KR102543839B1 - 가스 처리 장치 및 방법 - Google Patents

가스 처리 장치 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102543839B1
KR102543839B1 KR1020207001663A KR20207001663A KR102543839B1 KR 102543839 B1 KR102543839 B1 KR 102543839B1 KR 1020207001663 A KR1020207001663 A KR 1020207001663A KR 20207001663 A KR20207001663 A KR 20207001663A KR 102543839 B1 KR102543839 B1 KR 102543839B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
methane
reaction chamber
heating element
conversion
conversion device
Prior art date
Application number
KR1020207001663A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20200020843A (ko
Inventor
프란시스코 노리스
파트리시오 노리스
Original Assignee
젤프 엘티디
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 젤프 엘티디 filed Critical 젤프 엘티디
Publication of KR20200020843A publication Critical patent/KR20200020843A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102543839B1 publication Critical patent/KR102543839B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/86—Catalytic processes
    • B01D53/8668—Removing organic compounds not provided for in B01D53/8603 - B01D53/8665
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/24—Stationary reactors without moving elements inside
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01K—ANIMAL HUSBANDRY; AVICULTURE; APICULTURE; PISCICULTURE; FISHING; REARING OR BREEDING ANIMALS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NEW BREEDS OF ANIMALS
    • A01K15/00—Devices for taming animals, e.g. nose-rings or hobbles; Devices for overturning animals in general; Training or exercising equipment; Covering boxes
    • A01K15/003—Nose-rings; Fastening tools therefor; Catching or driving equipment
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01K—ANIMAL HUSBANDRY; AVICULTURE; APICULTURE; PISCICULTURE; FISHING; REARING OR BREEDING ANIMALS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NEW BREEDS OF ANIMALS
    • A01K29/00—Other apparatus for animal husbandry
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47C—CHAIRS; SOFAS; BEDS
    • A47C13/00—Convertible chairs, stools or benches
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47C—CHAIRS; SOFAS; BEDS
    • A47C4/00—Foldable, collapsible or dismountable chairs
    • A47C4/54—Inflatable chairs
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47C—CHAIRS; SOFAS; BEDS
    • A47C7/00—Parts, details, or accessories of chairs or stools
    • A47C7/02—Seat parts
    • A47C7/14—Seat parts of adjustable shape; elastically mounted ; adaptable to a user contour or ergonomic seating positions
    • A47C7/142—Seat parts of adjustable shape; elastically mounted ; adaptable to a user contour or ergonomic seating positions by fluid means
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47C—CHAIRS; SOFAS; BEDS
    • A47C7/00—Parts, details, or accessories of chairs or stools
    • A47C7/36—Support for the head or the back
    • A47C7/40—Support for the head or the back for the back
    • A47C7/42—Support for the head or the back for the back of detachable or loose type
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47C—CHAIRS; SOFAS; BEDS
    • A47C7/00—Parts, details, or accessories of chairs or stools
    • A47C7/36—Support for the head or the back
    • A47C7/40—Support for the head or the back for the back
    • A47C7/46—Support for the head or the back for the back with special, e.g. adjustable, lumbar region support profile; "Ackerblom" profile chairs
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47C—CHAIRS; SOFAS; BEDS
    • A47C9/00—Stools for specified purposes
    • A47C9/002—Stools for specified purposes with exercising means or having special therapeutic or ergonomic effects
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/02—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J12/00—Chemical processes in general for reacting gaseous media with gaseous media; Apparatus specially adapted therefor
    • B01J12/007—Chemical processes in general for reacting gaseous media with gaseous media; Apparatus specially adapted therefor in the presence of catalytically active bodies, e.g. porous plates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J4/00—Feed or outlet devices; Feed or outlet control devices
    • B01J4/008—Feed or outlet control devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
    • B01D2253/10—Inorganic adsorbents
    • B01D2253/106—Silica or silicates
    • B01D2253/108—Zeolites
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/70—Organic compounds not provided for in groups B01D2257/00 - B01D2257/602
    • B01D2257/702—Hydrocarbons
    • B01D2257/7022—Aliphatic hydrocarbons
    • B01D2257/7025—Methane
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2204/00—Aspects relating to feed or outlet devices; Regulating devices for feed or outlet devices
    • B01J2204/002—Aspects relating to feed or outlet devices; Regulating devices for feed or outlet devices the feeding side being of particular interest
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00049—Controlling or regulating processes
    • B01J2219/00186—Controlling or regulating processes controlling the composition of the reactive mixture
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/12—Feeding the process for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/1205—Composition of the feed
    • C01B2203/1211—Organic compounds or organic mixtures used in the process for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/1235—Hydrocarbons
    • C01B2203/1241—Natural gas or methane
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02C—CAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
    • Y02C20/00—Capture or disposal of greenhouse gases
    • Y02C20/20—Capture or disposal of greenhouse gases of methane
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/30—Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P60/00—Technologies relating to agriculture, livestock or agroalimentary industries
    • Y02P60/20—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions in agriculture, e.g. CO2
    • Y02P60/22—Methane [CH4], e.g. from rice paddies

