Utleniacz termiczny metanu powietrza wentylacyjnego

Utleniacze termiczne metanu z powietrza wentylacyjnego (lub VAMTOX ) to rodzaj urządzeń przetwarzających stosowanych do redukcji emisji gazów cieplarnianych związanych z podziemnymi operacjami wydobywczymi, które niszczą gazowy metan w wysokiej temperaturze.

Zasada

Metanowe utleniacze termiczne powietrza wentylacyjnego służą do niszczenia metanu w powietrzu wywiewanym z podziemnych szybów kopalń węgla kamiennego . Metan jest gazem cieplarnianym, który spala się, tworząc dwutlenek węgla (CO ₂ ) i parę wodną. Dwutlenek węgla emitowany do atmosfery jest 25 razy słabszy niż metan w odniesieniu do globalnego ocieplenia . Stężenia metanu w powietrzu wylotowym z wentylacji kopalń węgla kamiennego i trony są bardzo rozcieńczone; zazwyczaj poniżej 1%, a często poniżej 0,5%. Natężenia przepływu są tak duże, że metan z powietrza wentylacyjnego stanowi największe źródło emisji metanu w większości kopalń. Ta emisja metanu powoduje marnowanie energii i znacząco przyczynia się do globalnej emisji gazów cieplarnianych (GHG).

Operacja

Utlenianie termiczne jest najszerzej akceptowaną technologią kontroli zanieczyszczenia powietrza stosowaną w zastosowaniach przemysłowych. Metanowe utleniacze termiczne powietrza wentylacyjnego są powszechnie określane jako VAMTOX. Są bardzo specyficzne i niezwykle wydajne – sprawność odzysku energii może sięgać nawet 95%. Osiąga się to poprzez magazynowanie ciepła w gęstej kamionce ceramicznej. Wentylacja Powietrze Metanowe dopalacze termiczne są stosowane w przypadku bardzo niskich stężeń metanu, które działają w sposób ciągły. Systemy te mogą zniszczyć 95-98+% metanu (CH ₄ ), które w przeciwnym razie zostałyby wyemitowane. Metanowe utleniacze termiczne powietrza wentylacyjnego mogą być zaprojektowane z układami obejściowymi gorącego gazu, wymiennikami ciepła z recyrkulacją, które przekształcają ciepło w energię, oraz z monitorowaniem tlenu w celu zmniejszenia możliwej produkcji tlenku węgla i / lub podtlenku azotu. Strumienie metanu umożliwiają VAMTOX pracę przy zmniejszonym lub zerowym zużyciu paliwa, co czyni te systemy idealnymi do operacji wentylacji szybów kopalnianych.

Systemy VAMTOX posiadają system zaworów i przepustnic, które kierują przepływ metanu przez złoże ceramiczne. Podczas uruchamiania systemu system nagrzewa się i podnosi temperaturę materiału wymiennika ciepła w złożu utleniacza do lub powyżej temperatury samoutleniania metanu (1000°C lub 1832°F). Następnie układ podgrzewania jest wyłączany i wprowadzane jest powietrze wywiewane z kopalni. Kiedy wypełnione metanem powietrze dociera do podgrzanego złoża, utlenia się i uwalnia ciepło. Ciepło to jest przekazywane do złoża, utrzymując w ten sposób jego temperaturę, aby wspierać ciągłą pracę. Proces utleniania jest bezpłomieniowy. Po podgrzaniu złoża proces nie wymaga energii pomocniczej, o ile zachowane są odpowiednie stężenia metanu na dopływie. Gazy wydechowe systemu VAMTOX mogą być wykorzystywane do podnoszenia pary, która może dostarczać energię elektryczną przez generator turbiny.

Prace cytowane

[1] „USEPA, 2003 Ocena potencjału światowego rynku w zakresie utleniania metanu wentylacyjnego kopalni węgla” lipiec 2003 r.
„Mattus, R, 2007. W pełni sprawna - pierwsza na świecie elektrownia VAM, zaprezentowana na targach Methane to Markets Partnership Expo, Pekin, Chiny, 30 października - 1 listopada 2007”
„Hamilton i in., 2007. Stan dobrowolnych rynków emisji dwutlenku węgla 2007: Picking Up Steam, Hamilton, K, Bayon, R, Turner, G i Higgins, D, New Carbon Finance and The Ecosystem Marketplace, lipiec 2007”
„12. sympozjum dotyczące wentylacji kopalń w USA / Ameryce Północnej 2008 - Wallace (red.) ISBN 978-0-615-20009-5 ”
„Watson RT i in., „Trzecie sprawozdanie oceniające IPCC – zmiany klimatu 2001”, Międzyrządowy Zespół ds. Zmian Klimatu, Genewa, Szwajcaria, 2001 r.

Linki zewnętrzne