等比例变压吸附法富集低浓度煤层气的安全性分析-IngentaConnect.PDF

　 第37卷第5期 煤　 　 炭　 　 学　 　 报 Vol.37　 No.5　 　 2012年 5月 JOURNAL OF CHINA COAL SOCIETY May　 2012　 - - - 　 　 文章编号:0253 9993(2012)05 0804 06 等比例变压吸附法富集低浓度煤层气的安全性分析 李永玲,刘应书,杨　 雄,郭广栋,孟　 宇 (北京科技大学 机械工程学院,北京　 100083) 摘　 要:在Coward爆炸三角形的基础上分析研究了低浓度煤层气(CH 浓度低于30%)吸附富集 4 过程的安全性。 研究结果表明,如果采用常规的变压吸附方法,使用单一吸附剂富集低浓度煤层 气,在吸附过程中CH 浓度会进入爆炸极限,存在安全隐患。 基于安全性和可行性分析,提出了一 4 种安全的分离富集低浓度煤层气方法———等比例变压吸附法,采用活性炭和碳分子筛作为混合吸 附剂,通过调节混合吸附剂中AC/ CMS质量比,使低浓度煤层气中甲烷和氧气能按比例同时被吸 附,确保整个吸附富集过程中吸附器内、排放气以及解吸气中的甲烷和氧气浓度都处于安全范围 内,实现低浓度煤层气的安全有效吸附富集。 关键词:低浓度;煤层气;等比例变压吸附;混合吸附剂;安全性 中图分类号:P618．11　 　 　 文献标志码:A Safety analysis on low concentration coal bed methane enrichment process by proportion pressure swing adsorption LI Yong-ling,LIU Ying-shu,YANG Xiong,GUO Guang-dong,MENG Yu (School of Mechanical Engineering,University of Science and Technology Beijing,Beijing　 100083,China) Abstract:The experimental study and safety analysis was carried out on low concentration coal bed methane enrich- ment based on thecowardexplosiontriangle.Theresultsshow thatthetraditionalPSAapproachbyusingsingleadsor- bent will probably make methane concentrationvery closetothe explosionlimit andresult in explosionrisk inthe ad- sorption process,when the methane concentration in coal bed isbelow30%.Based on pressure swing adsorption,Pro- portion PressureSwingAdsorption(PPSA),anew enrichmentmethodwithhighsafety,wassuggestedtoenrichthelow concentration coal bed gas.A mixture of active carbon(AC) and carbon molecular sieve(CMS)was employed as ad- sorbe