催化元件性能下降机理及其对策

目前,气体检测仪器的应用在很多工业领域中有了迅速的发展。特别是由于采矿工业需要及时掌握井下甲烷气体的涌出情况,因此推动了甲烷气体检测元件的研制工作。采用催化元件检测0～5％范围内的甲烷浓度已应用了多年,最适合的氧化反应的催化剂是钯和铂。最适合的热敏器件是铂丝电阻温度计,因此老式的催化元件是一个铂丝绕组,用作惠斯登电桥的一个臂,通电使它加热到一定的工作温度即可进行工作。对甲烷气体氧化来说,铂是比较差的催化剂,因此     

激光甲烷气体传感器信号处理方法研究

甲烷气体浓度是煤矿安全生产的重要参数指标,精确检测甲烷浓度是保障煤矿安全生产的关键。设计了一套甲烷检测系统,采用DFB激光器作为光源,结合差分检测和谐波检测法对系统测量误差进行补偿。并提出一种新的气体浓度信号处理方法,以提高系统检测的稳定性。实验结果表明,当甲烷气体体积分数检测范围为0～5%时,检测的相对误差小于2%。     

甲烷气体检测技术及其在煤矿中的应用

瓦斯灾害是制约煤矿安全生产的主要灾害之一,而甲烷是瓦斯的主要成分,因此对甲烷浓度的准确检测对有效预防预警瓦斯灾害意义重大。基于甲烷物理化学性质的差异性特征概述了催化燃烧法、热导法、光干涉法、非分散红外光谱法和可调谐半导体激光光谱法的甲烷检测原理,探讨了不同原理的甲烷检测技术发展现状。在煤矿环境对甲烷检测技术的影响分析基础上,通过煤矿井下技术应用对比研究得出:催化燃烧法利用甲烷可燃性特征,适用于检测体积分数4%以下的甲烷,不适用于氧气浓度过低、甲烷浓度过高或存在含硫气体的井下环境;热导法利用含不同浓度甲烷的空气热导率的不同特征,适用于检测体积分数4%以上的甲烷,不适用于甲烷浓度低、二氧化碳浓度过高等井下环境;光干涉法利用含不同浓度甲烷的空气折射率的不同特征,适用于井下绝大部分环境,但不适用于二氧化碳浓度过高的井下环境;红外光谱法利用甲烷的气体选择性吸收的特征,适用于绝大部分井下环境,其中非分散红外光谱法受水蒸气、烷烃气体干扰,需进行算法优化以减小误差,而可调谐半导体激光光谱受其他气体干扰影响较小,但两者皆需采用补偿算法来减少受温湿度影响引起的误差。最后,对不同原理的甲烷检测方法进行了技术适用性综合对比分析,以期对煤矿甲烷检测技术的应用提供借鉴指导意义。     

矿灯式甲烷测报仪设计

给出了一种能够在0~4%浓度范围内对环境中的甲烷浓度进行检测报警的低成本便携式甲烷测报装置的设计。装置采用三维数表的方法逐点修正、补偿甲烷传感器零点、灵敏度系数随温度的变化。采用LCD显示检测值,灯光声响闪烁方式报警。测试结果表明,甲烷气体浓度测量误差小于±0.1%。装置与矿灯结合,可构成便携式甲烷测报型矿灯,应用于井下照明和甲烷测报。     

新型全量程甲烷检测仪的设计

瓦斯（CH4、甲烷）灾害事故是煤矿生产中的五大灾害之一,对甲烷浓度的检测是保证煤矿企业安全生产的重要手段。在一般的测量仪器中,为提高甲烷检测仪的浓度测量覆盖范围,通常采用催化元件与热导元件组合的：疗式制造高、低浓度分段指示的甲烷浓度测量方法。在0～5％VOL（体积比浓度）的低浓度范围采用载体催化元件来检测甲烷浓度,但催化元件测量甲烷的浓度范围有限（一般测量的范围为0～5％VOL）,     

