摘要　介紹(shao)了炭吸附法(fa)、冷凝法(fa)和膜(mo)分離法(fa)回收有機廢氣中VOC 的原理、工藝流程和工業(ye)應(ying)用情況, 并對(dui)這些方法(fa)進行了比(bi)較, 指出了適用范圍。

關鍵詞　有機廢氣　VOC 回收　炭(tan)吸(xi)附法　膜分離(li)法　冷(leng)凝法

2　VOC 回收方法

VOC 的(de)處理(li)方法(fa)有兩(liang)類: 一(yi)類是(shi)破壞性方法(fa), 如(ru)焚(fen)燒法(fa)和(he)催化(hua)燃燒法(fa)等, 將VOC 轉化(hua)成CO2 和(he)H2O; 另一(yi)類是(shi)非破壞性方法(fa), 即(ji)回收(shou)法(fa), 常用的(de)回收(shou)方法(fa)有炭吸附法(fa)、冷(leng)凝法(fa)和(he)膜分離法(fa)。

回(hui)收法中(zhong)的前兩種方法早(zao)已(yi)工業化(hua), 普遍用(yong)于(yu)(yu)許(xu)多VOCs 的回(hui)收, 尤(you)其(qi)是炭(tan)吸附法, 已(yi)經在制鞋(xie)、噴漆、印刷(shua)、電子等行業得到應(ying)用(yong), 用(yong)于(yu)(yu)對苯、醋酸乙酯(zhi)、氯仿等VOC 的回(hui)收非常有(you)效(xiao); 冷凝法主要用(yong)于(yu)(yu)回(hui)收高(gao)沸點(即低揮(hui)發(fa)性(xing))和高(gao)濃度的VOC, 一(yi)般用(yong)在各種回(hui)收方法之前。

膜分(fen)離法現已用(yong)(yong)于(yu)石油化工、制藥等行(xing)業(ye),該方(fang)(fang)法流程簡(jian)單、回(hui)收(shou)(shou)率高(gao)、能耗低、無二次污染(ran), 是(shi)一(yi)種非常(chang)有(you)前途的(de)分(fen)離方(fang)(fang)法, 目前已成功地(di)應(ying)用(yong)(yong)于(yu)許多VOC 的(de)回(hui)收(shou)(shou)。表2列出(chu)了這3種常(chang)用(yong)(yong)的(de)VOC 回(hui)收(shou)(shou)方(fang)(fang)法的(de)特(te)點。

2. 1　炭吸附法

該法是目前最廣泛使(shi)用(yong)(yong)的(de)VOC 回收法。商業化的(de)吸(xi)附劑有粒狀活性(xing)炭和活性(xing)炭纖維(wei)兩種(zhong), 它(ta)們的(de)吸(xi)附原理和工藝流程完全相(xiang)同。其它(ta)的(de)吸(xi)附劑, 如沸石(shi)、分子篩等, 也已在工業上得到應(ying)用(yong)(yong), 但因(yin)費用(yong)(yong)較高而限制了它(ta)們的(de)廣泛使(shi)用(yong)(yong)。

2. 1. 1　原理和流程

該(gai)法的(de)(de)原理(li): 吸(xi)附(fu)劑(ji)所具有的(de)(de)較大的(de)(de)比表(biao)面對廢(fei)氣中所含的(de)(de)VOC 發生吸(xi)附(fu), 此吸(xi)附(fu)多為物理(li)吸(xi)附(fu), 過程可逆; 吸(xi)附(fu)達(da)飽和后, 用(yong)水蒸(zheng)氣脫(tuo)(tuo)附(fu), 再生的(de)(de)活(huo)性(xing)炭循環使(shi)用(yong)。吸(xi)附(fu)過程常采用(yong)兩個(ge)吸(xi)附(fu)器, 一個(ge)吸(xi)附(fu)時(shi)另(ling)一個(ge)脫(tuo)(tuo)附(fu)再生, 以(yi)保證過程的(de)(de)連(lian)續性(xing)。經(jing)吸(xi)附(fu)器吸(xi)附(fu)后的(de)(de)氣體, 直接(jie)排出系統。脫(tuo)(tuo)附(fu)采用(yong)水蒸(zheng)氣作為脫(tuo)(tuo)附(fu)劑(ji), 蒸(zheng)汽(qi)將吸(xi)附(fu)在(zai)炭表(biao)面的(de)(de)VOC脫(tuo)(tuo)附(fu)并帶出吸(xi)附(fu)器, 通過冷凝和蒸(zheng)餾, 將VOC提純(chun)回收。

