基本信息
- 項目名稱：
- 煤礦乏風瓦斯的富集研究
- 小類：
- 能源化工
- 大類：
- 自然科學類學術論文
- 簡介：
- 我國豐富的煤層氣儲量和較低的利用率使得煤層甲烷的濃縮成為亟待解決的問題。特別是對乏風瓦斯的處理，傳統(tǒng)的處理方式是直接排空，這造成了嚴重的污染和溫室效應。本文采用甲烷氮氣體系模擬乏風瓦斯，并用變壓吸附法分離甲烷進行了研究。
- 詳細介紹：
- 煤礦開采中，瓦斯排出量的70%通過乏風（通風瓦斯）排出。我國每年通過乏風排入大氣的CH4約100~150億m3于1140~1700萬噸標準煤，而且基本沒有利用。由于CH4具有很強的溫室效應，相當于CO2溫室效應的21.5倍，對臭氧層的破壞能力是CO2的7倍，如此巨大的排放量無疑是對環(huán)境的巨大危害[1]。隨著國家對能源的需求越來越大，不斷發(fā)展分布式能源成為節(jié)約能源、解決當前能源危機的主要途徑之一，而豐富廉價、現(xiàn)實存在的乏風資源為我們提供了可靠的氣源保證。
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作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 我國豐富的煤層氣儲量和較低的利用率使得煤層甲烷的濃縮成為亟待解決的問題。特別是對乏風瓦斯的處理，傳統(tǒng)的處理方式是直接排空，這造成了嚴重的污染和溫室效應。本文采用甲烷氮氣體系模擬乏風瓦斯，并用變壓吸附法分離甲烷進行了研究
科學性、先進性及獨特之處
- 在甲烷的濃縮和提純生產(chǎn)中，尤其在微量甲烷的回收中，其主要任務是尋找經(jīng)濟的N2/CH4的分離方法。 目前乏風甲烷利用方法有三類： ①在礦井地面裝置（鍋爐）中作為燃燒空氣。此法用量僅占乏風量的很少部分； ②將甲烷氧化為CO2。由于甲烷濃度太低，不足以支持燃燒，因此不能采用常規(guī)燃燒法。 ③采用變壓吸附或膜分離的方法提高乏風中甲烷的濃度。
應用價值和現(xiàn)實意義
- 煤礦開采中，瓦斯排出量的70%通過乏風（通風瓦斯）排出。我國每年通過乏風排入大氣的CH4約100~150億m3于1140~1700萬噸標準煤，而且基本沒有利用。隨著國家對能源的需求越來越大，不斷發(fā)展分布式能源成為節(jié)約能源、解決當前能源危機的主要途徑之一，而豐富廉價、現(xiàn)實存在的乏風資源為我們提供了可靠的氣源保證。
學術論文摘要
- 我國豐富的煤層氣儲量和較低的利用率使得煤層甲烷的濃縮成為亟待解決的問題。特別是對乏風瓦斯的處理，傳統(tǒng)的處理方式是直接排空，這造成了嚴重的污染和溫室效應。本文采用甲烷氮氣體系模擬乏風瓦斯，并用變壓吸附法分離甲烷進行了研究。實驗選用五種吸附劑，一種為13-X分子篩，其余的為活性炭。在N2和CH4的模擬氣體中進行吸附分離實驗，對CH4/N2體系中CH4的吸附量和分離性能進行了考察，結(jié)果表明活性炭對CH4的吸附量和吸附選擇性均好于13-X分子篩。對活性炭考察了壓力、溫度等實驗條件對CH4/N2體系分離因子的影響。發(fā)現(xiàn)一定壓力范圍內(nèi)，壓力降低有利于分離因子的提高，而影響活性炭在不同壓力下吸附差異的主要因素就是活性炭的微孔孔容和微孔孔徑所占的比例；選用對CH4吸附選擇性較好的吸附劑AC-1和AC-2，考察了溫度對CH4吸附量和吸附選擇性的影響，結(jié)果表明，當溫度在室溫范圍內(nèi)變化時，溫度對CH4的吸附量和CH4/N2的分離系數(shù)的影響并不明顯。
獲獎情況
- 無
鑒定結(jié)果
- 無
參考文獻
- [1] 王鑫陽. 礦井乏風回收利用技術[D].遼寧:遼寧工程技術大學,2008. [2] 劉平,胡敏. 淺談煤礦瓦斯的綜合利用[J].中州煤炭,2009,7:41-42. [3] 馬曉鐘. 煤礦瓦斯綜合利用技術的探索與實踐[J].中國煤層氣,2007,4(3):29-31 [4] 陶鵬萬,王曉東,黃建彬.低溫法濃縮煤層氣中的甲烷[J].天然氣化工，2005.30:43-46. [5] 陶鵬萬,王曉東,黃建彬.煤層氣低溫分離提濃甲烷工藝[P].中國,1718680.2006.1.11 [6] 孟翠翠,牟文荷,羅新榮. 膜法分離凈化煤層氣的基礎研究[J].能源技術與管理,2009,5:53-55.
同類課題研究水平概述
- 無