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Animal Husbandry (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Incineration Of Waste (AREA)
  • Housing For Livestock And Birds (AREA)
  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Abstract

메탄 전환 장치는 반응 챔버; 메탄의 존재를 검출하기 위한 센서; 센서가 미리 결정된 임계 값을 초과하는 메탄의 존재를 검출할 때 외부 가스를 반응 챔버 내로 지향시키기 위한 송풍 수단; 메탄을 산화시키도록 구성된 전환 수단; 및 동물 상에 장치를 위치시키기 위한 위치결정 수단을 포함한다.

Description

가스 처리 장치 및 방법
본 발명은 메탄 가스를 산화시키기 위한 가스 처리 장치, 특히 가축으로부터의 메탄 가스를 산화시키기 위한 가스 처리 장치에 관한 것이다.
메탄은 이산화탄소보다 상당히 높은 지구 온난화 가능성을 갖는 강력한 온실 가스로 알려져 있다. 가축은 트림과 방귀를 통해 방출되는 메탄 가스의 중요한 원천으로 알려져 있으며, 이는 탄소 총량(carbon footprint)에 따라 세금이 부과될 수 있기 때문에 가축 생산자에게 직접적인 경제적 영향을 미칠 수 있다.
이러한 이유로 가축의 메탄 방출을 줄이는 것이 바람직하다.
따라서, 가장 일반적으로, 본 발명은 가축과 같은 동물로부터의 가스 방출의 메탄 함량을 감소시키는 장치를 제공할 수 있다. 이는 동물에 의해 착용될 수 있고 동물의 가스 방출을 방출물 내에 존재하는 메탄을 산화시키기 위해 전환 수단이 제공되는 반응 챔버 내로 끌어 당기도록 구성된 장치를 제공함으로써 달성될 수 있다. 산화 공정의 주요 생성물은 전형적으로 이산화탄소 및 물이며, 이는 메탄보다 지구 온난화 가능성이 낮은 것으로 간주된다.
제 1 양태에서, 본 발명은 메탄 전환 장치를 제공할 수 있으며, 상기 메탄 전환 장치는:
반응 챔버;
메탄의 존재를 검출하기에 적합한 센서;
상기 센서가 미리 결정된 임계 값을 초과하는 메탄의 존재를 검출할 때 외부 가스들을 반응 챔퍼 내로 지향시키기 위한 송풍 수단;
메탄을 산화시키도록 구성된 전환 수단; 및
동물 상에 장치를 위치시키기 위한 위치결정 수단을 포함한다.
전형적으로, 송풍 수단은 센서가 100ppm 초과, 가능하게는 150 ppm 초과의 메탄의 존재를 검출할 때, 외부 가스를 반응 챔버 내로로 지향시키도록 구성된다. 송풍 수단은 예를 들어 축류 팬에 의해 제공될 수 있다. 송풍 수단은 센서에 의해 검출된 메탄이 공기 중에 분산되기 전에 장치에 의해 포집되는 것을 보조할 수 있다.
메탄을 검출하기 위한 센서의 존재는 미리 결정된 수준의 메탄이 검출될 때만 장치가 활성화될 수 있게 한다. 이는 장치의 전력공급에 필요한 모든 전원(예: 배터리)을 효율적으로 사용할 수 있게 한다.
일반적으로, 반응 챔버는 200 ml 미만, 가능하게는 150 ml 미만의 용적을 갖는다. 반응 챔버는 장치의 배기에 의해 제공될 수 있다.
전형적으로, 전환 수단은 예를 들어 와이어일 수 있는 가열 요소를 포함한다. 임의의 경우에, 와이어는 코일 구성을 가진다.
