阅读说明：本技术 一种粪便中萃取甲烷的方法 (Method for extracting methane from excrement ) 是由 杨帆 于 2020-04-28 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种粪便中萃取甲烷的方法,包括：在粪便中注入预设容积的水；注水完毕后,将粪便进行预设温度蒸发然后萃取得到第一浓度甲烷气体；对第一纯度甲烷气体进行提纯获得第二浓度甲烷气体,第二浓度远大于第一浓度；收集第二浓度甲烷气体以制作压缩天然气。通过对产生的甲烷气体进一步的提纯来获得高浓度的甲烷气体来制作压缩天然气,使得制作的甲烷原料更好,并且高浓度的甲烷气体可以充分地满足汽车内燃机的材料燃烧条件,使得在制动汽车的过程中不会出现中途无法制动情况的发生,有效的解决了现有技术中由于压缩天然气中的甲烷存在浓度不高的问题,进而导致压缩天然气无法满足汽车内燃机的材料燃烧条件从而无法制动车辆的问题。(The invention discloses a method for extracting methane from excrement, which comprises the following steps: injecting water with a preset volume into the excrement; after water injection is finished, evaporating the excrement at a preset temperature and then extracting to obtain methane gas with a first concentration; purifying the first-purity methane gas to obtain a second-concentration methane gas, wherein the second concentration is far greater than the first concentration; collecting the second concentration methane gas to produce compressed natural gas. The compressed natural gas is prepared by further purifying the generated methane gas to obtain the high-concentration methane gas, so that the prepared methane raw material is better, the high-concentration methane gas can fully meet the material combustion condition of the automobile internal combustion engine, the midway braking failure condition can not occur in the automobile braking process, the problem that in the prior art, the concentration of methane in the compressed natural gas is not high, and the compressed natural gas can not meet the material combustion condition of the automobile internal combustion engine, so that the automobile can not be braked is effectively solved.)

一种粪便中萃取甲烷的方法

技术领域

本发明涉及新能源开发技术领域，尤其涉及一种粪便中萃取甲烷的方法。

背景技术

沼气是一种混合气体，可以燃烧。沼气是有机物经微生物厌氧消化而产生的可燃性气体。沼气的主要成分甲烷是一种理想的气体燃料，与适量空气混合后即对燃烧。每立方米纯甲烷的发热最为34000千焦，每立方米沼气的发热量约为20800－23600千焦。即1立方米沼气完全燃烧后，能产生相当于0.7千克无烟煤提供的热量。与其它燃气相比，其抗爆性能较好，是一种很好的清洁燃料。从沼气中提炼的天然气可直接燃烧可作内燃机的燃料,生产物质链为燃烧气体，周围的树脂为天然的甲醇、福尔马林、四氯化碳等可用的生化气体。

甲烷是优质的气体燃料，符合汽车内燃机的材料燃烧条件，完全燃烧后最高温度可达400℃左右，甲烷的燃点超低，属于易燃气体，在氧化的空气中完全可以符合汽车发动机燃烧的压缩天然气。

压缩天然气(CompressedNaturalGas,简称CNG)是天然气加压并以气态储存在容器中。它与管道天然气的组分相同,主要成分为甲烷(CH4)。CNG可作为车辆燃料使用，LNG(LiquefiedNaturalGas)可以用来制作CNG，这种以CNG为燃料的车辆叫做NGV(NaturalGasVehicle)。液化石油气(LiquefiedPetroleumGas,简称LPG)经常容易与LNG混淆，其实它们有明显区别。液化石油气LPG的主要物质链的组成为丙烷(超过95％)，其周围还有少量的丁烷树脂，LPG在适当可控的压力下以液态储存在储罐容器中，可进行压缩、制冷等相关操作形成可被用的民用燃烧气体和车辆内燃机燃料。压缩天然气是一种最理想的车用替代能源，其应用技术经数十年发展已日趋成熟。它具有成本低，效益高，无污染，使用安全便捷等特点，正日益显示出强大的发展潜力。天然气加气站一般分为三个基本类型，即快速充装型，普通(慢速)充装及两者的混合型。

