煤矿空气中因含有少量低浓度的甲烷常会引发煤矿中恶性爆炸事故,给人的生命和财产带来巨大的损失。脱除煤层气中的甲烷主要是将甲烷从空气中分离出来。但甲烷氮气体系的分离一直被认为是一项很困难的工作。本文主要针对甲烷氮气体系的分离以及用变压吸附方法从模拟的煤层气中分离甲烷作了研究。实验中选用的吸附剂为本实验室自制活性炭TJU01。首先考察了实验压力、温度等条件对甲烷氮气体系分离因子的影响。发现压力降低有利于分离因子的提高;而温度在19-25℃的室温附近变化时对分离因子的影响不大。在25℃,100kPa的实验条件下TJU01对甲烷氮气的分离因子可达到8以上。接下来模拟放空煤层气配制甲烷含量约为1.3%的甲烷-空气混合气,通过单塔甲烷的穿透吹扫曲线的比较找出适合两塔变压吸附的实验条件,包括吸附时间、脱附时间、处理量、操作压力等。最后通过两塔变压吸附实验,考察了上述实验条件的可行性,同时对变压吸附中几个主要的参数作了研究,包括均压时间、放空时间、冲洗比,最终确定了一组可以脱除放空煤层气中甲烷的实验条件,在该条件下可使分离后的空气中完全不含有甲烷。