바람직하게는, 가열 요소는 금속 저항 가열 요소이다. 금속 저항 가열 요소는 전형적으로 니켈-크롬 합금, 니켈-철 합금, 철-크롬-알루미늄 합금, 스테인레스 스틸, 텅스텐 합금, 또는 구리-니켈 합금을 포함하는 그룹으로부터 선택된 금속 합금을 포함한다. 바람직하게는, 가열 요소는 니켈을 주성분으로 포함한다. 예를 들어, 가열 요소는 니크롬 와이어에 의해 제공될 수 있다.
특정 실시예에서, 가열 요소는 반응 챔버 내에 위치될 수 있다.
이들 실시예에서, 장치는 메탄 이외의 하나 이상의 가스 종이 반응 챔버 내로 유입되는 것을 억제하도록 구성된 여과 수단을 포함할 수 있다(즉, 모든 외부 가스는 아니지만 일부가 송풍 수단에 의해 반응 챔버 내로 지향된다). 이는 메탄이 가열 요소 위를 통과할 때 산화되도록 반응 챔버의 메탄 농도를 메탄의 폭발성 하부 한계(이는 온도 및 압력에 따라 공기의 약 4 용적%) 초과로 증가시키는 것을 돕는다. 여과 수단은 다음 중 하나 이상을 포함할 수 있다: 숯, 활성탄 또는 수산화 칼륨과 같은 강염기. 이러한 여과 수단은 주로 이산화탄소의 통과를 억제하지만, 다른 가스 종의 통과를 억제하는 다른 여과 수단이 제공될 수 있다.
다른 실시예에서, 장치는 메탄의 흡수를 통해 메탄이 반응 챔버에 들어가기 전에 메탄을 포집하도록 구성된 포집 수단을 포함할 수 있다. 이러한 포집 수단은 전형적으로 질소 및 산소의 반응 챔버 내로의 통과를 허용한다. 따라서, 모든 외부 가스는 아니지만 일부는 송풍 수단에 의해 반응 챔버 내로 지향된다.
이러한 포집 수단은 제올라이트와 같은 다공성 물질에 의해 제공될 수 있다. 포집 수단의 존재는 메탄이 반응 챔버로 들어가기 전에 메탄의 농도가 증가될 수 있게 한다. 메탄은 포집 수단을 가열하도록 구성된 추가 가열 요소의 작용을 통해 포집 수단으로부터 방출될 수 있다. 특정 실시예에서, 포집 수단에 도달하는 이산화탄소의 양을 제한하여 포집 수단이 메탄을 포집하는 능력을 증가시키기 위해, 송풍 수단과 포집 수단 사이에 이산화탄소 필터가 제공될 수 있다.
메탄이 제올라이트에 더 빠른 속도 및 더 높은 분압으로 충돌할 때 제올라이트가 메탄을 보다 효과적으로 포집하는 것으로 생각된다. 이는 장치에 송풍 수단을 제공하는 추가의 잠재적 이점을 나타낸다.
다른 실시예에서, 전환 수단은 촉매를 추가로 포함할 수 있으며, 촉매는 반응 챔버 내에 위치된다. 전형적으로, 촉매는 팔라듐, 구리 또는 실리카 중 하나 이상을 포함한다.
이들 실시예에서, 촉매는 메탄의 이산화탄소 및 물로의 전환을 용이하게 하도록 적응된다. 촉매는 전형적으로 예를 들어 가열 요소, 예를 들어, 와이어와 열 접촉한다.
바람직하게는, 가열 요소는 금속 저항 가열 요소이다. 금속 저항 가열 요소는 전형적으로 니켈-크롬 합금, 니켈-철 합금, 철-크롬-알루미늄 합금, 스테인레스 스틸, 텅스텐 합금, 또는 구리-니켈 합금을 포함하는 그룹으로부터 선택된 금속 합금을 포함한다. 바람직하게는, 가열 요소는 니켈을 주성분으로 포함한다. 예를 들어, 가열 요소는 니크롬 와이어에 의해 제공될 수 있다.
전형적으로, 동물 상에 장치를 위치시키기 위한 수단은 장치가 동물의 코에 부착될 수 있도록(동물의 날숨에서 방출된 메탄을 전환시키도록) 구성된다. 따라서, 동물 상에 장치를 위치시키는 수단은 동물, 예를 들어 소에 부착되도록 구성된 코 고리를 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 장치를 위치시키기 위한 수단은 예를 들어 클립, 예를 들어, 격막과 같은 동물의 신체 일부를 사이에 유지하도록 구성된 2 개의 대향 탄성 암을 포함할 수 있다.
