Способ подготовки к утилизации шахтного газа при дегазации

 

Изобретение относится к горному делу и предназначено для утилизации шахтного метана. Цель - повышение эффективности утилизации шахтного газа. Шахтный газ разделяют на два потока. Один поток направляют в смеситель для последующего обогащения чистым метаном. Второй поток направляют в кристаллизатор и получают гидрат метана. Из полученного гидрата в плавителе образуют чистый метан и направляют в смеситель. Полученную обогащенную смесь подают потребителю. Для повышения эффективности способа количество шахтного газа, направляемого в кристаллизатор, определяют из аналитического соотношения. В это соотношение входят общий объем метано-воздушной смеси, концентрация в ней метана, концентрация метана в обогащенной смеси и безразмерный параметр кристаллогидратного аппарата. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (5))5 E 21 P 7/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ASTOPCH05AY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И (ЛНРЦТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4479746 /24-03 (22) 12.09.88 (46) 23. 12.90. Бюл. Р 47 (71) Тематическая экспедиция Производственного объединения "Укруглегеология" (72) С,А.Ярунин, В.Ф.Елисеев и А.М.Брижанев (53) 622.8.831(088.8) (56) Шпирт М.Я. Беэотходная технология. Утилизация отходов добычи и переработки твердых горючих ископаемых. - М.:. Недра, 1986, с. 162.

Авторское свидетельство СССР

У 1270372, кл. Е 21 F 7/00, 1985, (54) СПОСОБ ПОДГОТОВКИ К УТИЛИЗАЦИИ

ШАХТНОГО ГАЗА ПРИ ДЕГАЗАЦИИ (57) Изобретение относится к горному делу и предназначено для утилизации

Изобретение относится к угольной промышленности и предназначено для

„тилизации попутно добываемого пихтного газа при дегазации угленосной толщи.

Целью изобретения является повьппение эффективности утилизации шахтного газа.

На чертеже приведена схема установки для осуществления способа.

Способ осуществляется следующим образом.

Коптированный шахтный газ, представляющий собой метановоздушную смесь, разделяют на два потока и подают к управляемым вентилям 1 и 3. Че„.SU„„1615393 А1

2 шахтного метана. Цель — повышение эффективности утилизации шахтного газа. Шахтный газ разделяют на два потока. Один поток направляют в смеситель для последующего обогащения чистым метаном. Второй поток направляют в кристаллизатор и получают гидрат метана. Из полученного гидрата в плавителе образуют чистый метан и направляют в смеситель. Полученную обогащенную смесь подают потребителю.

Дпя повьппения эффективности способа количество шахтного газа, направляемого в кристаллизатор, определяют из аналитического соотношения. В это соотношение входят общий объем метановоздушной смеси, концентрация в ней метана, концентрация метана в обогащенной смеси и безразмерный параметр кристаллогидратного аппарата. 1 ил, рез управляемый вентиль 1 газ подают в смеснтель 2, а через управляемый вентиль 3 газ подают в кристаллизатор @

4, где из него получают гидрат метана. Я,)

Полученный гидрат направляют в плави- СЯ тель 5, а газ, не перешедший в гидрат, направляют на свечу. В плавителе 5 из гидрата метана получают газообразный метан, который через регулятор 6 давления и управляемый вентиль 7 подают в смеситель. В смесителе происходит обогащение коптированного газа полученным метаном. Приготовленную смесь направляют потребителю. Для управления потоками газовых смесей в установке применяют аполитический блок — ре1б15393 гулятор 8 концентрации метана, который с помощью газоанализаторов 9 и 10 реулирует положение вентилей 1, 3 и 7. оличество газа, подводимого к крисаллизатору, определяют иэ следующего

1 оотнашения:

0(С 3-С)

0 — -- — — — --—

Ф (1)

f КС4С

С (К-1) +С—

100 де Q — дебит коптированного газа, мэ /ч

С вЂ” концентрация коптированного иихтного газа, /;

С < - концентрация метана в газовой 15

1, смеси, направляемой потребиt телю, 7;

К вЂ” безразмерное отношение количества метана, образовавшегося при разложении газогидрата 2р к количеству метана, направляемого для перевода в газогидратное состояние, отн.ед.

Способ осуществляют следующим абазом. 25

Шахтный газ от дегазационной установки производительностью 5000 м /ч и исходной концентрацией метана 207

rtopaþò в магистральный газопровод и

4атем его разделяют на два потока, причем один направляют в смеситель 2, а другой — в блок кристаплизатора 4 р ля образования гидрата метана. Велич(ину потока пихтного газа, направленого в блок кристаллиэатора 4, опрееляют по формуле (1), в которой с елью предотвращения кратковременного днижения концентрации метана в газо-! оздушной смеси, направляемой потретелю, ниже 307 при переходных про- 4р ессах, принимают значение С равным

57

5000(35-20)

I 0 8 35 20

20(0,8-1)+35- - — — -=100

45 2952,8 м /ч.

Непосредственно в смеситель поступ ает следующее количество газа: () =5000-2952,8=2047,2 м /ч.

В блоке кристаллизатора 4 из

2952,8 м /ч газовой смеси получена

295? 8 20

=- — -,— — 0 8: 150=3 15 м /ч

100 .гидрата метана.

Иэ блока кристаллизатора 4 гидрат

55 метана в количестве 3,15 м /ч подводнт в блок 5 плавления, где его разлагают на исходную воду и метан. Воду

10 возвращают в блок кристаллизатора 4 для образования гидрата, а метан подают в смеситель 2. После разложения 3,15 м /ч гидрата в смеситель ? подано

3,15 ° 150=4/2,5 м /ч метана концентрацией близкой к 100%.

В смесителе 3 производят смешивание двух газовых потоков 204 7,2 м /ч некондиционного шахгного газа и

472,5 м /ч метана, в результате чего к потребителю подано 2519,7 м /ч газавой смеси с концентрацией метана 357.

Управление технологическим процессом осуществляется таким образом, что в аналитический блок 8 от датчиков подаются. сигналы о величине параметров всего технологического процесса. Аналитический блок 8 формирует команды на управление регулируемыми вентилями 1, 3 и 7.

Формула изобретения

Способ подготовки к утилизации шахтного газа при дегазации, включающий получение метана путем перевода шахтного газа через газогидратное состояние, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности утилизации, через газогидратное состояние переводят часть потока шахтного газа, определяемую из выражения

УС -С)

Qt=

K-С G

С (К-1) +С

100 где Q. — общий дебит метановоздушной смеси, м /ч; — расход метановоздушной смеси, переводимой в газогидратное состояние, м /ч;

С вЂ” концентрация метана в метановоздушной смеси, направляемой потребителю, %;

С вЂ” концентрация метана в отбирае= мой из дегазационной системы газовой смеси, 7.;

К вЂ” безразмерное отношение количества метана, образовавшегося при разложении газогидрата к количеству метана, направляемого для перевода в газогидратнбе состояние, отн.ед., и полученным при разложении газогидрата метаном обогащают оставшуюся часть потока шахтного газа до кондиционной концентрации.

1615393

Составитель И.Федяева

Редактор А.Мотыпь Техред М.Ходанич Корректор М Шароши

Заказ 3972 Тираж 370 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент"., г. Ужгород, ул. Гагарина, 101