[实用新型]一种去除煤矿风流瓦斯的实验装置

说明书

本实用新型提出一种去除煤矿风流瓦斯的实验装置，包括反应室，所述的反应室内注入有甲烷氧化菌液，反应室的上部与进风管连通，进风管通至反应室的底部，进风管的出气端设有喷头，反应室的上部与出风管连通，出风管分别与回流管、排气管连通，回流管与进风管连通，反应室的上部与储液罐连通，反应室的底部与废液罐连通。本实用新型的优点：结构简单、成本低廉、操作简便，能够安全高效的实现对瓦斯内甲烷的降解过滤；喷头为多孔设计，减少大气泡，增加气体与菌液的接触，在反应室上部加设气体缓冲层，缓冲气体的溢出速度，保证甲烷充分降解；通过传感器和阀门能够实现对处理后瓦斯浓度的监测，保证排出的气体质量达标。

技术领域

本实用新型涉及煤矿瓦斯处理，特别是指一种去除煤矿风流瓦斯的实验装置。

背景技术

我国有世界上数量最多的井工煤矿，煤矿在生产中向大气排放大量的乏风，由于乏风中含有以甲烷（CH₄）为主的有害气体，甲烷不仅具有易燃、易爆的特性，而且会加剧温室效应，造成环境污染。因此，解决煤矿乏风中的甲烷无论是立足当前还是放眼未来，都具有重要意义。

20世纪以来，国内外学者开始研究利用微生物解决矿井瓦斯，即利用甲烷氧化菌把瓦斯（CH₄）降解成CO₂和H₂O。与传统技术相比，微生物技术无疑具有安全、高效的特点，理论已经实现，甲烷氧化菌已经能大量培养，但在应用技术上却进展缓慢，一个重要原因是能用于瓦斯降解的关键设备极少。因此，研制出一种安全、高效、结构简单、成本低廉、操作简便的风流甲烷降解装置则十分必要，而且具有广阔的市场。

现有技术方案的主要问题：

1、装置结构不合理。现有技术方案主要是利用浸润的多孔材料与风流正交，或者使风流流经生物滤池，这样会造成风流流动阻力大，降解速率低。而实际上煤矿风流是具有一定流动速度的，即在实验装置内要在较短的时间内完成有效降解，达到这一目标才具有应用前景。

2、降解效率低。目前的技术方案如果充分考虑到了风流流动性，但经过降解的风流中瓦斯浓度仍然较高，未达到降解目的。

以上两个问题其实是一个问题的两个方面，即要求装置“要在较短时间内完成有效降解”。

3、废液的回收处理及再利用。经过降解后的废液里仍然含有一定浓度的甲烷氧化菌，可以经过回收处理后循环利用，节约成本。

实用新型内容

本实用新型提出一种去除煤矿风流瓦斯的实验装置，解决了现有技术中缺少瓦斯降解的关键设备的问题。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种去除煤矿风流瓦斯的实验装置，包括反应室，所述的反应室内注入有甲烷氧化菌液，反应室的上部与进风管连通，进风管通至反应室的底部，进风管的出气端设有喷头，反应室的上部与出风管连通，出风管分别与回流管、排气管连通，回流管与进风管连通，反应室的上部与储液罐连通，反应室的底部与废液罐连通。

所述的进风管上设有第一瓦斯浓度检测器和排气扇，出风管上设有第二瓦斯浓度检测器，排气管上设有第一阀门，回流管上设有第二阀门，第一瓦斯浓度检测器、排气扇、第二瓦斯浓度检测器、第一阀门和第二阀门均与中央控制器电连接。

所述的喷头为多孔喷头。

所述的甲烷氧化菌液的上部设有气体缓冲层，气体缓冲层包括浸润型的多孔材料和钢丝骨架，多孔材料设在钢丝骨架上，钢丝骨架通过卡座安装在反应室内。

所述的储液罐通过第一导液管与反应室连通，第一导液管上设有与中央控制器电连接的阀门，废液罐通过第二导液管与反应室连通，第二导液管上设有与中央控制器电连接的第三阀门。

所述的反应室、储液罐和废液罐均为有刻度的圆形容器，圆形容器为透明玻璃。