煤矿乏风瓦斯富集中试试验研究

杨 雄,张传钊,孟 宇,刘应书,李永玲,李 坚,宋燕民

(1.北京科技大学机械工程学院,北京 100083;2.北京科技大学北京高校节能与环保工程研究中心,北京 100083;3.北京工业大学环境与能源工程学院,北京 100124;4.北京时代桃源环境科技有限公司,北京 100085)

煤矿乏风瓦斯富集中试试验研究

杨 雄1,2,张传钊1,孟 宇1,刘应书1,2,李永玲1,2,李 坚3,宋燕民4

(1.北京科技大学机械工程学院,北京 100083;2.北京科技大学北京高校节能与环保工程研究中心,北京 100083;3.北京工业大学环境与能源工程学院,北京 100124;4.北京时代桃源环境科技有限公司,北京 100085)

针对煤矿乏风瓦斯浓度低,无法有效利用,并大量排放这一现状,对乏风瓦斯的富集开展了研究,建立了首套乏风瓦斯富集中试试验装置。试验装置瓦斯处理量为500 m3/h,采用三塔两级分离工艺,并引入了抽排和排放气充压的流程。研究结果表明,利用自主改性的椰壳活性炭可将甲烷浓度为0.2%的乏风瓦斯气体富集到1.2%以上;抽排流程用于乏风瓦斯富集中试系统可有效提高产品气浓度,如抽排比由0增大到0.224时,产品气中的甲烷浓度增大到了原来的1.89倍;吸附剂热效应对乏风瓦斯富集的影响较小,试验过程中吸附塔内温度波动不超过3℃。

变压吸附;乏风瓦斯;甲烷;活性炭

我国每年因采煤向大气排放大量的甲烷气体,其中90%由矿井乏风瓦斯排出[1]。瓦斯气体的大量排放不但对大气环境造成了较大的损害,还使大量的优质能源白白浪费。然而乏风瓦斯中甲烷含量低,平均浓度仅为0.25%[2],远低于甲烷气体稳定燃烧所需要的浓度,利用难度大。……