專利名稱：一種微波加熱煤矸石的煤層氣脫氧裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種微波加熱煤矸石的煤層氣脫氧裝置，屬煤層氣脫氧及煤矸石處理設(shè)備的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
煤層氣的主要成分是CH4，儲存于煤層之間，是與煤共生的資源，在目前的煤層氣開米方式中，有一部分煤層氣米取井下抽放的方式開米，井下抽放煤層氣的CH4體積含量為 50%，其余為空氣，由于含有氧氣，直接利用具有安全隱患，故必須除氧后才可進(jìn)行利用；全世界每年因煤炭開采直接向大氣排放的煤層氣達(dá)315-540億m3，中國為煤層氣排放大國，占排放量的30%，由于CH4的溫室效應(yīng)是CO2的21倍，煤層氣的直接排放使得環(huán)境污染極為嚴(yán)重，是目如急待解決的問題。
煤層氣脫氧方法主要有非催化燃燒脫氧和催化燃燒脫氧，非催化脫氧采用焦炭作為脫氧劑，例如專利CN1919986A，催化燃燒脫氧使甲烷與氧氣在催化劑上發(fā)生燃燒反應(yīng); 例如專利CN101613627A，煤層氣脫氧是采用電爐加熱；例如專利CN201770681U，存在加熱時間長、能耗高的問題，而且反應(yīng)裝置采用絕熱式反應(yīng)器，沒有冷卻裝置，煤層氣脫氧反應(yīng)產(chǎn)生的熱量無法及時移出，反應(yīng)器內(nèi)溫度上升使甲烷裂解加重，降低了甲烷的回收率。
微波是波長在I米到O. I毫米之間的電磁波，微波加熱具有很強(qiáng)的穿透性，對加熱物質(zhì)具有選擇性吸熱的特性，微波加熱比電爐加熱具有快速、節(jié)能的優(yōu)點(diǎn)；煤矸石是一種強(qiáng)吸微波的物質(zhì)，采用微波加熱煤矸石進(jìn)行煤層氣脫氧具有突出優(yōu)點(diǎn)。發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的本發(fā)明的目的是針對背景技術(shù)的不足，設(shè)計一種微波加熱煤矸石處理含氧煤層氣的裝置，采用微波加熱煤矸石，輸入含氧煤層氣，采用微計算機(jī)自動控制，輸出脫氧煤層氣并產(chǎn)生副產(chǎn)物硅鋁酸鹽，以提高煤矸石的處理效率和煤層氣的脫氧效果。
技術(shù)方案主要結(jié)構(gòu)包括微波加熱爐、網(wǎng)孔底板、氣體箱、平面底板、產(chǎn)物箱、底座、爐蓋、電動板、 外水循環(huán)冷卻管、微波加熱器、含氧煤層氣儲罐、脫氧煤層氣液化罐、進(jìn)氣管、進(jìn)氣閥、出氣管、出氣閥、電控箱、顯示屏、指示燈、控制器、電路板、電路板電路、導(dǎo)線、螺栓；微波加熱爐為豎式，微波加熱爐內(nèi)下部為網(wǎng)孔底板，網(wǎng)孔底板下部為氣體箱，氣體箱下部為平面底板，平面底板下部為產(chǎn)物箱，產(chǎn)物箱下部為底座，產(chǎn)物箱右側(cè)部設(shè)有出料門；微波加熱爐周邊外部設(shè)有外水循環(huán)冷卻管并環(huán)繞，由進(jìn)水閥、出水閥與外接水源聯(lián)接；在微波加熱爐外部爐壁上設(shè)有微波加熱器、觀察窗；微波加熱爐上部為爐蓋，爐蓋上部設(shè)有溫度傳感器、進(jìn)料斗、安全排氣閥，在爐蓋、進(jìn)料斗之間設(shè)有第一電動卸料板；在網(wǎng)孔底板上中間位置設(shè)有第二電動卸料版；在平面底板上設(shè)有第三電動卸料板；在微波加熱爐內(nèi)、網(wǎng)孔底板的中間位置設(shè)有煤矸石轉(zhuǎn)盤及其上的煤矸石，爐腔內(nèi)上部為脫氧煤層氣；在氣體箱內(nèi)為含氧煤層氣；產(chǎn)物箱內(nèi)為固體產(chǎn)物硅鋁酸鹽；氣體箱左下部聯(lián)通進(jìn)氣管、進(jìn)氣閥、含氧煤層氣儲罐；微波加熱爐右上部聯(lián)通出氣管、出氣閥、脫氧煤層氣液化罐；在微波加熱爐左部設(shè)有電控箱，在電控箱的前部控制面板上設(shè)有顯示屏、指示燈、電源開關(guān)、微波控制器、第一電動板控制器、第二電動板控制器、第三電動板控制器、加熱溫度控制器，煤矸石轉(zhuǎn)盤控制器；在電控箱內(nèi)部設(shè)有電路板，并由螺栓固定，電路板上為電路板電路；電控箱與微波加熱爐之間由導(dǎo)線聯(lián)接。
