Саморегенеративное интегрированное устройство для синергетического окисления газа низкой концентрации и вентиляционного газа в угольной шахте



Саморегенеративное интегрированное устройство для синергетического окисления газа низкой концентрации и вентиляционного газа в угольной шахте
Саморегенеративное интегрированное устройство для синергетического окисления газа низкой концентрации и вентиляционного газа в угольной шахте
Саморегенеративное интегрированное устройство для синергетического окисления газа низкой концентрации и вентиляционного газа в угольной шахте

 


Владельцы патента RU 2613378:

ЧАЙНА ЮНИВЕРСИТИ ОФ МАЙНИНГ ЭНД ТЕКНОЛОДЖИ (CN)

Изобретение относится к области энергосбережения в технологии безопасности в угольных шахтах. Техническим результатом является обеспечение высокой эффективности энергосбережения и сокращения выбросов газовых смесей в атмосферу. Предложено саморегенеративное комплексное устройство для синергетического окисления низкоконцентрированного газа и вентиляционного газа в угольной шахте. Комплексное устройство содержит металлическую оболочку (5) и окислительный слой (13) из керамики в виде сот, который расположен внутри металлической оболочки (5) и разделен на регенеративную секцию (40) и секцию (41) окисления посредством теплообменной камеры (14). Первая полость между регенеративной секцией (40) и внутренней стенкой металлической оболочки (5) разделена на первую впускную камеру (6) и выпускную камеру (8) посредством впускной разделительной перегородки (7), вторая полость между секцией (41) окисления и внутренней стенкой металлической оболочки (5) разделена на вторую впускную камеру (22) и смесительную камеру (20) разделительной перегородкой (21) для усреднения газа, и множество газораспылительных форсунок (28), расположенных на разделительной перегородке (21) для усреднения газа. Внутренний теплообменник (35) расположен внутри камеры (14) теплообмена, а впуск (16) теплообменника и выпуск (15) теплообменника внутреннего теплообменника (35) соединены соответственно с барабаном (18) котла. Первая впускная камера (6) соединена с впуском (1) вентиляционного газа через регулирующий клапан (38) пропорционального действия, вторая впускная камера (22) соединена с впуском (31) для извлечения низкоконцентрированного газа через смеситель (33) пропорционального действия, и регулирующий клапан (38) пропорционального действия соединен со смесителем (33) пропорционального действия посредством соединительного трубопровода (36). Два конца трубы (9) предварительного нагрева впускаемого газа на окислительном слое (13) из керамики в виде сот соответственно сообщаются с первой впускной камерой (6) и смесительной камерой (20). 4 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Область техники

Настоящее изобретение относится к саморегенерирующемуся интегрированному устройству для синергетического окисления газа низкой концентрации и вентиляционного газа в угольной шахте, которое относится к горному оборудованию для синергетического окисления на основе аккумулирования тепла и принципа регенерации и используется для извлечения низкоконцентрированного газа и вентиляционного газа в угольных шахтах. Настоящее изобретение относится к области энергосбережения и снижения количества выбросов, технологии безопасности и техники в угольных шахтах.

Уровень техники

Китай имеет богатые ресурсы шахтного газа (пласты угольного газа) и залежи газовых ресурсов (пластов угольного газа) в пределах 2000 м под землей, составляющие около 30~35 триллионов м3. Эффективная добыча и использование угольных и газовых ресурсов становятся все более важными в развитии национальной экономики Китая. Шахтный газ является чистым, эффективным и невозобновляемым источником энергии, с высокой теплотворной способностью, такой как 33,5~36,8 МДж/м3. Теплотворность 1 м3 газа эквивалентна теплотворности 1,3 кг стандартного угля. Кроме того, в процессе использования шахтного газа не образуется никаких вредных веществ, таких как окислы азота, сульфиды и т.д. Более 50% угольных пластов в Китае являются угольными пластами с высоким содержанием газа. В 2009 году общий объем шахтного газовыделения производимого в угольных шахтах Китая превысил 15 млрд м3. Однако почти 2/3 шахтного газа выбрасывается в атмосферу в результате вентиляции, что является серьезной тратой ценного энергетического ресурса и вызывает загрязнение атмосферы. Кроме того, поскольку парниковый эффект шахтного газа (пласта угольного газа) в 21 раз превышает эффект двуокиси углерода, результирующее повреждения озонового слоя шахтным газом в 7 раз больше повреждения, производимого CO2. В настоящее время, на международном рынке технологий связывания углерода, сокращение выбросов углерода может быть продано за 85 юаней за тонну. За счет сокращения выбросов и утилизации 15 млрд. м3 газа может быть получен доход 17 млрд. юаней. Следовательно, за счет использования шахтного газа (в том числе, вентиляционного газа) в качестве ресурса могут быть получены не только прямые экономические выгоды за счет использования газа, но также можно получить хорошие результаты в отношении энергосбережения и сокращения выбросов.