2. 1. 2　工業應用

活性炭(tan)吸(xi)附(fu)(fu)法最(zui)適于(yu)處(chu)理VOC 濃(nong)度為300×10- 6～ 5000×10- 6的(de)有(you)機廢氣(qi), 主要用(yong)于(yu)吸(xi)附(fu)(fu)回(hui)收脂肪和(he)芳(fang)香(xiang)族碳氫化(hua)合物、大部分(fen)含氯溶劑、常用(yong)醇(chun)類(lei)、部分(fen)酮(tong)類(lei)和(he)酯(zhi)(zhi)類(lei)等(deng)(deng), 常見(jian)的(de)有(you)苯(ben)(ben)、甲(jia)苯(ben)(ben)、己烷、庚(geng)烷、甲(jia)基(ji)乙(yi)(yi)基(ji)酮(tong)、丙(bing)(bing)酮(tong)、四(si)氯化(hua)碳、萘、醋(cu)(cu)酸(suan)乙(yi)(yi)酯(zhi)(zhi)等(deng)(deng); 活性炭(tan)纖維吸(xi)附(fu)(fu)法可用(yong)于(yu)回(hui)收苯(ben)(ben)乙(yi)(yi)烯和(he)丙(bing)(bing)烯腈等(deng)(deng), 費(fei)用(yong)較活性炭(tan)吸(xi)附(fu)(fu)法高(gao)得多(duo)[1～ 5 ]。該法已廣泛用(yong)于(yu)噴漆行業的(de)苯(ben)(ben)、乙(yi)(yi)醇(chun)和(he)醋(cu)(cu)酸(suan)乙(yi)(yi)酯(zhi)(zhi), 制鞋行業的(de)三(san)苯(ben)(ben)(苯(ben)(ben)、甲(jia)苯(ben)(ben)、二(er)甲(jia)苯(ben)(ben)) 和(he)丙(bing)(bing)酮(tong), 印刷行業的(de)異丙(bing)(bing)醇(chun)、醋(cu)(cu)酸(suan)乙(yi)(yi)酯(zhi)(zhi)和(he)甲(jia)苯(ben)(ben), 電子行業的(de)二(er)氯甲(jia)烷和(he)三(san)氯乙(yi)(yi)烷的(de)吸(xi)附(fu)(fu)回(hui)收。

2. 1. 3　使用限制

能(neng)與活性炭發生反應(ying)(ying)的(de)VOC、會發生聚(ju)合反應(ying)(ying)的(de)VOC 和大(da)分(fen)子高沸點的(de)有(you)(you)(you)機物(wu), 不宜用(yong)該(gai)法回收。該(gai)法對進氣中(zhong)VOC 的(de)濃度也有(you)(you)(you)限制(zhi), 一般不超過5000×10- 6。另(ling)外, 炭在蒸汽(qi)再生過程中(zhong)產生的(de)冷凝液(ye),經回收VOC 后排放(fang), 可能(neng)造成二次污染, 在應(ying)(ying)用(yong)該(gai)法時(shi)對此(ci)廢液(ye)須(xu)有(you)(you)(you)處理措施。

2. 2　冷凝法

該法的(de)原理: 通過將(jiang)操作(zuo)溫度控制在VOC的(de)沸點以下而(er)(er)將(jiang)VOC 冷(leng)凝下來, 從(cong)而(er)(er)達到回(hui)收VOC 的(de)目的(de)。

采用該(gai)法回收VOC, 要獲得高的回收率,系(xi)統就需(xu)要較(jiao)(jiao)高的壓力和(he)較(jiao)(jiao)低(di)的溫度, 故常將(jiang)冷(leng)凝系(xi)統與壓縮(suo)系(xi)統結合使用, 設備(bei)費用和(he)操作費用較(jiao)(jiao)高, 適用于(yu)高沸(fei)點(dian)和(he)高濃度VOC 的回收。該(gai)法一般不單獨使用, 常與其它方法(如(ru)吸附、吸收、膜(mo)分離法等) 聯合使用, 這里(li)不作詳細介紹。

2. 3　膜分離法

該法(fa)是一(yi)種新的(de)(de)高(gao)效分(fen)(fen)離方法(fa)。裝(zhuang)置的(de)(de)中(zhong)心部分(fen)(fen)為膜(mo)元(yuan)(yuan)件(jian), 常(chang)用的(de)(de)膜(mo)元(yuan)(yuan)件(jian)有平板(ban)膜(mo)、中(zhong)空纖(xian)維膜(mo)和(he)(he)卷式膜(mo), 又(you)可分(fen)(fen)為氣體分(fen)(fen)離膜(mo)和(he)(he)液體分(fen)(fen)離膜(mo)等(deng)。

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