常规汽车使用的动力来源于发动机燃烧内部的汽油及天然气，对于汽车动力的及能源来说，石油及天然气是当今汽车行业主要的支持方向，随着飞机、轮船及大小型的运载工具不断涌现市场，对于能源供给来说，石油和天然气的供应及利用开发，代表着一个国家的综合实力的体现。油价高涨，给交通运输业带来越来越大的成本压力，尤其是城市公共交通。城市公共交通有用油数量大、不能随意调整班次、车票价格不能随便浮动的特征，因此油价上涨将直接导致企业成本增加，而且这种成本无法在短时间内转嫁出去。高昂的油价不仅直接提高了用车成本，而且抬高了整个社会的物流成本。于是，寻找新型的成品燃料的替代能源又一次成为人们所关注的话题。

“以油改气”主要是液化石油气(LPG)，液化石油气价格变动与油价是同步进行，油价和等热值的液化石油气价格相差不大，“以油改气”的初衷主要是改善大气质量，因此缺乏经济利益驱动的“以油改气”工作开展一直较为缓慢。随着油价一涨再涨，石油和天然气之间的价格差距加大，改用相对低廉的天然气可以节约大量的燃料成本。尽快完善“油改气”相关的法律环境，统一现有车辆的改装标准，创新改装费用承担模式，鼓励社会制造、采购、使用双燃料汽车，各地做好加气站点的统一规划，建设布点合理、加气方便的加气站体系。当天然气燃料普及使用时，人们就不用再因油价上涨而备受困扰。但是由于现有技术的压缩天然气中的甲烷存在浓度不高的问题，进而导致压缩天然气无法满足汽车内燃机的材料燃烧条件从而无法制动车辆的问题，影响了用户的体验感。

发明内容

针对上述所显示出来的问题，本方法基于将粪便进行高温热工艺来获得甲烷气体，然后将甲烷气体进行进一步的提纯来获得更高浓度的甲烷气体，最后采集更高浓度的甲烷气体来制作压缩天然气。