В настоящее время низкоконцентрированный газ, извлекаемый из угольных шахт, в основном, используется для производства электроэнергии на электростанциях с двигателями внутреннего сгорания, но концентрация газа, как правило, должна быть не ниже 6%; в то время как низкоконцентрированный газ, извлекаемый из угольных шахт, имеющий концентрацию 1~6%, выбрасывается непосредственно. Доступные промышленные технологии обработки вентиляционного газа в угольной шахте включают технологии противоточного термического окисления и каталитического противоточного окисления. Однако на практике доказано, что рассеивание тепла, возникающего на поверхности и реакция окисления на окислительном слое могут поддерживаться стабильными за счет тепловыделяющей части реакции окисления газа, только если концентрация вентиляционного газа выше 0,5%. Кроме того, технологии противоточного термического окисления и каталитического противоточного окисления, применяемые для обработки вентиляционного газа используют принцип окисления с сохранением тепла в режиме "возвратно-поступательного потока". При возвратно-поступательном движении газового потока в устройстве окисления, температурное поле в устройстве всегда находится в состоянии колебаний, следовательно, с одной стороны, параметры пара устройства теплоотвода будут колебаться и оказывать серьезное влияние на безопасную эксплуатацию паровой турбины, а с другой стороны, колебания температурного поля в режиме возвратно-поступательного потока всегда попеременно приводят регенератор в нагретое и холодное состояние, что также оказывает серьезное влияние на механическую прочность и срок службы регенератора.

Содержание изобретения

Целью настоящего изобретения является преодоление недостатков в известном уровне техники, и представление комплексного устройства для реализации синергетического окисления низкоконцентрированного газа и вентиляционного газа в угольной шахте, в котором используются передовые принципы, простое и надежное оборудование, компактная и разумная конструкция, и которое позволит достичь высокого эффекта энергосбережения и сокращения выбросов.

Для достижения указанной выше цели настоящее изобретение использует следующую техническую схему.

Настоящее изобретение раскрывает саморегенеративное комплексное устройство для синергетического окисления низкоконцентрированного газа и вентиляционного газа в угольной шахте, содержащее металлическую оболочку, в которой теплоизолирующий слой расположен на наружной стенке металлической оболочки, окислительный слой из керамики в виде сот расположен в металлической оболочке и разделен на регенеративную секцию и секцию окисления теплообменной камерой, первая полость образована между регенеративной секцией и внутренней стенкой металлической оболочки, вторая полость образована между секцией окисления и внутренней стенкой металлической оболочки, первая полость разделена на первую камеру впуска газа и выпускную камеру посредством впускной разделительной перегородки, а вторая полость разделена на вторую камеру впуска газа и смесительную камеру разделительной перегородкой для усреднения состава газа, на разделительной перегородке установлено множество распылительных форсунок для усреднения состава газа; внутренний теплообменник расположен в теплообменной камере и имеет впуск теплообменника и выпуск теплообменника, а впуск теплообменника и выпуск теплообменника соединены, соответственно, с барабаном котла; на барабане котла расположены отверстия для впуска воды и выпуска пара, первая камера впуска газа имеет первое отверстие для впуска газа, и первое отверстие для впуска газа соединено с регулирующим клапаном пропорционального действия через первый соединительный фланец; вторая камера впуска газа имеет второе отверстие для впуска газа, и оно соединено со смесителем пропорционального действия через четвертый соединительный фланец, отверстие для впуска вентиляционного газа соединено с регулирующим клапаном пропорционального действия через второй соединительный фланец, отверстие для впуска низкоконцентрированного газа соединено со смесителем пропорционального действия через шестой фланец, один конец соединительного трубопровода соединен с регулирующим клапаном пропорционального действия через третий фланец, а другой конец соединительного трубопровода соединен со смесителем пропорционального действия через пятый фланец; выпускная камера имеет выхлопное отверстие, выпускной трубопровод соединен с выпуском через седьмой фланец, впуск высокотемпературного выхлопного газа расположен во второй камере впуска газа с клапаном высокотемпературного выхлопного газа, установленным на впуске высокотемпературного выхлопного газа, клапан высокотемпературного выхлопного газа соединен с пусковой горелкой, а вентилятор пусковой горелки и пусковой эжекторный топливный насос установлены на пусковой горелке; множество труб предварительного нагрева впускаемого газа труб расположен на окислительном слое из керамики в виде сот, один конец трубы предварительного нагрева газа проходит через разделительную перегородку впуска газа и сообщается с первой камерой впуска газа, а другой конец трубы предварительного нагрева газа сообщается со смесительной камерой.

