一种低压吸附天然气储罐的制作方法
【专利摘要】本发明公开的一种低压吸附天然气储罐，由罐体和外部夹套两部分组成，其中，所述的罐体上安装有进气口、出气口、活性炭进口、相变反应剂进口、相变反应剂出口，所述的罐体内部有活性炭隔板层、不锈钢盘管，所述的外部夹套安装有循环冷却水管，并配备进水口和出水口，所述的进气口和出气口配备特殊结构的纳米过滤芯，所述的不锈钢盘管中填充相变反应剂。本发明的一种低压吸附天然气储罐，结构简单，操作方便，利用相变反应剂以及外部循环冷却水对储罐内部起到吸热和放热的作用，有利于天然气的吸附和脱附反应，避免因温度原因降低天然气的吸附量和脱附量。
【专利说明】
一种低压吸附天然气储罐
技术领域
[0001]本发明涉及天然气吸附储存设备领域，尤其涉及一种低压吸附天然气储罐。
【背景技术】
[0002]煤炭、石油等能源的巨大消耗以及他们对环境造成的严重污染，开发研究新型能源迫在眉睫，天然气是蕴藏丰富的清洁能源，其燃烧产物比煤、原油的燃烧产物污染小，以气代煤、以气代油成为一种趋势。
[0003]天然气技术应用主要包括液化天然气(LNG)、压缩天然气(CNG)、吸附天然气(ANG)。液化天然气(LNG)通常在111.7K、0.101325 Mpa下以液化的状态储存在低温储罐中，使用中存在临界压力高、运行成本高，投资大等问题;压缩天然气(CNG)是在20 MPa下将天然气以超临界流体的状态压缩储存在高压瓶中，目前车用天然气使用较为普遍，但在使用中存在压力高、配套严格、需配备多级压缩系统、安全隐患多等问题;吸附天然气(ANG)是在储罐中借助装填的固体吸附剂的吸附作用，达到在较低储存压力下(3-4 MPa)实现压缩天然气(13-14 Mpa)左右的储存容量，吸附天然气与压缩天然气相比，能够提高同等条件下天然气存储装置的储存量或在保持同等储存量的同时显著降低储存压力的作用，因此开发研究吸附天然气(ANG)成为当下的热点，开发研究吸附天然气(ANG)储存设备也成为一个趋势。
[0004]然而，ANG储存设备中的天然气是吸附在吸附剂上的，容易受到吸附和脱附过程中的热效应的影响，吸附过程是一个放热反应，容易产生热量，使储存设备整个环境的温度升高而影响吸附剂对天然气的吸附量，同样脱附过程是一个吸热过程，需要更多的热量才能从吸附剂中脱附出更多的天然气。
【发明内容】
[0005]本发明针对现有技术中的不足，提供一种低压吸附天然气储罐，结构简单，操作方便，利用相变反应剂以及外部循环冷却水对储罐内部起到吸热和放热的作用，有利于天然气的吸附和脱附反应，避免因温度原因降低天然气的吸附量和脱附量。
[0006]本发明的技术方案如下:一种低压吸附天然气储罐，它由罐体和外部夹套两部分组成，其中，所述的罐体上安装有进气口、出气口、活性炭进口、相变反应剂进口、相变反应剂出口，所述的罐体内部有活性炭隔板层、不锈钢盘管，所述的外部夹套安装有循环冷却水管，并配备进水口和出水口，所述的进气口和出气口配备特殊结构的纳米过滤芯，所述的不锈钢盘管中填充相变反应剂，并且更换方便，所述的外部夹套与罐体密封焊接;所述的相变反应剂是石蜡、水合硝酸盐、水合氨盐中的一种;所述的纳米过滤芯的材质是不锈钢、多孔钛中的一种，且纳米过滤芯的孔径在0.5?2nm;所述的活性炭隔板层设置成五层，并且隔板层上采用蜂窝形结构，蜂窝形结构上单个孔的大小为3?6 nm。
[0007]本发明可实现以下效果:
1、利用相变反应剂以及外部循环冷却水对储罐内部起到吸热和放热的作用，有利于天然气的吸附和脱附反应，避免因温度原因降低天然气的吸附量和脱附量；
2、储罐的进气口和出气口配备特殊结构的纳米过滤芯，且纳米过滤芯的孔径设置在
0.5?2nm，有效的防止在充气和放气过程中吸附剂被压力下的天然气带入管道，影响使用；
