หน่วย PSA ของเหมืองถ่านหินสำหรับตัวดูดซับแรงดันสวิงในการผลิตไนโตรเจน

เครื่องกำเนิดไนโตรเจนในเหมืองถ่านหิน ก๊าซไนโตรเจน N2

การเผาไหม้ของถ่านหินเป็นกระบวนการออกซิเดชัน และข้อกำหนดเบื้องต้นสำหรับการเผาไหม้ของถ่านหินคือออกซิเจนที่เพียงพอหากออกซิเจนในอากาศไม่ถึงความเข้มข้นที่จำเป็นสำหรับการเผาไหม้ถ่านหิน ถ่านหินก็จะไม่เผาไหม้ดังนั้นความเข้มข้นของออกซิเจนในอากาศจึงลดลงได้โดยการฉีดก๊าซเฉื่อยเข้าไปในอากาศเพื่อหลีกเลี่ยงการเผาไหม้ของถ่านหินวิธีการป้องกันอัคคีภัยที่พบได้บ่อยที่สุดในเหมืองถ่านหินคือการเติมไนโตรเจนในเหมืองถ่านหิน ส่วนใหญ่เนื่องจากลักษณะของมัน: ไม่มีสี รสจืด ไม่เป็นพิษ ไม่กัดกร่อน เสถียรมาก (โดยเฉพาะอย่างยิ่งภายใต้การสั่นสะเทือน ความร้อน และไฟฟ้า จุดประกาย) การผลิตที่เรียบง่าย ต้นทุนทางเศรษฐกิจต่ำ และโดยพื้นฐานแล้วไม่มีมลพิษต่อสิ่งแวดล้อม

ฟังก์ชั่นการป้องกันอัคคีภัยของการเติมไนโตรเจนในเหมืองถ่านหินแสดงอยู่ใน:

(1) หลังจากเติมไนโตรเจนในเหมืองถ่านหินแล้ว ความเข้มข้นของออกซิเจนในโกฟจะลดลงไนโตรเจนแทนที่ออกซิเจนบางส่วนเพื่อเข้าสู่พื้นผิวการแตกหักของถ่านหินและแลกเปลี่ยนและดูดซับกับพื้นผิวขนาดเล็กของถ่านหิน จึงลดปริมาณการดูดซับของออกซิเจนบนพื้นผิวถ่านหิน และยับยั้งหรือชะลอการเกิดออกซิเดชันของถ่านหินในระดับมาก

(2) สำหรับการป้องกันอัคคีภัยโดยการฉีดไนโตรเจนในพื้นที่ป้องกันอัคคีภัยที่มีเงื่อนไขการปิดผนึกบางอย่าง หลังจากการเติมไนโตรเจนลงในเหมืองถ่านหินเป็นเวลานานและต่อเนื่อง ไนโตรเจนจำนวนมากสามารถสร้างแรงดันบวกในโกฟได้ ซึ่งจะช่วยลด ปริมาณการรั่วไหลของอากาศใน goaf ทิ้งถ่านหินที่เหลืออยู่ในสภาพแวดล้อมที่ขาดออกซิเจนและไม่สามารถออกซิไดซ์ได้ง่าย

(3) เมื่อไนโตรเจนที่อุณหภูมิต่ำกว่าไหลผ่านตัวถ่านหิน มันจะดูดซับความร้อนที่เกิดจากการออกซิเดชันของถ่านหินบางส่วน ซึ่งสามารถชะลออัตราการให้ความร้อนของถ่านหินและลดอุณหภูมิของตัวกลางโดยรอบ เพื่อให้การเกิดออกซิเดชันของถ่านหินล่าช้า หรือยุติลงเนื่องจากสภาวะความร้อนสะสมถูกทำลาย

(4) หลังจากที่ก๊าซที่ติดไฟได้และระเบิดได้ผสมกับไนโตรเจนแล้ว ระยะการระเบิดจะค่อยๆ ลดลงตามความเข้มข้นของไนโตรเจนที่เพิ่มขึ้นเมื่ออัตราส่วนผสมของก๊าซเฉื่อยและก๊าซติดไฟถึงค่าหนึ่ง ขีดจำกัดการระเบิดบนและล่างของส่วนผสมจะตรงกัน และส่วนผสมจะสูญเสียความสามารถในการระเบิด

หลักการทำงาน:
เทคนิค PSA (Pressure Swing Adsorption หรือเรียกสั้น ๆ ว่า PSA): เป็นเทคโนโลยีการแยกก๊าซขั้นสูงชนิดหนึ่ง โดยอาศัยการดูดซับทางกายภาพของโมเลกุลก๊าซบนพื้นผิวภายในของตัวดูดซับ (ของแข็งที่มีรูพรุน) โดยใช้ตัวดูดซับในความดันเดียวกัน ง่ายต่อการดูดซับ ก๊าซจุดเดือดสูง ยากที่จะดูดซับก๊าซจุดเดือดต่ำ และภายใต้การดูดซับความดันสูง ปริมาณของก๊าซดูดซับจะเพิ่มขึ้น ภายใต้การดูดซับความดันต่ำของก๊าซดูดซับเพื่อลดคุณสมบัติในการแยกก๊าซกระบวนการนี้ภายใต้การดูดซับแรงกดของสิ่งเจือปน ภายใต้การดูดซับแรงกดที่ลดลงของสิ่งเจือปน ทำให้การฟื้นฟูตัวดูดซับคือวงจร PSA