【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及沼气纯度检测，尤其涉及一种沼气纯度检测装置与检测方法。
技术介绍
1、生物天然气，即沼气，是以农作物秸秆、畜禽粪污、餐厨垃圾等有机固废为原料，经厌氧发酵和净化提纯产生的绿色低碳清洁可再生能源——甲烷。利用固废进行甲烷化发酵产生沼气，避免了传统生物质废料对粮食作物的竞争，同时又可以对废弃物进行资源化利用。
2、但目前厌氧产甲烷技术普遍面临系统运行不稳定的技术难题，运行不稳定的情况主要表现为沼气所含甲烷的含量波动较大，而沼气利用的关键物质就是甲烷，无法适应当前生物天然气产业化大发展的需求。甲烷纯度的检测也已成为发酵技术应用的重要一环。目前甲烷检测主要通过在线检测探头实现，但发酵产沼气的应用中除大型工业外，农户小规模发酵也是重要应用场景。因此，开发一种成本低廉、简易可靠的甲烷纯度检测技术十分必要。
技术实现思路
1、本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术实施例提供一种沼气纯度检测装置与检测方法，可同时测定沼气中的杂质气体成分含量以及沼气中甲烷的质量纯度和体积纯度，成本低廉、简易可靠。
2、本专利技术一方面实施例提出一种沼气纯度检测装置，包括：集气罐、饱和氯化钠溶液罐、饱和硫酸铜溶液罐、饱和烧碱溶液罐和干燥装置，所述集气罐具有进气口和出气口，集气罐的进气口通过进气管路连接沼气池，进气管路上连接有流量表，集气罐的底部连接有第一称重装置；所述饱和氯化钠溶液罐具有进气口和出气口，饱和氯化钠溶液罐的进气口与集气罐的出气口相
3、在一些实施例中，所述干燥装置内填装有生石灰。
4、在一些实施例中，所述干燥装置的出气口连接火炬燃烧器，以将经过纯度检测的甲烷燃烧排空。
5、在一些实施例中，所述进气管路上连接有抽气泵，以将沼气池中的沼气输送至集气罐中，流量表连接于进气管路里上且位于抽气泵与集气罐之间。
6、在一些实施例中，所述集气罐与饱和氯化钠溶液罐之间的连接管路上连接第一控制阀，饱和氯化钠溶液罐与饱和硫酸铜溶液罐之间的连接管路上连接第二控制阀，饱和硫酸铜溶液罐与饱和烧碱溶液罐之间的连接管路上连接第三控制阀，饱和烧碱溶液罐与干燥装置之间的连接管路上连接第四控制阀，干燥装置与火炬燃烧器之间的连接管路上连接第五控制阀。
7、在一些实施例中，所述集气罐与饱和氯化钠溶液罐之间的连接管路上连接第一气泵，饱和氯化钠溶液罐与饱和硫酸铜溶液罐之间的连接管路上连接第二气泵，饱和硫酸铜溶液罐与饱和烧碱溶液罐之间的连接管路上连接第三气泵，饱和烧碱溶液罐与干燥装置之间的连接管路上连接第四气泵，干燥装置与火炬燃烧器之间的连接管路上连接第五气泵。
8、在一些实施例中，所述干燥装置为干燥罐，干燥罐包括壳体、盖体和干燥剂盒，壳体内具有用于放置干燥剂盒的腔室，腔室的上端为开口，盖体可开闭连接于腔室的开口处，干燥剂盒可拆卸连接于腔室内，干燥剂盒内填装有生石灰。
9、进一步，可拆卸连接的方式可以是干燥剂盒直接放置在腔室内，也可以是通过螺栓或卡扣等临时固定连接的常规方式，在此不做赘述。
10、在一些实施例中，所述干燥剂盒包括相互独立的第一干燥剂盒与第二干燥剂盒，第一干燥剂盒具有第一进气口和第一出气口，第二干燥剂盒具有第二进气口和第二出气口，第一干燥剂盒的第一进气口与第二干燥剂盒的第二进气口通过管路并联连接于饱和烧碱溶液罐的出气口，第一干燥剂盒的第一出气口与第二干燥剂盒的第二出气口通过管路并联连接于干燥装置的进气口。
11、在一些实施例中，所述干燥装置为干燥管，干燥管内填充有生石灰。
12、本专利技术另一方面实施例提出一种沼气纯度检测方法，利用上述的沼气纯度检测装置，包括如下步骤：从沼气池中的抽取一定量的沼气通入集气罐中暂存，通过第一称重装置获取沼气的质量δw0，通过流量表获取沼气的体积流量v。
13、将集气罐中的沼气通入饱和氯化钠溶液罐中充分吸收沼气中的氨气，通过第二称重装置获取吸收的氨气的质量δw1。
14、将饱和氯化钠溶液罐中的沼气通入饱和硫酸铜溶液罐中充分吸收沼气中的硫化氢，通过第三称重装置获取吸收的硫化氢的质量δw2。
15、将饱和硫酸铜溶液罐中的沼气通入饱和烧碱溶液罐中充分吸收沼气中的二氧化碳，通过第四称重装置获取吸收的硫化氢的质量δw3。
16、将饱和烧碱溶液罐中的沼气通入干燥装置中充分吸收沼气中的水分，通过第五称重装置获取吸收的水分的质量δw4，最后得到甲烷，将甲烷燃烧排空。
