專(zhuān)利名稱：煤礦瓦斯綜合處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種綜合處理煤礦瓦斯的方法，尤其是一種通過(guò)壓縮膨脹制冷液化并分離出不同沸點(diǎn)的氣體的方法。
背景技術(shù)：
目前，普遍采用的煤礦瓦斯處理方法是通風(fēng)、排出瓦斯，但并未將瓦斯這一寶貴資源加以利用，一方面瓦斯被直接排放到空氣中，影響了煤礦周?chē)目諝赓|(zhì)量，另一方面浪費(fèi)了大量的瓦斯能源。

發(fā)明內(nèi)容
對(duì)于從煤礦抽出的混合氣體采用壓縮、膨脹制冷、逐漸分段冷卻的流程。利用氣體在絕熱條件下膨脹時(shí)本身溫度會(huì)下降的性質(zhì)使混合氣體冷凍液化，沸點(diǎn)較高的氣體成分首先被分離出來(lái)，隨后沸點(diǎn)較低的氣體成分依次液化被分離出來(lái)。即氮?dú)鈮嚎s機(jī)壓縮氮?dú)?，加壓了的氮?dú)馔ㄟ^(guò)氮?dú)馔钙脚蛎洐C(jī)制冷，當(dāng)溫度降到-118.4℃時(shí)氧氣被液化而分離出來(lái)，當(dāng)溫度降到-146.8℃時(shí)氮?dú)獗粔嚎s液化而分離出來(lái)。通過(guò)冷箱逐漸分段冷卻以甲烷為主要成分的瓦斯，當(dāng)被冷卻到-162℃，體積被壓縮成1/625后瓦斯將生成超低溫透明液體——液化天然氣(LNG)。于是，液氧、液氮和液化天然氣作為煤礦的副產(chǎn)品就產(chǎn)生了，既避免了煤礦中發(fā)生瓦斯爆炸，又改善了煤礦周?chē)目諝赓|(zhì)量，得到了大量的能源液氧、液氮和液化天然氣，具有較大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。
具體實(shí)施例方式
將煤礦瓦斯綜合處理裝置(主要由六部分組成，即抽風(fēng)部分、送風(fēng)部分、液化部分、監(jiān)測(cè)部分、控制部分和儲(chǔ)存部分)放置于礦井口，其中抽風(fēng)部分的抽風(fēng)口和送風(fēng)部分的送風(fēng)口一起對(duì)準(zhǔn)礦井口(如果一個(gè)礦井有兩個(gè)或兩個(gè)以上相通的礦井口，則抽風(fēng)口和送風(fēng)口分別對(duì)準(zhǔn)一個(gè)礦井口，其余礦井口密封)，啟動(dòng)瓦斯綜合處理裝置，根據(jù)監(jiān)測(cè)部分測(cè)得的礦井內(nèi)各部分的氣壓和瓦斯?jié)舛?，?dāng)測(cè)得的礦井內(nèi)氣壓數(shù)據(jù)低于預(yù)設(shè)數(shù)值時(shí)，控制部分發(fā)出指令自動(dòng)增大送風(fēng)功率或減小抽風(fēng)功率，反之亦然；當(dāng)監(jiān)測(cè)得到的瓦斯?jié)舛鹊陀陬A(yù)設(shè)數(shù)值時(shí)，控制部分先停止抽風(fēng)部分和送風(fēng)部分的工作，一旦液化部分對(duì)最后一批抽風(fēng)口抽出的氣體進(jìn)行液化后，即排出剩余氮?dú)夂脱鯕舛Ｖ构ぷ?。通過(guò)液化混合氣體，分離出氧氣、氮?dú)夂屯咚埂．?dāng)監(jiān)測(cè)得到的儲(chǔ)存部分內(nèi)的液化瓦斯量達(dá)到預(yù)設(shè)數(shù)值時(shí)，及時(shí)轉(zhuǎn)移出儲(chǔ)存部分內(nèi)的液化瓦斯。
權(quán)利要求
