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废气塔

发酵废气治理——膜分离废气塔
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发酵废气治理——膜分离废气塔

  • 废气处理技术是一种新型的高效分离技术,装置的核心部件是膜元件,常用的膜元件有平膜、中空纤维膜和盘管膜,可分为气分离膜和液分离膜等。气膜分离……
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废气处理技术是一种新型的高效分离技术,装置的核心部件是膜元件,常用的膜元件有平膜、中空纤维膜和盘管膜,可分为气分离膜和液分离膜等。气膜分离技术利用有机蒸气和空气的不同穿透能力,将两者分离开来。该废气塔已成功地应用于多个领域,有效地解决了其他方法难以回收的有机物问题。用该方法从有机废气中回收丙酮、四氢呋喃、甲醇、乙眼、甲苯等(浓度小于50%)。回收率在97%以上。

膜分离法最适合废气塔处理高浓度VOCs废气。对于大多数间歇过程,由于温度、压力、流量和VOCs浓度在一定范围内的变化,膜系统设备具有较强的适应性。近年来,用于VOCs分离的膜分离材料--聚二甲基硅氧烷PDMS已在国外实验室进行了研究。它在结构上属于半无机和半有机聚合物,具有许多独特的性能.它是一种具有良好透气性的聚合物膜材料。研究人员以枫树PS、聚偏氟乙烯(PVDF)、间苯二甲酸聚乙烯(PEI)为支撑层、PDMS涂层为选择性分离层、VOCs/N2或空气体系进行选择性分离,均取得了理想的实验结果。

1、膜分离过程

实验装置包括两部分:原料气体发生装置和膜分离装置。空气从废气塔空气泵进入原液槽,形成VOCs饱和蒸汽进入混合器,从另一气流稀释到所需浓度的膜分离装置,经膜分离处理后,大部分VOCs通过真空泵提供的压差形成厚厚的渗透气体进入冷凝装置冷凝,空气中含有少量VOCs进入尾气排放。采用气相色谱法获取进入膜分离装置的原料气和尾气浓度,用压力表示法读出原料气、尾气和渗透气体的压力。

  膜过滤分离装置原理图

  2、分离膜材料

分离膜材料包括有机高分子材料和无机材料。由金属、金属氧化物、陶瓷和分子筛等无机材料制成的膜是无机膜。无机膜具有耐高温、结构稳定、孔径均匀、化学稳定性好、抗微生物腐蚀能力强等优点,但由于其制造成本较高,难以制造出性能优良的大面积稳定膜。因此,除氧化铝膜已工业化应用于铀同位素分离外,无机膜在气体分离过程中的应用仍处于实验室水平。它们大多局限于膜的制备、分离性能表征和传质机理等方面。

有机高分子材料是各种合成膜的主要膜材料。在气体分离膜领域,聚酰亚胺(PI)、乙酸纤维素(CA)、聚二甲基硅氧烷(PDMS)、聚砜(PS)、聚碳酸酯(PC)被用作聚合物膜材料,具有高渗透性、低选择性或低渗透性和高选择性,限制了这些材料开发的气体分离膜在石油精炼等特殊领域的应用。

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