沸石填料水洗法可以提純沼氣。面對日益嚴(yán)峻的能源和環(huán)境問題，世界各國都在加強(qiáng)對可再生能源，尤其是生物質(zhì)能源的研究。沼氣技術(shù)是發(fā)展較早，已成熟、穩(wěn)定的能源利用技術(shù)。沼氣是一種可燃的混合氣體，其主要成分為甲烷(CH4，約占60%)和CO2(約占40%)，其中，CO2的存在不僅使沼氣的能量密度降低，而且在燃燒過程中會(huì)減緩燃燒速度，因此研究開發(fā)高效去除沼氣中的CO2等雜質(zhì)的提純工藝技術(shù)，有效提高沼氣能源品質(zhì)和利用效率已成為當(dāng)前沼氣工程技術(shù)領(lǐng)域的熱點(diǎn)問題之一。其中水洗法進(jìn)氣無需預(yù)處理，運(yùn)行費(fèi)用低且無污染，但設(shè)備體積大、用水量大。若能提高水洗效率、縮小設(shè)備體積，水洗法無疑是處理沼氣的最佳方法之一。

本實(shí)驗(yàn)采用沸石(比表面積500～1000m2/g)作為洗滌塔填料，它能產(chǎn)生較大的擴(kuò)散力，是出色的吸附劑，對H2O、CO2、N2等分子均有較強(qiáng)的吸附能力。在研究沸石的吸附表征時(shí)發(fā)現(xiàn)，其對CO2氣體有很好的效果，且沸石具有可再生性，可以進(jìn)一步達(dá)到實(shí)驗(yàn)的經(jīng)濟(jì)性與環(huán)保性。

本實(shí)驗(yàn)采用的主體設(shè)備包括洗滌塔(即吸收塔)、再生塔、增壓循環(huán)泵、氣液分離器和干燥器。實(shí)驗(yàn)材料包括原料氣(沼氣)、吸收劑(水)、吸收塔填料(沸石)、干燥器填料。本實(shí)驗(yàn)采用自制的模擬沼氣水洗提純流程設(shè)備。

根據(jù)馬志勇等人試驗(yàn)數(shù)據(jù)研究證明，采用沸石作為洗滌塔填料進(jìn)行模擬沼氣提純實(shí)驗(yàn)時(shí)得到了較高的CO2去除率，反映出填料的材質(zhì)特性對洗滌效果產(chǎn)生了影響。沸石的成分主要為含結(jié)晶水的硅鋁酸鹽，吸附性能一方面源于其特殊的晶體結(jié)構(gòu)，另一方面源于其巨大的比表面積。初步推斷可能是洗滌過程中CO2和H2O結(jié)合形成的水合相物質(zhì)增多。

在沼氣水洗提純工藝實(shí)驗(yàn)過程中，利用沸石作為吸附填料可有效去除沼氣中的CO2，提高沼氣的能源品質(zhì)。CO2的去除率(ηCO2)和CH4回收率(ηCH4)分別達(dá)到50%和75%，有效提高了沼氣能源品質(zhì)，具有顯著的經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保性，為沼氣工程技術(shù)的進(jìn)一步研究開發(fā)提供了重要的應(yīng)用基礎(chǔ)。同時(shí)，還可對提純后的沼氣進(jìn)行壓縮罐裝作為作為居民生活燃料、汽車燃料或發(fā)電燃料等方面的應(yīng)用，提高沼氣能源的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。