一種綜合處理煤礦瓦斯的方法，其特征是采用壓縮、膨脹制冷、逐漸分段冷卻的流程，利用氣體在絕熱條件下膨脹時(shí)本身溫度會(huì)下降的性質(zhì)使混合氣體冷凍液化，分離出沸點(diǎn)各不相同的氧氣、氮?dú)夂屯咚?。將煤礦瓦斯綜合處理裝置(主要由六部分組成，即抽風(fēng)部分、送風(fēng)部分、液化部分、監(jiān)測(cè)部分、控制部分和儲(chǔ)存部分)放置于礦井口，其中抽風(fēng)部分的抽風(fēng)口和送風(fēng)部分的送風(fēng)口一起對(duì)準(zhǔn)礦井口(如果一個(gè)礦井有兩個(gè)或兩個(gè)以上相通的礦井口，則抽風(fēng)口和送風(fēng)口分別對(duì)準(zhǔn)一個(gè)礦井口，其余礦井口密封)，啟動(dòng)瓦斯綜合處理裝置，根據(jù)監(jiān)測(cè)部分測(cè)得的礦井內(nèi)各部分的氣壓和瓦斯?jié)舛龋?dāng)測(cè)得的礦井內(nèi)氣壓數(shù)據(jù)低于預(yù)設(shè)數(shù)值時(shí)，控制部分發(fā)出指令自動(dòng)增大送風(fēng)功率或減小抽風(fēng)功率，反之亦然；當(dāng)監(jiān)測(cè)得到的瓦斯?jié)舛鹊陀陬A(yù)設(shè)數(shù)值時(shí)，控制部分先停止抽風(fēng)部分和送風(fēng)部分的工作，一旦液化部分對(duì)最后一批抽風(fēng)口抽出的氣體進(jìn)行液化后，即排出剩余氮?dú)夂脱鯕舛Ｖ构ぷ?。抽風(fēng)口抽出的混合氣體被送入液化部分，采用壓縮、膨脹制冷、逐漸分段冷卻的流程。利用氣體在絕熱條件下膨脹時(shí)本身溫度會(huì)下降的性質(zhì)使混合氣體冷凍液化，沸點(diǎn)較高的氣體成分首先被分離出來(lái)，隨后沸點(diǎn)較低的氣體成分依次液化被分離出來(lái)。即氮?dú)鈮嚎s機(jī)壓縮氮?dú)?，加壓了的氮?dú)馔ㄟ^(guò)氮?dú)馔钙脚蛎洐C(jī)制冷，當(dāng)溫度降到-118.4℃時(shí)氧氣被液化而分離出來(lái)，當(dāng)溫度降到-146.8℃時(shí)氮?dú)獗粔嚎s液化而分離出來(lái)。通過(guò)冷箱逐漸分段冷卻以甲烷為主要成分的瓦斯，當(dāng)被冷卻到-162℃，體積被壓縮成1/625后瓦斯將生成超低溫透明液體——液化天然氣(LNG)。這樣就將混合氣體中的氧氣、氮?dú)夂屯咚狗蛛x出來(lái)了。當(dāng)監(jiān)測(cè)得到的儲(chǔ)存部分內(nèi)的液化瓦斯量達(dá)到預(yù)設(shè)數(shù)值時(shí)，及時(shí)轉(zhuǎn)移出儲(chǔ)存部分內(nèi)的液化瓦斯。于是，液氧、液氮和液化天然氣作為煤礦的副產(chǎn)品就產(chǎn)生了，既避免了煤礦中發(fā)生瓦斯爆炸，又改善了煤礦周?chē)目諝赓|(zhì)量，得到了大量的能源液氧、液氮和液化天然氣，具有較大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。
全文摘要
對(duì)于從煤礦抽出的混合氣體采用壓縮、膨脹制冷、逐漸分段冷卻的流程。利用氣體在絕熱條件下膨脹時(shí)本身溫度會(huì)下降的性質(zhì)使混合氣體冷凍液化，沸點(diǎn)較高的氣體首先被分離出來(lái)，隨后沸點(diǎn)較低的氣體依次被液化分離出來(lái)。即氮?dú)鈮嚎s機(jī)壓縮氮?dú)?，加壓了的氮?dú)馔ㄟ^(guò)氮?dú)馔钙脚蛎洐C(jī)制冷，當(dāng)溫度降到－118.4℃時(shí)氧氣被液化分離出來(lái)，當(dāng)溫度降到－146.8℃時(shí)氮?dú)獗粔嚎s液化分離出來(lái)。通過(guò)逐漸分段冷卻，當(dāng)以甲烷為主要成分的瓦斯被冷卻到－162℃時(shí)，體積被壓縮成1/625的瓦斯將生成超低溫透明液體—液化天然氣(LNG)。當(dāng)監(jiān)測(cè)得到的儲(chǔ)存部分內(nèi)的液化天然氣量達(dá)到預(yù)設(shè)數(shù)值時(shí)，及時(shí)予以轉(zhuǎn)移。這樣就將得到了液氧、液氮和液化天然氣等副產(chǎn)品，既避免了瓦斯爆炸，又得到了大量的能源。
文檔編號(hào)B01D5/00GK1811132SQ20051011113
公開(kāi)日2006年8月2日 申請(qǐng)日期2005年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月5日
發(fā)明者黃鵬飛 申請(qǐng)人:黃鵬飛