Способ подготовки к сжиганию метановоздушной смеси

"фве "мал ОП И " фИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(51)М. Кл. С 01 В 2/00В 01 0 53/02 с присоединением заявки Мо -(23) Приоритет Опубликовано 300380, Бюллетень Но 12 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(088.8) Дата опубликования описания ЗООЗВО(72) Авторы изобретения В,М. Иванов, Л,Д, Кропп, С,И. Суринова и Г.А. Филиппов Институт горючих ископаемых Министерства угольной прсмьхаленности СССРИзобретение относится к способам обогащения газовых смесей и может быть использовано в угольной и энергетической промышленности.Известны способы подготовки к сжиганию 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, регламанти" рующими нижний предел содержания метана в сЬеси: для промышленных целей не менее 50, а для коммунально-быто" вого - 30, 15Наиболее 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 расхода природного газа.Цель достигается тем, что обогаще" ние 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 достаточного давления 0,1-0,7 кгс/смЭкономический 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 30) в получаемой обогащенной метаном газовой смеси. Нижнее значение остаточного давления (0,1 кгс/см ) десорбции ограничивает"Тйраж 565 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитетаСССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5Заказ 773/4 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул, Проектная, 4ся "резким ростом электрозатрат и технических трудностей, связанных с достижением более низкого значения ос, таточного давленияВерхнее значение давления, необходнмого при обработке метановоздушнойсмеси (5,0 кгс/см ), и верхнее значу.ние остаточного давления(0,7 кгс/см )лимитируются получением обогащеннойметаном газовой смеси в сравнительнсмалом количестве от общего количества исходной метановоздушной смеси,что является неэффективным и неэкономичный.П р и м е р 1. Метановоэдушнуюсмесь (концентрация СН= 20)подаютот вакуумнасосной службы дегазациив течени 1 мин пЬд давлением5 кгс/см в колонку, заполненнуюсорбентом - активным углем марки СКТ,При этом в результате преимущественной адсорбции на сорбенте метановой 20фракции на выходе иэ колонки получают обедненный по метану газовый поток (коэнцентрация СН = 17) 0,88 мна 1 м исходной метановоздушйой смеси. Этот газовый поток предваритель- р 5но разбавляют атмосферным воздухомдо концентрации СН= 2,5 и подают вкачестве дутья в топочное устройство-шахтной котельной. После прекращенияподачи в колонку исходной метановоз. -душной смеси производят десорбцию газовой фракции иэ сорбента путем снижения вакуум-насосом остаточного давленйя в колонке до Р а 500 мм рт.ст.-с получением обогащенного метаном газового потока (концентрация СН= 42)0,12 м на 1 м исходной метановозадушной смеси,. Затем этот газовый поток подают в качестве топлива дляшахтной котельной.. П р и м е .р 2. Метановоэдушнуюсмесь (концентрацня СНн25) подают от,вакуумнасосной службы дегазации в течение 1 мин под давлениемДР е 0,5 кг/см в колонку, заполненную сорбентом - активньи углем марки Аг; При этом в результате преимушественной адсорбции на сорбентеметановой фракции на выходе иэ колонки получают обедненный по метану газовый поток (концентрация СН = 9) вколичестве 0,3 м на 1 м исходнойметановоздушной смеси, Этот газовыйпоток предварительно разбавляют атмосферным воздухом до концентрацииСН = 2,5 и подают в качестве дутьяв топочное устройство шахтной котельной, После прекращения подачи в колонку исходной метановоэдушной смесипроизводят десорбцию газовой фракции,из сорбента путем снижения вакуум-,насосом остаточного давления в колонке до Р й 100 мм рт,ст, с получениемобогащенного метаном газового потока(концентрация СН = 32) в количестве 0,7 м на 1 м исходной метановоздушной смеси. Затем этот газовыйпоток подают в качестве топлива дляшахтной котельной. Формула изобретенияСпособ подготовки к сжиганию метановоздушной смеси путем обогащенияее метаном, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью экономии природного газа, метановоздушную смесь контактируют с активированным уулем,под давлением 0,5-5,0 кгс/см , с последующим выделением обогащенной пометану газовой фракции посредствомснижения давления над адсорбентом доостаточного давления 0,1-0,7 кгс/смИсточники информации,принятые во внимание при экспеРтизе1. Морев А,М. и Сахаров Н.С. Дегазация угольных шахт и использованиеметана. М., 1964, с. 63-73.2, Айруни А,Т. и Слепцов Е.И.Исследование коптируемого метана наугольных шахтах за рубежом . М., 1974,с, 31-48.3. Отчет ДПИ по теме 74-37 Исследование вопроса о возможности использования метановоздушньп,.смесей ссодержаниеМ метана менее 30, Донецк, 1971, с, 3-32,