PDMS/陶瓷复合膜回收废气中VOCs的基础研究文献综述
2020-06-10 22:06:15
文献综述
1 前言
挥发性有机物(Volatile Organic Compounds,简称VOCs),是指常压下沸点在50℃-260℃之间的有机化合物(其主要成分为烃类、卤代烃、氮烃、含氧烃、硫烃及低沸点的多环芳烃等)。VOC一般是作为溶剂使用后而散发到大气中的,它主要来自石油化工、涂料、医药、烤漆、电子元器件的脱脂、印刷、人造革、衣物干洗、胶片织物涂层、粘胶剂、农药、橡胶等行业。目前,VOC作为污水处理厂、制药厂等场所的主要污染气体和有机合成工业、石油化学工业的主要污染物质正受到普遍关注。VOC中的许多物质对人体和各种感官有刺激作用,且具有一定的毒性,有些会产生致癌、致畸、致突变的”三致”效应,对环境安全和人类生存产生极大的危害。因此世界各国都颁布了法令,规定其必须加以回收处理,以减少危害。目前,VOC的回收技术主要有冷凝法、吸附法、吸收法和膜分离法。
膜分离法是在海水淡化研究中发现的一种新的高效分离方法,它与传统的冷凝法、吸附法和吸收法相比,具有流程简单,回收率高,能耗低,无二
次污染等优点,是一种非常有应用前景的分离方法。该方法适用于中高浓度VOC(含量高于1#215;10-3)的分离与回收。目前采用膜分离法可以回收脂肪和芳香族碳氢化合物、含氯溶剂、酮、醛、腈、醇、胺、酸等大部分VOC,且随着高效分离膜的开发和价格的降低,膜技术的应用会越来越广泛。
膜分离法是采用对有机化合物具有选择性渗透的高分子膜,在一定压力下使VOC渗透而达到分离的目的。一般采用中空纤维膜或板式膜。图3为膜分离流程原理图,它分3步完成,首先将VOC和空气混合物压缩,再将压缩的混合气流输入冷凝器中冷却,然后进行膜蒸气分离。当VOC气体进入膜分离系统后,膜选择性地让VOC气体通过而被富集,脱除了VOC的气体留在未渗透侧,可以达标排放;富集的VOC气体可去冷凝回收系统进行有机溶剂的回收。
2 膜分离技术
气体膜分离法的基本原理是,根据混合气体中各组分在压力推动下透过膜的传质速率不同而达到分离的目的。目前,气体膜分离技术已经被广泛应用于空气中富氧、浓氮以及天然气的分离等工业中。与其他气体分离技术相比,膜分离技术的主要优势在于无相变、能耗低、常温运行、占地面积小、操作简便等,由于其分离驱动力为压力,尤其适合处理自身带压力的气体分离。