膜技术在挥发性有机蒸汽_VOC_处理中的应用
膜法有机蒸汽回收系统在工业中的应用
种新的高效分离方法,它与传统的吸附法和冷凝法相比,具有高效、节能、操作简单和不产
生二次污染并能回收有机溶剂等优点。因此,世界许多国家都在积极地开展膜法有机蒸汽
回收技术的研究开发工作,如:日本的 日东电工、美国的 MTR公司和德国的 GKSS公司。
二 、工作原理
1.膜分离机理
与其 它 膜 分离过程一样,膜法有机蒸汽回收系统也是利用不同气体分子通过高分子膜
由于 有 机 蒸汽分子对高分子膜有很强的相互作用,因此要求用于该系统的分离膜材料 对于要分离的有机蒸汽具有一定的耐受性,以防在使用过程中被有机蒸汽溶胀而使膜性能
下降。
目前 , 能 够应用膜系统处理回收的有机化合物有氯烃类,如氯乙烯、三氯乙烯 、全氯乙
了9
2.工艺设计
图 2为 有 机蒸汽膜法回收系统的基本工艺流程,首先将有机蒸汽和空气混合物压缩到
0.3一1.01V IPa,再将压缩的混合气输人冷凝器冷却,一部分有机蒸汽冷凝,然后流向溶剂储
罐供重复循环或再利用,其余的未冷凝部分气体进人膜分离器。
由式 1还 可以看出,膜 两侧气体的分压差是膜分离的驱动力,因此只有保持膜渗透侧
PI- I 组 分气 体 分 压 ;
L ̄ 一膜 厚 度 ;
KI I 组 分气 体 通 过 膜 的 透 过系 数。
研究 表 明 ,气体分子在高分子膜 中的透过速度与气体的沸点有着密切的关系,通常是 气体沸点升高,透过速度增大(参见图 1)。从图中可以看出,氧气、氮气的透过速度明显小 于有机蒸汽的透过速度,也正是因为如此 ,才使膜法有机蒸汽回收成为可能,通常高分子膜 对有机化合物的渗透速度比空气高 10一100倍。
规模的有机蒸汽控制设备已不断地受到化学和医药工业的重视。 图 4是 用 于 VTG公司储油罐区的有机蒸汽回收系统,它于 1989 年 8月正式运行,生
生物膜技术在VOC废气治理工程中的应用前景
VOC废气主要来源于工业生产过 程中产生的挥发性有机化合物, 如石油化工、印刷、家具制造等
行业。
危害人体健康
VOC废气对人体健康有严重影响, 如引起头痛、恶心、呕吐等症状, 长期接触还可能增加患癌症的风险 。
破坏环境
VOC废气排放到大气中会加剧空气 污染,影响大气能见度和全球气候 变化。
传统VOC废气治理方法
环保性
生物膜技术处理过程无二次污染,处理后的 废气对环境无害。
稳定性
生物膜具有较好的稳定性和耐冲击性,可适 应不同工况条件下的废气处理。
操作简便
生物膜技术的工艺流程相对简单,操作方便 ,易于维护和管理。
生物膜技术在VOC废气治理中的案例分析
某化工厂VOC废气治理工程
采用生物膜技术对厂区内的VOC废气进行处理,处理后的废气达到国家排放标 准,工程运行稳定可靠。
降低成本
通过生物膜技术处理VOC废气,可 以降低废气治理成本,提高企业经济 效益。
对未来研究的建议和展望
加强基础研究
创新材料与工艺
深入探究生物膜技术处理VOC废气的机理 和反应过程,为优化技术提供理论支持。
研发性能更优的生物膜材料和工艺,提高 处理效率,降低能耗和成本。
拓展应用领域
加强工程实践研究
随着国家对环境保护的重视和治理力度的加强, VOCs废气治理市场将不断扩大,生物膜技术将 迎来更多的发展机遇。
市场需求
随着工业的快速发展和环保要求的提高,企业对 VOCs废气治理的需求日益增长,生物膜技术将 在市场中占据一定的份额。
技术优势
生物膜技术具有处理效果好、运行稳定、操作简 便等优势,在VOCs废气治理工程中具有较大的 竞争力。
新型生物膜材料的研发
膜技术在环境治理中的应用
