间歇式鼓泡塔物理吸收生物气中CO试验研究

摘要

厌氧生物处理碳水化合物废水时，投加碱度是一项主要的花费。常用投加碱度的费用与所产生甲烷的价值进行比较，以评价厌氧工艺处理某种废水的经济可行性。吸收气相中的CO2是减少碱度投加的一个方法。本课题将ASBR反应器产生的沼气(约50％CO2)通过气体吸收装置使CO2分压降低到10～20％，以达到减少碱度需求量的目的。试验中以水为吸收剂，不锈钢θ环为填料，采用间歇运行、气体循环的方式，用小试规模的填料鼓泡塔，研究了填料量、循环气量、气液比对CO2总平均吸收速率、CO2吸收率、单位液体CO2吸收量、吸收平衡后CO2分压及气泵能耗的影响，以找到降低ASBR工艺所产生的生物气中CO2含量的最优工艺条件。试验结果表明：间歇运行的填料鼓泡塔对CO2的吸收率可以达到54.9％～67.2％，将进气中33.7％～51.7％的CO2含量降低到10～20％。所以，利用自来水作为吸收剂，采用气体循环的填料鼓泡塔气体吸收装置来降低ASBR反应器产生的沼气中CO2含量，这在技术上具有可行性。 单位液体CO2吸收量在填料量为2.0L时最大；气泵能耗在填料量为0L时最小；填料量对CO2总平均吸收速率、平衡后CO2分压及CO2吸收率无显著影响。综合所有因素，在填料量为0L时，处理效果最佳。 在循环气量为25ml/s时，CO2总平均吸收率以及单位液体二氧化碳吸收量最大，并且气泵能耗最小。循环气量对二氧化碳去除率无显著影响。综合所有因素，循环气量为25ml/s，处理效果最佳。 单位液体CO2吸收量在气液比1：4时最大，气泵能耗在气液比在1:9时最小，气液比对CO2总平均吸收速率、CO2吸收率无显著影响。综合所有因素，气液比为1/4时，处理效果最佳。 试验表明，在填料量为0L，循环气量为25ml/s，气液比为1:4时，为降低ASBR反应器产生的沼气中CO2含量的最优工艺条件。 在解吸过程中，1h后的解吸速率趋向零，即经过1h后，解吸过程结束，鼓泡塔中的溶液可以重新作为吸收剂进行二氧化碳吸收。

目录

文摘

英文文摘

声明及关于学位论文使用权的说明

第一章引言

第二章文献综述

第三章试验方法及过程设计

第四章单因素析因试验

第五章双因素试验

第六章正交试验

第七章解吸试验

第八章结论与建议

参考文献

附表

致谢

攻读硕士学位期间发表的论文及教学和科研活动