非均相生物质溶液，茶叶颗粒与电离水的质量比为1：120。所述茶叶颗粒的制备方法为将茶叶在粉碎机中进行研磨，粉碎机的功率为500W，磨细至粒径为75μm-180μm，然后将磨细的茶叶颗粒取出保存在真空食品袋中，储备液中磨细的茶叶颗粒与去离子水的质量比为1：120，非均相纤维类悬浮液用于强化煤层气提纯时的工艺为将煤层气抽出到装有非均相生物质溶液的发应釜内，在发应釜内加入非均相纤维类悬浮液体积为300ml，采用低温高压将其中的CH4与天然生物质溶液形成水合物，此时的温度为2.7℃，压力为4.24MPa，而N2、O2等其它气体则逸散出来，将与CH4形成水合物的非均相纤维类悬浮液再经过升温减压从而使得富集的CH4从非均相纤维类悬浮液中逸散出来，收集逸散的CH4，分离CH4后的非均相纤维类悬浮液返回继续使用。
本发明的有益效果是：回收方法简单，原材料经济无污染、对人体无害，天然生物质溶液可循环利用，且低浓度煤层气中甲烷回收率大大提高。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (2)
1.一种用于促进煤层气分离的非均相纤维类悬浮液，其特征在于，由以下原料制成：茶叶颗粒、柳絮和基液，所述基液为去离子水，所述茶叶为绿茶、白茶、红茶和黑茶中的任意一种，所述茶叶颗粒与基液的质量比为1：120，所述茶叶颗粒的制备方法为将茶叶在粉碎机中进行研磨，粉碎机的功率为500W，磨细至粒径为75μm-180μm，然后将磨细的茶叶颗粒取出保存在真空食品袋中；
所述的非均相纤维类悬浮液的制备方法，步骤如下：
为在电子天平上称取5.00g茶叶颗粒，加入基液50ml后在水浴锅中于恒温80℃浸提3次每次20min；
浸提液 100 目过滤，添加基液定容至 600ml备用，转移至容量瓶内摇匀，得到标准储备液备用，随后加入柳絮0.01-0.05g混合得到非均相纤维类悬浮液。
2.如权利要求1所述的一种用于促进煤层气分离的非均相纤维类悬浮液的制备方法，其特征在于，所述非均相纤维类悬浮液用于强化煤层气提纯时的工艺为将煤层气抽出到装有非均相纤维类悬浮液的发应釜内，在发应釜内加入非均相纤维类悬浮液体积为300ml，采用低温高压将其中的CH4与非均相纤维类悬浮液形成水合物，此时的温度为2.7℃，压力为4.24MPa，而其它气体则逸散出来，将与CH4形成水合物的非均相纤维类悬浮液再经过升温减压从而使得富集的CH4从非均相纤维类悬浮液中逸散出来，收集逸散的CH4，分离CH4后的非均相纤维类悬浮液返回继续使用。
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