一种粪便中萃取甲烷的方法，用于供应动力燃烧，其特征在于，包括以下步骤：

在粪便中注入预设容积的水；

注水完毕后，将所述粪便进行预设温度蒸发然后萃取得到第一浓度甲烷气体；

对所述第一纯度甲烷气体进行提纯获得第二浓度甲烷气体，所述第二浓度远大于所述第一浓度；

收集所述第二浓度甲烷气体以制作压缩天然气。

优选的，在所述在粪便中注入预设容积的水之前，所述方法还包括：

将所述粪便进行预处理，所述预处理包括：将所述粪便的体积与氢氧化钠的质量以固定比例搅拌均匀；

将预处理之后的粪便在预设温度范围内放置预设时长。

优选的，所述注水完毕后，将所述粪便进行预设温度蒸发然后萃取得到第一浓度甲烷气体，包括：

对所述粪便进行过滤，过滤掉所述粪便中的杂质；

将过滤后的粪便统一转移到一密闭容器内；

抽取所述密闭容器内的氧气，使所述密闭容器呈真空状态；

在所述密闭容器内添加发酵微生物；

利用预设温度蒸汽对所述密闭容器进行加热以获得非纯沼气，所述非纯沼气成分包括二氧化碳、甲烷、以及硫化氢；

除去所述非纯沼气中的硫化氢成分；

除去硫化氢成分之后，在所述非纯沼气中进行萃取以获得所述第一浓度甲烷气体。

优选的，所述除去所述非纯沼气中的硫化氢成分，包括：

获取球状颗粒或者碎屑状的金属铁；

利用所述金属铁与一元或多元羧酸的搅拌水溶液反应并通过氧化剂来制备三氧化二铁；

获取所述硫化氢成分在所述非纯沼气中的第一百分比；

基于所述硫化氢的第一成分百分比；确定去除所述硫化氢所需三氧化二铁的质量，记为目标质量三氧化二铁；

在制备的三氧化二铁中获取所述目标质量三氧化二铁，将所述目标质量三氧化二铁放入到所述非纯沼气中以去除所述非纯沼气中的硫化氢成分；

在去除所述硫化氢成分的过程中实时获取所述硫化氢成分在所述非纯沼气中的第二百分比，确认所述第二百分比是否小于等于预设百分比；

若是，对去除了所述硫化氢成分的所述非纯沼气进行第一次干燥处理；

否则，在所述目标质量三氧化二铁的基础上继续添加三氧化二铁直至所述硫化氢成分在所述非纯沼气中的第二百分比小于等于所述预设百分比为止。

优选的，所述除去硫化氢成分之后，在所述非纯沼气中进行萃取以获得所述第一浓度甲烷气体，包括：

在去除了硫化氢成分中的所述非纯沼气中加入氧化钙；

利用所述氧化钙与所述去除了硫化氢成分中的所述非纯沼气中的二氧化碳进行反应以生成碳酸钙、水分以及纯甲烷气体；

将所述生成的碳酸钙进行收集与分离；

分离完毕后，对所述纯甲烷气体进行第二次干燥处理，获得干燥的纯甲烷气体；

计算出所述纯甲烷气体的第一浓度，计算完毕后收集第一浓度的所述纯甲烷气体作为所述第一浓度甲烷气体。

优选的，所述对所述第一纯度甲烷气体进行提纯获得第二浓度甲烷气体，所述第二浓度远大于所述第一浓度，包括：

将所述第一纯度甲烷气体输入到预设提纯机器中；

在所述预设提纯机器中默认设置浓度为第二浓度；

将所述第一浓度甲烷气体中的其他气体成分进行抽取；

在保持所述默认浓度为所述第二浓度的条件下，向所述预设提纯机器中重复添加所述第一浓度甲烷气体直至将所有第一纯度甲烷气体提纯为所述第二浓度甲烷气体为止。

优选的，所述方法还包括：

在收集完毕所述第二浓度甲烷气体之后，将密闭容器加热到常温状态；

将处理后的粪便进行采集；

将采集的处理后的粪便进行干馏。

优选的，所述方法还包括：

根据用户的不同需求将所述第二浓度甲烷气体进行压缩，压缩为液体形态。

优选的，对所述纯甲烷气体进行第二次干燥处理时，将所述纯甲烷气体通过洗气设备获得干燥的纯甲烷气体；所述洗气设备包括进气管道、洗气罐和出气管道；

所述进气管道，用于将所述纯甲烷气体传输至所述洗气罐中的浓硫酸干燥剂中；

所述洗气罐，装有浓硫酸干燥剂，用来干燥所述纯甲烷气体；

所述出气管道，用于传输干燥的纯甲烷气体。

所述进气管道设置有感应控制阀，所述感应控制阀根据下述公式自动控制所述纯甲烷气体的进气快慢；

上述公式中，v为所述纯甲烷气体的进气速率，σ为所述所述纯甲烷气体的分子散射截面，T为所述洗气罐内的温度，p为所述洗气罐内的压强，k为所述纯甲烷气体的传输系数，z为所述纯甲烷气体的分子间碰撞频率，ρ为所述纯甲烷气体密度，为干燥的所述纯甲烷气体出气速率，λ为所述纯甲烷气体的分子自由程，C为所述洗气罐内干燥的所述纯甲烷气体浓度，M为所述纯甲烷气体摩尔质量。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制，在附图中：

图1为本发明所提供的一种粪便中萃取甲烷的方法的工作流程图；

图2为本发明所提供的一种粪便中萃取甲烷的方法的另一工作流程图；

图3为本发明所提供的一种粪便中萃取甲烷的方法的又一工作流程图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。

沼气是一种混合气体，可以燃烧。沼气是有机物经微生物厌氧消化而产生的可燃性气体。沼气的主要成分甲烷是一种理想的气体燃料，与适量空气混合后即对燃烧。每立方米纯甲烷的发热最为34000千焦，每立方米沼气的发热量约为20800－23600千焦。即1立方米沼气完全燃烧后，能产生相当于0.7千克无烟煤提供的热量。与其它燃气相比，其抗爆性能较好，是一种很好的清洁燃料。从沼气中提炼的天然气可直接燃烧可作内燃机的燃料,生产物质链为燃烧气体，周围的树脂为天然的甲醇、福尔马林、四氯化碳等可用的生化气体。

甲烷是优质的气体燃料，符合汽车内燃机的材料燃烧条件，完全燃烧后最高温度可达400℃左右，甲烷的燃点超低，属于易燃气体，在氧化的空气中完全可以符合汽车发动机燃烧的压缩天然气。

