[發(fā)明專利]用于測定氣體的硅氧烷含量的方法和裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201480054485.0
• 申請日: 2014-09-02
• 公開（公告）號(hào): CN105637346A
• 公開（公告）日: 2016-06-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 亞科·拉贊恩;圖拉·卡喬琳娜;莫娜·阿諾德
• 申請（專利權(quán)）人: 芬蘭國家技術(shù)研究中心股份公司
• 主分類號(hào): G01N21/61
• 分類號(hào): G01N21/61;G01N21/31;G01N21/3504;G01J3/42
• 代理公司: 北京安信方達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11262
• 代理人: 胡秋玲;鄭霞

發(fā)明領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于通過非分散紅外分析測量氣體的硅氧烷含量的 方法和裝置。

發(fā)明背景

沼氣是一種重要的可再生能源的來源。沼氣可以從有機(jī)物質(zhì)通過消化 例如在廢水處理廠、廢物處理廠、以及農(nóng)業(yè)現(xiàn)場厭氧廠生產(chǎn)。它還可以從 填埋場收集。因此，術(shù)語“沼氣”在本文件中作為常見術(shù)語使用來指“沼 氣”、“填埋氣體”、“消化池氣體”等中的任一項(xiàng)。沼氣的主要組分是甲烷 CH₄和二氧化碳CO₂，并且它典型地還包含少量的硫化氫H₂S、水分、和 硅氧烷作為雜質(zhì)。使用沼氣作為能源是基于其組分的能量釋放燃燒。沼氣 典型地被用作氣體發(fā)動(dòng)機(jī)、氣體渦輪機(jī)、微型渦輪機(jī)、和產(chǎn)生電的燃料電 池中的燃料。它還可以被燃燒以產(chǎn)生熱量。

硅氧烷是半揮發(fā)性的有機(jī)硅化合物，它們被用在許多工業(yè)應(yīng)用中和消 費(fèi)品中，如化妝品和潤滑劑。由于它們的廣泛使用的結(jié)果，大量的硅氧烷 最終到了填埋場和下水道，在這里它們揮發(fā)成填埋氣體或消化池氣體。沼 氣中的硅氧烷通常是有機(jī)硅化合物。硅氧烷是在有機(jī)硅化學(xué)中具有 Si-O-Si鍵的一個(gè)官能團(tuán)。

對在廢物管理和污水處理中生產(chǎn)沼氣和可再生能源的日益增加的興 趣已經(jīng)引起了對沼氣中硅氧烷的存在的顯著關(guān)注。硅氧烷作為氣態(tài)化合物 就其本身而言不是反應(yīng)性的或腐蝕性的，但它們在其中使用沼氣的設(shè)備的 各個(gè)表面上形成作為沉積物的硬質(zhì)、磨料二氧化硅。此類沉積物還充當(dāng)一 種熱和電絕緣體。這種沉積物可能在沼氣利用設(shè)備中造成嚴(yán)重的損害，例 如結(jié)垢、腐蝕和較低的能量輸出。

表1列出了在消化池氣體中最常見出現(xiàn)的一些硅氧烷?；谒鼈兊姆? 子結(jié)構(gòu)，硅氧烷通常被分成直鏈(用“L”表示)和環(huán)狀(用“D”表示) 的硅氧烷。沼氣的硅氧烷濃度總體上是在0-50mg/m³的范圍內(nèi)，典型地 低于10mg/m³。

表1.

化合物 縮寫 沸點(diǎn)，℃ 六甲基二硅氧烷 L2 107 八甲基三硅氧烷 L3 153 十甲基四硅氧烷 L4 194 十二甲基五硅氧烷 L5 245 六甲基環(huán)三硅氧烷 D3 135 八甲基環(huán)四硅氧烷 D4 176 十甲基環(huán)戊硅氧烷 D5 211 十二甲基環(huán)六硅氧烷 D6 245 三甲基硅醇 TMS 99