农业机械学报

作者：汪洋，石明菲，贺清尧，晏水平

单位：华中农业大学,华中农业大学,华中农业大学,华中农业大学,

关键词：正渗透;沼液浓缩;水回收;CO2捕获;膜分离

基金：国家自然科学基金项目（52076101）和武汉市知识创新专项（2023020201010108）

针对沼气工程存在的沼液量大难处理问题及沼气提纯的需求，提出将正渗透技术与沼气CO2化学吸收分离耦合，探究了沼气CO2化学吸收中的富CO2吸收液作为正渗透汲取液从沼液中回收水及浓缩沼液的可行性，并以沼液浓缩过程中的水通量、沼液浓缩倍数、沼液氨氮截留率与吸收剂反向传质通量为指标，考察了汲取液种类、汲取液浓度与其他操作参数对正渗透水回收性能的影响。结果表明，富CO2吸收液作为汲取液从沼液中回收水并浓缩沼液具有可行性，且随着汲取液浓度、流量和温度的增加，沼液中水向汲取液的传质通量增加，沼液浓缩倍数也相应增加，但沼液中氨氮截留率下降，同时汲取液中的吸收剂溶质向沼液的反向传质通量也增加。当采用浓度2.5mol/L、CO2负荷0.5mol/mol的富CO2甘氨酸钾溶液作为汲取液，汲取液温度为70℃、流速为150mL/min、沼液室温及流速为150mL/min时，采用正渗透技术从沼液中回收水的初始通量达8.05L/（m2·h），经过4h运行后，沼液浓缩倍数为1.18，氨氮截留率为84.13%，反向吸收剂通量仅为2.94g/（m2·h）。

来源：2024年第6期

《农业机械学报》期刊编辑部

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