Устройство для извлечения метана Советский патент 1985 года по МПК E21F7/00 

Изобретение относится к области извлечения метана из рудничного газа и может найти применение в горной промышленности. Известно устройство для очистки газа, содержащее резервуар с поглотителями в виде тепловой трубы, которая имеет оболочку, фитиль, нагревательное устройство, коллектор-испаритель, причем в части трубы, противоположной нагреваемой, встроены патрубки для ввода и вывода газа. Труба частично заполнена поглотителем (рабочим телом) 1. Недостатками известного устройства являются сложность процесса разделения газовой смеси: требуется применение тепла, а также таких металлов как натрий, литий и титан. Кроме того, для разделения газовой смеси в промышленных условиях устройство непригодно. Известно также устройство для извлечения метэна, включаюш,ее корпус с газоподводящим и отводяш,ими патрубками, вакуумметр и регулятор уровня разряжения 2. Однако известное устройство предназначено для отделения метана от шлама и воды и не позволяет отделять метан от остальных компонентов рудничного газа, являюш,ихся балластом, что снижает теплотворную способность метана. Цель изобретения - повышение теплотворной способности каптируемого из горных выработок метана за счет отделения его от остальных компонентов рудничного газа. Указанная цель достигается тем, что в устройстве для извлечения метана, включающем корпус с газоподводящим и отводящими патрубками, корпус выполнен цилиндроконической формы и снабжен полупро ницаемой мембраной с перфорированными дисками, установленными по обе стороны мембраны, и поршнем со штоком, при этом патрубок, отводящий метан, снабжен клапаном и расположен перед полупроницаемой мембраной, .а патрубок, отводящий остальные компоненты рудничного газа, - после полупроницаемой мембраны. Кроме того, полупроницаемая мембрана выполнена из винилпирролидона и метилметакрилата, растворенных в ацетоне и диметилформамиде. На чертеже изображено устройство для извлечения метана, общий вид. Устройство состоит из цилиндроконического корпуса 1, конической части 2, патрубка 3 для ввода рудничного газа, клапана 4, патрубка 5 для отвода остальных компонентов рудникового газа, клапана 6 с патрубком 7 для отвода метана. Внутри корпуса имеется полупроницаемая мембрана 8, по сторонам которой установлены перфорированные диски 9, а также поршень 10 со щтоком fl. В торцовой части корпуса имеется сальниковая набивка 12. На линии, отходящей от патрубка для ввода рудничного газа, установлен вентиль 13. Эта линия соединяет корпус с ресивером 14, последний соединен с вакуум-насосом 15, а он - с фильтром 16, который посредством газопровода и гибкого щланга соединен с коллектором 17, соединенным со всасывающими патрубками 18, при помощи которых происходит отсос рудничного газа из горных выработок. Устройство для извлечения метана работает следующим образом. Всасывающие патрубки 18 устанавливают в щахтных выработках. Рудничный газ из щахтных выработок или из буровых скважин отсасывается и поступает через всасывающие патрубки в коллектор 17 и через подсоединенный гибкий щланг, который выводится на поверхность шахты, где подсоединяется к газопроводу. Из газопровода рудничный газ поступает в фильтр 16, в котором происходит очистка газа от пыли, после фильтра рудничный газ поступает через вакуум-насос 15 в ресивер 14, затем через открытый вентиль 13, через патрубок 3 и через клапан 4 рудничный газ поступает в корпус 1, где его под действием поршня 10 со щтоком 11 продавливают через мембрану 8. Поры мембраны позволяют пройти углекислому газу, азоту и кислороду, не задерживают метан, который, имея наибольшее ядерное расстояние в молекуле, не проходит через поры мембраны. По сторонам мембраны установлены перфорированные диски 9, которые плотно зажимают мембрану, чем и повышается прочность и устойчивость ее при работе. Чтобы при перемещении щтока не было утечки газа из корпуса, в торцовой части цилиндра имеется сальниковая набивка 12. Газы, которые проходят через мембрану, отводятся через коническую часть 2 и через патрубок 5. Для вывода метана из корпуса создается поршнем давление на метан, свободно открывающее клапан 6 для выхода метана через патрубок 7. Дальше метан может быть направлен по трубопроводу в газгольдер. Данное устройство позволяет экономически выгодно выделять метан в чистом виде. Метановыделение из угля в угольных щахтах увеличивается и в отдельных случаях достигает 200-300 м на 1 т добываемого угля. Суммарная теплотворная способность метана превышает 25% калорийности самого угля. Запасы метана в угольных пластах (в пересчете на условное топ31153085д

ЛИБО) занимают среди запасов горючих3,1-Юм метана). Кроме того, удаление

ископаемых второе место после угля (за годметана из рудничного газа обеспечивает

из угольных шахт СССР выделяетсябезопасность работающих в шахте.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ МЕТАНА, включающее корпус с газоподводящим и отводящими патрубками, отличающееся тем, что, с целью повыщения теплотворной способности каптируемого из горных выработок метана за счет Jff отделения его от остальных компонентов рудничного газа, корпус выполнен цилиндроконической формы и снабжен полупроницаемой мембраной с перфорированными дисками, установленными по обе стороны мембраны, и порщнем со щтоком, при этом патрубок, отводящий метан, снабжен клапаном и расположен перед полупроницаемой мембраной, а патрубок, отводящий ос тальные компоненты рудничного газа-после полупроницаемой мембраны. 2. Устройство по п. 1, .отличающееся тем, что полупроницаемая мембрана выполнена из винилпирролидона и метилметакрилата, растворенных в ацетоне и диметилформамиде. ё 7 /5 18