有益效果本發(fā)明與背景技術(shù)相比具有明顯的先進(jìn)性，采用微波加熱爐對煤矸石、含氧煤層氣進(jìn)行處理，得到脫氧煤層氣及固體產(chǎn)物硅鋁酸鹽，微波加熱爐外部設(shè)置外水循環(huán)冷卻管路，電控箱由微計算機(jī)進(jìn)行程序控制，實(shí)現(xiàn)了功能自動化，本裝置設(shè)計先進(jìn)，結(jié)構(gòu)緊湊，安全穩(wěn)定可靠，自動化程度高，是十分理想的微波加熱煤矸石的煤層氣脫氧裝置。


圖I為整體結(jié)構(gòu)2為圖I的A-A剖面3為電路板電路中所示，附圖標(biāo)記清單如下I底座，2出料門，3硅鋁酸鹽，4產(chǎn)物箱，5平面底板，6第三電動卸料板，7進(jìn)水閥，8出水閥，9外水循環(huán)冷卻管，10氣體箱，11網(wǎng)孔底板，12第二電動卸料板，13微波加熱器，14脫氧煤層氣，15安全排氣閥，16第一電動卸料板，17進(jìn)料斗，18溫度傳感器，19觀察窗，20導(dǎo)線，21電控箱，22顯示屏，23指示燈，24微波控制器，25自動控溫器，26電源開關(guān)，27第一電動卸料板開關(guān)，28第二電動卸料板開關(guān)，29第三電動卸料板開關(guān)，30含氧煤層氣儲罐，31進(jìn)氣閥，32進(jìn)氣管，33脫氧煤層氣液化罐，34出氣閥，35出氣管，36煤矸石轉(zhuǎn)盤控制器，37螺栓,38電路板,39微波加熱爐,40爐蓋,41煤砰石,42煤砰石轉(zhuǎn)盤,43含氧煤層氣。
ICl電源變換穩(wěn)壓整流電路，IC2顯示屏控制電路，IC3指示燈控制電路，IC4開關(guān)控制電路，IC5溫度傳感信息攝取電路，IC6時鐘振蕩電路，IC7微波發(fā)生器電路，IC8微波控制電路，IC9電動機(jī)驅(qū)動電路，IClO自動控溫器電路，ICll微計算機(jī)控制電路。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步說明圖I所示，為整體結(jié)構(gòu)圖，各部位置、聯(lián)接關(guān)系要正確，安裝牢固。
微波加熱爐為豎式，微波加熱爐39內(nèi)下部為網(wǎng)孔底板11，網(wǎng)孔底板11下部為氣體箱10，氣體箱10下部為平面底板5，平面底板5下部為產(chǎn)物箱4，產(chǎn)物箱4下部為底座I、 產(chǎn)物箱右側(cè)部設(shè)有出料門2 ;微波加熱爐39周邊外部設(shè)有外水循環(huán)冷卻管9并環(huán)繞，由進(jìn)水閥7、出水閥8與外接水源聯(lián)接；在微波加熱爐39外部爐壁上設(shè)有微波加熱器13、觀察窗 19 ;微波加熱爐39上部為爐蓋40，爐蓋40上部設(shè)有溫度傳感器18、進(jìn)料斗17、安全排氣閥15，在爐蓋40與進(jìn)料斗17之間設(shè)有第一電動卸料板16 ;在微波加熱爐39內(nèi)、網(wǎng)孔底板11 的中間位置設(shè)有煤矸石轉(zhuǎn)盤42及其上的煤矸石41，爐腔內(nèi)上部為脫氧煤層氣14 ;在網(wǎng)孔底板11上中間位置設(shè)有第二電動卸料板12 ;在平面底板5上中間位置設(shè)有第三電動卸料板 6 ;在氣體箱10內(nèi)為含氧煤層氣43 ;在產(chǎn)物箱4內(nèi)為固體產(chǎn)物硅鋁酸鹽3 ;氣體箱10左下部聯(lián)通進(jìn)氣管32、進(jìn)氣閥31、含氧煤層氣儲罐30 ;微波加熱爐39右上部聯(lián)通出氣管35、出氣閥34、脫氧煤層氣液化罐33 ;在微波加熱爐39左部設(shè)有電控箱21，在電控箱21的前部控制面板上設(shè)有顯示屏22、指示燈23、微波控制器24、自動控溫器25、電源開關(guān)26、第一電動卸料板開關(guān)27、第二電動卸料板開關(guān)28、第三電動卸料板開關(guān)29、煤矸石轉(zhuǎn)盤控制器36 ； 在電控箱21內(nèi)部設(shè)有電路板38，并由螺栓37固定，電路板38上為電路板電路；電控箱21 與微波加熱爐39之間由導(dǎo)線20聯(lián)接。
圖2所示，為圖I的A-A剖面圖，電控箱21內(nèi)設(shè)有電路板38，并由螺栓37在四角部固定，電路板38上設(shè)有控制電路。