膜技术在环境治理中的应用膜技术是一种分离处理技术,广泛应用于工业、医药、饮用水、废水处理等领域。
随着环境污染日益加剧,膜技术逐渐成为环境治理的重要工具。
本文将详细介绍膜技术在环境治理中的应用。
一、大气污染治理大气污染是当前全球面临的一个突出问题,主要包括颗粒物、二氧化硫、氮氧化物等。
膜技术在大气污染治理中有着广泛的应用。
其中比较重要的是膜分离和膜反应器。
膜分离是指利用特定的膜对大气污染物进行分离处理,通过不同的材料、结构对不同颗粒物进行筛选,提高治理效果。
目前较常见的是空气净化器,它采用的是HEPA高效过滤膜技术,能够有效过滤掉细小粉尘、霉菌、细菌等有害物质。
膜反应器是指将气体通过膜反应器,使气体与反应物接触,发生催化反应,将污染物转化为无害物质。
通常采用的是钛酸锂、氧化钼、氧化钨等材料膜,主要用于酸雨治理和NOx的还原。
水污染是指水体中含有人类和动植物废弃物、工业废水、农业化学品等有害物质的现象。
膜技术在水污染治理中也起着非常重要的作用。
1、海水淡化和高含盐水处理。
目前,世界上约三分之一的人口面临的是水短缺和水污染问题。
膜技术在海水淡化和高含盐水处理方面得到广泛应用。
其中比较常见的是反渗透膜技术,通过高压作用将海水或高含盐水向高浓度方向透过半透膜,从而实现水的纯化。
2、重金属污染治理。
重金属是一种对人类健康和环境有害的物质,难以生物降解和释放。
膜技术通过膜过滤和离子交换等方法,将重金属离子分离出来,从而达到治理的目的。
3、河湖水体治理。
膜技术可以将大面积湖泊分成几个密闭的区域,将不同区域的水流经不同的膜过滤系统,从而降低营养盐浓度,减少蓝藻的生长,维护水体生态平衡。
废气治理是指将化学工业、固体废弃物处理等行业废气进行处理,防止大气二次污染和人员健康的影响。
膜技术在废气治理中主要应用于膜分离和膜反应器。
1、膜分离。
膜分离是指利用特定的膜对废气进行分离处理,提高治理的效果。
目前较常见的有气体分离膜和气体吸附膜等。
vocs膜分离技术原理
vocs膜分离技术原理VOCs膜分离技术原理VOCs(挥发性有机化合物)是指在常温下具有较高蒸气压的有机化合物,其挥发性使其容易进入空气中,对环境和人体健康造成潜在风险。
因此,有效地控制和处理VOCs排放成为环境保护的重要任务之一。
VOCs膜分离技术作为一种高效、低能耗的分离技术,已被广泛应用于VOCs排放控制和废气处理领域。
VOCs膜分离技术的原理基于不同组分在膜上传质速率的差异。
通常,膜分离过程包括渗透、吸附和解吸三个阶段。
1. 渗透阶段:在膜分离过程中,VOCs混合物会通过膜的孔隙或介孔进入膜的一侧,这个过程称为渗透。
在渗透过程中,VOCs会与膜的表面发生相互作用,如物理吸附和化学吸附等。
2. 吸附阶段:VOCs在膜表面吸附后,会通过膜孔隙或介孔扩散到膜内部。
这个过程被称为吸附。
吸附过程中,VOCs与膜的孔隙和表面发生物理或化学作用,降低了其在膜中的自由扩散速率。
3. 解吸阶段:在膜的另一侧,VOCs开始解吸并通过膜孔隙或介孔扩散到另一侧。
这个过程称为解吸。
解吸过程中,VOCs会与膜的表面发生相互作用,如物理吸附和化学吸附等。
VOCs膜分离技术的关键在于选择合适的膜材料和操作条件。
膜材料应具有良好的选择性和高通量,以实现有效的分离效果。
常见的膜材料包括聚醚酯(PES)、聚丙烯(PP)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等。
不同的膜材料具有不同的分离性能,可以根据具体应用需求进行选择。
操作条件也会影响VOCs膜分离技术的效果。
