用于测量沼气中的气态物质浓度的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于对例如在沼气处理厂或使用沼气的系统中的管道(20)中流动的沼气(10)中所含的气态化学物质的浓度进行原位测量的方法。根据本发明专利技术的方法借助于光学测量系统(40)来实现，该光学测量系统(40)包括光源(41)和光谱仪(44)。光源(41)发射穿过管道中的测量区(21)内的沼气(10)的UV辐射(42)。光谱仪(44)检测已穿过沼气(10)的所述UV辐射的至少一部分，并且其生成因变于已穿过沼气的UV辐射部分的波长的光强度的数字信号(50)。然后根据数字光强度信号(50)确定化学物质浓度。数字光强度信号(50)确定化学物质浓度。数字光强度信号(50)确定化学物质浓度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于测量沼气中的气态物质浓度的方法


[0001]本专利技术涉及借助于光学系统测量沼气中所含化学物质的浓度。本专利技术有利地应用于但不限于旨在将沼气转化为生物甲烷的沼气处理领域以及该生物甲烷的用途。
[0002]沼气是有机来源的废物(诸如污水污泥、农业废物、垃圾填埋场)厌氧消化的产物。沼气主要包括甲烷(40％至70％)、CO2和水蒸气，但其也含有诸如硫化合物(H2S，SO2，
……
)、硅氧烷、卤素或VOC(挥发性有机化合物)等杂质。因此，沼气无法被直接利用。
[0003]为了能够利用沼气，需要对其进行清洁(或净化)，尤其是为了去除二氧化碳和硫化氢、以及其含有的其他杂质。由此获得生物甲烷，其可被注入天然气配送网或被用作生物燃料。
[0004]纯化沼气的一个特殊用途是燃料电池，其杂质或污染物耐受阈值特别高，以免损坏系统(例如参见文档“Biogas and fuel cells workshop(沼气和燃料电池研讨会)”，阿尔贡，2012，阿尔贡国家实验室的Dennis Papadias和Shabbir Ahmed，于2012本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于借助于光学测量系统(40、40
’
、40”、70、80、90)对在管道(20)中流动的沼气(10)中所含的至少一种气态化学物质的浓度([X])进行原位测量的方法，所述光学测量系统(40、40
’
、40”、70、80、90)包括发射UV辐射(42)的至少一个光源(41、41
’
、41”、71、81、91)和能够至少分析所述UV辐射(42、43)的至少一个光谱仪(44、44
’
、44”、74、84、94)，所述管道(20)至少包括设置在所述管道(20)的壁中的第一光学通路，所述方法至少包括以下步骤：a)借助于所述光源(41、41
’
、41”、71、81、91)，至少在所述光学通路处发射所述UV辐射(42)穿过至少部分地位于所述管道(20)中的测量区(21、21
’
、21”、22、23)中的所述沼气(10)，b)借助于所述光谱仪(44、44
’
、44”、74、84、94)，在所述第一光学通路和/或第二光学通路处测量已穿过所述测量区(21、21
’
、21”、22、23)中的所述沼气(10)的所述UV辐射的至少一部分(43)，并生成因变于已穿过所述沼气(10)的所述UV辐射部分(43)的波长(W)的光强度的数字信号(50)，以及c)至少根据所述数字信号(50)确定所述沼气(10)中所含的所述化学物质的所述浓度([X])。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤c)至少包括：
‑
根据因变于已穿过所述沼气的所述UV辐射部分(43)的波长的所述光强度的数字信号(50)并根据因变于针对参考气体预定的波长的光强度的数字参考信号来确定因变于波长的所述沼气的吸光度(A)，以及
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根据所述沼气的所述吸光度、所述化学物质的预定吸光度特性、以及对所述沼气的温度和压力的估计来确定所述至少一种化学物质的所述浓度([X])。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述沼气(10)的所述吸光度(A)取决于吸光度长度、所述化学物质的分子数密度、和摩尔消光系数。4.如权利要求2至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述数字参考信号是通过发射所述UV辐射(42)穿过所述参考气体并通过测量已穿过所述参考气体的所述UV辐射的至少一部分(43)来获得的，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：IFP新能源公司，
类型：发明
国别省市：