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含有VOCs的气流,在一定的压差作用下,VOCs优先透过膜,在膜的渗透侧形成富VOCs气流,而在膜的截留侧形成贫VOCs气流,主要含有氮气、氧气、甲烷等不易渗透的气体。
2.5.3膜法处理VOCs的工艺
1)压缩一冷凝一膜分离
对于高浓度的VOCs,在2%〜40%(V%)的气流,主要采用压缩冷凝和膜系统相结合的工艺。流程图如2所示。这样的集成技术可以使VOCs的回收率达到95%〜99%,而非深冷的压缩冷凝工艺只能回收60%左右的VOCs。同时采用本工艺流程可以将原来的低温冷凝回收改为常温冷凝回收,如在PVC工业中氯乙烯VCM)单体的回收。目前的工艺是采用-20°C下来深冷回收,并保证冷凝器出口排放物达到标准,如果采用图2的流程,则冷凝可以采用常温冷凝,未冷凝的VCM经过膜系统的提浓后,进一步压缩冷凝,通过调整膜面积和操作参数可以使膜截留侧VCM的浓度达到排放的要求。这样可以避免周期地解冻冷凝器和维持低冷凝温度的高操作费用。
2)膜分离—真空—冷凝
有一些废气,如含有苯、甲苯、二甲苯的空气中,VOCs的含量可达几千到几万ppm,直接压缩冷凝,往往得不到液体的VOCs,这时采用图3所示的工艺。鼓风机将含VOCs的空气送到膜表面,用真空泵在膜的渗透侧造成一定的真空,提供气体渗透的推动力,使得VOCs在渗透侧得到富集,然后用冷凝的办法将富集的VOCs以液态的形式加以回收。在膜的截留侧VOCs的含量很低,一般可以直接排放。
3结语
根据废气的物理和化学性质,选择不同的回收方法或几种方法的组合来回收VOCs废气中的有机溶剂,不仅可以减轻环境污染,还会取得一定的经济效益。
目前,在我国,粒状活性炭法和活性炭纤维法已经实现了工业化;膜分离法回收VOCs刚刚开始研究,实现工业化还有一段距离。膜分离法在物流流量和VOCs浓度方面适应范围较宽,弥补了炭吸附法和冷凝法的不足,扩大了VOCs回收的种类,为各行业有机废气中VOCs的回收提供了一种切实有效的方法。
当然,如果可以从源头减少VOCs当然是最佳的!
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