Кроме того, в настоящем изобретении трубы предварительного нагрева впускаемого газа расположены в шахматном порядке.

Кроме того, в настоящем изобретении количество газовых распылительных форсунок равно количеству труб предварительного нагрева впускаемого газа, а положение установки газораспылительных форсунок на разделительной перегородке для усреднения состава газа находятся в точном соответствии с положениями установки труб предварительного нагрева впускаемого газа на окислительном слое из керамики в виде сот.

Кроме того, в настоящем изобретении материал окислительного слоя из керамики в виде сот представляет собой оксид алюминия, карбид кремния, диоксид циркония, прагуит или кордиерит; ячейки из керамики в виде сот имеют квадратную, прямоугольную, ортогексагональную, круглую или треугольную форму.

Кроме того, в настоящем изобретении внутренний теплообменник имеет конструкцию трубчатого змеевика.

Преимущества:

1) Вентиляционный газ предварительно нагревается за счет регенерации, а затем вводится в смесительную камеру, смешивается с экстрагированным низкоконцентрированным газом, распыляемым газораспылительными форсунками, а затем газовая смесь вводится в окислительный слой из керамики в виде сот; таким образом, вентиляционный газ и извлекаемый низкоконцентрированный газ окисляются синергетически и совместно.

2) При расположении регенеративной секции в окислительном слое из керамики в виде сот существенно улучшается регенерация тепла, и тепло также может быть использовано для газосодержащего нагрева газа в трубе предварительного нагрева впускаемого газа; таким образом, устройство может работать в саморегенеративном режиме.

3) В устройстве используется режим регенеративного окисления, в котором поток газа направлен в одну сторону, что эффективно предотвращает непрерывные колебания температурного поля в устройстве окисления и неустойчивую работу, присущую режиму обычного возвратно-поступательного потока, и эффективно предотвращает повреждение окислительного слоя из керамики в виде сот, вызываемое тепловыми напряжениями, возникающими вследствие циклического изменения температуры, вызываемого возвратно-поступательным потоком;

4) Во внутреннем теплообменнике используют множество элементов малой мощности, которые расположены совместно в камере теплообмена для теплоотвода; такое расположение выгодно для центрального управления, замены внутреннего теплообменника и обеспечения стабильности параметров пара.

5) Поскольку трубы предварительного нагрева впускаемого газа расположены в шахматном порядке в окислительном слое из керамики в виде сот, эффект регенерации гарантирован и структура получается компактной и разумной.

6) Для запуска устройства используют внешнюю пусковую горелку и окислительный слой из керамики в виде сот предварительно нагревают высокотемпературным выхлопным газом, производимым пусковой горелкой в процессе запуска; таким образом, запуск и эксплуатация являются простыми и удобными, а обслуживание и управление системой запуска легкими.

Описание чертежей

Фиг. 1 представляет собой вид спереди в разрезе конструкции по настоящему изобретению.

Фиг. 2 - Разрез А-А конструкции, показанной на Фиг. 1.

Фиг. 3 - Разрез В-В конструкции, показанной на Фиг. 1.

Фиг. 4 - Разрез С-С конструкции, показанной на Фиг. 1.

