Спосіб очищення повітря в шахтах від метану

Реферат: Спосіб очищення повітря в шахтах від метану полягає в каталітичному окисленні метану. Шар каталізатора в реакторі, при відсутності потоку повітря, постійно підігрівають до робочої температури каталізатора. UA 78253 U (54) СПОСІБ ОЧИЩЕННЯ ПОВІТРЯ В ШАХТАХ ВІД МЕТАНУ UA 78253 U UA 78253 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Корисна модель належить до техніки безпеки у вугільній промисловості, а саме до способів і пристроїв, що забезпечують безпеку працюючих шахтарів безпосередньо в забої і штреках в процесі видобутку вугілля при вірогідності викидів метану, а також може застосовуватися на будь-яких об'єктах, аж до приміщень житлових будинків, де є необхідність ліквідації скупчення горючих газів. В процесі видобутку вугілля, особливо з пластів, розташованих на великій глибині, з'являються виходи метану, які створюють загрозу пожежі і вибуху в шахті при досягненні критичного вмісту горючого газу. Джерелом запалювання може бути іскра, яка випадково виникла навіть від удару металу об кремній. Відомий спосіб боротьби із загазованістю повітря пристроями припливно-витяжної вентиляції [Правила безпеки у вугільних шахтах (НПАОП 10.0-1.01-05) [Електронний ресурс] http://jobsafety.com.ua/ids_op/_ull/1092_360_1.html]. Гранично допустимий вміст метану в шахті не повинен перевищувати 1 % від загального об'єму атмосфери в шахті. Недоліком цього способу є те, що він добре працює при однорідній атмосфері в шахті і недостатньо реагує на викиди метану безпосередньо на місці видобутку вугілля і в місцях його скупчення. Відомий спосіб очищення повітря в шахтах від метану, в якому до повільного процесу заміни всього об'єму повітря в шахті, що містить метан, додається швидкий процес видалення з повітря тільки самого метану локально в місцях видобутку вугілля і місцях можливого скупчення метану та інших горючих газів [Декл. пат. на корисну модель № 37686 Україна, МПК (2006) E21F 3/00, E21F 7/00. Спосіб очищення повітря в шахтах від метану / В.П. Кисельов, Ю.В. Кисельов (Україна); - № u200806811; Заявл. 19.05.2008; Опубл. 10.10.2008; Бюл. № 19, 2008 р.]. До повільного процесу заміни всього об'єму повітря в шахті, що містить метан, додається процес видалення з повітря тільки самого метану локально в місцях видобутку вугілля і місцях можливого скупчення метану та інших горючих газів шляхом холоднополум'яного або каталітичного окиснення в потоці повітря, де він розкладається на менш вибухобезпечні хімічні елементи, чим оперативно зменшується концентрація метану в шахтному повітрі. При цьому загазованість метаном стане 0,5 % об. Недоліком цього способу є мала оперативність, що зумовлена необхідністю достатньо довгого часу розігріву шару каталізатора до робочої температури, при якій на поверхні каталізатора здійснюється реакція окиснення метану. В основу корисної моделі поставлена задача удосконалення способу очищення повітря в шахтах від метану, в якому збільшують оперативність способу. В залежності від об'єму каталізатора і діаметра пристрою з каталізатором час розігріву шару каталізатора триває від 15 хвилин (при діаметрі шару каталізатора 5 см) до 6 годин (реактор шахтного типу діаметром 1-3 м). Збільшення оперативності способу досягають тим, що заздалегідь нагрівають шар каталізатора до робочої температури і постійно підтримують температуру шару каталізатора за рахунок постійного незначного нагріву, що компенсує теплові витрати крізь стінки реактора. Пропонована корисна модель ілюструється кресленням, на якому зображена схема реалізації пропонованого способу. Пропонований спосіб здійснюється в наступній послідовності. Електричним обігрівачем 4 заздалегідь нагрівають шар каталізатора до робочої температури і постійно підтримують температуру шару каталізатора за рахунок постійного незначного нагріву, що компенсує теплові витрати крізь стінки реактора. Метаноповітряну суміш, в разі перевищення вмісту метану в повітрі шахти більш ніж 1 % об., повітродувкою 2, подають в реактор з шаром каталізатора 3, де метан окислюють киснем повітря, яке очищають, на каталізаторі, селективному по реакції окиснення метану киснем до діоксиду вуглецю і пари води: СН4+О2=СН2+Н2О. Гази 6, що виходять з реактора 3, направляють через охолоджуючий кондиціонер 5 в шахтне повітря. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 55 Спосіб очищення повітря в шахтах від метану, що полягає в каталітичному окисленні метану, який відрізняється тим, що шар каталізатора в реакторі, при відсутності потоку повітря, постійно підігрівають до робочої температури каталізатора. 1 UA 78253 U Комп’ютерна верстка А. Крижанівський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2