CN105890935A - 一种简易发酵气体收集、测量装置及其测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种简易发酵气体收集、测量装置及其测量方法，包括有发酵瓶，在发酵瓶的瓶口位置可拆卸地盖设有导气盖，导气盖上设置有气体导出口，还包括有一水瓶，安装在所述导气盖上，在其侧壁上开设有密封水瓶进气口，在所述水瓶的顶部开设有导气口，所述密封水瓶进气口通过球端导管与所述气体导出口相连；密封的刻度集气袋，所述刻度集气袋一端设置有进气口，在所述进气口上连接有气口塞和导管，所述进气口通过球端导管与所述水瓶的导气口相连；在所述球端导管的两端均设置有用于提高密封性的连接机构；滚轮钳，用于读取刻度集气袋上的读数，包括有滚轮、手柄和滚轮轴。

Description

一种简易发酵气体收集、测量装置及其测量方法

技术领域

本发明涉及一种发酵装置，尤其涉及一种小型简易的发酵气体收集和体积测量的装置和其具体的测量方法。

背景技术

目前全世界所需要的80％的能源都来自于化石燃料，但其储量有限，且趋于枯竭。化石燃料燃烧时生成COx、SOx、NOx、CxHx、烟雾、灰尘、焦油和其他有机化合物，造成了严重的环境污染并使全球气候发生变化。另外随着生产经济发展，农业生产产生的秸秆等农产品剩余部分、养殖业中的禽畜粪便、居民生活产生的餐厨垃圾、污水处理厂的剩余污泥等都大大增加了我们的环境负担。因此如何减轻日益加重的环境压力，以及绿色，环保，可持续能源的开发和利用成为促进经济社会可持续发展的客观需求。

通过发酵将环境中的有机垃圾转变为可以利用的清洁能源，为同时解决环境和能源问题提供了方向。生物质能是利用光能固定二氧化碳得到的生物质为底物，通过生物发酵得到的清洁能源，通过控制发酵条件和方法，我们可以根据不同的需要获得沼气、氢气、乙醇等不同的清洁能源产品。这种方法简便易行，成本低效率高，作用明显，因而受到世界各国的广泛的关注，关于发酵产能的理论和应用研究也一直是科学领域的热点问题。

目前，虽然通过发酵产生能源气体的研究一直在进行，但是用于实验的装置却基本停留在瓶体、导管、水槽的简单组装水平，对于气体的收集方法主要是排水集气法和集气袋法。前者是利用充满水的且倒扣在水中的容器，从底部通入反应中产生的气体，通过所产气体压力排出容器内的水而使容器充满这种气体，但是这种方法普遍需要时刻人工监测以防气体集满溢出；而传统的集气袋法则需要收集气体后再单独进行气体体积测量，操作繁琐。所以目前急需一种有效的收集并测定气体体积的装置。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种简易的发酵气体收集、测量装置，它不需要人工实时进行监测，也不需要再单独进行气体体积测量。

为实现上述目的，本发明提供了如下的技术方案：

一种简易发酵气体收集、测量装置，包括有发酵瓶，在发酵瓶的瓶口位置可拆卸地盖设有导气盖，导气盖上设置有气体导出口，还包括有

一水瓶，安装在所述导气盖上，在其侧壁上开设有密封水瓶进气口，在所述水瓶的顶部开设有导气口，所述密封水瓶进气口通过球端导管与所述气体导出口相连；

密封的刻度集气袋，所述刻度集气袋一端设置有进气口，在所述进气口上连接有气口塞和球端导管，所述进气口通过球端导管与所述水瓶的导气口相连；

在所述球端导管的两端均设置有用于提高密封性的连接机构；

滚轮钳，用于读取刻度集气袋上的读数，包括有滚轮、手柄和滚轮轴，所述手柄包括有相互对称的两个柄身，所述的两个柄身能相互合拢或打开，每一个柄身上均通过滚轮轴连接有一个滚轮，所述的两个滚轮之间也通过具有弹性的钳形连接杆相连。

