(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210823097.0 (22)申请日 2022.07.12 (71)申请人 生命珍宝有限公司 地址 200001 上海市黄浦区西藏 南路760号 安基大厦1402 (72)发明人 张延伸　 (74)专利代理 机构 杭州麦知专利代理事务所 (普通合伙) 33397 专利代理师 李兵 (51)Int.Cl. C12M 1/107(2006.01) C12M 1/00(2006.01) C12P 5/02(2006.01) (54)发明名称 一种从头发中萃取高纯度甲烷气体的装置 和方法 (57)摘要 本发明公开了一种从头发中萃取高纯度甲 烷气体的装置和方法， 其包括发酵罐， 所述发酵 罐顶面固定安装有驱动电机； 第一排气管， 所述 第一排气管一端固定安装在发酵罐顶 面， 所述除 杂罐侧壁顶部固定安装有加料管， 所述第一排气 管另一端底部贯穿分散网， 所述 分散网固定安装 在除杂罐内壁上， 所述除杂罐顶端另一侧固定安 装有第二排气管， 所述除杂罐上安装有干燥机 构。 该从头发 中萃取高纯度甲烷气体的装置和方 法， 采用头发作为原料， 利用头发本身不易腐烂 变质的特点， 实现原材料的便捷运输和长期存 储， 实现可持续生产， 同时对生产流程进行了优 化， 且由于头发所含杂质较少， 发酵产生的混合 气体中杂质较少， 能够便捷的提纯得到高纯甲 烷。 权利要求书2页 说明书6页 附图5页 CN 115109685 A 2022.09.27 CN 115109685 A 1.一种从头发中萃取高纯度甲烷气体的装置， 其特 征在于， 其包括： 发酵罐(1)， 所述发酵罐(1)顶面固定安装有驱动电机(2)， 所述驱动电机(2)的输出轴 上焊接固定有偏心轮(3)， 所述偏心轮(3)外侧面与垂直框(4)内壁贴合， 所述垂直框(4)外 壁底部与底弹簧伸缩杆(5)顶端连接固定， 所述底弹簧伸缩杆(5)底端固定安装在发酵罐 (1)顶面上； 顶基板(6)， 所述顶基板(6)固定安装在垂直框(4)顶部， 所述垂直框(4)底部固定安装 有连接杆(7)， 所述连接杆(7)贯穿限位套筒(8)中心， 所述限位套筒(8)贯穿固定在发酵罐 (1)顶部， 所述限位套筒(8)顶面粘贴固定有内密封垫(9)， 所述限位套筒(8)外壁顶部与外 连接套筒(10)内壁底部连接， 所述外连接套筒(10)内壁顶部与连接杆(7)外壁连接， 所述连 接杆(7)底端固定安装有底 安装环(11)， 且底安装环(11)底面固定安装有底棒(12)， 并且底 棒(12)上固定安装有搅动板(13)； 第一排气管(14)， 所述第一排气管(14)一端固定安装在发酵罐(1)顶面， 所述第一排气 管(14)另一端与除杂罐(15)顶端一侧连接固定， 所述除杂罐(15)侧壁顶部固定安装有加料 管(16)， 所述第一排气管(14)另一端底部贯穿分散网(17)， 所述分散网(17)固定安装在除 杂罐(15)内壁上， 所述除杂罐(15)顶端另一侧固定安装有第二排气管(18)， 所述除杂罐 (15)上安装有干燥机构(19)。 2.根据权利要求1所述的一种从头发中萃取高纯度甲烷气体的装置， 其特征在于： 所述 连接杆(7)关于垂直框(4)中心所在垂面对称分布， 且垂直框(4)关于顶基板(6)对称分布。 3.根据权利要求1所述的一种从头发中萃取高纯度甲烷气体的装置， 其特征在于： 所述 连接杆(7)与限位套筒(8)为滑动连接， 且 连接杆(7)和限位套筒(8)均与外连接套筒(10)为 螺纹连接， 并且外连接套 筒(10)顶部内径小于底部内径。 4.根据权利要求1所述的一种从头发中萃取高纯度甲烷气体的装置， 其特征在于： 所述 底棒(12)两侧 对称分布有搅动板(13)， 且搅动板(13)为垂直等间距分布， 且搅动板(13)关 于底安装环(1 1)中心等角度分布。 