[发明专利]一种分离煤矿乏风中瓦斯的装置及使用方法

说明书

一种分离煤矿乏风中瓦斯的装置及使用方法，属于气体混合物分离技术领域。本发明的装置包括除尘装置、脱硫装置、瓦斯分离罐、安全装置及瓦斯储罐。本发明利用瓦斯、空气的密度不同，通过让含瓦斯空气在静止状态下使瓦斯与空气自动分离原理，将乏风输入到瓦斯分离罐中，静置后，排出空气，将剩余的较高浓度瓦斯收集到瓦斯储罐中。本发明的优点在于一方面减少温室气体瓦斯的排放，保护环境；另一方面将收集到的瓦斯加以利用，减少资源的浪费。

技术领域

本发明一种分离煤矿乏风中瓦斯的装置及使用方法，属于气体混合物分离技术领域，具体涉及一种使用物理法从煤矿乏风中分离出较高浓度瓦斯的装置及使用方法。

背景技术

我国是煤炭能源消费大国，《中国能源发展报告2018》显示2018年煤炭消费比重为59％，预测2019年我国煤炭需求量39.5亿吨。煤矿乏风中瓦斯浓度虽然极低，但总量特别大，所含的甲烷约占我国煤矿甲烷总量的81％，一年的排放量在150亿立方米以上。由于浓度低，利用技术难度大，这些甲烷长期以来被全部排放到大气中，造成巨大的温室气体污染。迫切需要一种简单有效的方法对这部分瓦斯加以利用。

发明内容

本发明一种分离煤矿乏风中瓦斯的装置及使用方法的目的在于：为解决上述我国煤矿乏风中瓦斯浓度极低，总量排放特别大，所含甲烷利用技术难度大，长期以来被全部排放到大气中，造成巨大的温室气体污染的问题。从而提供一种使用物理法简单有效的对这部分瓦斯加以利用的装置。从煤矿乏风中提纯出较高浓度的瓦斯，然后加以利用。

本发明一种分离煤矿乏风中瓦斯的装置，其特征在于，该装置由除尘装置1、脱硫装置2、加压装置3、瓦斯分离罐4、瓦斯储罐5、瓦斯自动检测报警装置1号6、防回火装置1号7、防爆装置1号8、瓦斯自动检测报警装置2号9、防回火装置2号10、防爆装置2号11组成，瓦斯分离罐4上设置自动闭合装置12、极低浓度瓦斯仓13、高浓度瓦斯仓14、排瓦斯口15、排空气口16、排水口17、乏风入口18、排瓦斯阀门19、排空气阀门20、排水阀门21和乏风阀门22组成，各部件之间通过高压管道连接，管道长度为2—10m；自动闭合装置12将瓦斯分离罐4分隔成极低浓度瓦斯仓13和高浓度瓦斯仓14，且密闭；排瓦斯口15位于瓦斯分离罐4的顶端中心；排空气口16位于极低浓度瓦斯仓13的中部靠右侧；排水口17位于瓦斯分离罐4的底端靠右侧；乏风入口18位于极低浓度瓦斯仓13的中部靠左侧；当瓦斯自动检测报警装置1号6检测到瓦斯浓度到达规定的数值时，排空气阀门20自动关闭；当瓦斯自动检测报警装置2号9检测到瓦斯浓度到达规定数值时，排瓦斯阀门19自动关闭。

上述一种分离煤矿乏风中瓦斯的装置的使用方法，其特征在于 步骤如下：

第一步 将煤矿乏风通过除尘装置1，去除乏风中的扬尘，再通过脱硫装置2，去除乏风中的硫化物质；

第二步 将经过上述步骤净化的乏风通过加压装置3输入到瓦斯分离罐4中，达到指定压力后，关闭乏风阀门22；

第三步 静置1-3h后，关闭自动闭合装置12使极低浓度瓦斯仓13和高浓度瓦斯仓14隔开；

第四步 打开排空气阀门20，将极低浓度瓦斯仓13中含极低浓度瓦斯的空气排放到大气中；

第五步 关闭排空气阀门20，打开乏风阀门22，当达到指定压力后，关闭乏风阀门22，打开自动闭合装置12；

第六步 根据极低浓度瓦斯仓13和高浓度瓦斯仓14的体积比例和乏风中瓦斯的浓度重复第三步、第四步和第五步数次；

第七步 静置1-3h后，关闭自动闭合装置12使极低浓度瓦斯仓13和高浓度瓦斯仓14隔开；

第八步 打开排空气阀门20将极低浓度瓦斯仓13中含极低浓度瓦斯的空气排到大气中；

第九步 打开排水阀门21将极低浓度瓦斯仓13中的水排出；