压缩天然气(CompressedNaturalGas,简称CNG)是天然气加压并以气态储存在容器中。它与管道天然气的组分相同,主要成分为甲烷(CH4)。CNG可作为车辆燃料使用，LNG(LiquefiedNaturalGas)可以用来制作CNG，这种以CNG为燃料的车辆叫做NGV(NaturalGasVehicle)。液化石油气(LiquefiedPetroleumGas,简称LPG)经常容易与LNG混淆，其实它们有明显区别。液化石油气LPG的主要物质链的组成为丙烷(超过95％)，其周围还有少量的丁烷树脂，LPG在适当可控的压力下以液态储存在储罐容器中，可进行压缩、制冷等相关操作形成可被用的民用燃烧气体和车辆内燃机燃料。压缩天然气是一种最理想的车用替代能源，其应用技术经数十年发展已日趋成熟。它具有成本低，效益高，无污染，使用安全便捷等特点，正日益显示出强大的发展潜力。天然气加气站一般分为三个基本类型，即快速充装型，普通(慢速)充装及两者的混合型。

常规汽车使用的动力来源于发动机燃烧内部的汽油及天然气，对于汽车动力的及能源来说，石油及天然气是当今汽车行业主要的支持方向，随着飞机、轮船及大小型的运载工具不断涌现市场，对于能源供给来说，石油和天然气的供应及利用开发，代表着一个国家的综合实力的体现。油价高涨，给交通运输业带来越来越大的成本压力，尤其是城市公共交通。城市公共交通有用油数量大、不能随意调整班次、车票价格不能随便浮动的特征，因此油价上涨将直接导致企业成本增加，而且这种成本无法在短时间内转嫁出去。高昂的油价不仅直接提高了用车成本，而且抬高了整个社会的物流成本。于是，寻找新型的成品燃料的替代能源又一次成为人们所关注的话题。

“以油改气”主要是液化石油气(LPG)，液化石油气价格变动与油价是同步进行，油价和等热值的液化石油气价格相差不大，“以油改气”的初衷主要是改善大气质量，因此缺乏经济利益驱动的“以油改气”工作开展一直较为缓慢。随着油价一涨再涨，石油和天然气之间的价格差距加大，改用相对低廉的天然气可以节约大量的燃料成本。尽快完善“油改气”相关的法律环境，统一现有车辆的改装标准，创新改装费用承担模式，鼓励社会制造、采购、使用双燃料汽车，各地做好加气站点的统一规划，建设布点合理、加气方便的加气站体系。当天然气燃料普及使用时，人们就不用再因油价上涨而备受困扰。但是由于现有技术的压缩天然气中的甲烷存在浓度不高的问题，进而导致压缩天然气无法满足汽车内燃机的材料燃烧条件从而无法制动车辆的问题，影响了用户的体验感。为了解决上述问题，本实施例公开了一种基于将粪便进行高温热工艺来获得甲烷气体，然后将甲烷气体进行进一步的提纯来获得更高浓度的甲烷气体，最后采集更高浓度的甲烷气体来制作压缩天然气的方法。

一种粪便中萃取甲烷的方法，如图1所示，用于供应动力燃烧，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S101、在粪便中注入预设容积的水；

步骤S102、注水完毕后，将粪便进行预设温度蒸发然后萃取得到第一浓度甲烷气体；

步骤S103、对第一纯度甲烷气体进行提纯获得第二浓度甲烷气体，第二浓度远大于第一浓度；

步骤S104、收集第二浓度甲烷气体以制作压缩天然气；

在本实施例中，首先获取大量的粪便，上述粪便可以为人类的粪便也可以为动物的粪便，然后在获取每个粪便中注入相同预设容积的水，上述预设容积可以为200ml，在注水完毕后，利用预设温度对粪便进行高温加热，然后生成沼气，此时的沼气中包含的气体是多种的，例如二氧化碳、硫化氢等，在沼气中进行萃取得到第一浓度的甲烷气体，然后将第一浓度的甲烷气体进行提纯以获得第二浓度甲烷气体，特别的，上述第一浓度可以为70％，上述第二浓度可以为95％，在得到第二浓度甲烷气体之后，即得到了压缩天然气的圆脸。收集并存储上述第二浓度甲烷气体来制作压缩天然气。

上述技术方案的工作原理为：在粪便中注入预设容积的水；注水完毕后，将粪便进行预设温度蒸发然后萃取得到第一浓度甲烷气体；对第一纯度甲烷气体进行提纯获得第二浓度甲烷气体，第二浓度远大于第一浓度；收集第二浓度甲烷气体以制作压缩天然气。

