一號閥門26和氣體循環(huán)栗17,使瓦斯在氣體循環(huán)栗17、開氣閥門24、瓦斯水合分離鼓泡強化裝置、循環(huán)閥門16、一號閥門26組成的循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)循環(huán),此時,瓦斯與促進劑溶液不斷反應(yīng)并形成瓦斯水合物;在形成瓦斯水合物的反應(yīng)過程中,每隔1min開啟一次檢測閥門27和二號閥門28,使剩余氣體進入氣相色譜儀20內(nèi),通過氣相色譜儀20監(jiān)測剩余氣體中甲烷的濃度;
[0023]步驟五、待工控機22上顯示的瓦斯氣體壓力不再發(fā)生變化時,調(diào)節(jié)溫度控制箱11內(nèi)的溫度為_5°C,進行二次降溫,待水合反應(yīng)釜內(nèi)的溫度降至_5°C時,開啟檢測閥門27和三號閥門29,將剩余氣體排入殘氣儲罐14,待水合反應(yīng)釜內(nèi)的剩余氣體壓力為零時,關(guān)閉開氣閥門24和循環(huán)閥門16;
[0024]步驟六、調(diào)節(jié)溫度控制箱11內(nèi)的溫度,使瓦斯水合分離鼓泡強化裝置內(nèi)的溫度升高,直至瓦斯水合物完全分解,此時水合反應(yīng)釜內(nèi)為提純氣體。
[0025]本發(fā)明采用瓦斯水合分離鼓泡強化裝置使瓦斯氣體以氣泡形式從促進劑溶液底部上升過程中破裂,極大地增大了瓦斯氣體與促進劑溶液的接觸面積,提高了瓦斯氣體在促進劑溶液中的含量,從而促進水合物的生成,進而加快分離速率,提高瓦斯水合分離濃度和甲烷回收率。
[0026]本發(fā)明所述的基于瓦斯水合分離鼓泡強化裝置的瓦斯水合分離提純強化裝置及瓦斯提純強化方法,通過溫度控制箱調(diào)節(jié)溫度,使瓦斯水合分離處于固定的溫度內(nèi)進行瓦斯水合分離,通過壓力傳感器和溫度傳感器實時監(jiān)測水合反應(yīng)釜內(nèi)的瓦斯氣體壓力和瓦斯氣體溫度,并通過工控機、數(shù)據(jù)采集器實現(xiàn)工作人員對瓦斯氣體壓力和瓦斯氣體溫度的實時存儲及觀測,從而便于工作人員及時調(diào)整溫度控制箱的溫度及瓦斯水合分離提純裝置中的各個裝置的操作順序,從而獲得甲烷水合物,并將瓦斯氣體中的其余成分氣體排出。
[0027]本發(fā)明所述的提純強化裝置和瓦斯提純強化方法,較好克服了目前煤礦瓦斯水合分離提純裝置和瓦斯提純方法匱乏的弊端,且將大量的低濃度瓦斯進行分離提純,降低了對環(huán)境的污染,提高了資源利用率,所述提純裝置具有可靠性強、成本低、適用范圍廣、控制方便,易于改造升級等優(yōu)點。本發(fā)明適用于提純其他氣體。
【附圖說明】
[0028]圖1為基于瓦斯水合分離鼓泡強化裝置的瓦斯水合分離提純強化裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0029]圖2為溫度控制箱和C⑶視頻采集器的位置關(guān)系圖;
[0030]圖3為透明反應(yīng)皿、鼓泡噴頭、促進劑溶液的位置關(guān)系圖;
[0031 ]圖4為水合分離鼓泡強化裝置的內(nèi)部裝置的位置關(guān)系示意圖;
[0032]圖5為水合分離鼓泡強化裝置中的水合反應(yīng)釜的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0033]圖6為頂蓋的俯視圖;
[0034]圖7為頂蓋的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0035]圖8為水合反應(yīng)爸和頂蓋的位置示意圖。
【具體實施方式】
[0036]【具體實施方式】一、參照圖3至圖8具體說明本實施方式,本實施方式所述的瓦斯水合分離鼓泡強化裝置,瓦斯氣體包括甲烷和其余成分氣體;該裝置用于使瓦斯氣體中的甲烷形成甲烷水合物;該裝置包括水合反應(yīng)釜1、n個透明反應(yīng)皿2、n個鼓泡噴頭3、支架4、n個一號T形接頭5、一個二號T形接頭51、n個底托6、導管7、進氣管8、促進劑溶液9和頂蓋10;n為大于等于3的整數(shù);
[0037]頂蓋10上開有進氣孔10-1和循環(huán)孔10-2,所述循環(huán)孔10-2用于氣體循環(huán);所述頂蓋10用于密封水合反應(yīng)釜I;水合反應(yīng)釜I內(nèi)部為空腔,且頂端開口;
[0038]η個透明反應(yīng)皿2、n個鼓泡噴頭3、支架4、n個一號T形接頭5、一個二號T形接頭51、n個底托6、導管7和進氣管8構(gòu)成反應(yīng)裝置;所述反應(yīng)裝置位于水合反應(yīng)釜I內(nèi);