Позиции на фигурах:

1 - впуск вентиляционного газа,

2 - первый соединительный фланец,

3 - первый впуск газа,

4 - теплоизолирующий слой,

5 - металлическая оболочка,

6 - первая камера впуска газа,

7 - разделительная перегородка,

8 - выпускная камера,

9 - труба предварительного нагрева впускаемого газа,

10 - седьмой соединительный фланец,

11 - выпускной трубопровод,

12 - выхлопное отверстие,

13 - окислительный слой из керамики в виде сот,

14 - теплообменная камера,

15 - выпуск теплообменника,

16 - впуск теплообменника,

17 - выпуск пара,

18 - барабан котла,

19 - впуск водоснабжения,

20 - смесительная камера,

21 - перегородка для усреднения газа,

22 - вторая камера впуска газа,

23 - впуск высокотемпературного выхлопного газа,

24 - вентилятор пусковой горелки,

25 - пусковой эжекторный топливный насос,

26 - пусковая горелка,

27 - клапан высокотемпературного выхлопного газа,

28 - газораспылительная форсунка,

29 - впуск газа,

30 - четвертый соединительный фланец,

31 - впуск низкоконцентрированного газа,

32 - шестой соединительный фланец,

33 - смеситель пропорционального действия,

34 - пятый соединительный фланец,

35 - внутренний теплообменник,

36 - соединительный трубопровод,

37 - третий соединительный фланец,

38 - регулирующий клапан пропорционального действия,

39 - второй соединительный фланец,

40 - регенеративная секция,

41 - секция окисления.

Подробное описание вариантов осуществления

Ниже настоящее изобретение будет описано более подробно в конкретном варианте осуществления, со ссылкой на прилагаемые чертежи.

Как показано на Фиг. 1-4, саморегенеративное комплексное устройство для синергетического окисления низкоконцентрированного газа и вентиляционного газа в угольной шахте, раскрытое в настоящем изобретении, содержит металлическую оболочку 5 с теплоизолирующим слоем 4, расположенным на наружной стенке металлической оболочки 5, и окислительный слой 13 из керамики в виде сот, расположенный в металлической оболочке 5. Материалом окислительного слоя 13 из керамики в виде сот может быть оксид алюминия (Al2O3), карбид кремния (SiC), диоксид циркония (ZrO2), прагуит или кордиерит; ячейки окислительного слоя 13 из керамики в виде сот могут иметь квадратную, прямоугольную, ортогексагональную, круглую или треугольную форму. Окислительный слой 13 из керамики в виде сот разделен на регенеративную секцию 40 и секцию 41 окисления через камеру 14 теплообмена, первая полость образована между регенеративной секцией 40 и внутренней стенкой металлической оболочки 5, вторая полость образована между секцией 41 окисления и внутренней стенкой металлической оболочки 5, первая полость разделена на первую камеру 6 впуска газа и выпускную камеру 8 посредством впускной разделительной перегородки 7, вторая полость разделена на вторую камеру 22 впуска газа и смесительную камеру 20 посредством разделительной перегородки 21 для усреднения газа, и множество газораспылительных форсунок 28, расположенных на разделительной перегородке 21 для усреднения газа. Внутренний теплообменник 35 расположен в камере 14 теплообмена, внутренний теплообменник 35 имеет конструкцию трубчатого змеевика, впуск 16 теплообменника и выпуск 15 теплообменника расположены на двух концах внутреннего теплообменника 35, и впуск 16 теплообменника и выпуск 15 теплообменника соединены с барабаном 18 котла соответственно; впуск 19 водоснабжения и выпуск 17 пара расположены на барабане 18 котла. Первая камера 6 впуска газа имеет первый впуск 3 газа, который соединен с регулирующим клапаном 38 пропорционального действия через первый соединительный фланец 2; вторая камера 22 впуска газа имеет второй впуск 29 газа, который соединен со смесителем 33 пропорционального действия через четвертый соединительный фланец 30; вентиляционное отверстие 1 газа соединено с клапаном 38 пропорционального действия через второй соединительный фланец 39; впуск 31 извлекаемого низкоконцентрированного газа соединен со смесителем 33 пропорционального действия через шестой фланец 32; один конец соединительного трубопровода 36 соединен с регулирующим клапаном 38 пропорционального действия через третий фланец 37, а другой конец соединительного трубопровода 36 соединен со смесителем 33 пропорционального действия через пятый фланец 34; выпускная камера 8 имеет выпуск 12, выпускной трубопровод 11 соединен с выпуском 12 через седьмой фланец 10; вторая камера 22 впуска газа имеет впуск 23 высокотемпературного выхлопного газа и клапан 27 высокотемпературного выхлопного газа, расположенный на впуске 23 высокотемпературного выхлопного газа и соединенный с пусковой горелкой 26, вентилятор 24 пусковой горелки и пусковой эжекторный топливный насос 25 установлены на пусковой горелке 26. Множество труб 9 предварительного нагрева впускаемого газа расположено на окислительном слое 13 из керамики в виде сот, один конец трубы предварительного нагрева впускаемого газа 9 проходит через разделительную перегородку 7 впуска газа и соединен с первой камерой 6 впуска газа, а другой конец трубы 9 предварительного нагрева впускаемого газа соединен со смесительной камерой 20. В этом варианте осуществления трубы 9 предварительного нагрева впускаемого газа расположены в шахматном порядке, т.е. любые два горизонтальных ряда труб 9 предварительного нагрева газа смещены относительно друг друга в поперечном направлении, а любые два вертикальных ряда труб 9 предварительного нагрева газа смещены относительно друг друга в продольном направлении; количество газораспылительных форсунок 28 равно количеству труб 9 предварительного нагрева газа, а положение установки газораспылительных форсунок 28 на разделительной перегородке для усреднения газа 21 точно соответствует положению установки труб 9 предварительного нагрева газа на окислительном слое 13 из керамики в виде сот.