具有自校准功能的甲烷检测仪设计

针对目前催化燃烧原理的甲烷检测仪载体催化元件存在零点漂移等问题，采用恒温控制方式将甲烷检测仪载体催化元件的温度从工作状态降到非工作状态，根据比例关系得到含有CH4气体时的零点漂移电压，并实现恒温电路的自动调零。通过对甲烷检测仪的零点漂移电压、灵敏度进行测试，结果表明，基于恒温控制方式可以实现甲烷检测仪自校准，其检测结果符合相关标准要求。     

JCB-C68A型便携式多功能甲烷检测报警仪

1　用途该产品适用于煤矿井下采掘、通风、维修等作业场所定点悬挂 ,连续检测环境中的甲烷浓度和环境温度 ;也可供安全检查、生产管理人员携带流动检测使用。当甲烷浓度超限时 ,自动声光报警 ,并显示实时时刻。2　主要技术参数甲烷检测 :0～ 1 % CH4 ± 0 .1 %>1 %～ 4 % CH4 真值的± 1 0 %温度测量 :-1 0℃～ 4 0℃± 0 .5℃时间显示 :2 4 h± 5 s/ d报警误差 :0显示方式 :四位 LED数字显示外形尺寸 :1 1 5 mm× 6 0 mm× 2 8mm质　　量 :2 2 0 g3　特点( 1 )采用先进的微处理器 ,检测智能化 ;自动调零、校准 ;取消手动电位器 ,无零飘…     

CGW智能高低浓度甲烷传感器

由江西省煤炭工业科研所研制，南昌煤矿仪器设备厂生产的CGW智能高低浓度甲烷传感器，于1993年通过煤炭工业部科教司主持的鉴定，其技术指标达到国内领先水平。该产品主要用于高瓦斯矿井井下采掘工作面、回风巷道、采空区育巷等场所自动连续检测环境大气中的甲烷（CH4）含量，在甲烷量变化时量程自动转换；测量范围可达0～100％CH4，仪器内部设有单片微处理机，它可控制仪器的自动转换、自动稳零、自动非线性校正等，使仪器能克服检测元件自身的非线性，实现线性测量，仪器除就地显示．甲烷的浓度外，还可输出与被测气体甲烷含量成正比的…     

甲烷载体催化元件灵敏度稳定性的研究

用溶胶—凝胶法和浸渍法制备甲烷载体催化元件,把元件放在清洁空气连续工作8×24h,再放在3.5±.2%CH4气氛中连续工作8×24h,对电桥输出值的变化进行分析,发现溶胶—凝胶法制备的载体催化元件中催化剂能更好地固定在Al2O3载体的网状结构中,从而提高了催化元件灵敏度的稳定性。     

甲烷检测元件

甲烷检测元件主要用在煤矿井下检测甲烷浓度的仪器上,作为这些仪器的传感器,它是甲烷检测仪器的关键元件。AJ_1型甲烷检测元件是由我厂1984年从英国西格尔(SIEGER)公司引进的甲烷检测元件生产线生产的。每对元件包括一个工作元件和一个补偿元件(图1),两个元件的外形尺寸完全相同。元件采用载体催化原理,将其装在一个气室中并接在图2所示的惠斯通电桥上,通过     

基于LabVIEW的管道甲烷气体监测系统设计

为改善管道甲烷气体浓度超标带来的安全隐患,设计基于LabVIEW的管道甲烷气体监测系统。使用下位机子系统的红外光电传感器采集管道甲烷气体信号数据,将STM8处理器处理后的信号利用网络通信模块传递到上位机子系统,其通过LabVIEW编写的串口程序,在完成串行初始化和数据接收的基础上,数据处理模块采用小波变换方法消除信号中的噪声;根据除噪后的信号,管道甲烷气体浓度检测模块运用谐波检测方法获取管道甲烷气体浓度信息,并保存至数据存储模块;用户使用数据显示模块可以查看保存的信息,以此实现管道甲烷气体监测。实验结果表明,该系统具有良好的红外光电传感器零点稳定性和甲烷气体信号去噪能力,各监测点的甲烷气体浓度检测绝对误差最大仅为1.45%。     

