[实用新型]低浓度甲烷提纯装置

说明书

本实用新型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。

技术领域

本实用新型涉及甲烷提纯技术领域，特别涉及一种低浓度甲烷提纯装置。

背景技术

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。

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。

实用新型内容

本实用新型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。

为实现上述目的，本实用新型提出的低浓度甲烷提纯装置包括：

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。

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。

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。

可选地，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。