장치가 동물의 입에서 방출된 메탄(예: 소)을 포집할 수 있도록 위치되는 것이 유리한데, 이는 일반적으로 동물로부터의 메탄 방출의 대부분을 나타내기 때문이다.
다른 실시예에서, 장치는 예를 들어 동물의 꼬리에 부착, 예를 들어 클립되어 장치가 방귀를 통해 방출된 가스를 처리할 수 있도록 구성될 수 있다.
본 발명의 제 1 양태에 따른 장치는 제약 회사, 영양/사료 회사 및 정부 기관 뿐 아니라 농부에 중요할 수 있는 소와 같은 동물의 메탄 방출에 관한 데이터를 얻는 수단을 제공할 수 있다.
제 2 양태에서, 본 발명은 메탄 전환 장치를 제공할 수 있고, 상기 메탄 전환 장치는:
메탄을 산화시키도록 구성된 전환 수단을 포함하는 반응 챔버;
메탄 보유 구성요소;
메탄이 메탄 보유 구성요소로부터 반응 챔버로 방출되게 하는 수단;
메탄 전환 장치 외부에 있는 가스 내의 메탄의 존재를 검출하기에 적합한 센서;
센서가 미리 결정된 임계 값을 초과하는 메탄의 존재를 검출할 때 장치의 외부로부터 메탄 보유 구성요소 상으로 가스를 추진하도록 구성된 송풍 수단; 및
동물 상에 장치를 위치시키기 위한 위치결정 수단을 포함한다.
전형적으로, 메탄 보유 구성요소는 메탄을 가역적으로 흡수하도록 구성된 다공성 물질을 수용하는 챔버를 포함한다. 전형적으로, 다공성 물질은 제올라이트 광물에 의해 제공된다.
일반적으로, 송풍 수단과 메탄 보유 구성요소 사이에 이산화탄소 필터가 제공되며, 이산화탄소 필터는 이산화탄소가 메탄 보유 구성요소로의 통과하는 것을 억제하도록 구성된다.
바람직하게는, 메탄이 메탄 보유 구성요소로부터 반응 챔버로 방출되게 하는 수단은 가열 요소를 포함한다.
반응 챔버, 센서, 송풍 수단, 전환 수단 및 위치결정 수단은 본 발명의 제 1 양태에 따른 장치의 등가 구성요소 중 임의의 것에 대응할 수 있다.
본 발명은 이제 다음의 도면을 참조하여 예로서 설명될 것이다.
도 1은 본 발명의 제 1 양태에 따른 메탄 전환 장치의 제 1 실시예의 개략 정면도를 도시한다.
도 2는 도 1의 장치의 개략적인 후면도를 도시한다.
도 3은 도 1의 장치의 단면도를 도시한다.
도 4는 본 발명의 제 1 양태에 따른 메탄 전환 장치의 제 2 실시예의 단면도를 도시한다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 메탄 전환 장치(10)는 반응 챔버(14) 및 배터리 격실(16)이 제공되는 하우징(12)을 포함한다. 하우징은 전환 장치의 전방 측에 배치된 메탄 센서(18) 및 연소 장치의 전방 측 상에서 메탄 센서(18)에 인접하여 위치하는 송풍 수단(20)을 더 포함한다. 송풍 수단(20)은 장치의 외부로부터 반응 챔버(14)를 향해 가스를 구동하도록 구성된 축류 팬에 의해 제공된다.
배기구(22)는 전환 장치(10)의 후방 측에 제공되며, 반응 챔버(14)로부터 장치(10)의 외부를 향해 가스 스트림을 채널링하도록 구성된다.
팔라듐-수용 촉매 층은 반응 챔버(14) 내에 위치된다. 촉매 층은 니크롬 와이어 가열 요소(24)와 열 접촉한다.
마주하는 암들(28a, 28b)은 그들 사이에 소의 격막을 유지하도록 구성된다.
인장 바(29)는 마주하는 암들(28a, 28b)이 함께 더 가까이 당겨질 수 있게 한다.