3、活性炭隔板层设置成五层，并且隔板层上采用蜂窝形结构，这样的设计有利于吸附剂在储罐中均匀分布，在充装过程中吸附均匀；
4、配置相变反应剂进出口，能够更加方便地更换失效的反应剂，提高了效率。
【附图说明】
[0008]附图1是一种低压吸附天然气储罐结构示意图。
[0009]附图2是活性炭隔板层的俯视图。
[0010]附图3是活性炭隔板层上的蜂窝孔的局部放大图。
[0011]附图中的编码分别为:I为进气口，2为出气口，3为活性炭进口，4为相变反应剂进口，5为相变反应剂出口，6为纳米过滤芯，7为循环冷却水进口，8为循环冷却水出口，9为活性炭隔板层，10为不锈钢盘管，11为循环冷却水管。
【具体实施方式】
[0012]结合附图，本发明的【具体实施方式】为:
实施例1
如附图1所示，本发明实施例所述的一种低压吸附天然气储罐，它由罐体和外部夹套两部分组成，其中，所述的罐体上安装有进气口、出气口，活性炭进口、相变反应剂进口、相变反应剂出口，所述的罐体内部有活性炭隔板层、不锈钢盘管，所述的外部夹套安装有循环冷却水管，并配备进水口和出水口，所述的进气口和出气口配备特殊结构的纳米过滤芯，所述的不锈钢盘管中填充相变反应剂，并且更换方便，所述的外部夹套与罐体密封焊接;所述的相变反应剂是水合氨盐;所述的纳米过滤芯的材质是多孔钛，且纳米过滤芯的孔径在Inm;所述的活性炭隔板层设置成五层，并且隔板层上采用蜂窝形结构，蜂窝形结构上单个孔的大小为4 nm。
[0013]天然气储罐中充装天然气时，吸附剂对天然气发生放热反应，吸附过程产生大量热量，此时外部夹套中的循环冷却水的进水口和出水口同时打开，通过外界高压栗将循环水管中的冷却水循环起来，利用循环冷却水带走天然气储罐外部的部分热量，同时内部不锈钢盘管中相变反应剂发生一个吸热反应，吸走了内部吸附过程产生的大量热量，增加吸附剂对天然气的吸附量；同样，天然气储罐在使用天然气的时，吸附剂对天然气发生吸热反应，脱附过程需要大量热量，此时外部夹套中的循环冷却水放空并关闭进出水开关，利用内部不锈钢盘管中的相变反应剂发生一个放热反应，产生大量热量，给吸附剂脱附天然气提供足够的热量，增加吸附剂对天然气的脱附量。
[0014]当相变反应剂效果不佳的时候，可以通过外置氮气压缩机，往相变反应剂进口处高压充入氮气，使不锈钢盘管中的相变反应剂排出，然后从相变反应剂入口处加入新的相变反应剂，以保证热效应的平衡。
【主权项】
1.一种低压吸附天然气储罐，它由罐体和外部夹套两部分组成，其中，所述的罐体上安装有进气口、出气口、活性炭进口、相变反应剂进口、相变反应剂出口，所述的罐体内部有活性炭隔板层、不锈钢盘管，所述的外部夹套安装有循环冷却水管，并配备进水口和出水口，所述的进气口和出气口配备特殊结构的纳米过滤芯，所述的不锈钢盘管中填充相变反应剂，并且更换方便，所述的外部夹套与罐体密封焊接。2.如权利要求1所述的一种低压吸附天然气储罐，其特征在于，所述的相变反应剂是石蜡、水合硝酸盐、水合氨盐中的一种。3.如权利要求1所述的一种低压吸附天然气储罐，其特征在于，所述的纳米过滤芯的材质是不锈钢、多孔钛中的一种，且纳米过滤芯的孔径在0.5?2nm。4.如权利要求1所述的一种低压吸附天然气储罐，其特征在于，所述的活性炭隔板层设置成五层，并且隔板层上采用蜂窝形结构，蜂窝形结构上单孔的大小为3-6 nm。
【文档编号】F17C11/00GK106015928SQ201610507058
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年7月1日
【发明人】徐建, 康慧芬, 丁太龙, 任立广
【申请人】宁夏宝塔石化科技实业发展有限公司