Процесс работы устройства, приведенного в настоящем изобретении, заключается в следующем: запускают пусковую горелку 26, вентилятор 24 пусковой горелки и эжекторный топливный насос 25 для подачи воздуха и топлива соответственно, в пусковую горелку 26, где воздух и топливо смешиваются друг с другом и воспламеняются; высокотемпературные выхлопные газы, образующиеся при сгорании, последовательно проходят через клапан 27 высокотемпературного выхлопного газа, вторую камеру впуска газа, газораспылительные форсунки 28 и в смесительную камеру 20 и входят в трубы 9 предварительного нагрева газа; тепло передается из труб 9 предварительного нагрева газа в окислительный слой 13 из керамики в виде сот, и окислительный слой 13 из керамики в виде сот нагревается до температуры около 1000°C, затем пусковая горелка 26 выключается; вентиляционный газ и извлеченный низкоконцентрированный газ входят в систему через впуск 1 вентиляционного газа, и впуск 31 извлеченного низкоконцентрированного газа соответственно; степень открытия регулирующего клапана 38 пропорционального действия регулируется в соответствии с концентрацией вентиляционного газа для контроля соотношения потока вентиляционного газа на первом впуске 3 газа и в соединительном трубопроводе 36; в то же время степень открытия смесителя 33 пропорционального действия регулируется в соответствии с концентрацией извлеченного низкоконцентрированного газа; смеситель 33 пропорционального действия используется для смешивания вентиляционного газа с извлеченным низкоконцентрированным газом в определенном соотношении, чтобы увеличить концентрацию газа в газовой смеси и повысить стабильность работы окислительного устройства и экономическую эффективность утилизации тепла; вентиляционный газ в первой камере 6 впуска газа смешивается с извлеченным низкоконцентрированным газом, распыленным газораспылительными форсунками 28 в смесительную камеру 20 после того, как он предварительно нагревается в трубе 9 предварительного нагрева газа, и газовая смесь поступает в секцию 41 окисления окислительного слоя 13 из керамики в виде сот для осуществления реакции регенеративного окисления; высокотемпературный выхлопной газ, образованный в ходе реакции регенеративного окисления, проходит через внутренний теплообменник 35 сначала для теплоотвода, а затем поступает в регенеративную секцию 40 окислительного слоя 13 из керамики в виде сот для дальнейшей регенерации тепла; наконец, выхлопной газ с пониженной температурой выпускается из выпускной камеры 8 через выпуск 12 и выпускной трубопровод 11.

Процесс теплоотвода во внутреннем теплообменнике 35 проходит следующим образом: сначала циркулирующую воду для теплоотвода подают через впуск 19 воды в барабан 18 котла; за счет разницы плотностей пара и циркулирующей воды, циркулирующая вода поступает во внутренний теплообменник 35 через впуск 16 теплообменника для теплоотвода; далее циркулирующая вода поступает в барабан через выпуск 15 теплообменника для разделения пара и воды и полученный пар выпускается через выпуск 17 пара к пункту утилизации тепла.

Хотя настоящее изобретение было проиллюстрировано и описано со ссылкой на некоторые предпочтительные варианты осуществления, настоящее изобретение ими не ограничивается. Специалистам в данной области техники должно быть понятно, что различные изменения и модификации могут быть произведены без отступления от сущности и объема настоящего изобретения. Все такие вариации и модификации будут считаться относящимися к защищенному объему настоящего изобретения.

