本实用新型涉及煤层气及瓦斯气综合回收利用技术领域，特别是一种模块化煤层气利用装置。
背景技术：
煤层气是在煤层或煤系地层形成过程中，在高压条件下产生的气体，吸附在煤体上成为煤层气，俗称煤层气，其主要成分为甲烷。煤层气主要包含两种 , 一种是地面抽取的煤层气, 此种煤层气中的甲烷含量一般大于 90%, 易于处理和利用。另一种是井下抽取的煤层气 , 也称瓦斯气, 其中混有大量空气, 甲烷含量低, 一般在30～ 60%左右。
在煤炭开采过程中，由于煤体卸压，煤层气在煤体上的吸附平衡条件受到破坏，大量的煤层气就会释放出来，形成瓦斯气。因为瓦斯爆炸和瓦斯突出事故是煤矿安全的最大威胁，所以瓦斯被认为是对煤矿开采最危险的有害气。瓦斯气中的甲烷还是一种会产生温室效应的温室气体，煤层气大量排入大气将导致气候变暖，影响全球环境。
传统煤层气提浓采用变压吸附的方法是先在低压下富集甲烷到40%，再加压脱氧，然后再用吸附剂吸附甲烷，用真空泵抽真空解析出来甲烷。但是这种方式的设备繁多，操作麻烦，而且制得的甲烷浓度低，进一步的用这种甲烷制成的CNG产品燃烧效率低。
技术实现要素：
本实用新型的目的是要解决现有技术问题的不足，提供一种模块化煤层气利用装置。
为达到上述目的，本实用新型是按照以下技术方案实施的：
一种模块化煤层气利用装置，包括变压吸附塔，所述变压吸附塔内由下至上设有用于煤层气粗脱氧的第一分子筛、用于煤层气精脱氧的第二分子筛和用于脱氮气的第三分子筛，变压吸附塔的进气口连接三通的第一端口，三通的第二端口连接煤层气进气管，三通的第二端口内设有第一电磁阀，三通的第三端口连接纯净甲烷进气管，三通的第三端口内设有第二电磁阀，所述三通的第三端口与纯净甲烷进气管之间设有抽气泵和第一流量控制阀，变压吸附塔出气口内设有第三电磁阀，所述变压吸附塔的出气口连接有压缩机，压缩机的出口连接天然气储罐，所述压缩机与变压吸附塔的出气口之间设有第二流量控制阀。
进一步的，所述变压吸附塔外壁设有控制器，控制器用于控制第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀，控制器可以用AT89S51单片机。
更进一步的，所述变压吸附塔内壁设有与控制器连接的压力传感器，压力传感器用于采集变压吸附塔内部的气体的压力并发送至控制器。
与现有技术相比，本实用新型结构简单，能够脱除煤层气中的氧气和氮气，得到甲烷含量98%以上的天然气，经压缩机加压至25MPa制成CNG产品，本实用新型利用严重危害煤矿安全的煤层气制成清洁能源CNG，不仅减少了煤矿的事故发生概率还减少了环境污染，实现节能减排，可适用于将低浓度含氧煤层气中的甲烷浓缩制CNG，生产操作简单灵活，环境污染小，原料气源适应范围宽。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图以及具体实施例对本实用新型作进一步描述，在此实用新型的示意性实施例以及说明用来解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。
如图1所示的一种模块化煤层气利用装置，包括变压吸附塔8，所述变压吸附塔8内由下至上设有用于煤层气粗脱氧的第一分子筛9、用于煤层气精脱氧的第二分子筛10和用于脱氮气的第三分子筛11，变压吸附塔8的进气口连接三通2的第一端口，三通2的第二端口连接煤层气进气管1，三通2的第二端口内设有第一电磁阀3，三通2的第三端口连接纯净甲烷进气管7，三通2的第三端口内设有第二电磁阀4，所述三通2的第三端口与纯净甲烷进气管7之间设有抽气泵6和第一流量控制阀5，变压吸附塔8出气口内设有第三电磁阀13，所述变压吸附塔8的出气口连接有压缩机15，压缩机15的出口连接天然气储罐16，所述压缩机15与变压吸附塔8的出气口之间设有第二流量控制阀14。使用时，首先控制第二电磁阀4和第三电磁阀13关闭，开启第一电磁阀3，将煤层气从变压吸附塔8的进气口通入变压吸附塔8内，第一分子筛9采用PSA制氧专用脱氧分子筛对煤层气粗脱氧，第二分子筛10采用煤层气专用脱氧分子筛对煤层气精脱氧，第三分子筛11采用针对氮气和甲烷有较高分离系数的特殊分子筛脱除甲烷气中的氮气，通入一段时间后，使变压吸附塔8内处于一个较高的压力，关闭第一电磁阀3，同时开启第二电磁阀4和第三电磁阀13并且开启抽气泵6向变压吸附塔8内通入纯净的甲烷气体，且控制第一流量控制阀5和第二流量控制阀14的流速相同，这样能够保持变压吸附塔8内始终处于一个恒定的高压，提高第一分子筛9、第二分子筛10和第三分子筛11的吸附率，从而得到更加纯净的甲烷气体，最终得到甲烷含量达到98%以上的天然气。
为了便于控制和操作第一电磁阀3、第二电磁阀4和第三电磁阀13，变压吸附塔8外壁设有控制器17，控制器17用于控制第一电磁阀3、第二电磁阀4、第三电磁阀13，本实施例中控制器17采用AT89S51单片机。
作为本实施的改进，为了更直观地随时通过控制器17了解变压吸附塔8内的即时压力，变压吸附塔8内壁设有与控制器17连接的压力传感器12，压力传感器12用于采集变压吸附塔8内部的气体的压力并发送至控制器17。
本实用新型的技术方案不限于上述具体实施例的限制，凡是根据本实用新型的技术方案做出的技术变形，均落入本实用新型的保护范围之内。