操作条件包括温度、压力和流速等。
适当的温度可以提高VOCs在膜上的传质速率,而过高的温度可能会导致膜材料的热分解或变形。
适当的压力可以增加VOCs在膜上的渗透压差,从而提高分离效果。
流速的选择应综合考虑传质速率和能耗,并根据具体应用需求进行调整。
VOCs膜分离技术具有许多优势。
首先,它可以实现高效的分离效果,同时具有低能耗和操作成本低的特点。
其次,VOCs膜分离技术可以进行连续操作,提高生产效率和产品质量的稳定性。
voc膜分离
voc膜分离
VOC膜分离是一种重要的分离技术,可用于分离挥发性有机物,具有广泛的应用前景。
这种技术基于薄膜的选择性传递作用,可以将气态
或液态混合物中的挥发性有机物分离出来。
VOC膜分离技术不仅能够用于环保领域中的空气及废气的处理,还可以被广泛应用于石油化工
及化学原料的生产过程中。
VOC膜分离的原理是利用高分子材料具有对不同气体分子的选择性吸附和传递作用,通过使混合气体在高分子膜上通过而选择性地进行吸
附传递来实现分离作用。
具有吸附特性的高分子材料在膜的表面上形
成了一层选择性屏障,通过滤除氧气、水蒸气或一些特定的组分,可
以达到对单一或多个VOC物质的传递选择。
在VOC膜分离技术的应用中,常用的高分子材料包括聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚醚砜(PSF)、聚苯醚(PEEK)、聚醛(PAN)、聚酰胺(PA)等。
这些材料均具有不同的选择性吸附特性,可根据不同的应用场景选择
不同的材料。
VOC膜分离技术最大的优点是分离效率高,处理速度快,使用成本低。
相比传统的分离技术,VOC膜分离技术具有更小的能耗和更少的废弃物产生。
同时,该技术还可以实现全自动化控制,具有良好的稳定性
和重复性,可以应用于服务涉及环保和工业生产等不同领域。
总之,VOC膜分离技术的应用正在不断扩大,尤其是在环保领域和工业生产中。
当前,该技术的研究重点是提高膜的选择性和通量,并探索新型高分子材料的应用。
相信随着技术的不断发展,VOC膜分离技术将会得到更加广泛的应用和发展。
膜法油气回收处理技术在VOCs治理中的应用
39一、前言随着我国石油化工行业飞速发展,石油化工企业不断壮大。
在油品储存及运输环节会造成油气挥发、油品损耗、质量下降甚至引起空气污染等严重问题。
随着GB20950《储油库大气污染物排放标准》的颁布,要求VOCs排放≤25g/m ³,因此研究和推广高效的油气回收技术势在必行。
常规的油气回收技术主要以吸收法、吸附法、冷凝法对混合气中的油蒸汽进行回收,随着半透膜技术的不断发展以及在回收油气方面的应用,膜法分离油气作为一种先进的油气回收技术在一些领域已能逐步开始推广使 用。
二、化工厂区油气回收现状1.常规油气回收装置常规油气回收装置通过进气系统、升压系统、吸附系统、冷凝系统将混合气中的油气进行回收。
通过罗茨风机将混合气吸入油气回收装置并升压送入吸附系统。
吸附系统内设置活性炭罐对混合气中的油气进行吸附。
用真空泵将活性炭罐吸附的油气进行解析并送入冷凝系统进行冷却。
最后通过冷却系统,将油蒸汽冷凝为液体进行回收。
但在实际使用过程中,吸附系统对混合气中油气吸附效率低,处理能力差,不能满足油气回收处理要求。
2.膜法油气回收处理装置膜法油气回收处理装置主要采用压缩、冷凝、膜分离、解析、冷凝工艺的技术路线处理混合气中的油气。
当混合气进入缓冲罐后压缩机对混合气进行压缩并送入冷凝系统,部分油气进行冷凝,未冷凝的油气随混合气进入膜分离装置,油气穿过分离膜与空气进行分离,分离后的油气通过真空泵送入冷凝系统进行冷却,最终将油蒸汽冷凝为液体进行回收。
