Водяне очищення під тиском від сірководню та діоксиду вуглецю ґрунтується на різній розчинності у воді діоксиду вуглецю. При невисоких парціальних тисках розчинність СО₂  у воді невелика, але зі збільшенням тиску вона зростає. При подальшому зниженні тиску розчинений діоксид вуглецю виділяється з розчину.

Водяне очищення газу від діоксиду вуглецю під тиском ефективне при високому вмісті СО₂ у газі. Цей спосіб відрізняється простотою і дозволяє багаторазово використовувати оборотну воду. Співвідношення між концентрацією газу, розчиненого в рідині, і його рівноважним парціальним тиском p над поверхнею рідини описується законом                 Генрі [67]:

С = р×к,                                                       (4.2)

де С – вагова концентрація газу в насиченому розчині;

      р – парціальний тиск;

      к – коефіцієнт пропорційності, що називається константою Генрі.

Розчинність вуглекислого газу становить 87,7 мл в 100 мл води при атмосферному тиску і температурі води 20 °С. Збільшення коефіцієнта Генрі (константи фазової рівноваги) при зміні температури свідчить про зменшення розчинності діоксиду вуглецю в цих умовах.

У практичних розрахунках розчинність діоксиду вуглецю зручніше виражати в об’ємах газу (приведеного до нормальних фізичних умов), які поглинає один об’єм води.

Рисунок 4.7 – Структурно-логічна схема вибору способу очищення

 

У технічній оборотній воді, що використовується для водневого очищення від СО₂, містяться розчинені солі, що знижують розчинність СО₂ у технічній воді  порівняно з чистою.

Для очищення біогазу від  домішок можна використовувати газопромивач, принципово-технологічну схему якого наведено на рис. 4.8.

Суттєве значення для економічності процесу водяного очищення має витрата води на очищення і витрата енергії на подачу цієї води. Витрата води на очищення біогазу від діоксиду вуглецю залежить від ступеня очищення від СО₂, температури, загального і парціального тиску СО₂  у газовій суміші до очищення. Якщо біогаз у процесі конверсії одержують при атмосферному тиску, то перед водяним очищенням газ стискають. Вибір тиску для водяного очищення від СО₂ залежить від декількох факторів. Зі збільшенням тиску зростає розчинність вуглекислого газу  у воді і зменшується кількість води необхідної для промивання майже обернено пропорційне тиску. При цьому знижується витрата енергії для подачі води. З іншого боку, робота на стискування  діоксиду вуглецю від початкового низького тиску до тиску абсорбції зі збільшенням тиску зростає. Сумарна витрата енергії на водневе промивання газу в межах  1–3 МПа практично не залежить від тиску. Однак зі збільшенням тиску зменшуються розміри абсорбера і зростає ступінь очищення газу від СО₂.