新载体及活性组分对瓦斯传感器抗毒性能的改善

针对瓦斯传感器在含硫气氛中容易中毒导致灵敏度下降问题,在载体中加入氧化铈,用纳米制备工艺制成CeO2-AL2O3纳米载体,利用共沉淀法制备Pt-Pd双金属纳米催化剂。通过对催化元件制成电桥的灵敏度和稳定性进行测试和分析,证明大大改善了瓦斯传感器的灵敏度和长期运行的稳定性。     

An experimental study on the law of methane outflow in coal face

Work face 3312 of coal mining in a colliery was taken as an example in which methane data in a series of locations was analyzed. For the purpose of data analysis, work face 3312 was divided into sections with 20 powered supports and some measuring-points in a section. Through analysis based on the sectional control volume model, the following points are concluded: (1) the location of gob air flow begins flow into coal face in 70 m away from the haulage gallery; (2) in the control volumes No.10 and No.30, the ratios of methane intensity from coal face into gob to the methane intensity in the corresponding control volume are 30% and 22%; (3) in the control volume No.50 to No.110, the ratios of methane intensity from gob into coal face to the methane intensity in the corresponding control volume are 4%, 17%, 22% and 53%, respectively.     

阳煤二矿桑掌乏风瓦斯氧化发电工程设计运行

阳煤二矿桑掌乏风瓦斯氧化发电工程引进国际先进的蓄热高温氧化技术将超低浓度瓦斯氧化处理,通过氧化余热回收用于供热和发电,冬季替代桑掌风井燃煤热风炉,实现清洁供暖。项目工程设计结合国家现有的设计规范、规程及相关专利技术,对乏风瓦斯氧化发电总体工艺流程、乏风瓦斯掺混系统及主要设备选型进行了优化设计。工程从2019年6月4日并网试运行,乏风瓦斯甲烷摧毁效率达到99.92%,乏风利用率达到40%,低浓度抽采瓦斯100%利用,实现了抽采瓦斯零排放。第三方检测机构对系统运行的各项环保排放指标进行了测试,结果显示项目氮、硫、尘近零排放。     

新型全量程甲烷传感器设计

通过改进传统催化燃烧方式的电桥结构,利用单个催化元件实现了催化燃烧方式与热传导方式相结合,解决了传统催化燃烧方式的二值性问题,在保证稳定性的前提下,实现全量程甲烷测量。同时在高浓度甲烷测量时,黑元件处于低温预加热状态,避免了高浓激活现象,延长了催化元件的寿命。     

基于光谱吸收原理的光纤甲烷传感器

提出一种基于红外吸收原理光纤甲烷传感器的检测方法,利用差分吸收法消除光源不稳定及光电器件的热零点漂移、零点漂移对测量准确度的影响。实验结果表明系统性能较为稳定,灵敏度较高,测量范围宽,重复性较好,适用于煤矿井下瓦斯检测。     

一种新型煤矿乏风瓦斯收集装置研制

针对煤矿乏风瓦斯排放量大,造成环境污染、资源浪费等问题,对煤矿乏风瓦斯收集技术的调研、计算,研制了一套新型煤矿乏风瓦斯收集装置,并进行了工业性试验。该收集装置采用平行移动式结构,包括收集罩、桥架、主动轮、传动轴、收集风管、轨道、伸缩风管、伸缩风管吊架等多个部件。试验结果表明,该套装置达到了10万m³/h设计风量且运行安全可靠,切换顺畅,在满足乏风瓦斯收集品质的要求下,能有效降低对矿井扩散塔主排风机的阻力影响,同时更加经济有效,完全满足乏风瓦斯收集需求。