一种去除煤矿风流瓦斯的实验装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提出一种去除煤矿风流瓦斯的实验装置，包括反应室，所述的反应室内注入有甲烷氧化菌液，反应室的上部与进风管连通，进风管通至反应室的底部，进风管的出气端设有喷头，反应室的上部与出风管连通，出风管分别与回流管、排气管连通，回流管与进风管连通，反应室的上部与储液罐连通，反应室的底部与废液罐连通。本实用新型专利技术的优点：结构简单、成本低廉、操作简便，能够安全高效的实现对瓦斯内甲烷的降解过滤；喷头为多孔设计，减少大气泡，增加气体与菌液的接触，在反应室上部加设气体缓冲层，缓冲气体的溢出速度，保证甲烷充分降解；通过传感器和阀门能够实现对处理后瓦斯浓度的监测，保证排出的气体质量达标。

An experimental device for removing coal mine airflow gas

The utility model provides an experimental device for removing coal mine air flow gas, including a reaction chamber, in which methane oxidizing bacterial liquid is injected, the upper part of the reaction chamber is connected with the air inlet pipe, the air inlet pipe is connected with the bottom of the reaction chamber, the air inlet and outlet end of the air inlet pipe is provided with a nozzle, the upper part of the reaction chamber is connected with the air outlet pipe, and the air outlet pipe is connected. The reaction chamber is connected with the liquid storage tank and the bottom of the reaction chamber is connected with the waste liquid tank. The utility model has the advantages of simple structure, low cost, simple operation, safe and efficient realization of methane degradation and filtration in gas; the nozzle is porous design, reduces air bubbles, increases the contact between gas and bacterial liquid, adds a gas buffer layer on the upper part of the reaction chamber, and guarantees the overflow rate of the buffer gas to ensure methane charging. The gas concentration can be monitored by sensors and valves to ensure the quality of the discharged gas reaches the standard.

【技术实现步骤摘要】
一种去除煤矿风流瓦斯的实验装置
本技术涉及煤矿瓦斯处理，特别是指一种去除煤矿风流瓦斯的实验装置。
技术介绍
我国有世界上数量最多的井工煤矿，煤矿在生产中向大气排放大量的乏风，由于乏风中含有以甲烷（CH4）为主的有害气体，甲烷不仅具有易燃、易爆的特性，而且会加剧温室效应，造成环境污染。因此，解决煤矿乏风中的甲烷无论是立足当前还是放眼未来，都具有重要意义。20世纪以来，国内外学者开始研究利用微生物解决矿井瓦斯，即利用甲烷氧化菌把瓦斯（CH4）降解成CO2和H2O。与传统技术相比，微生物技术无疑具有安全、高效的特点，理论已经实现，甲烷氧化菌已经能大量培养，但在应用技术上却进展缓慢，一个重要原因是能用于瓦斯降解的关键设备极少。因此，研制出一种安全、高效、结构简单、成本低廉、操作简便的风流甲烷降解装置则十分必要，而且具有广阔的市场。现有技术方案的主要问题：1、装置结构不合理。现有技术方案主要是利用浸润的多孔材料与风流正交，或者使风流流经生物滤池，这样会造成风流流动阻力大，降解速率低。而实际上煤矿风流是具有一定流动速度的，即在实验装置内要在较短的时间内完成有效降解，达到这一目标才具有应用前景。2、降解效率低。目前的技术方案如果充分考虑到了风流流动性，但经过降解的风流中瓦斯浓度仍然较高，未达到降解目的。以上两个问题其实是一个问题的两个方面，即要求装置“要在较短时间内完成有效降解”。3、废液的回收处理及再利用。经过降解后的废液里仍然含有一定浓度的甲烷氧化菌，可以经过回收处理后循环利用，节约成本。
技术实现思路
本技术提出一种去除煤矿风流瓦斯的实验装置，解决了现有技术中缺少瓦斯降解的关键设备的问题。本技术的技术方案是这样实现的：一种去除煤矿风流瓦斯的实验装置，包括反应室，所述的反应室内注入有甲烷氧化菌液，反应室的上部与进风管连通，进风管通至反应室的底部，进风管的出气端设有喷头，反应室的上部与出风管连通，出风管分别与回流管、排气管连通，回流管与进风管连通，反应室的上部与储液罐连通，反应室的底部与废液罐连通。所述的进风管上设有第一瓦斯浓度检测器和排气扇，出风管上设有第二瓦斯浓度检测器，排气管上设有第一阀门，回流管上设有第二阀门，第一瓦斯浓度检测器、排气扇、第二瓦斯浓度检测器、第一阀门和第二阀门均与中央控制器电连接。所述的喷头为多孔喷头。所述的甲烷氧化菌液的上部设有气体缓冲层，气体缓冲层包括浸润型的多孔材料和钢丝骨架，多孔材料设在钢丝骨架上，钢丝骨架通过卡座安装在反应室内。所述的储液罐通过第一导液管与反应室连通，第一导液管上设有与中央控制器电连接的阀门，废液罐通过第二导液管与反应室连通，第二导液管上设有与中央控制器电连接的第三阀门。所述的反应室、储液罐和废液罐均为有刻度的圆形容器，圆形容器为透明玻璃。本技术的优点：结构简单、成本低廉、操作简便，能够安全高效的实现对瓦斯内甲烷的降解过滤；喷头为多孔设计，减少大气泡，增加气体与菌液的接触，在反应室上部加设气体缓冲层，缓冲气体的溢出速度，保证甲烷充分降解；通过传感器和阀门能够实现对处理后瓦斯浓度的监测，保证排出的气体质量达标。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术结构示意图。图2为本技术喷头结构图。图3为本技术气体缓冲层结构图。图中：1-第一瓦斯浓度检测器、2-排气扇、3-反应室、4-甲烷氧化菌液、5-喷头、6-气体缓冲层、7-第一导液管、8-储液罐、9-第二瓦斯浓度检测器、10-第一阀门、11-第二阀门、12-进风管、13-第三阀门、14-第二导液管、15-废液罐、16-钢丝骨架、17-卡座。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。如图1-3所示，一种去除煤矿风流瓦斯的实验装置，包括反应室3，所述的反应室3内注入有甲烷氧化菌液4，反应室3的上部与进风管12连通，进风管12通至反应室3的底部，进风管12的出气端设有喷头5，反应室3的上部与出风管连通，出风管分别与回流管、排气管连通，回流管与进风管12连通，反应室3的上部与储液罐8连通，反应室3的底部与废液罐15连通。所述的进风管上设有第一瓦斯浓度检测器1和排气扇2，出风管上设有第二瓦斯浓度检测器9，排气管上设有第一阀门10，回流管上设有第二阀门11，第一瓦斯浓度检测器1、排气扇2、第二瓦斯浓度检测器9、第一阀门10和第二阀门11均与中央控制器电连接。所述的喷头5为多孔喷头。所述的甲烷氧化菌液4的上部设有气体缓冲层6，气体缓冲层6包括浸润型的多孔材料和钢丝骨架16，多孔材料设在钢丝骨架16上，钢丝骨架16通过卡座17安装在反应室3内。所述的储液罐8通过第一导液管7与反应室3连通，第一导液管7上设有与中央控制器电连接的阀门，废液罐15通过第二导液管14与反应室3连通，第二导液管14上设有与中央控制器电连接的第三阀门13。所述的反应室3、储液罐8和废液罐15均为有刻度的圆形容器，圆形容器为透明玻璃。一种去除煤矿风流瓦斯的实验装置，包括装置本体的反应器，反应器注入有甲烷氧化菌菌液，含瓦斯风流被导入反应器与菌液接触，甲烷被降解成CO2和H2O。反应室上部设有进风口，有进风管与进风口连接，进风管导入到反应室的底部，出口设计一多孔喷头，减少大气泡。在反应室的上端有一球形盖，盖子的顶部有出风口，出风口与出风管相连接。反应室的上部有进液口，进液口与第一导液管相连，菌液储罐里的甲烷氧化菌液通过第一导液管注入反应室。反应室的底部有出液口，出液口与第二导液管相连，使用过的废液通过第二导液管导入废液罐。反应室内设气体缓冲层，缓冲层为能浸润的多孔材料，具有十字形钢丝骨架，缓冲层被固定在卡座上，与反应室液面接触，能缓冲气体逸出速度，保证甲烷充分降解。反应室、储液罐和废液罐均为有刻度的圆形容器，透明玻璃材料制作。进风管设有瓦斯浓度检测仪和排气扇，排气扇具有风速监测功能，瓦斯浓度检测仪可实时监测进风流的瓦斯浓度，排气扇可将风流导入反应室，保证进风量，同时可监测风速。所述出风管上有瓦斯浓度检测仪和控制器，可以监测经甲烷氧化菌菌液降解后风流瓦斯浓度，通过与标准值比较判断降解是否有效，如果监测值比标准值小，控制器将打开第一阀门关闭第二阀门，风流排出；如果监测值比标准值大，控制器将打开第二阀门关闭第一阀门，风流再次并入导入反应室进行二次降解。以上所述仅为本技术的较佳实施例而已，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种去除煤矿风流瓦斯的实验装置，包括反应室（3），其特征在于：所述的反应室（3）内注入有甲烷氧化菌液（4），反应室（3）的上部与进风管（12）连通，进风管（12）通至反应室（3）的底部，进风管（12）的出气端设有喷头（5），反应室（3）的上部与出风管连通，出风管分别与回流管、排气管连通，回流管与进风管（12）连通，反应室（3）的上部与储液罐（8）连通，反应室（3）的底部与废液罐（15）连通。

【技术特征摘要】
1.一种去除煤矿风流瓦斯的实验装置，包括反应室（3），其特征在于：所述的反应室（3）内注入有甲烷氧化菌液（4），反应室（3）的上部与进风管（12）连通，进风管（12）通至反应室（3）的底部，进风管（12）的出气端设有喷头（5），反应室（3）的上部与出风管连通，出风管分别与回流管、排气管连通，回流管与进风管（12）连通，反应室（3）的上部与储液罐（8）连通，反应室（3）的底部与废液罐（15）连通。2.根据权利要求1所述的去除煤矿风流瓦斯的实验装置，其特征在于：所述的进风管上设有第一瓦斯浓度检测器（1）和排气扇（2），出风管上设有第二瓦斯浓度检测器（9），排气管上设有第一阀门（10），回流管上设有第二阀门（11），第一瓦斯浓度检测器（1）、排气扇（2）、第二瓦斯浓度检测器（9）、第一阀门（10）和第二阀门（11）均与中央控制器电连接。3.根据权利要求1所述的去...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴金刚，陈春梅，王智超，曾相源，
申请(专利权)人：河南工程学院，
类型：新型
国别省市：河南,41