專利名稱：多反應(yīng)室煤礦乏風(fēng)回?zé)岽呋趸b置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提供一種多反應(yīng)室煤礦乏風(fēng)回?zé)岽呋趸b置，屬超低濃度甲烷氧化技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
煤礦瓦斯的主要成分為甲烷，是一種可以利用的氣體能源。但為了提高煤礦生產(chǎn)的安全性，通常采用大量通風(fēng)將瓦斯稀釋后直接將其排放到大氣之中。這種煤礦乏風(fēng)瓦斯的直接排放一方面造成了有限的不可再生資源的巨大浪費，另一方面也加劇了大氣污染和溫室效應(yīng)以100年計的甲烷溫室效應(yīng)是二氧化碳的21倍，甲烷占全球氣候變暖份額的17%，僅次于二氧化碳。目前，我國煤礦每年向大氣排放的甲烷量高達200億Nm3，其中，乏風(fēng)瓦斯占150多億Nm3。煤礦乏風(fēng)排放量巨大，乏風(fēng)瓦斯?jié)舛群艿?，這兩個因素是制約其利用的主要難題，目前有效的利用方法是采用熱逆流氧化技術(shù)(Thermal Flow ReversalReactor,簡稱TFRR)和催化逆流氧化技術(shù)(Catalytic Flow Reversal,簡稱CFRR),采用TFRR技術(shù)處理煤礦乏風(fēng)瓦斯已經(jīng)在國內(nèi)外成功的進行了商業(yè)應(yīng)用，而CFRR技術(shù)尚未有在煤礦現(xiàn)場處理乏風(fēng)瓦斯示范運行的報道。但是從實際應(yīng)用的角度考慮，采用TFRR技術(shù)處理煤礦乏風(fēng)瓦斯存在著占地相對較大、氧化床內(nèi)蜂窩陶瓷在長期使用后會發(fā)生破碎堵塞、阻力損失很大、自動控制程度要求較高、操作技術(shù)要求很高等主要問題。山東理工大學(xué)在申報的專利(201110089163. 8)中公開了一種“多反應(yīng)室煤礦乏風(fēng)預(yù)熱催化氧化器”，乏風(fēng)進入預(yù)熱器被加熱升溫，在催化氧化床層內(nèi)氧化成二氧化碳和水，氧化后的熱氣體經(jīng)預(yù)熱器降溫后排入大氣，該氧化器有效的克服了逆流氧化技術(shù)的問題。但是，由于乏風(fēng)氧化后的熱氣體通過預(yù)熱器進行熱量回收，熱量回收效率受預(yù)熱器的限制，其效率有限，同時預(yù)熱器增加了整個氧化裝置的成本和占地面積，其有待于進一步改善。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提供一種能克服上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點或不足、熱量回收效率高、功耗低、成本低、占地面積小的多反應(yīng)室煤礦乏風(fēng)回?zé)岽呋趸b置。技術(shù)方案為一種多反應(yīng)室煤礦乏風(fēng)回?zé)岽呋趸b置，包括乏風(fēng)輸送管、送風(fēng)機、乏風(fēng)進氣總管、多個乏風(fēng)進氣支管、多個乏風(fēng)排氣支管、乏風(fēng)排氣總管、多個反應(yīng)室和回?zé)嵯到y(tǒng)，其中乏風(fēng)輸送管經(jīng)送風(fēng)機接乏風(fēng)進氣總管，每個反應(yīng)室均由設(shè)有保溫層的反應(yīng)室殼體圍成，反應(yīng)室內(nèi)沿著氣體流動方向依次布置著電加熱絲和催化劑陶瓷層；其特征在于每個反應(yīng)室的入口均分別依次經(jīng)擴張管、乏風(fēng)進氣支管接乏風(fēng)進氣總管，每個反應(yīng)室的出口均分別依次經(jīng)收縮管、乏風(fēng)排氣支管接乏風(fēng)排氣總管，乏風(fēng)排氣總管的另一端與大氣連通；回?zé)嵯到y(tǒng)包括回?zé)崛肟诠堋⒒責(zé)犸L(fēng)機和設(shè)有回?zé)衢y門的回?zé)徇B接管，其中回?zé)崛肟诠艿囊欢伺c乏風(fēng)排氣總管，另一端依次經(jīng)回?zé)犸L(fēng)機、回?zé)徇B接管與乏風(fēng)進氣總管相連通。所述的多反應(yīng)室煤礦乏風(fēng)回?zé)岽呋趸b置，反應(yīng)室包括2飛個。 本發(fā)明的主要優(yōu)點和有益效果是
I、回?zé)嵯到y(tǒng)可以將氧化后的乏風(fēng)排氣直接送入乏風(fēng)進氣系統(tǒng)，通過與煤礦乏風(fēng)進氣的混合實現(xiàn)將其加熱到反應(yīng)溫度，然后進入反應(yīng)室進行催化氧化反應(yīng)，經(jīng)過回?zé)嵯到y(tǒng)的乏風(fēng)排氣的熱量回收效率為100%，使氧化裝置的熱量回收效率較高。2、采用將多個反應(yīng)室組合在一起，并采用一套回?zé)嵯到y(tǒng)進行集中預(yù)熱，可以大大減小整個裝置的體積和占地面積；同時該種結(jié)構(gòu)容易實現(xiàn)模塊化設(shè)計與制造。3、回?zé)嵯到y(tǒng)設(shè)有回?zé)衢y門，可以根據(jù)煤礦乏風(fēng)進氣狀態(tài)(進氣溫度、甲烷濃度等)的變化，隨時調(diào)整回?zé)犸L(fēng)量，有利于裝置的穩(wěn)定運行。4、利用回?zé)嵯到y(tǒng)實現(xiàn)排氣熱量的回收利用，大大減少了整個裝置的體積、占地面積和成本，同時因不受預(yù)熱器的限制，排氣的熱量回收效率高。



