專利名稱：煤礦乏風(fēng)回?zé)岽呋趸b置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型提供一種煤礦乏風(fēng)回?zé)岽呋趸b置，屬于超低濃度甲烷氧化技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
煤礦瓦斯的主要成分為甲烷，是一種可以利用的氣體能源。但為了提高煤礦生產(chǎn)的安全性，通常采用大量通風(fēng)將瓦斯稀釋后直接將其排放到大氣之中。這種煤礦乏風(fēng)瓦斯的直接排放一方面造成了有限的不可再生資源的巨大浪費(fèi)，另一方面也加劇了大氣污染和溫室效應(yīng)以100年計的甲烷溫室效應(yīng)是二氧化碳的21倍，甲烷占全球氣候變暖份額的17%，僅次于二氧化碳。目前，我國煤礦每年向大氣排放的甲烷量高達(dá)200億Nm3，其中，乏風(fēng)瓦斯占150多億Nm3。煤礦乏風(fēng)排放量巨大，乏風(fēng)瓦斯?jié)舛群艿?，這兩個因素是制約其利用的主要難題，目前有效的利用方法是采用熱逆流氧化技術(shù)(Thermal Flow ReversalReactor,簡稱TFRR)和催化逆流氧化技術(shù)(Catalytic Flow Reversal,簡稱CFRR),采用TFRR技術(shù)處理煤礦乏風(fēng)瓦斯已經(jīng)在國內(nèi)外成功的進(jìn)行了商業(yè)應(yīng)用，而CFRR技術(shù)尚未有在煤礦現(xiàn)場處理乏風(fēng)瓦斯示范運(yùn)行的報道。但是從實際應(yīng)用的角度考慮，采用TFRR技術(shù)處理煤礦乏風(fēng)瓦斯存在著占地相對較大、氧化床內(nèi)蜂窩陶瓷在長期使用后會發(fā)生破碎堵塞、阻力損失很大、自動控制程度要求較高、操作技術(shù)要求很高等主要問題。山東理工大學(xué)在申報的專利(201110089144. 5)中公開了一種“煤礦乏風(fēng)預(yù)熱催化氧化器”，乏風(fēng)進(jìn)入預(yù)熱器被加熱升溫，在催化氧化床層內(nèi)氧化成二氧化碳和水，氧化后的熱氣體經(jīng)預(yù)熱器降溫后排入大氣，該氧化器有效的克服了逆流氧化技術(shù)的問題。但是，由于乏風(fēng)氧化后的熱氣體通過預(yù)熱器進(jìn)行熱量回收，熱量回收效率受預(yù)熱器的限制，其效率有限，同時預(yù)熱器增加了整個氧化裝置的成本和占地面積，其有待于進(jìn)一步改善。

實用新型內(nèi)容本實用新型目的是提供一種能克服或避免上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點(diǎn)或不足、熱量回收效率高、功耗低、成本低、占地面積小的煤礦乏風(fēng)回?zé)岽呋趸b置。其技術(shù)方案為一種煤礦乏風(fēng)回?zé)岽呋趸b置，包括乏風(fēng)進(jìn)氣系統(tǒng)、反應(yīng)室、乏風(fēng)排氣系統(tǒng)和回?zé)嵯到y(tǒng)，反應(yīng)室由設(shè)有保溫層的反應(yīng)室殼體圍成，反應(yīng)室內(nèi)沿著氣體流動方向依次布置著電加熱絲和催化劑陶瓷層，其特征在于乏風(fēng)進(jìn)氣系統(tǒng)包括乏風(fēng)輸送管、送風(fēng)機(jī)、乏風(fēng)入口管和擴(kuò)張管，其中乏風(fēng)輸送管的輸出端依次經(jīng)送風(fēng)機(jī)、乏風(fēng)入口管、擴(kuò)張管與反應(yīng)室入口相連通；乏風(fēng)排氣系統(tǒng)包括收縮管和乏風(fēng)出口管，其中收縮管的一端與反應(yīng)室出口連通，另一端經(jīng)乏風(fēng)出口管與大氣相連通；回?zé)嵯到y(tǒng)包括回?zé)崛肟诠?、回?zé)犸L(fēng)機(jī)和設(shè)有回?zé)衢y門的回?zé)徇B接管，其中回?zé)崛肟诠艿囊欢伺c乏風(fēng)出口管相連通，另一端依次經(jīng)回?zé)犸L(fēng)機(jī)、回?zé)徇B接管與乏風(fēng)入口管相連通。本實用新型的主要優(yōu)點(diǎn)和有益效果是
3[0006]I、回?zé)嵯到y(tǒng)可以將氧化后的乏風(fēng)排氣直接送入乏風(fēng)進(jìn)氣系統(tǒng)，通過與煤礦乏風(fēng)進(jìn)氣的混合實現(xiàn)將其加熱到反應(yīng)溫度，然后進(jìn)入反應(yīng)室進(jìn)行催化氧化反應(yīng)，經(jīng)過回?zé)嵯到y(tǒng)的乏風(fēng)排氣的熱量回收效率為100%，使氧化裝置的熱量回收效率較高。2、回?zé)嵯到y(tǒng)設(shè)有回?zé)衢y門，可以根據(jù)煤礦乏風(fēng)進(jìn)氣狀態(tài)(進(jìn)氣溫度、甲烷濃度等)的變化，隨時調(diào)整回?zé)犸L(fēng)量，有利于裝置的穩(wěn)定運(yùn)行。3、利用回?zé)嵯到y(tǒng)實現(xiàn)排氣熱量的回收利用，大大減少了整個裝置的體積和占地面積，同時因不受預(yù)熱器的限制，排氣的熱量回收效率高。

