[实用新型]多塔式乏风瓦斯变温吸附浓缩装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种瓦斯浓缩设备，特别涉及一种针对乏风瓦斯的浓缩设备。 

背景技术

煤矿通风瓦斯又称乏风瓦斯,其甲烷含量低且因缺乏有效的利用方式而直接排入大气中。我国煤矿每年的瓦斯排放量约有80%～90%是以矿井通风方式排出的。据有关资料统计，2008年通过乏风排入大气中的甲烷量已达到161亿立方米。另有研究表明，甲烷温室效应约为二氧化碳的21倍，对生态环境破坏性极强。因此，回收利用乏风瓦斯具有节能和环保双重意义。 

乏风中甲烷体积分数很低，多数煤矿乏风瓦斯浓度均在0.3%以下。目前处理乏风瓦斯多利用热逆流氧化技术，已有多家公司正在煤炭企业进行工业化试验或推广应用。但该技术有一个瓶颈问题，即只有当乏风瓦斯浓度维持在1%左右时才可实现设备的经济运行，从而实现更高的热能利用效率。尤其对于煤炭企业无法通过掺混抽采瓦斯的方式来提升浓度的情况下，通过变温吸附浓缩使乏风瓦斯浓度提升至1%就变的格外重要了。 

目前只有少数单位在进行煤矿乏风瓦斯吸附浓缩的研究，专利文献公开的“矿井乏风中的甲烷富集中和利用方法”（200910187318.4）、“含低浓度甲烷气的分离吸附装置”（200920203210.5）均采用了变压吸附的方式对乏风瓦斯进行浓缩，变压吸附方式的缺点在于频繁的升压吸附，能耗较高，不利于整体系统的经济运行。 

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种多塔式乏风瓦斯变温吸附浓缩装置，该装置采用变温吸附的方式，脱附过程采用后续蓄热氧化装置的废热烟气，以实现降低吸附浓缩装置的能耗，同时提高了整套乏风处理系统的热能利用效率。 

本实用新型多塔式乏风瓦斯变温吸附浓缩装置，包括乏风进气管、热烟气管、吹扫气进气管、乏风出气管、脱附出气管、吹扫气出气管和至少三个吸附塔，每个吸附塔上均设置有第一管道接口和第二管道接口，且吸附塔中在第一管道接口和第二管道接口之间设置有瓦斯吸附装置； 

所述乏风进气管和各吸附塔的第一管道接口分别通过乏风进口阀连通，所述乏风出气管和各吸附塔的第二管道接口通过乏风出口阀连通； 

所述热烟气管和各吸附塔的第二管道接口分别通过脱附进口阀连通，所述脱附出气管和各吸附塔的第一管道接口分别通过脱附出口阀连通； 

所述吹扫气进气管和各吸附塔的第二管道接口分别通过冷吹进口阀连通，所述吹扫气出气管和各吸附塔的第一管道接口分别通过冷吹出口阀连通。 

进一步，所述瓦斯吸附装置为由活性炭纤维制成的瓦斯吸附装置，且瓦斯吸附装置的两端设置有由螺栓固定的筛网。 

进一步，所述吸附塔为三个或六个。 

进一步，所述多塔式乏风瓦斯变温吸附浓缩装置还包括包裹在吸附塔外的耐火保温层。 

本实用新型的有益效果： 

1、本实用新型多塔式乏风瓦斯变温吸附浓缩装置，其采用多个吸附塔结构，可根据乏风流量大小选择吸附塔的组合数量，并且利用瓦斯吸附装置在常温下吸附瓦斯、在高温下脱附的特点，通过变温吸附工艺实现乏风瓦斯的浓缩，并且瓦斯脱附可利用后续蓄热氧化装置的废热烟气来实现，系统能耗低，并能提高整个乏风处理系统的热能利用效率。 

2、本实用新型多塔式乏风瓦斯变温吸附浓缩装置，其中的每个吸附塔均循环的起着常温吸附、加热脱附和冷却再生的作用，整个装置利用率高，瓦斯浓缩能力强。 

3、本实用新型多塔式乏风瓦斯变温吸附浓缩装置，作为瓦斯吸附装置的活性炭纤维的比表面积大，微孔直接开孔于纤维表面，对甲烷的选择吸附效果好，能很好的对乏风瓦斯进行浓缩。 

附图说明

图1为本实用新型多塔式乏风瓦斯变温吸附浓缩装置的结构示意图。 

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述。 

如图所示，本实施例多塔式乏风瓦斯变温吸附浓缩装置，包括乏风进气管1、热烟气管2、吹扫气进气管3、乏风出气管4、脱附出气管5、吹扫气出气管6和三个吸附塔7，每个吸附塔7上均设置有第一管道接口8和第二管道接口9，且吸附塔7中在第一管道接口8和第二管道接口9之间设置有瓦斯吸附装置10； 

所述乏风进气管1和各吸附塔7的第一管道接口8分别通过乏风进口阀11连通，所述乏风出气管4和各吸附塔7的第二管道接口9通过乏风出口阀12连通； 

所述热烟气管2和各吸附塔7的第二管道接口9分别通过脱附进口阀13连通，所述脱附出气管5和各吸附塔7的第一管道接口8分别通过脱附出口阀14连通；