圖I是本發(fā)明實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1.乏風(fēng)輸送管2.送風(fēng)機3.乏風(fēng)進氣總管4.乏風(fēng)進氣支管5.擴張管6.電加熱絲7.反應(yīng)室殼體8.保溫層9.催化劑陶瓷層10.收縮管11.乏風(fēng)排氣支管12.乏風(fēng)排氣總管13.回?zé)崛肟诠?4.回?zé)犸L(fēng)機15.回?zé)徇B接管16.回?zé)衢y門
具體實施例方式在圖I所示的實施例中包括3個反應(yīng)室，乏風(fēng)輸送管I經(jīng)送風(fēng)機2接乏風(fēng)進氣總管3 ;每個反應(yīng)室均由設(shè)有保溫層8的反應(yīng)室殼體7圍成，反應(yīng)室內(nèi)沿著氣體流動方向依次布置著電加熱絲6和催化劑陶瓷層9 ;每個反應(yīng)室的入口均分別依次經(jīng)擴張管5、乏風(fēng)進氣支管4接乏風(fēng)進氣總管3，每個反應(yīng)室的出口均分別依次經(jīng)收縮管10、乏風(fēng)排氣支管11接乏風(fēng)排氣總管12，乏風(fēng)排氣總管12的另一端與大氣連通；回?zé)嵯到y(tǒng)包括回?zé)崛肟诠?3、回?zé)犸L(fēng)機14和設(shè)有回?zé)衢y門16的回?zé)徇B接管15，其中回?zé)崛肟诠?3的一端與乏風(fēng)排氣總管12，另一端依次經(jīng)回?zé)犸L(fēng)機14、回?zé)徇B接管15與乏風(fēng)進氣總管3相連通。
權(quán)利要求
1.一種多反應(yīng)室煤礦乏風(fēng)回?zé)岽呋趸b置，包括乏風(fēng)輸送管(I)、送風(fēng)機(2)、乏風(fēng)進氣總管(3)、多個乏風(fēng)進氣支管(4)、多個乏風(fēng)排氣支管(11)、乏風(fēng)排氣總管(12)、多個反應(yīng)室和回?zé)嵯到y(tǒng)，其中乏風(fēng)輸送管(I)經(jīng)送風(fēng)機(2)接乏風(fēng)進氣總管(3)，每個反應(yīng)室均由設(shè)有保溫層(8)的反應(yīng)室殼體(7)圍成，反應(yīng)室內(nèi)沿著氣體流動方向依次布置著電加熱絲(6)和催化劑陶瓷層(9);其特征在于每個反應(yīng)室的入口均分別依次經(jīng)擴張管(5)、乏風(fēng)進氣支管(4)接乏風(fēng)進氣總管(3)，每個反應(yīng)室的出口均分別依次經(jīng)收縮管(10)、乏風(fēng)排氣支管(11)接乏風(fēng)排氣總管(12)，乏風(fēng)排氣總管(12)的另一端與大氣連通；回?zé)嵯到y(tǒng)包括回?zé)崛肟诠?13)、回?zé)犸L(fēng)機(14)和設(shè)有回?zé)衢y門(16)的回?zé)徇B接管(15)，其中回?zé)崛肟诠?13)的一端與乏風(fēng)排氣總管(12)，另一端依次經(jīng)回?zé)犸L(fēng)機(14)、回?zé)徇B接管(15)與乏風(fēng)進氣總管(3)相連通。
2.如權(quán)利要求I所述的多反應(yīng)室煤礦乏風(fēng)回?zé)岽呋趸b置，其特征在于反應(yīng)室包括2飛個。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種多反應(yīng)室煤礦乏風(fēng)回?zé)岽呋趸b置，包括乏風(fēng)輸送管、送風(fēng)機、乏風(fēng)進氣總管、乏風(fēng)排氣總管、多個反應(yīng)室和回?zé)嵯到y(tǒng)，其中乏風(fēng)輸送管經(jīng)送風(fēng)機接乏風(fēng)進氣總管，每個反應(yīng)室均由設(shè)有保溫層的反應(yīng)室殼體圍成，反應(yīng)室內(nèi)沿著氣體流動方向依次布置著電加熱絲和催化劑陶瓷層；特征是每個反應(yīng)室的入口均分別依次經(jīng)擴張管、乏風(fēng)進氣支管接乏風(fēng)進氣總管，每個反應(yīng)室的出口均分別依次經(jīng)收縮管、乏風(fēng)排氣支管接乏風(fēng)排氣總管；回?zé)嵯到y(tǒng)包括回?zé)崛肟诠?、回?zé)犸L(fēng)機和設(shè)有回?zé)衢y門的回?zé)徇B接管，其中回?zé)崛肟诠艿囊欢伺c乏風(fēng)排氣總管，另一端依次經(jīng)回?zé)犸L(fēng)機、回?zé)徇B接管與乏風(fēng)進氣總管相連通。本發(fā)明結(jié)構(gòu)緊湊，熱量回收效率高，占地面積小。
文檔編號B01D53/86GK102773011SQ201210282269
公開日2012年11月14日 申請日期2012年8月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月5日
發(fā)明者劉永啟, 劉瑞祥, 孟建, 毛明明, 鄭斌 申請人:山東理工大學(xué)