[0039]促進劑溶液9位于透明反應(yīng)皿2內(nèi);η個底托6由上至下等間隔依次排列,且由支架4固定;η個透明反應(yīng)皿2分別放置在η個底托6上;η個一號T形接頭5均固定在支架4上,且所述η個一號T形接頭5通過導管7連通,所述導管7還通過二號T形接頭51與進氣管8的一端連通;所述進氣管8的另一端與所述進氣孔10-1連通;所述一號T形接頭5的循環(huán)孔連通鼓泡噴頭3的入氣孔;所述鼓泡噴頭3的出氣面朝上,且位于透明反應(yīng)皿2中的促進劑溶液9內(nèi)。
[0040]本實施方式中,煤礦瓦斯在水合反應(yīng)釜內(nèi)與促進劑溶液充分接觸,通過鼓泡法使煤礦瓦斯以氣泡形式融入促進劑溶液內(nèi),且煤礦瓦斯氣泡從底部進入促進劑溶液內(nèi),然后再上升破裂,極大地增大了煤礦瓦斯氣體與促進劑溶液的接觸面積,提高了煤礦瓦斯氣體在促進劑溶液中的含量,從而促進瓦斯水合物的生成,進而加快了瓦斯水合速率,提高了甲烷回收率。瓦斯水合分離效果明顯。相比現(xiàn)有的瓦斯水合物分離中促進水合物生長速率的手段,采用本裝置使瓦斯水合分離速率提高了 30 %以上。
[0041 ]【具體實施方式】二、參照圖5具體說明本實施方式,本【具體實施方式】是對【具體實施方式】一所述的瓦斯水合分離鼓泡強化裝置的進一步說明,本實施方式中,所述水合反應(yīng)釜I的釜身開有2個視窗1-1,所述視窗1-1用于觀察水合反應(yīng)釜內(nèi)的變化。
[0042]【具體實施方式】三、參照圖6和圖7具體說明本實施方式,本【具體實施方式】是對【具體實施方式】一所述的瓦斯水合分離鼓泡強化裝置的進一步說明,本實施方式中,頂蓋10上還開有測溫孔10-3,所述測溫孔10-3用于安裝溫度傳感器。
[0043]本實施方式中,測溫孔內(nèi)安裝溫度傳感器,用于實時監(jiān)測水合反應(yīng)釜內(nèi)的溫度變化。
[0044]【具體實施方式】四、參照圖1至圖8具體說明本實施方式,基于【具體實施方式】三所述的瓦斯水合分離鼓泡強化裝置的瓦斯水合分離提純強化裝置,該裝置包括m套瓦斯水合分離鼓泡強化裝置、溫度控制箱ll、m個溫度傳感器12、m個壓力傳感器13、殘氣儲罐14、瓦斯儲罐15、循環(huán)閥門16、氣體循環(huán)栗17、氣體干燥筒18、空氣壓縮機19、氣相色譜儀20、數(shù)據(jù)采集器21、工控機22、開氣閥門24、進氣閥門25、一號閥門26、檢測閥門27、二號閥門28和三號閥門29;m為大于等于I的整數(shù);
[0045]m套瓦斯水合分離鼓泡強化裝置、m個溫度傳感器12、m個壓力傳感器13均放置在溫度控制箱11內(nèi),溫度控制箱11用于調(diào)節(jié)瓦斯水合分離鼓泡強化裝置內(nèi)的溫度;
[0046]溫度傳感器12用于通過測溫孔10-3監(jiān)測瓦斯水合分離鼓泡強化裝置中的瓦斯氣體溫度;還用于將監(jiān)測到的瓦斯氣體溫度傳給至數(shù)據(jù)采集器21;壓力傳感器13用于通過進氣孔10-1監(jiān)測瓦斯水合分離鼓泡強化裝置中的瓦斯氣體壓力;還用于將監(jiān)測到的瓦斯氣體壓力傳給至數(shù)據(jù)采集器21;數(shù)據(jù)采集器21用于將采集的瓦斯氣體溫度和瓦斯氣體壓力傳送至工控機22;工控機22用于實時監(jiān)測采集的瓦斯氣體溫度和瓦斯氣體壓力;
[0047]三號閥門29用于控制殘氣儲罐14工作;殘氣儲罐14用于收集瓦斯氣體中的其余成分的氣體;瓦斯儲罐15用于提供瓦斯;
[0048]氣體循環(huán)栗17用于使瓦斯儲罐15中的瓦斯進入水合反應(yīng)釜內(nèi);氣體干燥筒18用于干燥處于循環(huán)過程中的瓦斯;空氣壓縮機19用于驅(qū)動氣體循環(huán)栗17和氣體干燥筒18工作;
[0049]循環(huán)閥門16、一號閥門26和檢測閥門27處于關(guān)閉狀態(tài)時,瓦斯儲罐15中的瓦斯,依次經(jīng)過進氣閥門25、氣體循環(huán)栗17、開氣閥門24和m套瓦斯水合分離鼓泡強化裝置中的循環(huán)孔10-2進入水合反應(yīng)釜I內(nèi),待壓力傳感器13監(jiān)測到水合反應(yīng)釜I內(nèi)的瓦斯氣體壓力達到設(shè)定值時,關(guān)閉空氣壓縮機19、進氣閥門25和氣體循環(huán)栗17,同時,開啟循環(huán)閥門16和一號閥門26,瓦斯氣體在氣體干燥筒18、開氣閥門24、水合反應(yīng)爸1