上述技术方案的有益效果为：通过对产生的甲烷气体进一步的提纯来获得高浓度的甲烷气体来制作压缩天然气，使得制作的甲烷原料更好，并且高浓度的甲烷气体可以充分地满足汽车内燃机的材料燃烧条件，使得在制动汽车的过程中不会出现中途无法制动情况的发生，有效的解决了现有技术中由于压缩天然气中的甲烷存在浓度不高的问题，进而导致压缩天然气无法满足汽车内燃机的材料燃烧条件从而无法制动车辆的问题，大大的提高了用户的体验感。

在一个实施例中，在在粪便中注入预设容积的水之前，上述方法还包括：

将粪便进行预处理，预处理包括：将粪便的体积与氢氧化钠的质量以固定比例搅拌均匀；

将预处理之后的粪便在预设温度范围内放置预设时长；

在本实施例中，上述固定比例可以为100:5，在将粪便和氢氧化钠搅拌均匀后，上述预设温度范围可以为10℃-25℃，上述预设时长可以为10h-15h。

上述技术方案的有益效果为：由于粪便是呈酸性的，通过利用氢氧化钠溶液来中和粪便的PH，使得粪便的PH维持在一个稳定的范围内，并且由于收集粪便需要容器，上述操作可以避免粪便呈酸性来腐蚀容器，一定程度上节省了成本，同时，甲烷的生成最适合的PH为7.0-7.5，通过中和粪便的PH为甲烷的获取保证了最基础的条件，即为最大化生产甲烷的量提供了良好的条件。

在一个实施例中，注水完毕后，将粪便进行预设温度蒸发然后萃取得到第一浓度甲烷气体，包括：

对粪便进行过滤，过滤掉粪便中的杂质；

将过滤后的粪便统一转移到一密闭容器内；

抽取密闭容器内的氧气，使密闭容器呈真空状态；

在密闭容器内添加发酵微生物；

利用预设温度蒸汽对密闭容器进行加热以获得非纯沼气，所述非纯沼气成分包括二氧化碳、甲烷、以及硫化氢；

除去非纯沼气中的硫化氢成分；

除去硫化氢成分之后，在非纯沼气中进行萃取以获得第一浓度甲烷气体；

在本实施例中，首先通过对粪便进行过滤，过滤掉粪便中的杂质，过滤的方式可以为使用过滤网进行过滤，然后将过滤后的粪便统一转移到一个密闭的容器中，为加快甲烷生成的效率，利用导热快的金属容器为最好，现有的导热性最好的金属材料为铜、金、铝。前两个成本太大，所以选择铝合金容器作为最终的密闭容器，定好密闭容器后，抽取铝合金容器中的氧气，目的是为了避免容器中氧气与生成的甲烷发生反应生成二氧化碳和水蒸气，从而增加了二氧化碳的浓度，降低了甲烷的浓度，抽氧完毕后，像铝合金容器中国添加发酵微生物以更快的生成甲烷气体，添加完毕后利用高温蒸汽对铝合金容器进行加热以获得非纯沼气，上述预设温度可以为300摄氏度，此时生成的非纯沼气中含有多种气体，先去除非纯沼气中的硫化氢气体，硫化氢气体标准状况下是一种易燃的酸性气体,无色,低浓度时有臭鸡蛋气味,有毒。硫化氢为易燃危化品,与空气混合能形成爆炸性混合物,遇明火、高热能引起燃烧爆炸。为提高安全性首先去除掉硫化氢气体，最后在除去硫化氢气体之后的非纯沼气中进行萃取以获得第一浓度甲烷气体。