圖3所示，為電路板電路圖，電路板電路由電源變換穩(wěn)壓整流電路ICl、顯示屏控制電路IC2、指示燈控制電路IC3、開關(guān)控制電路IC4、溫度傳感信息攝取電路IC5、時鐘振蕩電路IC6、微波發(fā)生器電路IC7、微波控制電路IC8、電動機(jī)驅(qū)動電路IC9、自動控溫器電路 IC10、微計算機(jī)控制電路ICll組成整體電路，各分電路間由導(dǎo)線聯(lián)接。
權(quán)利要求
1.一種微波加熱煤矸石的煤層氣脫氧裝置，其特征在于主要結(jié)構(gòu)包括微波加熱爐、網(wǎng)孔底板、氣體箱、平面底板、產(chǎn)物箱、底座、爐蓋、電動板、外水循環(huán)冷卻管、微波加熱器、含氧煤層氣儲罐、脫氧煤層氣液化罐、進(jìn)氣管、進(jìn)氣閥、出氣管、出氣閥、電控箱、顯示屏、指示燈、控制器、電路板、電路板電路、導(dǎo)線、螺栓； 微波加熱爐為豎式，微波加熱爐內(nèi)下部為網(wǎng)孔底板，網(wǎng)孔底板下部為氣體箱，氣體箱下部為平面底板，平面底板下部為產(chǎn)物箱，產(chǎn)物箱下部為底座，產(chǎn)物箱右側(cè)部設(shè)有出料門；微波加熱爐周邊外部設(shè)有外水循環(huán)冷卻管并環(huán)繞，由進(jìn)水閥、出水閥與外接水源聯(lián)接；在微波加熱爐外部爐壁上設(shè)有微波加熱器、觀察窗；微波加熱爐上部為爐蓋，爐蓋上部設(shè)有溫度傳感器、進(jìn)料斗、安全排氣閥，在爐蓋、進(jìn)料斗之間設(shè)有第一電動卸料板；在網(wǎng)孔底板上中間位置設(shè)有第二電動卸料版；在平面底板上設(shè)有第三電動卸料板；在微波加熱爐內(nèi)、網(wǎng)孔底板的中間位置設(shè)有煤矸石轉(zhuǎn)盤及其上的煤矸石，爐腔內(nèi)上部為脫氧煤層氣；在氣體箱內(nèi)為含氧煤層氣；產(chǎn)物箱內(nèi)為固體產(chǎn)物硅鋁酸鹽；氣體箱左下部聯(lián)通進(jìn)氣管、進(jìn)氣閥、含氧煤層氣儲罐；微波加熱爐右上部聯(lián)通出氣管、出氣閥、脫氧煤層氣液化罐；在微波加熱爐左部設(shè)有電控箱，在電控箱的前部控制面板上設(shè)有顯示屏、指示燈、電源開關(guān)、微波控制器、第一電動板控制器、第二電動板控制器、第三電動板控制器、加熱溫度控制器，煤矸石轉(zhuǎn)盤控制器；在電控箱內(nèi)部設(shè)有電路板，并由螺栓固定，電路板上為電路板電路；電控箱與微波加熱爐之間由導(dǎo)線聯(lián)接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種微波加熱煤矸石的煤層氣脫氧裝置，其特征在于電路板電路由電源變換穩(wěn)壓整流電路(IC1)、顯示屏控制電路(IC2)、指示燈控制電路(IC3)、開關(guān)控制電路(IC4)、溫度傳感信息攝取電路(IC5)、時鐘振蕩電路(IC6)、微波發(fā)生器電路(IC7)、微波控制電路(IC8)、電動機(jī)驅(qū)動電路(IC9)、自動控溫器電路(IClO)、微計算機(jī)控制電路(ICll)組成整體電路，各分電路間由導(dǎo)線聯(lián)接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種微波加熱煤矸石的煤層氣脫氧裝置，主要結(jié)構(gòu)包括微波加熱爐、氣體箱、產(chǎn)物箱、外水循環(huán)冷卻管、進(jìn)料斗、電動卸料板、微波加熱器、含氧煤層氣儲罐、進(jìn)氣管、進(jìn)氣閥、脫氧煤層氣液化罐、出氣管、出氣閥、電控箱、控制器、電路板，采用微波加熱爐加熱，對煤矸石、含氧煤層氣進(jìn)行處理，得到脫氧煤層氣及固體產(chǎn)物硅鋁酸鹽，電控箱由微計算機(jī)處理器進(jìn)行程序控制，本裝置設(shè)計先進(jìn)，結(jié)構(gòu)緊湊，安全穩(wěn)定可靠，自動化程度高，是十分理想的微波加熱煤矸石的煤層氣脫氧裝置。
文檔編號C10L3/10GK102925234SQ201210399428
公開日2013年2月13日 申請日期2012年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月19日
發(fā)明者韓曉霞, 任軍, 劉泉, 謝傳金, 秦志峰, 王偉, 苗茂謙, 李忠 申請人:太原理工大學(xué), 山西潔泰達(dá)煤化工工程有限公司