1. Саморегенеративное интегрированное устройство для синергетического окисления низкоконцентрированного газа и вентиляционного газа в угольной шахте,

характеризующееся тем, что оно содержит

металлическую оболочку (5) с теплоизолирующим слоем (4), расположенным на наружной стенке металлической оболочки (5), и

окислительный слой (13) из керамики в виде сот, расположенный в металлической оболочке (5) и разделенный на регенеративную секцию (40) и секцию (41) окисления теплообменной камерой (14),

первая полость образована между регенеративной секцией (40) и внутренней стенкой металлической оболочки (5),

вторая полость образована между секцией (41) окисления и внутренней стенкой металлической оболочки (5),

причем первая полость разделена на первую камеру (6) впуска газа и выпускную камеру (8) посредством впускной разделительной перегородки (7),

вторая полость разделена на вторую камеру (22) впуска газа и смесительную камеру (20) посредством разделительной перегородки (21) для усреднения газа, и

множество газораспылительных форсунок (28) расположено на разделительной перегородке (21) для усреднения газа;

внутренний теплообменник (35) расположен в теплообменной камере (14) и имеет впуск (16) теплообменника и выпуск (15) теплообменника,

причем впуск (16) теплообменника и выпуск (15) теплообменника соединены с барабаном (18) котла соответственно,

впуск (19) водоснабжения и выпуск (17) пара расположены на барабане (18) котла,

первая камера (6) впуска газа имеет первый впуск (3) газа, который соединен с регулирующим клапаном (38) пропорционального действия через первый соединительный фланец (2);

вторая камера (22) впуска газа имеет второй впуск (29) газа, который соединен со смесителем (33) пропорционального действия через четвертый соединительный фланец (30);

впуск (1) вентиляционного газа соединен с регулирующим клапаном (38) пропорционального действия через второй соединительный фланец (39);

впуск (31) извлеченного низкоконцентрированного газа соединен со смесителем (33) пропорционального действия через шестой фланец (32);

один конец соединительного трубопровода (36) соединен с регулирующим клапаном (38) пропорционального действия через третий фланец (37), а

другой конец соединительного трубопровода (36) соединен со смесителем (33) пропорционального действия через пятый фланец (34);

выпускная камера (8) имеет выпуск (12) и выпускной трубопровод (11), соединенный с выпуском (12) через седьмой фланец (10);

впуск (23) высокотемпературного выхлопного газа расположен во второй камере (22) впуска газа,

клапан (27) высокотемпературного выхлопного газа установлен на впуске (23) высокотемпературного выхлопного газа и соединен с пусковой горелкой (26),

вентилятор (24) пусковой горелки и пусковой эжекторный топливный насос (25) установлены на пусковой горелке (26);

множество труб (9) предварительного нагрева впускаемого газа расположено на окислительном слое (13) из керамики в виде сот,

один конец трубы (9) предварительного нагрева газа проходит через впускную разделительную перегородку (7) и соединен с первой камерой (6) впуска газа, а

другой конец трубы (9) предварительного нагрева впускаемого газа соединен со смесительной камерой (20).

2. Саморегенеративное интегрированное комплексное устройство для синергетического окисления низкоконцентрированного газа и вентиляционного газа в угольной шахте по п. 1, характеризующееся тем, что трубы (9) предварительного нагрева газа расположены в шахматном порядке.

3. Саморегенеративное интегрированное комплексное устройство для синергетического окисления низкоконцентрированного газа и вентиляционного газа в угольной шахте по п. 1 или 2, характеризующееся тем, что

количество газораспылительных форсунок (28) равно количеству труб (9) предварительного нагрева газа, и

положения установки газораспылительных форсунок (28) на разделительной перегородке (21) для усреднения газа точно соответствуют положениям установки труб (9) предварительного нагрева газа на окислительном слое (13) из керамики в виде сот.

4. Саморегенеративное интегрированное комплексное устройство для синергетического окисления низкоконцентрированного газа и вентиляционного газа в угольной шахте по п. 1, характеризующееся тем, что

материал окислительного слоя (13) из керамики в виде сот представляет собой оксид алюминия, карбид кремния, диоксид циркония, прагит или кордиерит;

ячейки окислительного слоя (13) из керамики в виде сот имеют квадратную, прямоугольную, ортогексагональную, круглую или треугольную форму.

5. Саморегенеративное интегрированное комплексное устройство для синергетического окисления низкоконцентрированного газа и вентиляционного газа в угольной шахте по п. 1, характеризующееся тем, что внутренний теплообменник (35) имеет конструкцию трубчатого змеевика.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к горному делу. Предложен способ прогноза метанового баланса очистной выработки, включающий определение метаноносности угольного пласта, измерение интенсивности метановыделения в призабойное пространство лавы из отрабатываемого пласта и выработанного пространства.

