[发明专利]一种方便快速测定沼气中甲烷浓度的装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及混合气体成分测量技术领域，特别是一种方便快速测定沼气中甲烷浓度的装置和方法。

背景技术

在沼气的发酵过程中，沼气中甲烷的浓度是一个关键性的数据，它代表了沼气发酵原料的能量转化效果，也标志着沼气发酵过程所处的阶段，因而直接关系到沼气工程的经济效益。方便快速地测定沼气中甲烷浓度是沼气工程中一项重要的任务，具有现实的生产价值和经济价值。

沼气成分的测定有多种方法。气相色谱法是最常用的精密测定方法，这种方法要求昂贵的仪器设备，对使用条件和使用技术要求较高，不便用于现场测试，气袋取样送检又容易产生样品误差。QF系列气体分析器采用奥尔沙吸收法，可以测出CO₂、O₂和CO的含量，也是实验室经常采用的分析手段，这种方法精度较低，操作不慎时，容易发生药品混合和旋塞被粘结等问题，仪器在被携往现场过程中容易受损。目前市场上的沼气成分测定仪也存在着价格昂贵，使用寿命短，护养繁琐，存放条件要求高等缺点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种方便快速测定沼气中甲烷浓度的装置和方法，该装置和方法不仅测量快速、准确，操作简便，而且结构简单，造价低廉，携带方便，使用效果好。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种方便快速测定沼气中甲烷浓度的装置，包括：

标有刻度的测气管，所述测气管用于装入浓碱液，以吸收注入测气管中的沼气中的CO₂和H₂S等酸性气体，并测量沼气中剩余的甲烷的体积，所述测气管的管口设有软塞，以密封测气管及连接贮液袋、入气注射器和出气注射器；

贮液袋，所述贮液袋用于装入浓碱液，所述贮液袋上设有导液管，所述导液管插入所述软塞，以使贮液袋和测气管连通；

入气注射器，所述入气注射器标有刻度，用于向测气管中注入一定体积的沼气；

出气注射器，所述出气注射器用于从测气管中抽出剩余气体。

进一步的，所述测气管上的刻度为从测气管的底部往测气管的管口标注，以当测气管倒置时，可以从刻度直接读出沼气中剩余的甲烷的体积。

本发明还提供一种方便快速测定沼气中甲烷浓度的方法，包括以下步骤：

（1）往测气管和贮液袋中装入浓碱液，安装好软塞，并将测气管和贮液袋连接好；

（2）用出气注射器吸尽测气管和贮液袋中的空气；

（3）用入气注射器吸入一定体积的沼气，并将沼气注入测气管中；

（4）待注入的沼气中的测气管中的CO₂和H₂S等酸性气体被浓碱液充分吸收后，根据测气管上的刻度读出沼气中剩余气体的体积，剩余气体的体积占注入测气管中的沼气的体积的百分比即为待测沼气中的甲烷浓度；

（5）用出气注射器吸尽测气管和贮液袋中的甲烷，等待下次测试。

相较于现有技术，本发明装置和方法的优势在于：

1、操作简便，按本方法操作2~3次即可以熟练掌握。

2、用时极短，熟练操作后每测一个样品仅需30~50秒。

3、结果精确，读数可达3位有效数字，测定结果与气相色谱法测得结果吻合良好。

4、存放方便，本套装置可完全放在长30~40厘米、宽和高5~10厘米的小盒内。

5、无需护养，本装置取出即用，用完即存，不需任何护养措施，不要求存放条件。

6、反复使用，理论上本装置可反复使用500次以上，实际使用200~300次依然可以保持较高精确度。

7、应用广泛，本套装置和方法不仅可用于测定沼气中的甲烷浓度，也可用于混合气体中酸性气体或碱性气体总浓度的测定。

使用本法测得的沼气成分与采用气相色谱法测得的结果吻合良好，用于大型沼气池的日常检测和农村沼气池的现场测定非常方便。具有良好的经济效益和生产价值。

附图说明

图1是本发明装置的入气状态示意图。

图2是本发明装置的读数状态示意图。

图3是本发明装置的出气状态示意图。

具体实施方式

本发明方便快速测定沼气中甲烷浓度的装置，如图1、2、3所示，包括：