[发明专利]一种催化剂溶液吸收回风巷道风流瓦斯装置及方法

说明书

本发明提供了一种催化剂溶液吸收回风巷道风流瓦斯装置及方法，在回风巷道设置喷雾器组件和捕尘网组件，喷雾器一将液态水雾化，与风流中的煤尘与粉尘结合聚沉，喷雾处理将大部分煤尘、粉尘去掉，捕尘网一用于将剩余未除尘的风流做进一步的除尘处理；喷雾器二为催化器溶液喷雾器，选用的催化剂为一种基于铱的催化剂，可以将回风巷道内的瓦斯催化转化为甲醇，捕尘网二吸收甲醇溶液并引流至甲醇分离系统中；此方法可以有效降低回风巷道内的粉尘浓度和瓦斯浓度；甲醇分离系统，可以将巷道内的瓦斯并转化为甲醇，使瓦斯得到二次利用，提高煤矿资源利用率；残余的催化溶剂可以通过过滤装置过滤后回送至喷雾器二中继续使用，实现催化剂溶液的循环利用。

技术领域

本发明属于新型回采巷道瓦斯治理领域，具体是一种催化剂溶液吸收回风巷道风流瓦斯装置及方法。

背景技术

随着我国煤炭开采强度和深度的增加，煤与瓦斯突出灾害的危险性越来越严重，对煤炭工业形象造成严重的负面影响。回风巷道作为整个工作面瓦斯含量最高的区域，安全问题尤为突出，为此，降低回风巷瓦斯含量成为采煤工作面安全高效生产的重要内容，常规煤矿用于降低巷道瓦斯含量的办法为增大巷道的风量，稀释瓦斯浓度，以达到降低瓦斯浓度的目的。但这种方法极易因为增大风量而造成巷道煤层浓度增大，增加巷道的危险性。

发明内容

为了解决背景技术中提出的技术问题，本发明提供了一种催化剂溶液吸收回风巷道风流瓦斯装置及方法。

本发明解决上述技术问题采用的技术方案为：

一种催化剂溶液吸收回风巷道风流瓦斯装置，其特征在于，包括设置在回风巷道内的喷雾器组件和捕尘网组件，所述喷雾器组件包括随风流方向依次设置的喷雾器一和喷雾器二；

所述捕尘网组件包括捕尘网一和捕尘网二，所述捕尘网一、捕尘网二的尺寸大小均与回风巷道的内管道相适配，喷雾器二的一端与喷雾器一之间竖向设置有所述捕尘网一，喷雾器二的另一端与回风巷道的出风口之间竖向设置有所述捕尘网二，捕尘网和捕尘网二将回风巷道随风流方向分隔成除尘段、催化段和出风段；

回风巷道的催化段的前端靠近捕尘网一的内管壁上设置有粉尘浓度传感器，回风巷道的催化段的后端靠近捕尘网二的内管壁上设置有瓦斯浓度传感器，回风巷道的出风段的前端靠近捕尘网二的内管壁上同样设置有瓦斯浓度传感器；

还包括有甲醇分离系统和原料制备系统，所述捕尘网二的下端连接有所述甲醇分离系统，所述喷雾器二与原料制备系统连接，所述甲醇分离系统将含有甲醇的催化剂溶液进行分离，并将催化剂提纯后注入喷雾器二中。

进一步地，所述原料制备系统包括混料装置、搅拌机、高压泵和注液箱；

所述注液箱上设置有顶部出液口、侧壁进液口与底部进液口，所述混料装置与注液箱的侧壁进液口连接，所述搅拌机的搅拌轴的端部伸至混料装置内，所述喷雾器二与注液箱的顶部出液口，所述高压泵设置在喷雾器二与注液箱的顶部出液口之间，所述甲醇分离系统与注液箱的底部进液口连接；

所述混料装置上设置有进水口和催化剂进入口。

进一步地，所述甲醇分离系统包括甲醇分离机构和提纯机构；

所述甲醇分离机构包括甲醇蒸馏装置和过滤装置，所述甲醇蒸馏装置的一侧设置有进液口，另一侧设置有上端出液口和下端出液口，所述冷却网与甲醇蒸馏装置的进液口连接，所述过滤装置的一端与甲醇蒸馏装置的下端出液口连接，另一端与注液箱的底部进液口连接，底端与提纯装置连接；

所述提纯机构包括提纯装置和甲醇储液罐，所述甲醇蒸馏装置的上端出液口与提纯装置连接，所述提纯装置与甲醇储液罐连接。

进一步地，所述捕尘网一和捕尘网二上设置有水幕。

进一步地，所述捕尘网二的下端还设置有储液槽。