5.根据权利要求1所述的一种从头发中萃取高纯度甲烷气体的装置， 其特征在于： 所述 第一排气管(14)位于除杂罐(15)内的底端低于第二排气管(18)位于除杂罐(15)内的底端， 且第一排气管(14)底部与分散网(17)为垂直分布。 6.根据权利要求1所述的一种从头发中萃取高纯度甲烷气体的装置， 其特征在于： 所述 分散网(17)由细密PVC线交错制成， 且分散网(17)为垂直等间距分布， 并且分散网(17)的网 孔直径由下至上依次减小。 7.根据权利要求1所述的一种从头发中萃取高纯度甲烷气体的装置， 其特征在于： 所述 干燥机构(19)包括干燥筒(1901)、 硅胶干燥剂(1902)和限位网(1903)， 且干燥筒(1901)与 第一排气管(14)为螺纹连接， 并且干燥筒(1901)内填充有硅胶干燥剂(1902)， 所述硅胶干 燥剂(1902)两侧设置有限位网(190 3)， 且限位网(190 3)固定安装在干燥筒(1901)内壁上。 8.根据权利要求1所述的一种从头发中萃取高纯度甲烷气体的装置涉及的一种从头发 中萃取高纯度甲烷气体方法， 其特征在于： 所述该从头发中萃取高纯度甲烷气体方法的步 骤为： 一、 头发准备和处 理 将批量收集的头发原料清洗干净后捞出沥干， 置于细密纱布上， 使用消毒液喷洒， 再使权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115109685 A 2用高温蒸汽喷洒消毒， 最后置 于阳光下暴晒， 暴晒完成后， 收集密封存 储。 二、 发酵 密封存储的头发原料取出， 使用前， 进行一次烘烤干燥， 随后将头发原料通过发酵罐 (1)顶部安装的添加管加入发酵罐(1)中， 并向发酵罐(1)中加入生物质发酵使用的添加剂 和适量的水， 将添加管密封， 静置发酵； 每隔一段时间将外连接套筒(10)上旋与限位套筒(8)顶部完全分离， 并为驱动电机(2) 供电， 驱动电机(2)通过输出轴带动偏心轮(3)匀速单向旋转， 偏心轮(3)在旋转时挤压推动 垂直框(4)带着顶基板(6)和连接杆(7)进行先上后下的垂直往复移动， 连接杆(7)沿着限位 套筒(8)进行稳定滑动位移， 并带动底 安装环(11)、 底棒(12)和搅动板(13)进行同步的垂直 往复移动， 搅动板(13)对发酵罐(1)内发酵中的头发进 行垂直搅动， 便于发酵产生的气体排 出， 促进发酵。 三、 萃取除杂 在发酵过程 中， 通过加料管(16)向除杂罐(15)内加入除杂用的碱液， 如N aOH溶液， 至碱 液没过最顶部的分散网(17)， 打开第一排气管(14)上的阀门， 将发酵罐(1)内产生的混合气 体导入除杂 罐(15)内的碱液中， 混合气体气泡从第一排气管(14)底端排出至碱液中， 并在 碱液中上浮， 混合气体气泡穿过孔径依次减小的分散网(17)， 被 分割成细 小气泡， 气泡中除 了甲烷外， 含量最多的二氧化碳被碱液吸收， 产生的固态杂质下沉聚集在除杂罐(15)底部， 定时打开除杂罐(15)底部的管道阀门， 将沉淀杂质排出并通过加料管(16)向除杂罐(15)内 补充碱液， 由于发酵罐(1)内排出的混合气体含有50％ ‑80％甲烷、 20％ ‑40％二氧化碳、 0％‑5％氮气、 小于1％的氢气、 小于0.4％的氧气与0.1％ ‑3％硫化氢， 氮气、 氢气、 氧气和硫 化氢的含量过少， 可以不同去除， 在去除二氧化碳后， 气泡上浮出碱液， 并进入干燥机构 (19)， 吸收水分， 将从干燥机构(19)排出的气体收集， 得到高纯的 甲烷气体。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115109685 A 3