一种新型的煤矿瓦斯提浓用吸附设备塔的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种新型的煤矿瓦斯提浓用吸附设备塔，吸附塔为多节可自由组合的圆柱体结构；所述吸附塔本体下端进气口设有锥形分流部件，所述的分流器上部设有金属网，可以均匀分流原料气；所述吸附塔本体内设有多层导出静电用金属网与支撑体，且与吸附塔本体固定；所述的吸附塔本体上端部内设有废气排气口、出气口和防爆门；所述的吸附塔本体上端部内设有压板底、弹簧和压板顶的组合，用于对吸附剂施加合适的压力。本发明克服了现有技术的不足，可根据不同类型的吸附剂，不同原料气的浓度、湿度，以及成品气的参数要求，自由组合吸附塔的高度，满足复杂多变参数下瓦斯提浓吸附的需求。
【专利说明】
一种新型的煤矿瓦斯提浓用吸附设备塔
技术领域
[0001]本发明涉及煤炭资源挖掘合理利用设备技术领域，具体属于一种新型的煤矿瓦斯提浓用吸附设备塔。
【背景技术】
[0002]煤矿瓦斯作为煤炭开采的伴生资源，其易燃易爆性严重影响煤矿的安全生产。煤矿瓦斯含有大量的甲烷，属温室气体。煤矿抽采的大量瓦斯直接排入大气，将对地球产生温室效应，对环境造成严重污染，煤矿瓦斯是一种高效的清洁能源，对空直接排放是一种巨大的能源浪费，因此必须对煤矿瓦斯进行科学的治理和有效的综合利用，其中对于瓦斯提浓，吸附塔作为变压吸附工艺的关键设备，其内部结构的设计对于瓦斯提浓的效果、以及吸附剂的寿命等都有着重要的影响。
[0003]现有的吸附生产过程中，由于原料气的浓度、各种气体构成比例等是变化的，温度等环境温度也在变化，有时不同批次的吸附剂性质也有一定差异，所以，固定结构和容量吸附塔很难适应以上参数的变化，其结果是:可能出现吸附材料配置比实际需求多现象，此时气流阻力大，生产效率低、成本高；也可能出现吸附材料配置比实际需求少现象，此时可能出现废气排放及成品气达不到预期要求的目的。以上现象产生的主要原因是吸附塔是固定容量的，未能适应吸附生产过程中的各种参数变化。为此，需要设计一种可以很快适应参数变化的吸附塔，尤其对于原料气不稳定，生产仍然处于初期阶段的瓦斯提浓生产车间，这种装置更有意义。
【发明内容】
[0004]针对上述问题，本发明的目的是提供了一种适用于煤矿瓦斯提浓用吸附塔，克服了现有技术的不足，适应参数变化的要求，提高吸附塔的吸附效果和成品气的质量。
[0005]本发明采用的技术方案如下:
[0006]—种新型的煤矿瓦斯提浓用吸附设备，包括吸附塔本体，所述的吸附塔本体下端为塔底，上端为塔顶，所述的塔底和塔顶之间具有多段圆柱体塔体组合而成;所述的圆柱体塔体中设有支撑体和金属网，支撑体用于承受吸附剂的重量，金属网保证吸附剂不下落，且保证气体通过，并有消除静电的功能;所述的塔底下端设有原料气入口管，原料气入口管出气口端连接有分流器，分流器上端连接有散流板;所述的塔顶上端部位置设有压板底、弹簧和压板顶，塔顶上端面设有盖板，盖板盖上后，压板将给吸附剂一定的压力，且有一定的弹性，避免气流在吸附剂中流动时，吸附剂颗粒跳动，即“沸腾”现象。
[0007]所述的盖板上分别设有废气出口、成品气出口、防爆门。
[0008]所述的塔底设有排污口。
[0009]所述的分流器的锥形部分由三层相对固定的同轴圆台形薄板构成，内、中、外圆台上、下台面内径之比均为5:8:10。
[0010]与已有技术相比，本发明的有益效果如下:
[0011]本发明改进了传统的吸附塔的结构，将塔体改成多节分段式结构，根据需要，可以任意增减塔体数量，这样，即可改变吸附塔高度和吸附剂的容量，适应吸附的需要;为了保证原料气进入吸附剂的气流均匀，设有分流器，即将进入的原料气分割成几块，分别导入不同的吸附剂区域，保证进气均匀。分流器的锥形部分由三层相对固定的同轴圆台形薄板构成，内、中、外圆台上、下台面内径之比均为5:8:10;在分流器的上部，固定有金属网，气流通过金属网经其扰动，进入吸附剂之前更加均匀，同时金属网还有消除静电的功能;在塔体段均设有金属结构的支撑体和金属网，支撑体用于承受吸附剂的重量，金属网保证吸附剂不下落，且保证气体通过，并有消除静电的功能。装载吸附剂时每装满下层塔体空间，再铺设金属网，且与支撑体固定。塔顶位置设有压板底、弹簧和压板顶的组合，其中，压板底和压板顶均为多孔状的不锈钢板，且和弹簧固定。