气体处理装置和方法制造方法及图纸

甲烷转换装置包括反应室；用于检测甲烷的存在的传感器；吹气器件，用于当所述传感器检测到甲烷的存在高于预定阈值时引导外部气体进入反应室中；转换器件，其配置成对甲烷进行氧化；和定位器件，用于在将装置定位在动物身上。上。上。

【技术实现步骤摘要】
气体处理装置和方法
[0001]本申请是申请号为201880041642.2、申请日为2018年6月20、专利技术名称为“气体处理装置和方法”的专利技术专利申请的分案申请。


[0002]本专利技术涉及一种让甲烷气体氧化的气体处理装置，特别是一种用于让来自牲畜的甲烷气体氧化的气体处理装置。

技术介绍

[0003]众所周知，甲烷是一种强大的温室气体，其全球变暖潜能值远远高于二氧化碳。众所周知，牲畜是甲烷气体的重要来源，甲烷气体通过气喘和胀气释放，这可能对畜牧生产者产生直接的经济后果，因为可能根据其碳足迹而对他们进行课税。
[0004]由于这些原因，期望的是减少牲畜的甲烷排放。

技术实现思路

[0005]因此，最通常地，本专利技术可提供一种装置，用于减少来自例如牲畜这样的动物的气体排放物中的甲烷含量。这可以通过提供一种装置来实现，该装置可以由动物佩戴并适于将动物的气体排放物引到反应室中来实现，在该反应室中提供用于将存在于排放物中的甲烷进行氧化的转换器件。氧化过程的主要产物通常是二氧化碳和水，其被认为具有比甲烷更低的全球变暖潜势。
[0006]在第一方面，本专利技术提供了一种甲烷转换装置，包括：
[0007]反应室；
[0008]用于检测甲烷的存在的传感器；
[0009]吹气器件，用于在所述传感器检测到甲烷的存在高于预定阈值时引导外部气体进入反应室中；
[0010]转换器件，其被配置成对甲烷进行氧化；和
[0011]定位器件，用于将装置定位在动物身上。
[0012]通常，吹气器件被配置为在所述传感器检测到甲烷的存在高于100ppm(可能高于150ppm)时引导外部气体进入反应室。吹气器件可以通过例如轴流式风扇来提供。吹气器件可以有助于允许在甲烷排入空气之前由传感器检测要被装置捕获的甲烷。
[0013]用于检测甲烷的传感器的存在允许仅在检测到预定水平的甲烷时激活装置。这允许有效地利用为装置供电的任何所需要电源(例如电池)。
[0014]通常，该反应室的容积小于200毫升，可能小于150毫升。反应室可以通过该装置的排气部来提供。
[0015]通常，所述转换装置包括加热元件，其可以是例如导线。在某些情况下，该导线具有盘绕结构。
[0016]优选地，加热元件是金属电阻加热元件。所述金属电阻加热元件典型地包含从以
下的组中选择的金属合金：镍
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铬合金，镍
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铁合金，铁
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铬
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铝合金，不锈钢，钨合金，或铜
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镍合金。优选地，所述加热元件包括镍作为其主要成分。例如，加热元件可以由镍铬丝来提供。
[0017]在某些实施方案中，加热元件可以位于反应室中。
[0018]在这些实施例中，该装置可以包括过滤器件，其被配置为抑制除甲烷以外的一种或多种气态物质进入到反应室中(即：一些气体，但不一定是所有的外部气体通过吹气器件导入反应室)。这有助于增加在反应室中的甲烷浓度，达到高于甲烷爆炸下限的水平(通常为约占空气体积的4％，这取决于温度和压力)，使甲烷在其经过加热元件时被氧化。过滤器件可包括以下的一种或多种：木炭，活性炭，或强碱，如氢氧化钾。这些过滤器件主要抑制二氧化碳的通过，但也可以设置其他过滤器件，其抑制其它气态物质的通过。
[0019]在其它实施例中，该装置可以包括捕获器件，其被配置为在甲烷进入反应室之前例如通过甲烷的吸收而捕获甲烷。这样的捕获器件通常允许氮气和氧气进入反应室中。因此，一些但不是所有的外部气体被吹气器件引导到反应室中。
[0020]这样的捕获器件可以由多孔材料来提供，例如沸石。所述捕获器件的存在允许在甲烷进入反应室之前增加甲烷的浓度。甲烷可以通过被配置为加热所述捕获器件的另一加热元件的作用而从捕获器件释放。在某些实施方案中，可在吹气器件和捕获器件之间设置二氧化碳过滤器，以限制到达捕获器件的二氧化碳的量，从而增加捕获器件捕获甲烷的能力。
[0021]可以认为，在甲烷以较高速度和较高分压撞击到沸石上时沸石捕获甲烷更有效。这代表了在该装置中提供吹气器件的进一步潜在益处。
