一种多组分气体吸附解吸及回收的实验装置及实验方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种多组分气体吸附解吸及回收的实验装置及实验方法，包括传输组件，包括空压机、输送件、储气件以及检验件，所述输送件设置用于所述空压机一侧，所述储气件位于所述输送件侧面，所述检验件设置于所述储气件下方；集气组件，设置于所述储气件端部，包括检测件、传输件，所述检测件设置于所述储气件上，所述传输件设置于所述储气件一端。本发明专利技术有益效果为：通过传输组件和集气组件的设置，可定量化测量恒温或恒压下不同压力或不同温度的煤样多组分气体或单组分气体的吸附和解吸量；减少了实验装置中需要设置的压力传感器个数，减低了设备制造成本。低了设备制造成本。低了设备制造成本。

【技术实现步骤摘要】
一种多组分气体吸附解吸及回收的实验装置及实验方法


[0001]本专利技术涉及煤层气吸附解吸
，特别涉及一种多组分气体吸附解吸及回收的实验装置及实验方法。

技术介绍

[0002]煤储层中，CH4以吸附态和游离态存在，其中吸附态CH4在总储量中的比例超过90%，所以在煤层气开采过程中，CH4的流动从解吸开始，后经扩散和层流运移至开采井，由于煤层通常含水，所以进行煤层气开采时需要先对煤层卸压排水，待水压下降至CH4的解吸压力之后产气过程才真正开始，所以对煤层气的吸附和解吸的机理研究尤为重要。
[0003]现有的实验装置主要包括：一个气瓶接一个储气罐，混合缸、参考缸、样品缸各装备一个压力传感器，没有气体回收装置。目前研究煤层气的吸附和解吸机理的实验过程中，很多定量化实验都需要装备流量计，现有的实验装置中的压力阀过多，导致实验设备不经济，压力数据过多，同时后续实验数据处理不方便，而且对于实验后的气体没有进行良好的处理，多数是将气体排放在大气中，这会造成很多问题，如果排放不当，可能会使实验人员吸入导致中毒，如果碰到火星可能还会发生火灾甚至爆炸。

