天然气吸附罐体热交换系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种天然气吸附罐体热交换系统，包括适于吸附天然气的吸附材料和至少一多孔柔性滤封袋，所述多孔柔性滤封袋放置于所述天然气吸附罐体内，所述吸附材料放置于所述多孔柔性滤封袋内，且在所述天然气吸附罐体上还设置有适于在吸附材料吸附或解吸附天然气气体时对其进行冷却或加热以中和吸附热的热交换器，本实用新型专利技术利用天然气吸附时会产生大量的热，解吸附时吸热导致吸附剂表面温度下降，加装对流换热装置后可根据需要对罐体内吸附剂进行冷却或加热，使吸附剂维持在吸附效率最高的温度范围内，简单而有效解决了吸附热问题，保障了吸附效率的最大化。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及天然气存储和运输
，特别是涉及一种天然气吸附罐体热交换系统。
技术介绍
CNG储运(压缩天然气储运)是指采用特制储气钢瓶，在充气站，将天然气通过加压设备施加20～25MPa高压，强行将天然气在脱水、脱硫化氢后压缩至瓶内贮存，再用槽车运输。ANG(英文全称：AdsorbedNaturalGas)储运(天然气吸附储运)是在储罐中装入高比表面的天然气专用吸附剂，利用其巨大的比表面积和丰富的微孔结构，在相同温度、压力下使ANG达到超过CNG存储容量的储运技术。ANG相较于CNG具有投资和操作费用低、储罐形状和材质选择余地大、低压、质轻、使用方便等优点，因而近些年来ANG技术的研究受到国内外重点关注。目前制约吸附储罐技术发展的主要问题在吸附热效应方面，由于气体吸附为放热反应，在快速的升温过程中，必然导致后续的吸附效果降低；反之，解吸附过程温度降低，解吸附效果也会降低。针对该问题，本技术专利设计了天然气吸附罐体热交换系统装置，提供有效的解决方案。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本技术的目的在于提供一种天然气吸附罐体热交换系统，用于解决现有技术中由于气体吸附为放热反应，在快速的升温过程中，必然导致后续的吸附效果降低；以及反之，解吸附过程温度降低，解吸附效果也会降低的问题。为实现上述目的及其他相关目的，本技术提供以下技术方案：一种天然气吸附罐体热交换系统，包括适于吸附天然气的吸附材料，还包括至少一多孔柔性滤封袋，所述多孔柔性滤封袋放置于所述天然气吸附罐体内，所述吸附材料放置于所述多孔柔性滤封袋内，且在所述天然气吸附罐体上还设置有适于在吸附材料吸附或解吸附天然气气体时对其进行冷却或加热以中和吸附热的热交换器。优选地，所述热交换器包括加热装置和冷却装置。优选地，设置于所述天然气吸附罐体内部的加热装置包括基于以下至少一种加热件的电加热装置：电阻丝、电加热棒及电加热带。优选地，所述加热装置通过导线由气瓶外电源加热，设置在所述天然气吸附罐体的内壁上或者设置于所述吸附材料内。优选地，设置于所述天然气吸附罐体外部的加热装置为表面与所述天然气吸附罐体表面接触的热交换器，所述换热器中间通过吸收发动机的余热或发动机排出的高温废气。优选地，所述冷却装置为一个换热片或换热块，设置于所述天然气吸附罐体内部或外部。、优选地，设置于所述天然气吸附罐体外部的冷却装置至少包括以下一种结构：与所述天然气吸附罐体表面紧密接触的换热片、换热块或环绕式冷却管道以及换热块或管道中间通冷却水。优选地，在所述天然气吸附罐体内部附着有温度感应装置，适于输出供实施监控天然气吸附罐体内部温度分别情况的温度信号。如上所述，本技术具有以下有益效果：本技术利用天然气吸附时会产生大量的热，解吸附时吸热导致吸附剂表面温度下降，加装对流换热装置后可根据需要对罐体内吸附剂进行冷却或加热，使吸附剂维持在吸附效率最高的温度范围内，简单而有效解决了吸附热问题，保障了吸附效率的最大化；另外，利用温度传感器传输的实时温度信号，还为温度趋势的预测及调温方案制定提供依据。附图说明图1显示为一种天然气吸附罐体热交换系统的原理图。元件标号说明1天然气吸附罐体2多孔柔性滤封袋3吸附材料4热交换器具体实施方式以下由特定的具体实施例说明本技术的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本技术的其他优点及功效。请参阅图1。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本技术可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本技术所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本技术所揭示的
技术实现思路
