揮發性有機物廢氣的膜法處理工藝探討范文

本站小編為你精心準備了揮發性有機物廢氣的膜法處理工藝探討參考范文，愿這些范文能點燃您思維的火花，激發您的寫作靈感。歡迎深入閱讀并收藏。

摘要：大氣污染日益加劇，廢氣大量來源于工業廢氣，揮發性有機物廢氣（VOCs）則是工業中最難處理的工業廢氣，如何處理大氣污染成為一個重要的課題。主要對污染來源，膜技術的基本原理及工藝、方法分類，應用概況進行探討，得出了此工藝未來發展前景廣闊的結論。

關鍵詞：揮發性有機物；廢氣；大氣環境

隨著工業領域的不斷發展，為解決大氣污染問題，如何處理廢氣顯得尤為重要，我國也對污染問題十分重視，近年來不斷推出相關政策指導處理污染問題。有機廢氣處理困難，但必須得到控制。

1廢棄污染來源

大氣污染的來源主要分為固定源與移動源。固定源指一些有機溶劑的廢氣排放，如生產制革、制藥、石油化工，或家庭油煙的廢氣排放等；移動源主要是機動車的尾氣排放。

2分類及其優勢

目前，采用破壞性法或回收法這兩類方法來處理揮發有機物廢氣。破壞法通過燃燒廢氣發生化學反應分解為無害的的氣體；回收法則分為吸附法、吸收法、冷凝法、膜分離法。膜分離法是用一張具有選擇性的膜來分離廢氣中的揮發性有機物，它是一種十分高效的廢氣處理法，適合處理濃度較高的廢氣。一般情況下，廢氣大多在間歇過程中濃度、溫度、壓力、流量都會發生變化，膜分離法的處理能滿足廢氣回收設備適應性強的要求。而它不僅能回收有機溶劑，還具有高效、節能、操作簡單的特點，并且不會產生二次污染。

3基本原理和基礎工藝

3.1原理

機理與其他膜法回收分離過程有很多的相同之處，不同的氣體通過高分子膜時，擴散速度[見式（1）]有所不同，就能達到分離目的。Qi=DixSix（PHi-PLi）L=Ki（PHi-PLi）（1）注：i表示i組，Qi為透過單位面積的速度值；Di為氣體在膜中的擴散系數；Si為在膜中的溶解系數；pi、pLi表示氣體分壓；Ki為透過系數。據資料，氣體分子沸點的高低對氣體分子在高分子膜中的透過速度有著重大的影響，通過的速度與氣體的沸點成正比。不同氣體的實驗中，有機蒸汽的透過速度高于氧氣、氮氣，高分子膜滲透有機化合物的速度遠大于滲透空氣的速度，差距在10~100倍，由此可以看出回收揮發性有機物采用膜法的回收價值。

3.2基礎工藝

膜元件是膜分離法設備的核心部分，膜元件多種多樣，根據處理對象相態的不同劃分有氣體膜和液體膜，但常分為平板膜、中空纖維膜、卷式膜。

3.3流程

首先壓縮揮發性有機物和空氣混合物，壓縮數值為0.3~10MPa，后進入冷凝器中冷卻，其中少部分冷凝后重復循環或再利用，部分氣體未冷凝則進入膜分離器，揮發有機物被送回入口處，重新加入冷凝分離循環。這樣一來，可回收與不可回收的氣體被分開，可回收的揮發性有機物回收利用，不可回收的則排出系統。有機膜法的分離回收效率受到多種條件限制，有揮發有機物的沸點、流速、濃度、操作方式、分離器的形式等。而在一些資料中我們可以了解到。

4常用方法

隨著技術水平的不斷提高，國內外近十年的發展中出現了多種范例和工藝：蒸汽滲透、氣體膜分離法和膜接觸器等。

4.1蒸汽滲透（VP）法

出現時間為20世紀80年代末，原理依靠膜對有機氣體的選擇性，過程為冷凝或壓縮過程集成。有著有效性高、節能的特點。在VOCs濃度較高與通量較低情況下，經濟可行性較高。

4.2氣體膜分離法

原理為混合氣體的不同組成成分在壓力推動下通過膜的速率不同達到有機質的分離。但機械性能好、皮層薄的硅膠膜制作十分困難，限制了分離效果。

4.3膜基吸收法

傳統的氣液或液液操作方式有乳化泡沫化，容易出現泡沫化等異常現象。而膜基吸收法是使兩相在膜的兩側，發生反應僅發生在膜孔內或表面，也就避免了異常問題的出現，而且膜基吸收效率高、能耗低，只需保持流體的低壓推動力，保持接觸面即可。5應用概況在世界范圍內，不同類型的膜法回收裝置有接近60套。日本在VOCs回收的裝置有9套，其中4套已有實驗成果，使用時間最長的超過9a，回收汽油、甲烷、乙烯等有機物。回收膜市場在近年來能源工業的高速發展下需求日益擴大，VOCs的回收處理在未來發展中前景也十分可觀。近年來許多公司都成功將回收有機廢氣中的有機物再利用，實現再生產。

6結束語

通過本文對VOCs的來源，基礎工藝及其原理，工業應用及發展前景的情況介紹中可以得知，在大氣污染日益嚴峻的形勢下，多種成熟的膜法處理工藝可以很好地回收廢氣中的揮發性有機物并應用于再生產，具有良好的環保效益、社會效益及經濟價值。

參考文獻

[1]溫志剛，張桂華.揮發性有機物治理技術進展[J].煤炭與化工，2016，39（8）：11-14.

[2]李實，葛芳君，遲志明.石油化工廠揮發性有機物（VOCs）廢氣處理工藝探討[J].化學工程與裝備，2017，（9）：314-316.

[3]楊秀竹.對揮發性有機廢氣治理技術的研究[J].環境科學與管理，2016，41（9）：96-100.

作者:尹劉明 單位:江蘇藍豐生物化工股份有限公司