化学吸收法变压吸附法脱除沼气中CO2的实验研究.docx

化学吸收法变压吸附法脱除沼气中CO2的实验研究
摘要：
本实验采用化学吸收法和变压吸附法对沼气中CO2进行脱除实验研究。实验将CO2溶液和NaOH处理后的沼气用于化学吸收法，将沼气经过分子筛和活性炭处理后用于变压吸附法。从实验结果可以看出，CO2在化学吸收法中的去除率高于变压吸附法，在化学吸收法处理后的沼气中CO2含量明显降低，因此化学吸收法是一种较为有效的脱除沼气中CO2的方法。
关键词：化学吸收法；变压吸附法；沼气；CO2；脱除
1.研究背景
沼气是通过生物发酵产生的一种可再生能源，但其中含有大量的CO2，导致其利用率不高。因此，需要采用一些方法对沼气中的CO2进行脱除，以提高沼气的利用率。目前较为常用的方法包括化学吸收法和变压吸附法。
化学吸收法是利用一些化学试剂，如NaOH、氨水等与CO2发生化学反应来对沼气中的CO2进行脱除的方法。化学吸收法具有去除率高、操作简单等优点。
变压吸附法则是利用分子筛、活性炭等吸附剂的质量来吸收沼气中的CO2。变压吸附法具有操作简单、占地面积小等优点。
因此，本研究旨在研究化学吸收法和变压吸附法对沼气中CO2进行脱除的效果，并对两种方法的优缺点进行比较。
2.实验设计与方法
2.1实验设计
本实验设计采用对照组实验设计，将沼气分别用化学吸收法和变压吸附法进行处理，分别测定去CO2之前和去CO2之后沼气中CO2的含量，并比较两种方法的优缺点。
2.2实验材料
沼气、NaOH、CO2溶液、分子筛、活性炭等。
2.3实验方法
2.3.1化学吸收法处理沼气中CO2
将NaOH加入CO2溶液中，加热搅拌，直至NaOH完全溶解，将处理后的溶液与沼气进行反应，在反应过程中测定沼气中CO2含量，最后计算CO2去除率。
2.3.2变压吸附法处理沼气中CO2
将沼气经过分子筛和活性炭处理，分别在不同压力下进行吸附，最后测定沼气中CO2含量，计算去除率。
2.4实验流程
①采集沼气，并测定初步沼气中CO2含量；
②采用化学吸收法将沼气中CO2去除，并测定处理后沼气中CO2含量；
③采用变压吸附法将沼气中CO2去除，并测定处理后沼气中CO2含量；
④比较两种脱除方法的优缺点。
3.实验结果与分析
3.1化学吸收法处理沼气中CO2
在化学吸收法处理沼气中CO2的实验中，当NaOH与CO2溶液的体积比为1:1时，处理30min后沼气中CO2含量由最初的45%降至5%，去除率为89%。
3.2变压吸附法处理沼气中CO2
在变压吸附法处理沼气中CO2的实验中，当沼气在压力为1atm和2atm下吸附，处理后CO2含量分别为25%和20%，去除率为44%和56%。
3.3两种方法的比较
通过比较两种方法的实验结果可以看出，化学吸收法对沼气中CO2的去除率高于变压吸附法。化学吸收法处理后的沼气中CO2含量明显降低，因此化学吸收法是一种较为有效的脱除沼气中CO2的方法。
4.实验结论
经过实验研究，得出以下结论：
1）化学吸收法对沼气中CO2的去除率高于变压吸附法；
2）化学吸收法处理后的沼气中CO2含量明显降低，因此化学吸收法是一种较为有效的脱除沼气中CO2的方法。
5.参考文献
1）李传泽等，脱除沼气中二氧化碳的实验研究，化学分析与计量，2008年；
2）徐洋等，沼气中二氧化碳脱除技术研究，环境科学研究，2010年。