사용시에, 마주하는 암들(28a, 28b)은 소의 격막의 양측에 위치되고, 인장 바(29)는 마주하는 암들(28a, 28b)이 그들 사이에 격막을 견고하게 유지하도록 조여진다. 전환 장치(10)는 장치의 전방 측이 소의 입을 향하도록 배향된다. 센서(8)가 예를 들어, 200 ppm 초과의 메탄 농도를 검출할 때, 송풍 수단(20)은 소로부터 방출된 가스를 반응 챔버(14) 내로 향하게 하도록 활성화된다. 반응 챔버(14) 내의 촉매는 니크롬 와이어 가열 요소(24)에 의해서 예를 들어, 600-700℃의 온도로 가열된다. 촉매 위를 통과하는 메탄 가스는 산화되어 주로 수증기와 이산화탄소를 형성하며, 이는 배기구(22)를 통해 장치로부터 방출된다.
따라서, 장치를 통한 가스 흐름은 화살표 A-A로 표시된 경로를 따른다.
연소 장치의 대안적인 실시예가 촉매 대신에 송풍 수단(20)과 배기구(32) 사이에 필터(30)가 제공되는 것을 제외하고, 도 1 내지 도 3의 실시예와 동일한 특징을 갖는 연소 장치의 대안적인 실시예가 도 4에 도시되어있다. 필터(30)는 배기구(32)로 전달되는 가스의 메탄 농도를 증가시키기 위해, 소 날숨 내에도 존재하는 이산화탄소와 같은 가스를 흡수한다.
이 실시예에서, 반응 챔버는 배기구(32) 내에 제공된다. 반응 챔버는 니크롬 와이어 가열 요소(34)를 포함한다.
연소 장치의 이러한 대안적인 실시예의 다른 특징은 도 1 내지 도 3의 실시예와 동일하며, 유사한 숫자로 표시된다.
사용시에, 마주하는 암들(28a, 28b)은 소의 격막의 양측에 위치되고, 인장 바(29)는 마주하는 암들(28a, 28b)이 그들 사이에 격막을 견고하게 유지하도록 조여진다. 연소 장치(10')는 장치의 전방 측이 소의 입을 향하도록 배향된다. 센서(18)가 예를 들어 200ppm 초과의 메탄 농도를 검출할 때, 송풍 수단(20)은 소로부터 방출된 가스를 필터(30)를 통해 배기구(32)로 지향시키도록 활성화된다.
필터(30)는 온도 및 압력에 따라 메탄 농도를 공기의 약 4 용적%인 메탄의 폭발 하부 한계 위의 수준으로 증가시키기 위해 가스 스트림으로부터 이산화탄소를 추출한다. 가스 스트림이 배기구(32)로 들어가면, 니크롬 와이어 가열 요소(34) 위를 통과하고, 700 내지 800 ℃의 온도로 가열된다. 가열 요소(34)는 가스 스트림 내의 메탄이 산화되어 주로 이산화탄소 및 수증기를 형성하고, 이어서 배기구(32)를 통해 장치로부터 방출된다.
따라서, 장치를 통한 가스 흐름은 화살표 B-B로 표시된 경로를 따른다.
도 4의 실시예의 변형에서, 필터(30)는 메탄 및 이산화탄소를 포집하고 질소 및 산소가 반응 챔버(32) 내로 통과하게 하는 제올라이트 입자를 수용하는 챔버에 의해 제공된다. 일단 제올라이트가 포화 지점(즉, 더 이상 이산화탄소 또는 메탄을 흡수할 수 없는 지점)에 도달하면, 필터 가열 요소(미도시)가 활성화된다. 이것은 포집된 메탄이 비교적 높은 농도로 반응 챔버(32) 내로 방출되도록 하여, 가열된 니크롬 와이어(34)를 통과할 때 산화될 수 있다. 이 배열은 반응 챔버(32) 내의 메탄 농도가 메탄의 폭발 하부 한계 위에 있는 것을 보장하도록 돕는다.
이 변형예의 추가 변형에서, 추가 필터(미도시)가 송풍 수단(20)과 제올라이트 수용 챔버(30) 사이에 제공되며, 추가 필터는 제올라이트 수용 챔버(30)에 도달하는 이산화탄소의 양을 제한하도록 구성되어, 메탄을 포집하는 제올라이트 입자의 용량이 증가된다.

