Способ подготовки к сжиганию метановоздушной смеси

 

"йЪ ;в- .,„

"ВтФн но-тв

" н в е "иац

О-П ИИЗОБРЕТЕЯЙЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<„>724438

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 220378 (21) 2596212/23-26 (51)М. Кл.

С 01 В 2/00

В 01 0 53/02 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет

Опубликовано 300380, Бюллетень ¹ 12

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 66.074.38 (088.8) Дата опубликования описания 3003ВО (72) Авторы изобретения

В.М. Иванов, Л.Д. Кропп, С.И. Суринова и Г.A Филиппов

Институт горючих ископаемых Министерства угольной прсмьхаленности СССР (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОДГОТОВКИ К СЖИГАНИЮ

МЕТАНОВОЗДУШНОЙ СМЕСИ

Изобретение относится к способам обогащения газовых смесей и может быть использовано в угольной и энергетической промышленности.

Известны способы подготовки к сжиl ганию метановоздушных смесей в топках котлов, в печах, турбинах и т.д, (1) и (2) °

Однако применение этих смесей в качестве топлива ограничено правилами техники безопасности, регламантирующими нижний предел содержания метана в с!Меси: для промышленных целей не менее 50, а для коммунально-бытового — ЗОВ. 15

Наиболее близким к описываемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ подготовки к сжиганию метановоэдушной смеси путем обогащения ее . метаном, источником которого является природный гаэ (3).

Недостаток этого метода — необходимость использования природного газа в качестве источника метана.

Цель изобретения — сокращение рас хода природного газа.

Цель достигается тем, что обогащение ведут путем обработки метановоздушной смеси адсорбентом, например активированным углем, под давлением

0,5-5,0 кгс/см, с последующим выделением обогащенной по метану газовой фракции посредством снижения давления над адсорбентом до остаточного давления 0,1-0,7 кгс/см °

Экономический эффект от внедрения предлагаемого способа применительно к котлу (шахтной котельной) мощностью

6,5 т пара в час составляет 20,0 тыс. руб . по капитальным затратам и

5,0 тыс. руб. в год по эксплуатационным затратам. Внедрение способа поз- воляет повысить безопасность и надежность процесса подготовки к сжиганию метановоздушной смеси в связи с расположением установки в одном здании с вакуум-насосной станцией и с отказом от линии подачи природного газа, а также повысить эффективность процесса эа счет конструктивного упрощения установки и снизить затраты на оборудование и материалы.

Нижнее значение избыточного давления (0,5 кгс/см ) адсорбции лимитируется недостаточно высокой концентрацией СН>(ниже ЗОВ) в получаемой обогащенной метаном газовой смеси.

Нижнее значение остаточного давления (0,1 кгс/см ) десорбции ограничиваетСоставитель A. Шишов

Редактор. A. Павлюк Техред С,Мигай Корректор С. Ш кмар Тйраж 565 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Заказ 773/4

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул, Проектная, 4 ся "резким ростом электрозатрат и технических трудностей, связанных с достижением более низкого значения ос. таточного давления °

Верхнее значение давления, необхо. днмого при обработке метановоздушной смеси (5,0 кгс/см ), и верхнее значение остаточного давления (0,7 кгс/см ) лимитируются получением обогащенной метаном газовой смеси в сравнительнс малом количестве от общего количества исходной метановоздушной смеси, что является неэффективным и неэкономич нык .

Пример 1. Метановоэдушную смесь (концентрация СН = 20%)подают от вакуумнасосной службы дегазации в течениу 1 мин под давлением

5 кгс/см в колонку, заполненную сорбентом — активным углем марки СКТ, При этом в результате преимущественной адсорбции на сорбенте метановой фракции на выходе иэ колонки получают обедненный по метану газовый поток (концентрация СНц= 17%) 0,88 м на 1 м исходной метановоздушйой смеси ° Этот газовый поток предварительно разбавляют атмосферным воздухом до концентрации СН»= 2,5Ъ и подают в качестве дутья в топочное устройство

-шахтной котельной. После прекращения подачи в колонку исходной метановоздушной смеси производят десорбцию газовой фракции иэ сорбента путем снижения вакуум-насосом остаточного давления в колонке до Р = 500 мм рт.ст.

-с получением обогащенног6 метаном газового потока (концентрация СНц= 42%)

0,12 м на 1 м исходной метановозь душной смеси.. Затем этот rазовый поток подают в качестве топлива для шахтной котельной. . П р и м е .р 2. Метановоэдушную смесь (концентрацня СНн 25%) подают от .вакуумнасосной службы дегазации в течение 1 мин под давлением

Д

Р 0,5 кг/см в колонку, заполненную сорбентом — активньм углем марки Аг-2; При этом в результате преимушественной адсорбции на сорбенте метановой фракции на выходе иэ колонки получают обедненный по метану гаэовый поток (концентрация СН = 9) в количестве 0,3 м на 1 м исходной метановоздушной смеси, Этот газовый поток предварительно разбавляют атмосферным воздухом до концентрации

СН = 2,5% и подают в качестве дутья в топочное устройство шахтной котельной. После прекращения подачи в колонку исходной метановоэдушной смеси производят десорбцию газовой фракции, из сорбента путем снижения вакуум-, насосом остаточного давления в колонке до Р = 100 мм рт,ст, с получением обогащенного метаном газового потока (концентрация CH = 32%) в количестве 0,7 м на 1 м исходной метановоздушной смеси. Затем этот газовый поток подают в качестве топлива для

2О шахтной котельной.

Формула изобретения

Способ подготовки к сжиганию метановоздушной смеси путем обогащения 5 ее метаном, отличающийся тем, что, с целью экономии природно i го газа, метановоздушную смесь контактируют с активированным углем, под давлением 0,5-5,0 кгс/см, с последующим выделением обогащенной по метану газовой фракции посредством снижения давления над адсорбентом до остаточного давления 0,1-0, 7 кгс/см

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Морев A.Ì. и Сахаров Н.С. Дегазация угольных шахт и использование метана. M., 1964, с. 63-73.

2. Айруни A .Ò. и Слепцов E.È.

Исследование коптируемого метана на

40 угольных шахтах за рубежом . М., 1974, c. 31-48.

3. Отчет ДПИ по теме 74-37 Исследование вопроса о возможности использования метановоздушньп,.смесей с содержанием метана менее ЗОЪ, Донецк, 1971, с, 3-32.