得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本技术可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更
技术实现思路
下，当亦视为本技术可实施的范畴。请参阅图1，为一种天然气吸附罐体热交换系统的原理图，如图所示，该天然气吸附罐体热交换系统包括适于吸附天然气的吸附材料3，还包括至少一多孔柔性滤封袋2，所述多孔柔性滤封袋2放置于所述天然气吸附罐体1内，所述吸附材料3放置于所述多孔柔性滤封袋2内，且在所述天然气吸附罐体1上还设置有适于在吸附材料3吸附或解吸附天然气气体时对其进行冷却或加热以中和吸附热的热交换器4。在具体实施中，ANG在充气时会产生大量的热而导致充气速度减缓，需要一个冷却装置；在吸附剂上解吸附时会吸热从而温度下降，在放气时需对气瓶内部或外部加热，否则将导致后续的吸附或解吸附效果降低。本技术为天然气吸附罐体设置热交换器，吸附或解吸附气体时，对气瓶内吸附剂进行相应的冷却或加热以中和吸附热。加装换热器后，可根据不同情况，人为参与调整罐体内温度分布，提高吸附剂效果。在具体实施中，前述吸附材料具有纳米微结构并且多孔柔性滤封袋的平均孔隙直径小于吸附材料的体积平均粒径。其中，吸附材料表面有非极性的C-C(碳-碳)键、和碳-氢键，利用相似相容、或曰相似相溶的原理提高非极性的乙烷分子在纳米吸附剂表面的渗透度。进一步地，还可以在吸附材料中加入以下高导热材料中的至少一种：金属丝、镀金属件、金属薄膜、碳黑类材料。具体地，吸附材料(吸附材料又称C2吸附剂，简称吸附剂)包括活性碳化硅、活性碳、乙炔黑、沸石、活性石墨、活性焦炭或碳分子筛，所述的吸附材料的体积平均粒径是从0.001mm到20mm。这里所指的体积平均粒径是指构成吸附剂材料的基本粒径，例如，可以把体积平均粒径在10微米的粉末状吸附材料压制成25mm的块状，这个块状吸附材料的体积平均粒径仍然是10微米。即吸附材料包括但不限于活性碳化硅、活性碳、乙炔黑、沸石、活性石墨、活性焦炭、碳分子筛，或前述材料的组合。所述的吸附材料可由放电产生的等离子体来活化。等离子体中加入烃类预聚体可以制成表面的非极性碳-碳键或碳-氢键。等离子体中加入过氧化氢、氨水可以制成表面的极性羟基。等离子体中加入适量氧气或者臭氧可以制成表面的碳-氧键。等离子体中加入三氯硅烷可以制成表面碳-硅键。具体的，吸附材料表面同时还可以有极性的碳-氧键，羟基和弱极性的碳-硅键以调节吸附功或者吸附热。在具体实施中，多孔柔性滤封袋可以是由有机或无机的无纺布或有纺布制成，及其它们的组合，或者是扩张塑料膜制成的，所述扩张塑料包括扩张特氟龙，扩张聚丙烯，并且所述的多孔柔性滤封袋在功能上可以过滤吸附材料中的粉尘，很大程度上防止粉尘进入管道及后续系统。在具体实施中，所述热交换器包括加热装置和冷却装置。设置于所述天然气吸附罐体内部的加热装置可以是包括基于以下至少一种加热件的电加热装置：电阻丝、电加热棒及电加热带。此外，所述加热装置通过导线由气瓶外电源加热，设置在所述天然气吸附罐体的内壁上或者设置于所述吸附材料内。在具体实施中，设置于所述天然气吸附罐体外部的加热装置可以为表面与所述天然气吸附罐体表面接触的热交换器，所述换热器中间通过吸收发动机的余热或发动机排出的高温废气。在具体实施中，所述冷却装置可以为一个换热片或换热块，设置于所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种天然气吸附罐体热交换系统，包括适于吸附天然气的吸附材料，其特征在于：还包括至少一多孔柔性滤封袋，所述多孔柔性滤封袋放置于所述天然气吸附罐体内，所述吸附材料放置于所述多孔柔性滤封袋内，且在所述天然气吸附罐体上还设置有适于在吸附材料吸附或解吸附天然气气体时对其进行冷却或加热以中和吸附热的热交换器。

【技术特征摘要】
1.一种天然气吸附罐体热交换系统，包括适于吸附天然气的吸附材料，其特征在于：还包括至少一多孔柔性滤封袋，所述多孔柔性滤封袋放置于所述天然气吸附罐体内，所述吸附材料放置于所述多孔柔性滤封袋内，且在所述天然气吸附罐体上还设置有适于在吸附材料吸附或解吸附天然气气体时对其进行冷却或加热以中和吸附热的热交换器。2.根据权利要求1所述的天然气吸附罐体热交换系统，其特征在于，所述热交换器包括加热装置和冷却装置。3.根据权利要求2所述的天然气吸附罐体热交换系统，其特征在于，设置于所述天然气吸附罐体内部的加热装置包括基于以下至少一种加热件的电加热装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗臬，王正，高戈，
申请(专利权)人：重庆市高新技术产业开发区潞翔能源技术有限公司，
类型：新型
国别省市：重庆;50