Claims (20)

  1. 메탄 전환 장치로서,
    메탄을 산화시키도록 구성된 전환 수단을 포함하는 반응 챔버;
    메탄 보유 구성요소;
    메탄이 상기 메탄 보유 구성요소로부터 상기 반응 챔버로 방출되게 하는 수단;
    상기 메탄 전환 장치 외부의 가스 내에서 메탄의 존재를 검출하도록 구성된 센서;
    상기 센서가 미리 결정된 임계 값을 초과하는 메탄의 존재를 검출할 때 상기 장치의 외부로부터 상기 메탄 보유 구성요소로 가스를 운반(drive)하도록 구성된 송풍 수단; 및
    상기 장치를 동물에 위치시키기 위한 위치결정 수단;을 포함하는, 메탄 전환 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 메탄 보유 구성요소는 메탄을 가역적으로 흡수하도록 구성된 다공성 물질을 수용하는 챔버를 포함하는, 메탄 전환 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 다공성 물질은 제올라이트 광물에 의해 제공되는, 메탄 전환 장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 송풍 수단과 상기 메탄 보유 구성요소 사이에 이산화탄소 필터가 제공되며, 상기 이산화탄소 필터는 상기 메탄 보유 구성요소로의 이산화탄소의 통과를 억제하도록 구성되는, 메탄 전환 장치.
  5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    메탄이 상기 메탄 보유 구성요소로부터 상기 반응 챔버로 방출되게 하는 상기 수단은 가열 요소를 포함하는, 메탄 전환 장치.
  6. 메탄 전환 장치로서,
    반응 챔버;
    상기 메탄 전환 장치 외부에 있는 가스 내의 메탄의 존재를 검출하도록 구성된 센서;
    상기 센서가 미리 결정된 임계 값을 초과하는 메탄의 존재를 검출할 때 상기 장치의 외부로부터 상기 반응 챔버를 향해 가스를 운반하도록 구성된 송풍 수단;
    메탄을 산화시키도록 구성된 전환 수단; 및
    상기 장치를 동물에 위치시키기 위한 위치결정 수단;을 포함하는, 메탄 전환 장치.
  7. 제 1 항 내지 제 3 항 및 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 송풍 수단은 상기 센서가 100 ppm 초과의 메탄의 존재를 검출할 때 상기 반응 챔버를 향해 가스를 추진하도록 구성되는, 메탄 전환 장치.
  8. 제 1 항 내지 제 3 항 및 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반응 챔버는 200 ml 미만의 용적을 갖는, 메탄 전환 장치.
  9. 제 1 항 내지 제 3 항 및 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전환 수단은 가열 요소를 포함하는, 메탄 전환 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 전환 수단에 포함된 상기 가열 요소는 와이어인, 메탄 전환 장치.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 전환 수단에 포함된 상기 가열 요소는 금속 저항 가열 요소인, 메탄 전환 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 금속 저항 가열 요소는 니켈을 포함하는, 메탄 전환 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 금속 가열 요소는 니크롬 와이어인, 메탄 전환 장치.
  14. 제 9 항에 있어서,
    상기 전환 수단에 포함된 상기 가열 요소는 상기 반응 챔버 내에 위치하는, 메탄 전환 장치.
  15. 제 6 항에 있어서,
    상기 장치는 상기 반응 챔버 내로 메탄 이외의 하나 이상의 가스 종의 유입을 억제하도록 구성된 여과 수단을 포함하는, 메탄 전환 장치.
  16. 제 6 항에 있어서,
    상기 장치는 상기 반응 챔버로 들어가기 전에 메탄을 포집하도록 구성된 포집 수단을 포함하는, 메탄 전환 장치.
  17. 제 9 항에 있어서,
    상기 전환 수단은 촉매를 추가로 포함하고, 상기 촉매는 상기 반응 챔버 내에 위치하는, 메탄 전환 장치.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 촉매는 팔라듐을 포함하는, 메탄 전환 장치.
  19. 제 1 항 내지 제 3 항 및 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 장치를 동물에 위치시키는 수단은 코걸이(nose ring)를 포함하는, 메탄 전환 장치.
  20. 동물로부터 방출된 메탄을 다른 화학 종들로 전환시키는 방법으로서,
    제 1 항 내지 제 3 항 및 제 6 항 중 어느 한 항에 따른 메탄 전환 장치를 제공하는 단계 및 상기 장치를 동물에 위치시키는 단계를 포함하는 방법.
KR1020207001663A 2017-06-20 2018-06-20 가스 처리 장치 및 방법 KR102543839B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP17176994.6A EP3417936A1 (en) 2017-06-20 2017-06-20 Gas processing device
EP17176994.6 2017-06-20
PCT/GB2018/000096 WO2018234729A1 (en) 2017-06-20 2018-06-20 DEVICE AND METHOD FOR TREATING GAS