上述技术方案的有益效果为：提高了生成甲烷的速率，同时进一步的节省了成本，并且在获得非纯沼气后，去除掉了非纯沼气中的有毒危险气体，保证了安全性。

在一个实施例中，除去所述非纯沼气中的硫化氢成分，包括：

获取球状颗粒或者碎屑状的金属铁；

利用金属铁与一元或多元羧酸的搅拌水溶液反应并通过氧化剂来制备三氧化二铁；

获取硫化氢成分在非纯沼气中的第一百分比；

基于硫化氢的第一成分百分比；确定去除硫化氢所需三氧化二铁的质量，记为目标质量三氧化二铁；

在制备的三氧化二铁中获取目标质量三氧化二铁，将目标质量三氧化二铁放入到非纯沼气中以去除非纯沼气中的硫化氢成分；

在去除硫化氢成分的过程中实时获取硫化氢成分在非纯沼气中的第二百分比，确认第二百分比是否小于等于预设百分比；

若是，对去除了硫化氢成分的非纯沼气进行第一次干燥处理；

否则，在目标质量三氧化二铁的基础上继续添加三氧化二铁直至硫化氢成分在非纯沼气中的第二百分比小于等于预设百分比为止；

在本实施例中，预先获取球状颗粒或者碎屑状的金属铁，获取的途径可以为在废弃的铁具中进行碎屑铁片的采集，获取到金属铁后，将金属铁与一元或多元羧酸的搅拌水溶液反应并通过氧化剂来制备三氧化二铁，制备的三氧化二铁用于除去掉非纯沼气中的硫化氢气体，利用氧化铁与水反应生产氢氧化铁，然后由氢氧化铁与硫化氢反应生产硫化铁和水的原理，在除去硫化氢之前，预先统计上述非纯沼气中的硫化氢成分的第一百分比，然后根据百分比大致确定所需要的三氧化二铁的量，然后将确定了量之后的三氧化二铁放入到密闭容器中，利用三氧化二铁除去硫化氢，在去除硫化氢的过程中实时检测非纯沼气中硫化氢成分的第二百分比，当确认硫化氢成分的第二百分比小于等于预设百分比时，确定硫化氢已经去除完毕，上述预设百分比为0.1％，去除了硫化氢之后会产生水蒸气，有水蒸气的情况下不利于萃取甲烷，所以将非纯沼气进行第一次干燥处理以去除水蒸气，在去除水蒸气后非纯沼气中已经没有了硫化氢气体的成分。只需要在非纯沼气中萃取需要的甲烷气体即可。

上述技术方案的有益效果为：由于三氧化二铁的价格昂贵，故使用金属铁来制备三氧化二铁，利用目标质量制备的三氧化二铁来除去非纯沼气中的硫化氢成分，无需去大量的采购三氧化二铁，并且可以避免材料浪费情况的发生，进一步的节省了成本。

在一个实施例中，如图2所示，除去硫化氢成分之后，在非纯沼气中进行萃取以获得第一浓度甲烷气体，包括：

步骤S201、在去除了硫化氢成分中的非纯沼气中加入氧化钙；

步骤S202、利用氧化钙与去除了硫化氢成分中的非纯沼气中的二氧化碳进行反应以生成碳酸钙、水分以及纯甲烷气体；

步骤S203、将生成的碳酸钙进行收集与分离；

步骤S204、分离完毕后，对纯甲烷气体进行第二次干燥处理，获得干燥的纯甲烷气体；

步骤S205、计算出纯甲烷气体的第一浓度，计算完毕后收集第一浓度的纯甲烷气体作为第一浓度甲烷气体。

上述技术方案的有益效果为：可将非纯沼气中的二氧化碳气体去除，保留纯甲烷气体，同时，去除二氧化碳的过程中没有产生另外的有害气体，符合绿的环保的理念。

在一个实施例中，对第一纯度甲烷气体进行提纯获得第二浓度甲烷气体，第二浓度远大于第一浓度，包括：

将第一纯度甲烷气体输入到预设提纯机器中；

在预设提纯机器中默认设置浓度为第二浓度；

将第一浓度甲烷气体中的其他气体成分进行抽取；

在保持默认浓度为第二浓度的条件下，向预设提纯机器中重复添加第一浓度甲烷气体直至将所有第一纯度甲烷气体提纯为第二浓度甲烷气体为止。

上述技术方案的有益效果为：可以精确的对第一浓度甲烷气体进行提纯以获得更高浓度的第二浓度甲烷气体，甲烷的浓度越高，以甲烷为原料制作的压缩天然气也可以使汽车的制动效果更佳。

在一个实施例中，如图3所示，上述方法还包括：

步骤S301、在收集完毕第二浓度甲烷气体之后，将密闭容器加热到常温状态；

步骤S302、将处理后的粪便进行采集；

步骤S303、将采集的处理后的粪便进行干馏。

在本实施例中，对提取的甲烷进行真空隔离，密闭容器加热到常温，使分离空间顶部为纯甲烷，底部为纯二氧化碳，在它们之间形成薄薄的中间地带，产生流动气体树脂为甲烷和二氧化碳的气体的混合物，将粪便中复杂的高分子有机物质转化为低分子的乙酸、丙酸、丁酸等有机物，提供和保持沼气发酵中各种微生物所需的生活条件。粪便进行干馏之后可作为农作物的养料。

