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多反应室煤矿乏风回热催化氧化装置无效专利 发明

技术领域

[0001] 本发明提供一种多反应室煤矿乏风回热催化氧化装置,属超低浓度甲烷氧化技术领域。

相关背景技术

[0002] 煤矿瓦斯的主要成分为甲烷,是一种可以利用的气体能源。但为了提高煤矿生产的安全性,通常采用大量通风将瓦斯稀释后直接将其排放到大气之中。这种煤矿乏风瓦斯的直接排放一方面造成了有限的不可再生资源的巨大浪费,另一方面也加剧了大气污染和温室效应:以100年计的甲烷温室效应是二氧化碳的21倍,甲烷占全球气候变暖份额3
的17%,仅次于二氧化碳。目前,我国煤矿每年向大气排放的甲烷量高达200亿Nm,其中,
3
乏风瓦斯占150多亿Nm。煤矿乏风排放量巨大,乏风瓦斯浓度很低,这两个因素是制约其利用的主要难题,目前有效的利用方法是采用热逆流氧化技术(Thermal Flow Reversal Reactor,简称TFRR)和催化逆流氧化技术(Catalytic Flow Reversal,简称CFRR),采用TFRR技术处理煤矿乏风瓦斯已经在国内外成功的进行了商业应用,而CFRR技术尚未有在煤矿现场处理乏风瓦斯示范运行的报道。但是从实际应用的角度考虑,采用TFRR技术处理煤矿乏风瓦斯存在着占地相对较大、氧化床内蜂窝陶瓷在长期使用后会发生破碎堵塞、阻力损失很大、自动控制程度要求较高、操作技术要求很高等主要问题。山东理工大学在申报的专利(201110089163.8)中公开了一种“多反应室煤矿乏风预热催化氧化器”,乏风进入预热器被加热升温,在催化氧化床层内氧化成二氧化碳和水,氧化后的热气体经预热器降温后排入大气,该氧化器有效的克服了逆流氧化技术的问题。但是,由于乏风氧化后的热气体通过预热器进行热量回收,热量回收效率受预热器的限制,其效率有限,同时预热器增加了整个氧化装置的成本和占地面积,其有待于进一步改善。

具体实施方式

[0013] 在图1所示的实施例中:包括3个反应室,乏风输送管1经送风机2接乏风进气总管3;每个反应室均由设有保温层8的反应室壳体7围成,反应室内沿着气体流动方向依次布置着电加热丝6和催化剂陶瓷层9;每个反应室的入口均分别依次经扩张管5、乏风进气支管4接乏风进气总管3,每个反应室的出口均分别依次经收缩管10、乏风排气支管11接乏风排气总管12,乏风排气总管12的另一端与大气连通;回热系统包括回热入口管13、回热风机14和设有回热阀门16的回热连接管15,其中回热入口管13的一端与乏风排气总管12,另一端依次经回热风机14、回热连接管15与乏风进气总管3相连通。

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