陈启东+姜敏泉+孙越高

摘要：沼气工程是推进农业现代化的重要实践形式，沼气的提纯是沼气工程的重要环节。对微孔曝气水洗法中沼气气泡在水中上浮与传质的过程进行耦合，推导出沼气气泡在水中运动和传质的动态耦合模型，利用该模型分别计算4组不同温度条件下沼气水洗提纯的效果，并在对应条件下进行试验。试验结果与理论值较为接近，验证了模型的正确性，同时通过模拟与试验得出水洗的效果与温度的关系。通过对3种不同气泡初始直径下的沼气水洗提纯效果进行模拟，得出气泡初始半径与水洗效果之间的关系，阐明微孔管曝气水洗法的优势，并得出这种沼气水洗提纯法塔高的极限在8 m左右。该模型得到温度、塔高、气泡初始直径等主要工艺参数对沼气水洗提纯效果的影响数据，为水洗设备的建设与优化提供了理论依据。

关键词：沼气；水洗提纯；微孔管曝气；气泡运动；动态耦合模型

中图分类号： S216.4 文献标志码： A

文章编号：1002-1302（2016）11-0369-04

随着能源和环境问题的日益严峻，世界各国都加强了对可再生能源，特别是生物质能源的研究，因此沼气作为一种来源广、可再生的清洁能源受到各国的重视[1]。沼气是一种可燃的混合气体，可利用农业废弃物如秸秆、猪粪等厌氧发酵得到。沼气的主要成分为甲烷（CH4，约占60%）、二氧化碳（CO2，约占40%），如直接燃烧，不仅效率低，还会造成相当大的浪费，因此需要对沼气进行提纯处理，去除其中的二氧化碳。……