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探索低浓度瓦斯变废为宝(迈向“十五五”的创新图景)
人民日报·2025-11-20 06:20

加快建设新型能源体系。 ——摘自"十五五"规划建议 煤矿瓦斯,又被称为"煤层气",伴随煤矿的开采排出,其主要成分是甲烷。甲烷得到合理利用,就是清 洁能源。甲烷体积分数大于或等于30%的高浓度瓦斯可用于发电、燃烧,但受技术限制,大量浓度8% 以下的瓦斯只能排空。山西是煤炭开采大省,推进低浓度煤矿瓦斯利用,是山西科研工作者的职责使 命。 过去十几年来,我和团队成员一直致力于低浓度瓦斯利用的技术攻关,探索出一条"瓦斯低浓替代、梯 级提质利用"的技术路线,取得多项成果。其中,我们研发的"人工沸石分子筛技术"解决了浓度为2%— 8%的瓦斯利用难题。 低浓度煤矿瓦斯中混入大量空气,甲烷浓度被稀释,是阻碍其高效利用的重要因素。空气的主要成分是 氮气,我们研发的技术能将甲烷与氮气高效分离,不仅能降低瓦斯富集提浓的下限,让原来不能直接利 用的低浓度瓦斯变得能用,也为瓦斯的全浓度梯级提质利用打下了技术基础。 沸石分子筛是一种具有规则孔道结构的硅铝酸盐材料,广泛应用于气体分离领域。但是,传统的沸石分 子筛表面往往带有大量的平衡离子,对氮气分子产生额外的吸附作用,不利于从氮气中"筛"出甲烷。 能否调整沸石分子筛中硅和铝的比例,保留材 ...