圖I是本實用新型實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1.乏風(fēng)輸送管 2.送風(fēng)機(jī) 3.乏風(fēng)入口管 4.擴(kuò)張管 5.電加熱絲6.反應(yīng)室殼體7.保溫層8.催化劑陶瓷層9.收縮管10.乏風(fēng)出口管11.回?zé)崛肟诠?2.回?zé)犸L(fēng)機(jī)13.回?zé)徇B接管14.回?zé)衢y門
具體實施方式
在圖I所示的實施例中反應(yīng)室由設(shè)有保溫層7的反應(yīng)室殼體6圍成，反應(yīng)室內(nèi)沿著氣體流動方向依次布置著電加熱絲5和催化劑陶瓷層8，乏風(fēng)進(jìn)氣系統(tǒng)包括乏風(fēng)輸送管
I、送風(fēng)機(jī)2、乏風(fēng)入口管3和擴(kuò)張管4，其中乏風(fēng)輸送管I的輸出端依次經(jīng)送風(fēng)機(jī)2、乏風(fēng)入口管3、擴(kuò)張管4與反應(yīng)室入口相連通；乏風(fēng)排氣系統(tǒng)包括收縮管9和乏風(fēng)出口管10，其中收縮管9的一端與反應(yīng)室出口連通，另一端經(jīng)乏風(fēng)出口管10與大氣相連通；回?zé)嵯到y(tǒng)包括回?zé)崛肟诠?1、回?zé)犸L(fēng)機(jī)12和設(shè)有回?zé)衢y門14的回?zé)徇B接管13，其中回?zé)崛肟诠?1的一端與乏風(fēng)出口管10相連通，另一端依次經(jīng)回?zé)犸L(fēng)機(jī)12、回?zé)徇B接管13與乏風(fēng)入口管3相連通。
權(quán)利要求1. 一種煤礦乏風(fēng)回?zé)岽呋趸b置，包括乏風(fēng)進(jìn)氣系統(tǒng)、反應(yīng)室、乏風(fēng)排氣系統(tǒng)和回?zé)嵯到y(tǒng)，反應(yīng)室由設(shè)有保溫層(7)的反應(yīng)室殼體(6)圍成，反應(yīng)室內(nèi)沿著氣體流動方向依次布置著電加熱絲(5)和催化劑陶瓷層(8)，其特征在于乏風(fēng)進(jìn)氣系統(tǒng)包括乏風(fēng)輸送管(I)、送風(fēng)機(jī)(2)、乏風(fēng)入口管(3)和擴(kuò)張管(4)，其中乏風(fēng)輸送管(I)的輸出端依次經(jīng)送風(fēng)機(jī)(2)、乏風(fēng)入口管(3)、擴(kuò)張管(4)與反應(yīng)室入口相連通；乏風(fēng)排氣系統(tǒng)包括收縮管(9)和乏風(fēng)出口管(10)，其中收縮管(9)的一端與反應(yīng)室出口連通，另一端經(jīng)乏風(fēng)出口管(10)與大氣相連通；回?zé)嵯到y(tǒng)包括回?zé)崛肟诠?11)、回?zé)犸L(fēng)機(jī)(12)和設(shè)有回?zé)衢y門(14)的回?zé)徇B接管(13)，其中回?zé)崛肟诠?11)的一端與乏風(fēng)出口管(10)相連通，另一端依次經(jīng)回?zé)犸L(fēng)機(jī)(12)、回?zé)徇B接管(13)與乏風(fēng)入口管(3)相連通。
專利摘要本實用新型涉及一種煤礦乏風(fēng)回?zé)岽呋趸b置，包括乏風(fēng)進(jìn)氣系統(tǒng)、反應(yīng)室、乏風(fēng)排氣系統(tǒng)和回?zé)嵯到y(tǒng)，反應(yīng)室內(nèi)沿著氣體流動方向依次布置著電加熱絲和催化劑陶瓷層，其特征在于乏風(fēng)進(jìn)氣系統(tǒng)包括乏風(fēng)輸送管、送風(fēng)機(jī)、乏風(fēng)入口管和擴(kuò)張管，其中乏風(fēng)輸送管的輸出端依次經(jīng)送風(fēng)機(jī)、乏風(fēng)入口管、擴(kuò)張管與反應(yīng)室入口相連通；乏風(fēng)排氣系統(tǒng)包括收縮管和乏風(fēng)出口管，反應(yīng)室出口依次經(jīng)收縮管、乏風(fēng)出口管與大氣相連通；回?zé)嵯到y(tǒng)包括回?zé)崛肟诠堋⒒責(zé)犸L(fēng)機(jī)和設(shè)有回?zé)衢y門的回?zé)徇B接管，其中回?zé)崛肟诠艿囊欢伺c乏風(fēng)出口管相連通，另一端依次經(jīng)回?zé)犸L(fēng)機(jī)、回?zé)徇B接管與乏風(fēng)入口管相連通。本實用新型具有結(jié)構(gòu)緊湊、熱量回收效率高、運(yùn)行簡單、占地面積小等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號B01D53/86GK202725028SQ20122039345
公開日2013年2月13日 申請日期2012年8月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月5日
發(fā)明者鄭斌, 劉永啟, 劉瑞祥, 毛明明, 孟建 申請人:山東理工大學(xué)