上述技术方案的有益效果为：保证了发酵微生物的生活条件，同时又将粪便做了有效的处理，进一步的实现了绿色环保以及废品再利用。

在一个实施例中，上述方法还包括：

根据用户的不同需求将第二浓度甲烷气体进行压缩，压缩为液体形态。

上述技术方案的有益效果为：用户可以根据自身需要来获得液体形态的甲烷气体或者气体形态的甲烷气体，多方位的满足了用户的需求，进一步的提升了用户的体验感。

在一个实施例中，包括：

1、将粪便中注入相同容积的水，在高温膨化的作用下，对提取的甲烷气体进行无害化气体的净化，此时收集到的非纯沼气为多气体混合气体在天然沼气中进行提取甲烷和二氧化碳并进行前期提纯并进行收集，此时产生的气态物质所产生的合成气体物质为70％以上浓度的甲烷介质及95％的乙烷树脂；

2、通过热工艺可产生大量的沼气和可燃烧的甲烷气体，对粪便进行收集并进行集中气体降温过滤、制冷压缩，并通过高温膨化进行气体筛放，实现固气分离及气体收集处理，然后会将收集到的所有气体进行统一集中压缩制冷设备降温甲烷能在0-80℃的温度范围内具有可燃性，有分别适应低温(20℃)、中温(30℃)、高温(50℃)的各类甲烷，最适宜的燃点温度分别为15℃、35℃、53℃左右；

3、粪便中能够产生甲烷的细菌属厌氧生物物质，少量的氧也会严重影响其生长繁殖，处理系统中建设一个能隔绝氧的密闭消化池，温度在厌氧消化过程中是一个重要因素，将膨化后的气体冷却后，甲烷的燃点会随着温度降低而降低，当甲烷冷却在10℃以下后，甲烷中的碳化体会自然与气体分离，低温冷却处理后，甲烷存储内部空间气体可为高纯度甲烷树脂；

4、设置气体分离，将甲烷气瓶与二氧化碳用真空加工实施分离、甲烷气瓶与二氧化碳气瓶进行分开抽吸，二氧化碳被排除后，产生的气体为纯甲烷气体，物质链组成为单物质结构，甲烷气体周围25％以上气体树脂可为燃点低的助燃性气体树脂，从沼气中提炼后的气体可直接提取70％以上浓度的甲烷，与助燃气体氧气结合后可产生供燃烧的天然气体，压缩后可用来制作CNG，这种以CNG为燃料的车辆叫做NGV(NaturalGasVehicle)压缩天然气是一种最理想的车用替代能源，内部可燃烧气体的树脂含量可达85％以上，降低燃料的燃点，使燃料易于燃烧；

5、对提取的甲烷进行真空隔离，分离室加热到常温，使分离空间顶部为纯甲烷，底部为纯二氧化碳，在它们之间形成薄薄的中间地带，产生流动气体树脂为甲烷和二氧化碳的气体的混合物，将粪便中复杂的高分子有机物质转化为低分子的乙酸、丙酸、丁酸等有机物，提供和保持沼气发酵中各种微生物所需的生活条件，通过发酵分解作用的为多种可燃树脂共同作用。

在一个实施例中，在吉林大学及一家环保单位的支持下，在长春市污水厂收集1000kg粪便，将所有的粪便进行小规模的分开化实验，首先将所有粪便按批不间断的送入实验流程中的所有仪器，进行不间断的提纯和化验，进行实效性测试和实验。按本发明流程小型仪器熔炉内分批对所有粪便进行提纯处理和压缩实验，然后将流入的粪便进行固液分离，并逐批对粪便进行了甲烷等高纯度燃烧气体的一次萃取和二次萃取，并对萃取到的可燃气体进行了科学的收集和凝聚压缩，在实验过程中，系统对粪便进行分别进入加水混拌及膨化、制冷压缩等整个流程监测和实验。

