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