吸附剂装到合适位置时，铺上金属网，放置压板底、弹簧和压板顶的组合件。当盖板盖上后，压板将给吸附剂一定的均匀压力，且有一定的弹性，即使吸附剂松动，压板底对吸附剂的压力变化也不大。以上措施避免气流在吸附剂中流动时，吸附剂颗粒跳动，即“沸腾”现象，优点是既避免了“沸腾”过程中吸附剂颗粒之间互相摩擦，降低吸附剂寿命，又避免了缺乏弹性挤压下，压力过大，损伤吸附剂。盖板上分别设有废气出口、成品气出口、防爆门。塔底设有原料气入口、排污口等。本发明对“吸附一一排废气一一解析”、“吸附一一排产品气一一解析”两种吸附工艺均适用，本吸附塔结构形式有利于减少废气或产品气存在空间，减少混入成品气的废气量或产品气混入废气排放量、提尚成品气的纯度或甲烧回收率。
【附图说明】
[0012]图1为本发明的结构示意图。
【具体实施方式】
[0013]—种新型的煤瓦斯提浓用吸附设备塔，包括吸附塔本体，所述的吸附塔本体下端为塔底I，上端为塔顶7，所述的塔底I和塔顶7之间具有多段圆柱体塔体4组合而成;所述的圆柱体塔体4中设有支撑体5和金属网6，支撑体5用于承受吸附剂的重量，金属网6保证吸附剂不下落，且保证气体通过，并有消除静电的功能;所述的塔底I下端设有原料气入口管16，原料气入口管16出气口端连接有分流器2，分流器2上端连接有散流板3;所述的塔顶7上端部位置设有压板底8、弹簧9和压板顶10，塔顶7上端面设有盖板11，盖板11盖上后，压板将给吸附剂一定的压力，且有一定的弹性，避免气流在吸附剂中流动时，吸附剂颗粒跳动，即“沸腾”现象;所述的盖板11上分别设有废气出口 12、成品气出口 13、防爆门14;塔底I设有排污口 16，塔底I下端设有支腿17支撑于地面;所述的分流器2的锥形部分由三层相对固定的同轴圆台形薄板构成，内、中、外圆台上、下台面内径之比均为5:8:10，即将进入的原料气分割成几块，分别导入不同的吸附剂区域，保证进气均匀，同时对气体流动产生的阻力不大。
[0014]以吸附甲烷为例，工作时，通过原料气入口管16原料气入口注入一定压力的原料气，成分主要包含甲烧、氮气、氧气、C02、水蒸气以及其它各种杂质气体，此时，成品气出口13阀门、废气出口 12阀门均为封闭状态。气体经分流器2分流，均匀分布分流到对应塔体断面处，经散流板3扰动，让原料气均匀进入塔体吸附剂区域。原料气先经过支撑体5支撑体，再经过金属网，正式进入吸附剂区域，吸附剂对原料气进行甲烷吸附。原料气一路向上通过吸附剂区域，甲烷气体被逐渐吸附，剩余的气体直达盖板之下，压力平衡后，废气出口 12阀门打开，气体直接通过废气出口 12排出。当件12废气出口处有少量甲烷气体出现时，说明甲烷吸附已饱和，这时，关闭废气出口 12阀门和原料气入口管16阀门，同时打开成品气出口阀门，对其进行抽真空解吸附。解吸附工作完成后，关闭成品气出口阀门，再打开原料气入口管16阀门，压力平衡后打开废气出口 12阀门，重复下一轮吸附一一解吸附工作；当气体超过安全压力时，防爆门14将被自动打开，释放压力，保证安全。当有积液时，可打开排污口 15排污。
【主权项】
1.一种新型的煤矿瓦斯提浓用吸附设备塔，包括吸附塔本体，其特征在于:所述的吸附塔本体下端为塔底，上端为塔顶，所述的塔底和塔顶之间具有多段圆柱体塔体组合而成;所述的圆柱体塔体中设有支撑体和金属网，支撑体用于承受吸附剂的重量，所述的塔底下端设有原料气入口管，原料气入口管出气口端连接有分流器，分流器上端连接有散流板;所述的塔顶上端部位置设有压板底、弹簧和压板顶，塔顶上端面设有盖板。2.根据权利要求1所述的新型的煤矿瓦斯提浓用吸附设备塔，其特征在于:所述的盖板上分别设有废气出口、成品气出口、防爆门。3.根据权利要求1所述的新型的煤矿瓦斯提浓用吸附设备塔，其特征在于:所述的塔底设有排污口。4.根据权利要求1所述的新型的煤矿瓦斯提浓用吸附设备塔，其特征在于:所述的分流器的锥形部分由三层相对固定的同轴圆台形薄板构成，内、中、外圆台上、下台面内径之比均为 5:8:10。
【文档编号】B01D53/047GK105879578SQ201610373662
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年5月26日
【发明人】闫红新, 潘正云, 秦强, 孙永星, 邢红, 吴亚非, 严海, 唐敏, 李新
【申请人】煤炭工业合肥设计研究院