通过整个体系实验，在各批粪便进行处理后进行集中气体收集，进行化学检验得知，1000kg的混合粪便通过加工工艺，除固态物收集外，在气体加工中一共压缩合成了57.4L的浓缩甲烷气体，高纯度达成了85％-95％的可燃性。在燃点的要求中，本发明所提炼的天然甲烷燃烧速度及可燃性达到了汽油的2.6倍，周围温度上降低固化后可完全达到低温环境下进行快速实现全部燃烧的效果。

在另一个实施例中，常规汽油发动机启动过程中，需将汽油吸入内燃机底层后，内燃机进行旋转后产生20℃上下的温度，再利用火花塞旋转后产生的闪燃，实现内燃机内的利用温度的增加产生可控爆炸，瞬间将内燃机内部温度提高至可燃温度，车体油箱内部在外部环境下温度，需符合汽油燃烧温度所产生的相对燃点，可对气体产生的热量进行内部燃烧，在低温的情况下，车辆启动需先对汽车进行热身后，提高油箱与气缸和发动机自身温度后方可进行打火和燃烧。如将甲烷气体直接注入油箱后，可降低燃点温度，可在低温下产生快速打火并在气缸内和发动机内对甲烷气体进行充分的燃烧，其效果即可使内燃机节省起车时间，也可使内燃机温度长时间保持充分燃烧，节省机油消耗，且不会对车辆带来损耗，废气排放降低65％-70％，排量超出国VI标准，实现了超低排放的环保标准。

在一台一汽大众捷达自然吸气2.0L发动机的汽车内进行气体动力燃烧和启动过程实验，将甲烷气体经四台气缸分流后分别由油箱送入内燃机底层，对四台气缸中的内燃机进行同时旋转和气体压缩，使用火花塞进行点火燃烧，使内燃机内部杠杆进行快速旋转，气缸内部周围环境温度为-15℃上下的燃烧温度，利用火花塞打火对上升的气体进行瞬时点火，实现内燃机内的瞬时甲烷气体闪燃。利用缸内气体经压缩、点火、燃烧过程后产生爆炸和气体膨胀，提高温度产生内燃机内部的可控性爆炸，瞬间将内燃机内部温度提高至可燃温度，车体油箱内部在外部环境下温度，需符合汽油燃烧温度所产生的相对燃点，可对气体产生的热量进行内部燃烧，在低温的情况下，车辆启动需先对汽车进行热身后，提高油箱与气缸和发动机自身温度后方可进行打火和燃烧。如将甲烷气体直接注入油箱后，可降低燃点温度，可在低温下产生快速打火并在气缸内和发动机内对甲烷气体进行充分的燃烧，其效果即可使内燃机节省起车时间，也可使内燃机温度长时间保持充分燃烧，节省机油消耗，且不会对车辆带来损耗。

在一个实施例中，对所述纯甲烷气体进行第二次干燥处理时，将所述纯甲烷气体通过洗气设备获得干燥的纯甲烷气体；所述洗气设备包括进气管道、洗气罐和出气管道；

所述进气管道，用于将所述纯甲烷气体传输至所述洗气罐中的浓硫酸干燥剂中；

所述洗气罐，装有浓硫酸干燥剂，用来干燥所述纯甲烷气体；

所述出气管道，用于传输干燥的纯甲烷气体。

所述进气管道设置有感应控制阀，所述感应控制阀根据下述公式自动控制所述纯甲烷气体的进气快慢；

上述公式中，v为所述纯甲烷气体的进气速率，σ为所述所述纯甲烷气体的分子散射截面，T为所述洗气罐内的温度，p为所述洗气罐内的压强，k为所述纯甲烷气体的传输系数，z为所述纯甲烷气体的分子间碰撞频率，ρ为所述纯甲烷气体密度，为干燥的所述纯甲烷气体出气速率，λ为所述纯甲烷气体的分子自由程，C为所述洗气罐内干燥的所述纯甲烷气体浓度，M为所述纯甲烷气体摩尔质量。

上述技术方案的有益效果：通过上述技术方案，在进气管上设置感应控制阀直接控制所述纯甲烷气体以怎样的速率进入洗气罐进行第二干燥处理，这样可以有效避免进入洗气罐中的所述纯甲烷气体过剩导致干燥处理效果不佳。

本领域技术人员应当理解的是，本发明中的第一、第二指的是不同应用阶段而已。

本领域技术用户员在考虑说明书及实践这里公开的公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。