Изобретение относится к горному делу и может быть применено для дегазации угольных пластов. Способ включает сооружение взрывной скважины в угольном слое и выполнение операции резки слоя угля струей воды под давлением во взрывной скважине с интервалом, так, что ведущая канавка слоя образуется в угольном массиве вокруг взрывного пробуренного отверстия; подачу взрывной стальной трубы с закрытой пробкой верхней частью во взрывную скважину, образование множества воздушных выпусков на передней части взрывной стальной трубы и герметизация участка внутри проема отверстия скважины на 8-10 м, так, чтобы образовать цементную пробку; и соединение взрывной стальной трубы со станцией высокого давления воздуха через трубопровод на обнаженном конце стальной взрывной трубы и открывание клапана, устроенного на трубопроводе для инжектирования газа под высоким давлением.

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к подземной угледобыче, и предназначено для предварительной дегазации зоны повышенного горного давления со стороны погашенной лавы при отработке свиты пластов с прочной и слабопроницаемой кровлей/почвой и выработанного пространства.
Предложенное изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для дегазации угольных пластов. Техническим результатом изобретения является обеспечение создания равномерной сети трещин для повышения эффективности газоотдачи пласта.
Изобретение относится к горному делу, преимущественно к угольной промышленности. Предложен способ дегазации угленосной толщи, включающий оконтуривание участка угольного пласта подготовительными выработками и его отработку очистным забоем, определение метанообильности участка из сближенных пластов угля в зонах разгрузки, проведение скважин на сближенные пласты, измерение интенсивности метановыделения из скважин и установление удаленности от линии очистного забоя зон начального и максимального метановыделения из сближенных пластов и параметры заложения скважин.

Изобретение относится к подземной разработке месторождений полезных ископаемых, склонных к внезапным выбросам угля и газа, и в частности к скважинной разработке угольных месторождений.
Изобретение относится к горному делу, в частности к угольной промышленности, и может быть использовано для рекомендаций по повышению содержания метана в каптируемых газовоздушных смесях, пригодных для утилизации.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для разработки мощных пологих пластов угля. Способ разработки мощных пологих угольных пластов включает подготовку выемочного столба, монтаж механизированного комплекса, подрезку нижнего слоя пласта очистным комбайном, разрушение подкровельной толщи тонкими гидравлическими струями, выпуск горной массы на подзавальный конвейер.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть применено для извлечения метана из угольного пласта. Способ включает вскрытие угольного пласта скважиной с поверхности, обсадку ее трубами, тампонаж затрубного пространства, перфорацию обсадной колонны, гидрорасчленение пласта, выдержку рабочей жидкости в пласте и оттеснение ее из фильтрующих трещин в дальнюю зону пласта, извлечение метана в режиме самоистечения до истощения скважины.

Изобретение относится к угольной промышленности и может быть использовано при подготовке шахтного метана к утилизации различными потребителями. Техническим результатом является повышение эффективности работы установки подготовки шахтного метана к утилизации, путем обеспечения возможности предварительного разделения утилизируемых каптируемых метановоздушных смесей, и повышение безопасности работы установки.

Изобретение может быть использовано на предприятиях цветной металлургии. Для получения серы из отходящих металлургических газов, содержащих оксид серы (IV) SO2 и кислород О2, восстанавливают SO2 газом, содержащим монооксид углерода СО и водород Н2, в полом реакторе при температуре 1100-1350°С.

Изобретение относится к области нанотехнологий и нанохимии, а точнее к цитратам металлов, и может быть использовано в парфюмерной, пищевой промышленности, в медицине, в сельском хозяйстве, в биологии и в других областях науки, промышленности и экологии.

Группа изобретений относится к области биохимии. Предложен способ снижения количества CO2 в потоке газообразных веществ, а также аппарат для удаления CO2 из потока газообразных веществ.