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200020843A KR20200020843A (ko) 2020-02-26
KR102543839B1 true KR102543839B1 (ko) 2023-06-16

Family

ID=59312962

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020207001663A KR102543839B1 (ko) 2017-06-20 2018-06-20 가스 처리 장치 및 방법

Country Status (19)

Country Link
US (2) US11426703B2 (ko)
EP (2) EP3417936A1 (ko)
JP (1) JP7171715B2 (ko)
KR (1) KR102543839B1 (ko)
CN (2) CN115350585A (ko)
AR (1) AR112035A1 (ko)
AU (1) AU2018287300B2 (ko)
BR (1) BR112019027159B1 (ko)
CA (1) CA3067764A1 (ko)
DK (1) DK3641930T3 (ko)
ES (1) ES2933510T3 (ko)
FI (1) FI3641930T3 (ko)
GB (1) GB2577227B (ko)
HR (1) HRP20221484T1 (ko)
IL (1) IL271530B2 (ko)
MX (1) MX2019015531A (ko)
PL (1) PL3641930T4 (ko)
PT (1) PT3641930T (ko)
WO (1) WO2018234729A1 (ko)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2590640A (en) * 2019-12-23 2021-07-07 Zelp Ltd Gas monitoring device
GB2601327A (en) * 2020-11-25 2022-06-01 Zelp Ltd Gas monitoring device
GB2603959A (en) * 2021-02-23 2022-08-24 Zelp Ltd Methane Oxidation Device
CN114324772A (zh) * 2022-01-06 2022-04-12 周荣满 一种反刍动物消化系统排出的甲烷收集处理装置
KR20230123052A (ko) 2022-02-14 2023-08-23 주식회사 유라이크코리아 가축의 반추위 내 메탄가스 측정 및 저감을 위한 바이오 캡슐과 이를 통한 메탄가스 측정 및 저감 방법
US20240060959A1 (en) * 2022-08-19 2024-02-22 Arkea Bio Corp. Continuous methane monitoring device
WO2024100371A1 (en) * 2022-11-08 2024-05-16 Johnson Matthey Public Limited Company Mitigation of greenhouse gases
US12000321B1 (en) 2023-02-22 2024-06-04 Caterpillar Inc. Systems and methods to reduce methane emissions associated with a lean-burn natural gas engine

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120115240A1 (en) 2010-11-10 2012-05-10 Searete Llc, A Limited Liability Corporation Of The State Of Delaware Treatment of ruminant exhalations
WO2016207331A2 (en) 2015-06-24 2016-12-29 Koninklijke Philips N.V. Capture and removal of targeted gas

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2169204B (en) * 1984-12-07 1989-02-08 Automata Ltda Air sterilisation
NL1011884C2 (nl) * 1999-04-23 2000-10-24 Maasland Nv Neusring.
US20040192546A1 (en) * 2003-03-27 2004-09-30 Zhongyuan Dang Catalyst for the low temperature oxidation of methane
US7745197B1 (en) * 2003-10-15 2010-06-29 Newlight Technologies, Llc Process for the utilization of ruminant animal methane emissions
JP4247204B2 (ja) * 2005-05-09 2009-04-02 株式会社ルネッサンス・エナジー・インベストメント 低濃度メタンの分解方法
JP2008086942A (ja) 2006-10-04 2008-04-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd 空気浄化装置および空気浄化方法
CN101617030B (zh) * 2006-10-31 2014-10-22 大阪瓦斯株式会社 可燃性气体浓缩系统
GB2450506A (en) * 2007-06-26 2008-12-31 James Macbeth Reduction of greenhouse gas emmission
AT509255B1 (de) 2009-12-30 2012-03-15 Smaxtec Animal Care Sales Gmbh Vorrichtung zur messung von einzeltierdaten
BR112012026452B1 (pt) 2010-04-16 2020-08-25 C-Lock Inc. método para gerenciar e aparelho para monitorar emissões de metano de um ruminante
NL1037947C2 (nl) 2010-05-07 2011-11-08 Lely Patent Nv Werkwijze en inrichting voor het bepalen van door een herkauwer, in het bijzonder een melkdier uitgestoten broeikasgas, in het bijzonder methaan.
WO2012013235A1 (en) 2010-07-29 2012-02-02 Siemens Aktiengesellschaft Method and system for reducing greenhouse gas emission
WO2013068341A1 (en) 2011-11-07 2013-05-16 Imego Ab Contactless detection of specific molecules from oral exhaust of ruminantia, measurement method and related molecules
KR102382909B1 (ko) 2014-07-11 2022-04-04 엘리멘티스 스페셜티즈, 인크. 하나 이상의 분지형 알킬 치환기를 갖는 4급 암모늄 이온을 갖는 유기점토 조성물
CN204032059U (zh) * 2014-09-11 2014-12-24 无锡天龙工艺品有限公司 一种畜牧业放屁气体收集装置
CN105987391A (zh) 2015-02-27 2016-10-05 徐振斌 一种集成式反刍动物排放气体收集燃烧装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120115240A1 (en) 2010-11-10 2012-05-10 Searete Llc, A Limited Liability Corporation Of The State Of Delaware Treatment of ruminant exhalations
WO2016207331A2 (en) 2015-06-24 2016-12-29 Koninklijke Philips N.V. Capture and removal of targeted gas