作为本发明的优选，所述连接机构包括有球端和包球端，所述球端外表为光滑球面，中间有通气孔，所述包球端为球状壳体，壳内为表面光滑的橡胶层，紧紧包裹在对应的球端外。

作为本发明的进一步优选，所述可拆卸地连接是指在所述瓶口开设有外螺纹，在所述导气盖内设置有内螺纹，所述导气盖螺纹连接在所述瓶口上。

作为本发明的改进，在所述导气盖上开设有卡槽，在所述水瓶的底部固定有卡板，所述卡板能卡接在所述卡槽中。

作为本发明的进一步改进，在所述气体导出口上连接有能将该气体导出口密闭的配套气口塞。

一种采用上述的简易发酵气体收集、测量装置获得气体体积的方法，包括有如下步骤：

一、将密封水瓶通过底部的卡板卡接在导气盖上的卡槽里，用球端导管将导气盖的气体导出口与密封水瓶的进气口相连；

二、在密封水瓶中注入水，盖上带有导气口的盖子，用球端导管将水瓶导气口即导气口与刻度集气袋的进气口相连；

三、在发酵瓶中投入发酵底料，将导气盖置于发酵瓶上旋紧，开始发酵实验；

四、待试验结束时将刻度集气袋取下，立即用配套的气口塞塞住，从袋口边沿处用滚轮钳夹紧，并缓慢向袋尾移动，将袋内气体集中至气袋底部，读取刻度，记录气体体积。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1.安装简便，所有连接均为统一球端接头设计，简单插入即可连接。

2.气体收集测量便捷，气体收集后可直接利用滚轮钳读取刻度集气袋上的体积刻度，操作简便易行。

3.装置利用多样化，整套装置中所有部件均可拆下单独使用，并且拆装简便，提高试验装置利用效率。

附图说明

图1是本发明实施例中整体发酵集气装置的结构示意图；

图2为本发明实施例中刻度集气袋示例图；

图3为本发明实施例中导气盖的结构示意图；

图4为本发明实施例中连接组件的结构示意图；

图5为本发明实施例中滚轮钳的结构示意图；

图6为本发明实施例中读取过程示意图。

附图标记：

1、导气盖，2、发酵瓶，3、刻度集气袋；4、刻度集气袋袋体，5、进气口，6、气口塞；7、带有导气口的水瓶盖，8、密封水瓶进气口，9、密封水瓶瓶体，10、卡板，11、卡槽，12、导气盖出气口，13、配套气口塞；14、包球端气口塞，15、包球端导管，16、球端导管，17、包球端结构，18、球端结构；19、滚轮，20、手柄，21、滚轮轴，22、钳形连接杆；23、刻度集气袋盛气部分，24、滚轮横截面，25、刻度集气袋真空部分，26、被配套气口塞塞住的进气口。

具体实施方式

参照图1-图6对本发明中简易发酵气体收集、测量装置的实施例做进一步说明。

如图1-图6所示，本实施例为一种简易发酵气体收集、测量装置，包括有导气盖1、发酵瓶2和刻度集气袋3，上述的发酵瓶2优选地采用玻璃制成，在发酵瓶的顶部形成有一个带有外螺纹的瓶口，在导气盖的内圈开设有上述外螺纹适配的内螺纹，该导气盖1通过螺纹连接的方式可拆卸地固定在发酵瓶的瓶口上并将该发酵瓶完全密封住。在该导气盖上开设有导气盖出气口12，包球端气口塞14，包球端导管15，在该导气盖出气口上还设置有配套气口塞13，用于在发酵结束后对导气盖出气口进行密封。

刻度集气袋根据不同发酵产气需要可分不同大小，其袋体4为标准圆柱形，上印有体积刻度，采用常规的集气袋材质如尼龙塑料等制成，在刻度集气袋3前端设有进气口5(进气口设计为球端导管)，并附带气口塞6(塞头设计为与球端导管配套的包球端口)。

还包括有密封水瓶，该密封水瓶包括有瓶体9，在瓶体上盖设了带有导气口的水瓶盖7，在导气口上设置了与刻度集气袋进气口上的球端导管相适配的包球端结构17，球端导管端部设置有球端结构18，球端结构外表为光滑球面，中间有通气孔，包球端结构为球状壳体，壳内为表面光滑的橡胶层，紧紧包裹在对应的球端结构外，由此保证了密封性。为了方便对水瓶的位置进行调节，上述的水瓶是可活动的，具体地，在导气盖上开设有卡槽11，在水瓶的瓶底固定有卡板10，该卡板能够卡接在卡槽中并且做相对滑动，由此可以进行调节。