技术实现思路

[0004]针对现有技术存在的上述问题，本专利技术要解决的技术问题是：实验装置中的压力阀过多，导致实验设备不经济，压力数据过多，同时后续实验数据处理不方便。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：一种多组分气体吸附解吸及回收的实验装置，其包括，传输组件，包括空压机、输送件、储气件以及检验件，所述输送件设置用于所述空压机一侧，所述储气件位于所述输送件侧面，所述检验件设置于所述储气件下方；集气组件，设置于所述储气件端部，包括检测件、传输件，所述检测件设置于所述储气件上，所述传输件设置于所述储气件一端。
[0006]作为本专利技术所述的一种多组分气体吸附解吸及回收的实验装置的一种优选方案，其中：所述输送件包括第一连接管、第一储气罐以及输送管，所述第一连接管一端与所述空压机连通，另一端与所述储气件连通，所述第一储气罐设置于所述空压机一侧，所述输送管一端与所述第一储气罐连通，另一端与所述储气件连通。
[0007]作为本专利技术所述的一种多组分气体吸附解吸及回收的实验装置的一种优选方案，其中：所述储气件包括第一增压泵、第二储气罐、第三储气罐以及第四储气罐，所述第一增压泵位于所述输送管一端，所述第二储气罐和所述第三储气罐均设置于所述第一增压泵一侧，所述第四储气罐位于所述第三储气罐侧面。
[0008]作为本专利技术所述的一种多组分气体吸附解吸及回收的实验装置的一种优选方案，其中：所述储气件还包括第一传输管、第二传输管以及第三传输管，所述第一传输管设置于所述第二储气罐和所述第三储气罐一侧，所述第二传输管位于所述第二储气罐和所述第三
储气罐另一侧，所述第三传输管位于所述第二传输管端部。
[0009]作为本专利技术所述的一种多组分气体吸附解吸及回收的实验装置的一种优选方案，其中：所述储气件还包括放空阀，所述放空阀设置于所述第四储气罐一侧。
[0010]作为本专利技术所述的一种多组分气体吸附解吸及回收的实验装置的一种优选方案，其中：所述检验件包括第一压力表、第二压力表、混合压力传感器以及参考压力传感器，所述第一压力表设置于所述第二储气罐顶部，所述第二压力表位于所述第三传输管顶部，所述混合压力传感器和所述参考压力传感器均设置于所述第三传输管顶部。
[0011]作为本专利技术所述的一种多组分气体吸附解吸及回收的实验装置的一种优选方案，其中：所述检验件还包括氦气进口阀，所述氦气进口阀设置于所述第三传输管顶部，且位于所述混合压力传感器和所述参考压力传感器之间。
[0012]作为本专利技术所述的一种多组分气体吸附解吸及回收的实验装置的一种优选方案，其中：所述检验件还包括第一阀门、第二阀门以及第三阀门，所述第一阀门、所述第二阀门以及所述第三阀门均设置于所述第三传输管外侧。
[0013]作为本专利技术所述的一种多组分气体吸附解吸及回收的实验装置的一种优选方案，其中：所述检测件包括恒温水浴箱、参考缸、样品缸以及固定管，所述恒温水浴箱设置于所述第三传输管下方，所述参考缸和所述样品缸均设置于所述恒温水浴箱内，所述固定管位于所述参考缸和所述样品缸顶部，且所述固定管的顶端与所述第三传输管连通。
[0014]作为本专利技术所述的一种多组分气体吸附解吸及回收的实验装置的一种优选方案，其中：所述传输件包括集气箱、恒压气泵、过滤管、滤芯以及第二增压泵，所述集气箱设置于所述恒温水浴箱一侧，所述恒压气泵固定于所述集气箱侧面，所述过滤管位于所述恒压气泵顶部，所述滤芯设置于所述过滤管内，所述第二增压泵固定于所述集气箱顶部。
[0015]一种多组分气体吸附解吸及回收的实验装置的使用方法，步骤如下：S1、对样品缸第一次抽真空并充入氦气，对实验装置体积进行标定；S2、将煤样放入样品缸中；S3、第二次抽真空并充入氦气，测定样品缸自由体积；S4、设定实验参数并充入实验气体；S5、计算，混合压力传感器和参考压力传感器采集数据并通过线路将数据输送到电脑，通过电脑对数据进行计算；S6、重复上述S4
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S5完成吸附实验；S7、调整实验参数并排出实验气体到气体回收装置中；S8、计算，混合压力传感器和参考压力传感器采集数据并通过线路将数据输送到电脑，通过电脑对数据进行计算；S9、重复上述S7
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S8完成解吸实验；S10、结束实验。
[0016]相对于现有技术，本专利技术至少具有如下优点：本专利技术通过传输组件和集气组件的设置，可定量化测量恒温或恒压下不同压力或不同温度的煤样多组分气体或单组分气体的吸附和解吸量；减少了实验装置中需要设置的压力传感器个数，减低了设备制造成本，同时减少了实验后需要记录的实验数据，简化了后续实验数据处理；同时结合气体回收再利用的实验气体，避免了甲烷、氢气等易燃易爆、有
毒等气体直接排放可能会带来的危害问题；通过检测件的设置，加入煤样自由体积进行标定，通过传输件的设置，可定量化测量恒温或恒压下不同压力或不同温度的煤样多组分气体或单组分气体的吸附和解吸量。
附图说明
[0017]图1为多组分气体吸附解吸及回收的实验装置和方法的场景图。
[0018]图2为多组分气体吸附解吸及回收的实验装置和方法的过滤管局部剖面结构图。
[0019]图3为多组分气体吸附解吸及回收的实验装置和方法的第一增压泵、第一传输管、第二储气罐和第三储气罐另一视角结构图。
[0020]图4为多组分气体吸附解吸及回收的实验装置和方法的过滤管和第二增压泵连接结构图。
[0021]图中，100
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传输组件，101
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空压机，102
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输送件，102a
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第一连接管，102b
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第一储气罐，102c
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输送管，103
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储气件，103a
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第一增压泵、103b
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多组分气体吸附解吸及回收的实验装置，其特征在于：包括，传输组件（100），包括空压机（101）、输送件（102）、储气件（103）以及检验件（104），所述输送件（102）设置用于所述空压机（101）一侧，所述储气件（103）位于所述输送件（102）侧面，所述检验件（104）设置于所述储气件（103）下方；集气组件（200），设置于所述储气件（103）端部，包括检测件（201）、传输件（202），所述检测件（201）设置于所述储气件（103）上，所述传输件（202）设置于所述储气件（103）一端。2.如权利要求1所述的一种多组分气体吸附解吸及回收的实验装置，其特征在于：所述输送件（102）包括第一连接管（102a）、第一储气罐（102b）以及输送管（102c），所述第一连接管（102a）一端与所述空压机（101）连通，另一端与所述储气件（103）连通，所述第一储气罐（102b）设置于所述空压机（101）一侧，所述输送管（102c）一端与所述第一储气罐（102b）连通，另一端与所述储气件（103）连通。3.如权利要求2所述的一种多组分气体吸附解吸及回收的实验装置，其特征在于：所述储气件（103）包括第一增压泵（103a）、第二储气罐（103b）、第三储气罐（103c）以及第四储气罐（103d），所述第一增压泵（103a）位于所述输送管（102c）一端，所述第二储气罐（103b）和所述第三储气罐（103c）均设置于所述第一增压泵（103a）一侧，所述第四储气罐（103d）位于所述第三储气罐（103c）侧面。4.如权利要求3所述的一种多组分气体吸附解吸及回收的实验装置，其特征在于：所述储气件（103）还包括第一传输管（103e）、第二传输管（103f）以及第三传输管（103g），所述第一传输管（103e）设置于所述第二储气罐（103b）和所述第三储气罐（103c）一侧，所述第二传输管（103f）位于所述第二储气罐（103b）和所述第三储气罐（103c）另一侧，所述第三传输管（103g）位于所述第二传输管（103f）端部。5.如权利要求4所述的一种多组分气体吸附解吸及回收的实验装置，其特征在于：所述储气件（103）还包括放空阀（103h），所述放空阀（103h）设置于所述第四储气罐（103d）一侧。6.如权利要求5所述的一种多组分气体吸附解吸及回收的实验装置，其特征在于：所述检验件（104）包括第一压力表（104a）、第二压力表（104b）、混合压力传感器（104c）以及参考压力传感器（104d），所述第一压力表（104a）设置于所述第二储气罐（103b）顶部，所述第二压力表（104b）位于所述第三传输管（103g）顶部，所述混合压力传感器（104c）和所述参考压...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵瑜，罗祥忠，王超林，毕靖，张坤鹏，吴锐，黄华森，
申请(专利权)人：贵州大学，
类型：发明
国别省市：