[0022]在其它实施例中，转换装置可以另外包含催化剂，所述催化剂位于所述反应室中。典型地，所述催化剂包括一种或多种下列物质：钯，铜，或二氧化硅。
[0023]在这些实施方式中，催化剂适合于促进甲烷向二氧化碳和水的转换。催化剂通常与加热元件(例如导线)热接触。
[0024]优选地，加热元件是金属电阻加热元件。所述金属电阻加热元件典型地包含从以下组中选择的金属合金：镍
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铬合金，镍
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铁合金，铁
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铬
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铝合金，不锈钢，钨合金，或铜
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镍合金。优选地，所述加热元件包括镍作为其主要成分。例如，加热元件可以由镍铬丝来提供。
[0025]典型地，用于将装置定位在动物身上的器件被配置成允许该装置被附着到动物的鼻子(以便将动物的呼出物中释放的甲烷进行转换)。因此，用于将装置定位在动物身上的器件可以包括被配置为附接到动物(例如牛科动物)的鼻环。在其它实施例中，用于定位该装置的器件可以包括夹子，例如，其被配置为将动物的身体的一部分(诸如隔膜)保持在其间的对置弹性臂。
[0026]有利的是将装置定位成使得其能够捕获从动物(例如牛科动物)的嘴呼出的甲烷，因为这通常代表从动物呼出的大部分甲烷。
[0027]在其它实施例中，该装置可以被配置为附接(例如夹紧)到动物的尾巴，以允许该装置处理通过胀气发射的气体。
[0028]根据本专利技术的第一方面的装置可以提供用于获得关于动物(例如牛科动物)的甲烷呼出的数据，这对农民、以及制药公司、营养/饲料公司和政府机构来说是重要的。
[0029]在第二方面，本专利技术提供了一种甲烷转换装置，包括：
[0030]反应室，其包括被配置为对甲烷进行氧化的转换装置；
[0031]甲烷保持部件；
[0032]用于使甲烷从甲烷保持部件释放到所述反应室中的器件；
[0033]适于检测甲烷转换装置外部的气体中甲烷的存在的传感器；
[0034]吹气器件，配置成当传感器检测到甲烷的存在高于预定阈值时将装置外部的气体驱动到甲烷保持部件；和
[0035]定位器件，用于将装置定位在动物身体上。
[0036]典型地，该甲烷保持部件包括含有被配置成可逆地吸收甲烷的多孔材料的室。典型地，该多孔材料通过沸石矿物提供。
[0037]通常，在吹气器件和甲烷保持部件之间设置有二氧化碳过滤器，所述二氧化碳滤波器配置成抑制二氧化碳向甲烷保持部件的通过。
[0038]优选地，用于使甲烷从甲烷保持部件释放到所述反应室中的器件包括加热元件。
[0039]反应室、传感器、吹气器件、转换装置和定位器件可对应于根据本专利技术的第一方面的装置的等效部件。
附图说明
[0040]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种甲烷转换装置，包括：反应室，包括配置为对甲烷进行氧化的转换器件；甲烷保持部件；使甲烷从甲烷保持器件释放到反应室的器件；适于检测甲烷转换装置外部的气体中的甲烷存在的传感器；吹气器件，配置为当传感器检测到甲烷的存在超过预定阈值时，将气体从装置外部驱动到甲烷保持部件上；和定位器件，用于将装置定位在动物身上。2.根据权利要求1的装置，其中甲烷保持部件包括含有多孔材料的室，该多孔材料被配置为可逆地吸收甲烷。3.根据权利要求2的装置，其中多孔材料由沸石矿物提供。4.根据上述任何一项权利要求的装置，其中在吹气器件和甲烷保持部件之间提供二氧化碳过滤器，二氧化碳过滤器被配置为抑制二氧化碳到达甲烷保持部件。5.根据上述任一项权利要求的装置，其中用于使甲烷从甲烷保持部件释放到反应室中的器件包括加热元件。6.一种甲烷转换装置，包括：反应室；传感器，适于检测甲烷转换装置外部的气体中的甲烷的存在；吹气器件，配置为在传感器检测到甲烷的存在超过预定阈值时，将气体从装置外部驱动至反应室；转换器件，配置为氧化甲烷；和定位器件，用于将装置定位在动物身上。7.根据上述任何一项权利要求的甲烷转换装置，其中吹气器件配置为在传感器检测到甲烷含量超过100ppm时将气体驱动至反应室。8.根据上述任何一项权利要求的甲烷转换装置，其中反应室的容积小于200ml。9.根据上述任何一项权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：F诺里斯，P诺里斯，
申请(专利权)人：泽尔普有限公司，
类型：发明
国别省市：