在密封水瓶的侧壁上开设有密封水瓶进气口8，该密封水瓶进气口8的高度要低于水瓶上导气口的高度，，在密封水瓶进气口上设置有球端导管，该球端导管另一端连接在导气盖出气口12上。

具体工作时，先在发酵瓶里进行发酵，随后收集气体至刻度集气袋中，再通过气口塞将刻度集气袋进行封闭，随后采用滚轮钳将集气瓶的袋口夹紧，进行数据读取。滚轮钳包括了滚轮19，手柄20，滚轮轴21，手柄包括有相互对称的两个柄身，两个柄身能相互合拢或打开，每一个柄身上均通过滚轮轴21连接有一个滚轮19，两个滚轮之间也通过具有弹性的钳形连接杆22相连。

读数时，先用滚轮钳夹紧集气袋的进气口，并将集气袋的进气口用气口塞塞紧，然后通过挤压滚轮使得滚轮沿其横截面24的径向方向朝刻度集气袋盛气部分23滚动，同时滚动过程中，滚轮的另一侧形成了细长的刻度集气袋真空部分25和被气口塞塞住的进气口26，由此将袋内气体集中至集气袋底部，便于读取刻度，记录气体体积。

以上所述使本发明的优选实施方式，对于本领域的普通技术人员来说不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干变型和改进，这些也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种简易发酵气体收集、测量装置，包括有发酵瓶，在发酵瓶的瓶口位置可拆卸地盖设有导气盖，导气盖上设置有气体导出口，其特征在于：还包括有

一水瓶，安装在所述导气盖上，在其侧壁上开设有密封水瓶进气口，在所述水瓶的顶部开设有导气口，所述密封水瓶进气口通过球端导管与所述气体导出口相连；

密封的刻度集气袋，所述刻度集气袋一端设置有进气口，在所述进气口上连接有气口塞和球端导管，所述进气口通过球端导管与所述水瓶的导气口相连；

在所述球端导管的两端均设置有用于提高密封性的连接机构；

滚轮钳，用于读取刻度集气袋上的读数，包括有滚轮、手柄和滚轮轴，所述手柄包括有相互对称的两个柄身，所述的两个柄身能相互合拢或打开，每一个柄身上均通过滚轮轴连接有一个滚轮，所述的两个滚轮之间也通过具有弹性的钳形连接杆相连。

2.根据权利要求1所述的简易发酵气体收集、测量装置，其特征在于：所述连接机构包括有球端和包球端，所述球端外表为光滑球面，中间有通气孔，所述包球端为球状壳体，壳内为表面光滑的橡胶层，紧紧包裹在对应的球端外。

3.根据权利要求2所述的简易发酵气体收集、测量装置，其特征在于：所述可拆卸地连接是指在所述瓶口开设有外螺纹，在所述导气盖内设置有内螺纹，所述导气盖螺纹连接在所述瓶口上。

4.根据权利要求1所述的简易发酵气体收集、测量装置，其特征在于：在所述导气盖上开设有卡槽，在所述水瓶的底部固定有卡板，所述卡板能卡接在所述卡槽中。

5.根据权利要求4所述的简易发酵气体收集、测量装置，其特征在于：在所述气体导出口上连接有能将该气体导出口密闭的配套气口塞。

6.一种采用上述的简易发酵气体收集、测量装置获得气体体积的方法，包括有如下步骤：

一、将密封水瓶通过底部的卡板卡接在导气盖上的卡槽里，用球端导管将导气盖的气体导出口与密封水瓶的进气口相连；

二、在密封水瓶中注入水，盖上带有导气口的盖子，用球端导管将水瓶导气口即导气口与刻度集气袋的进气口相连；

三、在发酵瓶中投入发酵底料，将导气盖置于发酵瓶上旋紧，开始发酵实验；

四、待试验结束时将刻度集气袋取下，立即用配套的气口塞塞住，从袋口边沿处用滚轮钳夹紧，并缓慢向袋尾移动，将袋内气体集中至气袋底部，读取刻度，记录气体体积。