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一種新型的煤礦瓦斯提濃用吸附設(shè)備塔的制作方法

文檔序號:10522208閱讀:494來源:國知局
一種新型的煤礦瓦斯提濃用吸附設(shè)備塔的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種新型的煤礦瓦斯提濃用吸附設(shè)備塔,吸附塔為多節(jié)可自由組合的圓柱體結(jié)構(gòu);所述吸附塔本體下端進(jìn)氣口設(shè)有錐形分流部件,所述的分流器上部設(shè)有金屬網(wǎng),可以均勻分流原料氣;所述吸附塔本體內(nèi)設(shè)有多層導(dǎo)出靜電用金屬網(wǎng)與支撐體,且與吸附塔本體固定;所述的吸附塔本體上端部內(nèi)設(shè)有廢氣排氣口、出氣口和防爆門;所述的吸附塔本體上端部內(nèi)設(shè)有壓板底、彈簧和壓板頂?shù)慕M合,用于對吸附劑施加合適的壓力。本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足,可根據(jù)不同類型的吸附劑,不同原料氣的濃度、濕度,以及成品氣的參數(shù)要求,自由組合吸附塔的高度,滿足復(fù)雜多變參數(shù)下瓦斯提濃吸附的需求。
【專利說明】
一種新型的煤礦瓦斯提濃用吸附設(shè)備塔
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及煤炭資源挖掘合理利用設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域,具體屬于一種新型的煤礦瓦斯提濃用吸附設(shè)備塔。
【背景技術(shù)】
[0002]煤礦瓦斯作為煤炭開采的伴生資源,其易燃易爆性嚴(yán)重影響煤礦的安全生產(chǎn)。煤礦瓦斯含有大量的甲烷,屬溫室氣體。煤礦抽采的大量瓦斯直接排入大氣,將對地球產(chǎn)生溫室效應(yīng),對環(huán)境造成嚴(yán)重污染,煤礦瓦斯是一種高效的清潔能源,對空直接排放是一種巨大的能源浪費(fèi),因此必須對煤礦瓦斯進(jìn)行科學(xué)的治理和有效的綜合利用,其中對于瓦斯提濃,吸附塔作為變壓吸附工藝的關(guān)鍵設(shè)備,其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)對于瓦斯提濃的效果、以及吸附劑的壽命等都有著重要的影響。
[0003]現(xiàn)有的吸附生產(chǎn)過程中,由于原料氣的濃度、各種氣體構(gòu)成比例等是變化的,溫度等環(huán)境溫度也在變化,有時不同批次的吸附劑性質(zhì)也有一定差異,所以,固定結(jié)構(gòu)和容量吸附塔很難適應(yīng)以上參數(shù)的變化,其結(jié)果是:可能出現(xiàn)吸附材料配置比實(shí)際需求多現(xiàn)象,此時氣流阻力大,生產(chǎn)效率低、成本高;也可能出現(xiàn)吸附材料配置比實(shí)際需求少現(xiàn)象,此時可能出現(xiàn)廢氣排放及成品氣達(dá)不到預(yù)期要求的目的。以上現(xiàn)象產(chǎn)生的主要原因是吸附塔是固定容量的,未能適應(yīng)吸附生產(chǎn)過程中的各種參數(shù)變化。為此,需要設(shè)計(jì)一種可以很快適應(yīng)參數(shù)變化的吸附塔,尤其對于原料氣不穩(wěn)定,生產(chǎn)仍然處于初期階段的瓦斯提濃生產(chǎn)車間,這種裝置更有意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對上述問題,本發(fā)明的目的是提供了一種適用于煤礦瓦斯提濃用吸附塔,克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足,適應(yīng)參數(shù)變化的要求,提高吸附塔的吸附效果和成品氣的質(zhì)量。
[0005]本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