Изобретение относится к устройству и способу обработки окислительным разложением опасного газа. Устройство содержит проточный канал, по которому протекает подлежащий обработке газ, плазмогенерирующий блок, включающий в себя первый электрод, второй электрод, диэлектрический материал, которые расположены внутри проточного канала, и блок источника питания для подачи питания переменного тока с выходной частотой 0,5 кГц или выше, при этом между первым электродом и вторым электродом с помощью блока источника питания прикладывается напряжение, чтобы вызвать появление электрического разряда, за счет чего генерируется плазма, и каталитическую среду, которая предусмотрена в том положении, где находится плазма, генерируемая плазмогенерирующим блоком внутри проточного канала, предназначена для ускорения реакции с подлежащим обработке газом и имеет металлические каталитические частицы, находящиеся на неорганическом веществе.

Изобретение может быть использовано в медицине, фармакологии, сельском хозяйстве, в производстве фильтрующих материалов. Композиция, обладающая антимикробным и антитоксическим действием, содержит бинарную смесь коллоидного раствора наноструктурных частиц серебра с размером частиц 2-100 нм и ионов серебра, стабилизатор и растворитель.

Изобретение относится к области электрически обогреваемых сотовых тел. Электрическое подключение нескольких слоев (1, 2, 3, 4) листового металла сотового тела (14) к соединительному штырю (12).

Изобретение относится к катализатору для очистки отработавших газов, выпускаемых из двигателя внутреннего сгорания. Катализатор включает основной материал со множеством внутренних поверхностей стенок, сформированных множеством сквозных отверстий.
Группа изобретений относится к химической промышленности. Осуществляют каталитическое окисление NH3 кислородом в реакторе с получением технологического газа, содержащего NOx.

Изобретение относится к катализатору на носителе, предназначенному для селективного окисления соединений серы в остаточном газе от процесса Клауса или в потоках с эквивалентным содержанием элементарной серы или диоксида серы (SO2).

Изобретение относится к сложному оксиду, содержащему оксид церия, оксид редкоземельного металла, отличного от церия, по меньшей мере один оксид, выбранный из оксида алюминия и оксида циркония; и оксид кремния, при этом редкоземельный металл, отличный от церия, выбран из иттрия, лантана, празеодима, неодима, самария, европия, гадолиния, тербия, диспрозия, гольмия, эрбия, тулия, иттербия, лютеция и смесей двух или более из них, церий и упомянутые другие элементы, отличные от церия, и кремний присутствуют в массовом соотношении от 85:15 до 99:1, в пересчете на оксиды; содержание кремния составляет 1-20 частей по массе, в пересчете на SiO2, на суммарные 100 частей по массе упомянутых других элементов, отличных от кремния, в пересчете на оксиды, и характеризующийся тем, что при проведении измерения температурно-программированного восстановления (TPR) в атмосфере 10% водорода - 90% аргона при температуре 50-900°C при скорости повышения температуры 10°C/мин с последующей окислительной обработкой при температуре 500°C в течение 0,5 часа, после чего измерение температурно-программированного восстановления проводится снова, его вычисленная степень восстановления при температуре 400°C и ниже составляет по меньшей мере 2,0%, после трехкратного повторения упомянутых измерений температурно-программированного восстановления и окислительной обработки его удельная поверхность по методу BET составляет по меньшей мере 30 м2/г, причем скорость восстановления вычисляют согласно следующему уравнению: степень восстановления (%) = измеренное поглощение водорода образцом при температуре 400°C и ниже (мкмоль/г)/теоретическое поглощение водорода оксидом церия в образце (мкмоль/г) × 100.

Изобретение относится к каталитической композиции для уменьшения содержания NOx, содержащей: цеолитный материал, имеющий шабазитный каркас, который содержит кремний и алюминий, и имеющий соотношение диоксида кремния и оксида алюминия (SAR), составляющее от 10 до 25; внекаркасный металл-промотор (М), содержащийся в указанном цеолитном материале, и, по меньшей мере, 1% мас. церия в указанном цеолитном материале по отношению к суммарной массе цеолита, причем указанный церий присутствует в форме, выбранной из обменных ионов церия, мономерного оксида церия, олигомерного оксида церия и их сочетаний, при том условии, что указанный олигомерный оксид церия имеет размер частиц, составляющий менее чем 5 мкм, в которой внекаркасный металл-промотор выбран из группы, состоящей из меди, железа и их смесей, и присутствует в атомном соотношении металла-промотора и алюминия (М:Al), составляющем от 0,10 до 0,24 по отношению к каркасному алюминию. Изобретение также относится к каталитически активному пористому оксидному покрытию и к способу уменьшения содержания NOx в отработавшем газе. Технический результат заключается в повышении каталитической активности. 3 н. и 9 з.п. ф-лы, 2 ил., 5 пр.
Наверх