Also Published As

Publication number Publication date
US20230011231A1 (en) 2023-01-12
EP3641930A1 (en) 2020-04-29
PL3641930T3 (pl) 2023-02-06
GB201918136D0 (en) 2020-01-22
PT3641930T (pt) 2022-12-13
DK3641930T3 (da) 2022-12-19
EP3417936A1 (en) 2018-12-26
IL271530B2 (en) 2023-07-01
IL271530A (en) 2020-02-27
CN115350585A (zh) 2022-11-18
AR112035A1 (es) 2019-09-11
GB2577227B (en) 2021-11-24
EP3641930B1 (en) 2022-09-21
MX2019015531A (es) 2020-08-31
KR20200020843A (ko) 2020-02-26
JP7171715B2 (ja) 2022-11-15
US11426703B2 (en) 2022-08-30
US20210138428A1 (en) 2021-05-13
CA3067764A1 (en) 2018-12-27
RU2019144640A3 (ko) 2021-07-28
RU2019144640A (ru) 2021-07-20
BR112019027159A2 (pt) 2020-06-30
HRP20221484T1 (hr) 2023-02-03
AU2018287300A1 (en) 2020-01-16
JP2020527458A (ja) 2020-09-10
WO2018234729A1 (en) 2018-12-27
CN110944745A (zh) 2020-03-31
GB2577227A (en) 2020-03-18
BR112019027159B1 (pt) 2023-02-28
AU2018287300B2 (en) 2023-04-13
ES2933510T3 (es) 2023-02-09
PL3641930T4 (pl) 2023-02-06
IL271530B1 (en) 2023-03-01
FI3641930T3 (fi) 2023-01-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102543839B1 (ko) 가스 처리 장치 및 방법
US8826916B2 (en) Filter for smoking
RU2003132538A (ru) Способ разделения отходящего газа или дыма, образующегося при окислении топлива, и выделения из него диоксида углерода
CA2951291C (en) Apparatus for carbon dioxide enrichment
MX2021008582A (es) Captura directa de dioxido de carbono del aire.
RU2784518C2 (ru) Газоперерабатывающее устройство
US3908649A (en) Personal filter respirator
US20040079367A1 (en) CO2 sorbent for inhalation drug therapy system
EP3494776B1 (en) Purification device
KR20240038646A (ko) 메탄 산화 디바이스
RU2008126397A (ru) Устройство и способ термической обработки потока отработавших газов
CN104826411B (zh) 烟气催化过滤装置的反吹除尘方法及设备
CN209060828U (zh) 一种可自动脱附的活性炭吸附装置
RU2391029C1 (ru) Способ обработки основного потока табачного дыма и курительное устройство
CN207248586U (zh) 氮气冷凝式烟气处理装置
NL2022304B1 (en) Method and system for flue gas treatment
RU2002121889A (ru) Линия переработки золото- и серебросодержащих флотационных концентратов
JP3724819B2 (ja) エンジンの排気浄化装置
CN205903796U (zh) 大容量氨气处理装置
CN108079459A (zh) 便携式水浴烟气处理装置及净化方法
TH99322A (th) กระบวนการสำหรับการนำสารประกอบออกจากกระแสระบายออก
TH40809A3 (th) ไส้กรอง
KR20120012069A (ko) 배기가스 후처리 시스템
TH94518A (ko)

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant