低浓度甲烷提纯装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开一种低浓度甲烷提纯装置，包括变压吸附塔、加压装置及真空解吸装置，所述变压吸附塔内形成有吸附腔，所述变压吸附塔的上端设有排空口，所述变压吸附塔的下端设有气体入口，所述变压吸附塔的侧端设有气体出口，所述变压吸附塔的吸附腔内密封设有甲烷吸附装置，所述甲烷吸附装置的吸附面呈向上凹入设置或向下凸出设置；所述加压装置的气体出口连通至所述变压吸附塔的气体入口，用以增加进气压力；所述真空解吸装置的的气体入口连通至所述变压吸附塔的气体出口，用以抽真空解吸回收所述吸附腔内的甲烷气体，解决了现有变压吸附装置对煤层气中甲烷的吸附和解吸效率低下的问题。的问题。的问题。

Low concentration methane purification unit

【技术实现步骤摘要】
低浓度甲烷提纯装置


[0001]本技术涉及甲烷提纯
，特别涉及一种低浓度甲烷提纯装置。

技术介绍

[0002]煤层气作为新型能源开始受到世界广泛重视煤层气一般以吸附和游离状态存在于煤层及矿井之中，主要成分为甲烷，它是一种优质的气态燃料和化工原料，但同时也是煤矿井下发生瓦斯爆炸的重要因素和仅次于二氧化碳的第二大温室气体.我国是煤炭大国，煤层气资源非常丰富，在煤矿生产中，通常采用通风方法将煤层气排出矿井，也就是我们常说的矿井乏风.这虽然在很大程度上保证了煤矿生产的安全，但大量的煤层气排至大气中，不仅对全球变暖造成严重影响，同时也损失了大量的清洁能源.因此，发展煤层气中甲烷的分离提纯技术既可治理瓦斯爆炸、保护环境，又可利用能源，一举多得，具有重要意义。
[0003]长期以来，人们就如何将煤矿乏风中含有的低浓度甲烷提取并应用进行过不懈的探索.目前，煤层气中甲烷的分离提纯方法主要有深冷液化法和吸附分离法。其中，深冷液化法主要针对煤层气中甲烷浓度为30％以上的情况；变压吸附法主要针对煤层气中甲烷浓度为30％以下的情况。其中较具代表性且实现工业化的技术为变压吸附法。然而，常见的变压吸附装置普遍存在着对煤层气中甲烷的吸附和解吸效率低下的问题。

技术实现思路

[0004]本技术的主要目的是提出一种低浓度甲烷提纯装置，旨在解决现有变压吸附装置对煤层气中甲烷的吸附和解吸效率低下的问题。
[0005]为实现上述目的，本技术提出的低浓度甲烷提纯装置包括：
[0006]变压吸附塔，所述变压吸附塔内形成有吸附腔，所述变压吸附塔的上端设有排空口，所述变压吸附塔的下端设有气体入口，所述变压吸附塔的侧端设有气体出口，所述变压吸附塔的吸附腔内密封设有甲烷吸附装置，所述甲烷吸附装置的吸附面呈向上凹入设置或向下凸出设置；
[0007]加压装置，所述加压装置的气体出口连通至所述变压吸附塔的气体入口，用以增加进气压力；以及，
[0008]真空解吸装置，所述真空解吸装置的的气体入口连通至所述变压吸附塔的气体出口，用以抽真空解吸回收所述吸附腔内的甲烷气体；
[0009]其中，通过所述加压装置加压处理的低浓度甲烷气体经由所述变压吸附塔的气体入口进入所述吸附腔，通过所述甲烷吸附装置吸附甲烷后，剩余气体经由所述排空口排出所述吸附腔，而后所述真空解吸装置对所述吸附腔进行抽真空解吸处理，甲烷气体脱离所述甲烷吸附装置，并经由所述变压吸附塔的气体出口排出收集。
[0010]可选地，所述低浓度甲烷提纯装置还包括旋风脱水装置，所述旋风脱水装置的气体出口连通至所述加压装置的气体入口，以对低浓度甲烷气体进行脱水处理。
[0011]可选地，所述低浓度甲烷提纯装置还包括阻火阀，所述阻火阀的气体出口连通至
所述旋风脱水装置的气体入口，所述阻火阀的气体入口用以连通至鼓风机的气体出口。
[0012]可选地，所述甲烷吸附装置包括：
[0013]安装环，所述安装环周侧密封安装于所述吸附腔的内壁；以及，
[0014]吸附网架，包括呈上下间隔设置于所述安装环的环腔内的上网架及下网架，所述上网架、所述下网架以及所述安装环合围形成容纳腔，所述容纳腔用以放置甲烷吸附剂；
[0015]其中，所述吸附面包括所述下网架的下端面。
[0016]可选地，所述上网架与所述下网架均朝上或朝下呈圆锥形设置。
[0017]可选地，所述安装环为圆环，能沿上下向轴线转动设于所述吸附腔内；
[0018]所述低浓度甲烷提纯装置还包括可拆卸密封组件，所述可拆卸密封组件包括：
[0019]多个配合块，多个所述配合块在所述吸附腔的周向内壁面上呈间隔设置，以在相邻的两个所述配合块之前形成安装间隙，每一所述配合块与所述安装环相对的端面上设有配合槽，多个所述配合槽沿同一周向贯穿对应的所述配合块的侧面，以分别形成安装入口；
[0020]多个安装块，多个所述安装块对应多个所述配合块呈间隔设置于所述安装环的周侧面，在所述安装环的转动周向上，每一所述安装块分别具有适配卡入对应的所述配合槽的安装位置以及脱离对应的所述配合槽的脱离位置；以及，
[0021]密封环，所述密封环设于所述安装环的周侧面，且与多个所述安装块之间呈间隔设置；
[0022]其中，当多个所述安装块分别卡入对应的所述安装间隙时，所述密封环的周侧面紧密贴合至所述吸附腔的内壁面，多个所述安装块均处于所述脱离位置；当外力转动所述安装环时，多个所述安装块分别经由对应的所述安装入口适配卡入对应的所述配合槽，以处于所述安装位置。
[0023]可选地，所述甲烷吸附装置设置于所述变压吸附塔的气体出口的上方，所述甲烷吸附装置与所述变压吸附塔的气体出口对应形成抽真空组，所述抽真空组沿上下向呈间隔设置多个；
[0024]所述真空解吸装置的气体入口通过多个抽取管道分别连通至多个所述变压吸附塔的气体出口。
[0025]可选地，每一所述抽取管道上靠近对应的所述变压吸附塔的气体出口均设置有电控阀门。
[0026]可选地，所述变压吸附塔设置多个，多个所述变压吸附塔的气体入口分别通过多个进气管道共同连通至所述加压装置的气体出口，每一所述进气管道上均设置有电控阀门。
[0027]可选地，所述低浓度甲烷提纯装置还包括排空检测罐，所述排空检测罐的气体入口连通至所述排空口，所述排空检测罐内设有浓度传感器，以检测排出气体中的甲烷浓度。
[0028]本技术提供的技术方案中，通过将所述甲烷吸附装置的吸附面设置成上凹或下凸的形状，在有限的吸附空间内大大增加了所述吸附面的面积，在增压吸附甲烷的过程中，更大的吸附面积意味着能更快的将通入的煤层气中的甲烷吸附完毕，同样的，在真空解吸甲烷的过程中，更大的吸附面积意味着能更快的将所述甲烷吸附装置中吸附的甲烷解吸释放出去，从而大大提高了对低浓度甲烷气体提的提纯效率，降低了生产成本。
附图说明
[0029]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示出的结构获得其他的附图。
[0030]图1为本技术提供的低浓度甲烷提纯装置的一实施例的连接结构示意图；
[0031]图2为图1中的变压吸附塔的平面结构示意图；
[0032]图3为图2中的甲烷吸附装置的平面结构示意图；
[0033]图4为图3中的甲烷吸附装置的平面剖视示意图。
[0034]附图标号说明：
[0035]标号名称标号名称100低浓度甲烷提纯装置2加压装置1变压吸附塔3真空解吸装置11吸附腔4旋风脱水装置12排空口5阻火阀13甲烷吸附装置6可拆卸密封组件131安装环61安装块132吸附网架62密封环1321上网架7抽取管道1322下网架8进气管道1323容纳腔9电控阀门<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低浓度甲烷提纯装置，其特征在于，包括：变压吸附塔，所述变压吸附塔内形成有吸附腔，所述变压吸附塔的上端设有排空口，所述变压吸附塔的下端设有气体入口，所述变压吸附塔的侧端设有气体出口，所述变压吸附塔的吸附腔内密封设有甲烷吸附装置，所述甲烷吸附装置的吸附面呈向上凹入设置或向下凸出设置；加压装置，所述加压装置的气体出口连通至所述变压吸附塔的气体入口，用以增加进气压力；以及，真空解吸装置，所述真空解吸装置的气体入口连通至所述变压吸附塔的气体出口，用以抽真空解吸回收所述吸附腔内的甲烷气体；其中，通过所述加压装置加压处理的低浓度甲烷气体经由所述变压吸附塔的气体入口进入所述吸附腔，通过所述甲烷吸附装置吸附甲烷后，剩余气体经由所述排空口排出所述吸附腔，而后所述真空解吸装置对所述吸附腔进行抽真空解吸处理，甲烷气体脱离所述甲烷吸附装置，并经由所述变压吸附塔的气体出口排出收集。2.如权利要求1所述的低浓度甲烷提纯装置，其特征在于，所述低浓度甲烷提纯装置还包括旋风脱水装置，所述旋风脱水装置的气体出口连通至所述加压装置的气体入口，以对低浓度甲烷气体进行脱水处理。3.如权利要求2所述的低浓度甲烷提纯装置，其特征在于，所述低浓度甲烷提纯装置还包括阻火阀，所述阻火阀的气体出口连通至所述旋风脱水装置的气体入口，所述阻火阀的气体入口用以连通至鼓风机的气体出口。4.如权利要求1所述的低浓度甲烷提纯装置，其特征在于，所述甲烷吸附装置包括：安装环，所述安装环周侧密封安装于所述吸附腔的内壁；以及，吸附网架，包括呈上下间隔设置于所述安装环的环腔内的上网架及下网架，所述上网架、所述下网架以及所述安装环合围形成容纳腔，所述容纳腔用以放置甲烷吸附剂；其中，所述吸附面包括所述下网架的下端面。5.如权利要求4所述的低浓度甲烷提纯装置，其特征在于，所述上网架与所述下网架均朝上或朝下呈圆锥形设置。6.如权利要求4所述的低浓度甲烷提纯装置，其特征在于，所述安装环为圆环，能沿上下向轴线转动设...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵雪源，
申请(专利权)人：碳中能源科技北京有限公司，
类型：新型
国别省市：