17、则沼气中甲烷的质量纯度p1为：
18、沼气中甲烷的体积纯度p2为：
19、其中ρ为甲烷的密度。
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1.一种沼气纯度检测装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的沼气纯度检测装置，其特征在于，所述干燥装置内填装有生石灰。
3.根据权利要求1所述的沼气纯度检测装置，其特征在于，所述干燥装置的出气口连接火炬燃烧器，以将经过纯度检测的甲烷燃烧排空。
4.根据权利要求1所述的沼气纯度检测装置，其特征在于，所述进气管路上连接有抽气泵，以将所述沼气池中的沼气输送至所述集气罐中，所述流量表连接于所述进气管路里上且位于所述抽气泵与所述集气罐之间。
5.根据权利要求3所述的沼气纯度检测装置，其特征在于，所述集气罐与所述饱和氯化钠溶液罐之间的连接管路上连接第一控制阀，所述饱和氯化钠溶液罐与所述饱和硫酸铜溶液罐之间的连接管路上连接第二控制阀，所述饱和硫酸铜溶液罐与所述饱和烧碱溶液罐之间的连接管路上连接第三控制阀，所述饱和烧碱溶液罐与所述干燥装置之间的连接管路上连接第四控制阀，所述干燥装置与所述火炬燃烧器之间的连接管路上连接第五控制阀。
6.根据权利要求3所述的沼气纯度检测装置，其特征在于，所述集气罐与所述饱和氯化钠溶液罐之间的连接管
7.根据权利要求2所述的沼气纯度检测装置，其特征在于，所述干燥装置为干燥罐，所述干燥罐包括壳体、盖体和干燥剂盒，所述壳体内具有用于放置所述干燥剂盒的腔室，所述腔室的上端为开口，所述盖体可开闭连接于所述腔室的开口处，所述干燥剂盒可拆卸连接于所述腔室内，所述干燥剂盒内填装有生石灰。
8.根据权利要求7所述的沼气纯度检测装置，其特征在于，所述干燥剂盒包括相互独立的第一干燥剂盒与第二干燥剂盒，所述第一干燥剂盒具有第一进气口和第一出气口，所述第二干燥剂盒具有第二进气口和第二出气口，所述第一干燥剂盒的第一进气口与第二干燥剂盒的第二进气口通过管路并联连接于饱和烧碱溶液罐的出气口，所述第一干燥剂盒的第一出气口与所述第二干燥剂盒的第二出气口通过管路并联连接于所述干燥装置的进气口。
9.根据权利要求2所述的沼气纯度检测装置，其特征在于，所述干燥装置为干燥管，所述干燥管内填充有生石灰。
10.一种沼气纯度检测方法，其特征在于，利用权利要求1-9任一项所述的沼气纯度检测装置，包括如下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种沼气纯度检测装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的沼气纯度检测装置，其特征在于，所述干燥装置内填装有生石灰。
3.根据权利要求1所述的沼气纯度检测装置，其特征在于，所述干燥装置的出气口连接火炬燃烧器，以将经过纯度检测的甲烷燃烧排空。
4.根据权利要求1所述的沼气纯度检测装置，其特征在于，所述进气管路上连接有抽气泵，以将所述沼气池中的沼气输送至所述集气罐中，所述流量表连接于所述进气管路里上且位于所述抽气泵与所述集气罐之间。
5.根据权利要求3所述的沼气纯度检测装置，其特征在于，所述集气罐与所述饱和氯化钠溶液罐之间的连接管路上连接第一控制阀，所述饱和氯化钠溶液罐与所述饱和硫酸铜溶液罐之间的连接管路上连接第二控制阀，所述饱和硫酸铜溶液罐与所述饱和烧碱溶液罐之间的连接管路上连接第三控制阀，所述饱和烧碱溶液罐与所述干燥装置之间的连接管路上连接第四控制阀，所述干燥装置与所述火炬燃烧器之间的连接管路上连接第五控制阀。
6.根据权利要求3所述的沼气纯度检测装置，其特征在于，所述集气罐与所述饱和氯化钠溶液罐之间的连接管路上连接第一气泵，所述饱和氯化钠溶液罐与所述饱和硫酸铜溶液罐之间的连接管路上连接第二气泵，所述饱和硫酸铜溶液...
【专利技术属性】
技术研发人员：茹宇，李楠，李昱喆，王杰平，刘振涛，葛志超，李金朋，周群博，韩立鹏，
申请(专利权)人：北京华能长江环保科技研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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