[0006]—種新型的煤礦瓦斯提濃用吸附設(shè)備,包括吸附塔本體,所述的吸附塔本體下端為塔底,上端為塔頂,所述的塔底和塔頂之間具有多段圓柱體塔體組合而成;所述的圓柱體塔體中設(shè)有支撐體和金屬網(wǎng),支撐體用于承受吸附劑的重量,金屬網(wǎng)保證吸附劑不下落,且保證氣體通過,并有消除靜電的功能;所述的塔底下端設(shè)有原料氣入口管,原料氣入口管出氣口端連接有分流器,分流器上端連接有散流板;所述的塔頂上端部位置設(shè)有壓板底、彈簧和壓板頂,塔頂上端面設(shè)有蓋板,蓋板蓋上后,壓板將給吸附劑一定的壓力,且有一定的彈性,避免氣流在吸附劑中流動時,吸附劑顆粒跳動,即“沸騰”現(xiàn)象。
[0007]所述的蓋板上分別設(shè)有廢氣出口、成品氣出口、防爆門。
[0008]所述的塔底設(shè)有排污口。
[0009]所述的分流器的錐形部分由三層相對固定的同軸圓臺形薄板構(gòu)成,內(nèi)、中、外圓臺上、下臺面內(nèi)徑之比均為5:8:10。
[0010]與已有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果如下:
[0011]本發(fā)明改進(jìn)了傳統(tǒng)的吸附塔的結(jié)構(gòu),將塔體改成多節(jié)分段式結(jié)構(gòu),根據(jù)需要,可以任意增減塔體數(shù)量,這樣,即可改變吸附塔高度和吸附劑的容量,適應(yīng)吸附的需要;為了保證原料氣進(jìn)入吸附劑的氣流均勻,設(shè)有分流器,即將進(jìn)入的原料氣分割成幾塊,分別導(dǎo)入不同的吸附劑區(qū)域,保證進(jìn)氣均勻。分流器的錐形部分由三層相對固定的同軸圓臺形薄板構(gòu)成,內(nèi)、中、外圓臺上、下臺面內(nèi)徑之比均為5:8:10;在分流器的上部,固定有金屬網(wǎng),氣流通過金屬網(wǎng)經(jīng)其擾動,進(jìn)入吸附劑之前更加均勻,同時金屬網(wǎng)還有消除靜電的功能;在塔體段均設(shè)有金屬結(jié)構(gòu)的支撐體和金屬網(wǎng),支撐體用于承受吸附劑的重量,金屬網(wǎng)保證吸附劑不下落,且保證氣體通過,并有消除靜電的功能。裝載吸附劑時每裝滿下層塔體空間,再鋪設(shè)金屬網(wǎng),且與支撐體固定。塔頂位置設(shè)有壓板底、彈簧和壓板頂?shù)慕M合,其中,壓板底和壓板頂均為多孔狀的不銹鋼板,且和彈簧固定。吸附劑裝到合適位置時,鋪上金屬網(wǎng),放置壓板底、彈簧和壓板頂?shù)慕M合件。當(dāng)蓋板蓋上后,壓板將給吸附劑一定的均勻壓力,且有一定的彈性,即使吸附劑松動,壓板底對吸附劑的壓力變化也不大。以上措施避免氣流在吸附劑中流動時,吸附劑顆粒跳動,即“沸騰”現(xiàn)象,優(yōu)點(diǎn)是既避免了“沸騰”過程中吸附劑顆粒之間互相摩擦,降低吸附劑壽命,又避免了缺乏彈性擠壓下,壓力過大,損傷吸附劑。蓋板上分別設(shè)有廢氣出口、成品氣出口、防爆門。塔底設(shè)有原料氣入口、排污口等。本發(fā)明對“吸附一一排廢氣一一解析”、“吸附一一排產(chǎn)品氣一一解析”兩種吸附工藝均適用,本吸附塔結(jié)構(gòu)形式有利于減少廢氣或產(chǎn)品氣存在空間,減少混入成品氣的廢氣量或產(chǎn)品氣混入廢氣排放量、提尚成品氣的純度或甲燒回收率。
【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]—種新型的煤瓦斯提濃用吸附設(shè)備塔,包括吸附塔本體,所述的吸附塔本體下端為塔底I,上端為塔頂7,所述的塔底I和塔頂7之間具有多段圓柱體塔體4組合而成;所述的圓柱體塔體4中設(shè)有支撐體5和金屬網(wǎng)6,支撐體5用于承受吸附劑的重量,金屬網(wǎng)6保證吸附劑不下落,且保證氣體通過,并有消除靜電的功能;所述的塔底I下端設(shè)有原料氣入口管16,原料氣入口管16出氣口端連接有分流器2,分流器2上端連接有散流板3;所述的塔頂7上端部位置設(shè)有壓板底8、彈簧9和壓板頂10,塔頂7上端面設(shè)有蓋板11,蓋板11蓋上后,壓板將給吸附劑一定的壓力,且有一定的彈性,避免氣流在吸附劑中流動時,吸附劑顆粒跳動,即“沸騰”現(xiàn)象;所述的蓋板11上分別設(shè)有廢氣出口 