煤矿乏风预热催化氧化装置的起动性能

郑 斌,刘永启,刘瑞祥,陈 帅,毛明明,孟 建

(山东理工大学交通与车辆工程学院,山东淄博 255049)

煤矿乏风预热催化氧化装置的起动性能

郑 斌,刘永启,刘瑞祥,陈 帅,毛明明,孟 建

(山东理工大学交通与车辆工程学院,山东淄博 255049)

搭建了煤矿乏风预热催化氧化实验装置,试验研究了当量加热功率、流量比例系数、进气甲烷体积分数对其起动性能的影响规律。结果表明:随着当量加热功率的增加,起动时间和起动能耗量均减少;随着流量比例系数的增加,起动时间和起动能耗量均明显增加;进气甲烷体积分数变化对升温曲线的影响不大,随着进气甲烷体积分数的增加,起动时间仅略微减少。当流量比例系数为0.35～0.40、当量加热功率为18～20 kW时,起动时间、起动耗能量和氧化床入口温度的平均增加速率均较小,装置起动性能良好。

预热催化氧化装置;煤矿乏风;起动时间;起动耗能量

煤矿瓦斯的主要成分为甲烷,是气体能源,也是煤矿生产中最大安全隐患,通常采用大量通风将其排放到大气当中(称为煤矿乏风),中国因采煤每年排放大量的甲烷[1-3],开展煤矿乏风利用技术研究,对有效利用现有资源和减少温室气体排放均具有非常重要的意义[4-7]。煤矿乏风中的甲烷含量很低,一般在0.10%～0.75%之间波动,利用难度大,目前有效处理煤矿乏风的方式是逆流氧化技术,包括热逆流氧化和催化逆流氧化。在热逆流氧化方面,山东理工大学[8-13]、Krzysztof[14]、大连理工大学[15]、中国矿业大学等[16-19]在氧……