12、成品氣出口 13、防爆門14;塔底I設(shè)有排污口 16,塔底I下端設(shè)有支腿17支撐于地面;所述的分流器2的錐形部分由三層相對固定的同軸圓臺形薄板構(gòu)成,內(nèi)、中、外圓臺上、下臺面內(nèi)徑之比均為5:8:10,即將進(jìn)入的原料氣分割成幾塊,分別導(dǎo)入不同的吸附劑區(qū)域,保證進(jìn)氣均勻,同時對氣體流動產(chǎn)生的阻力不大。
[0014]以吸附甲烷為例,工作時,通過原料氣入口管16原料氣入口注入一定壓力的原料氣,成分主要包含甲燒、氮?dú)?、氧氣、C02、水蒸氣以及其它各種雜質(zhì)氣體,此時,成品氣出口13閥門、廢氣出口 12閥門均為封閉狀態(tài)。氣體經(jīng)分流器2分流,均勻分布分流到對應(yīng)塔體斷面處,經(jīng)散流板3擾動,讓原料氣均勻進(jìn)入塔體吸附劑區(qū)域。原料氣先經(jīng)過支撐體5支撐體,再經(jīng)過金屬網(wǎng),正式進(jìn)入吸附劑區(qū)域,吸附劑對原料氣進(jìn)行甲烷吸附。原料氣一路向上通過吸附劑區(qū)域,甲烷氣體被逐漸吸附,剩余的氣體直達(dá)蓋板之下,壓力平衡后,廢氣出口 12閥門打開,氣體直接通過廢氣出口 12排出。當(dāng)件12廢氣出口處有少量甲烷氣體出現(xiàn)時,說明甲烷吸附已飽和,這時,關(guān)閉廢氣出口 12閥門和原料氣入口管16閥門,同時打開成品氣出口閥門,對其進(jìn)行抽真空解吸附。解吸附工作完成后,關(guān)閉成品氣出口閥門,再打開原料氣入口管16閥門,壓力平衡后打開廢氣出口 12閥門,重復(fù)下一輪吸附一一解吸附工作;當(dāng)氣體超過安全壓力時,防爆門14將被自動打開,釋放壓力,保證安全。當(dāng)有積液時,可打開排污口 15排污。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種新型的煤礦瓦斯提濃用吸附設(shè)備塔,包括吸附塔本體,其特征在于:所述的吸附塔本體下端為塔底,上端為塔頂,所述的塔底和塔頂之間具有多段圓柱體塔體組合而成;所述的圓柱體塔體中設(shè)有支撐體和金屬網(wǎng),支撐體用于承受吸附劑的重量,所述的塔底下端設(shè)有原料氣入口管,原料氣入口管出氣口端連接有分流器,分流器上端連接有散流板;所述的塔頂上端部位置設(shè)有壓板底、彈簧和壓板頂,塔頂上端面設(shè)有蓋板。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型的煤礦瓦斯提濃用吸附設(shè)備塔,其特征在于:所述的蓋板上分別設(shè)有廢氣出口、成品氣出口、防爆門。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型的煤礦瓦斯提濃用吸附設(shè)備塔,其特征在于:所述的塔底設(shè)有排污口。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型的煤礦瓦斯提濃用吸附設(shè)備塔,其特征在于:所述的分流器的錐形部分由三層相對固定的同軸圓臺形薄板構(gòu)成,內(nèi)、中、外圓臺上、下臺面內(nèi)徑之比均為 5:8:10。
【文檔編號】B01D53/047GK105879578SQ201610373662
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年5月26日
【發(fā)明人】閆紅新, 潘正云, 秦強(qiáng), 孫永星, 邢紅, 吳亞非, 嚴(yán)海, 唐敏, 李新
【申請人】煤炭工業(yè)合肥設(shè)計(jì)研究院
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