采用膜法油气回收工艺进行VOCs治理效率高,处理后的气体可以满足国家相关规定的排放标准。
三、膜法油气回收处理技术1.膜分离法的基本原理油气的回收是处理油品蒸汽和空气的混合气体,将其中的空气(主要为氧气和氮气)排放掉,而使油品蒸汽冷凝回收。
膜法分离的基本原理是利用特殊的高分子膜制作成选择透过性膜对油气的优先通过性的特点,让混合气在一定压差推动下,经选择透过性膜,使混合气中的油气优先透过膜得以回收,而空气则被选择性截留。
膜分离技术在VOCs回收领域的应用
膜分离技术在VOCs回收领域的应用杨鹏飞【摘要】简述了VOCs回收领域所使用的分离膜和膜组件,对膜分离回收技术在VOCs回收方面的应用方向进行了介绍.【期刊名称】《黑龙江科技信息》【年(卷),期】2018(000)004【总页数】3页(P5-7)【关键词】膜分离;VOCs回收;应用【作者】杨鹏飞【作者单位】福建联合石油化工有限公司,福建泉州 362800【正文语种】中文1 概述挥发性有机物质(Volatile Organic Compound,以下简称VOCs)是指沸点在50-260℃、室温下饱和蒸气压超过133.3Pa的易挥发的碳氢化合物及其衍生物,包括烃类、芳烃类、醇类、醛类、酮类、胺类、有机酸等。
其危害除了会与氮氧化物等发生光化学反应,形成光化学烟雾,加剧雾霾产生,刺激人眼睛和呼吸系统外,还会危害农作物生长。
另外大多数VOCs有毒有恶臭,会使人积患呼吸道疾病,有些VOCs会致癌。
大多数VOC还易燃易爆,存在安全隐患,部分VOCs还会破坏臭氧层。
因此,VOCs已成为世界性的公害,受到各发达国家的重视,不断提高其排放标准。
我国VOCs污染防护政策、法规、标准和工程技术规范已初步形成体系。
2016年1月1日起实施的《中华人民共和国大气污染防治法》,对VOCs 污染防治在源头治理、过程控制和末端治理等方面都提出了具体要求,并且,还规定了相应的处罚措施。
除了对VOCs总量控制外,国家还颁布了浓度排放限值,具体规定了VOCs排放的限制性浓度。
VOCs治理也成为大气污染控制中的一个热点。
目前,针对工业VOCs的排放控制技术比较主流的有冷凝法、吸收法、吸附法和膜分离法。
冷凝法是通过降低气体温度或增加气体压力,使VOCs处于过饱和状态,将VOC组分冷凝下来,该方法适用于高沸点和高浓度VOCs回收,冷凝后的气体中VOC组分浓度偏高,不能够达标排放。
吸收法是根据有机物相似相溶的原理,常采用沸点较高、蒸汽压较低的吸收剂,使VOC组分从气相转移到液相,然后对吸收液进行解吸处理,回收其中VOCs组分,同时使吸收剂得以再生,但处理后的VOCs含量往往也很难达到排放标准。
膜分离技术在有机废气处理中的应用
膜分离技术在有机废气处理中的应用膜分离技术,被认为是有机废气处理领域的一种新技术,它能够有效地处理有机废气中的有毒、有害物质,达到更高的废气治理水准。
本文就膜分离技术在有机废气处理中的应用做一个详细的介绍。
一、膜分离技术及其原理1、膜分离技术的概念膜分离技术是指应用人工合成的膜材料将有害物质过滤或渗透脱除的技术。
它主要利用膜过滤材料的力学、化学和物理特性,以及膜/废气/碱流动之间的相变特征,来把有害物质过滤并脱除。
分离技术最大的优点是可以高度选择性地分离污染物,然后从待处理废气中脱离出来。
2、膜分离技术的原理由于膜分离技术利用膜过滤材料具有独特的力学、化学和物理特性,所以可以有效地滤除有毒有害物质,如氰化物、氟类物质等,从而实现有效的废气污染治理。
膜分离技术的原理包括:压力驱动原理、渗透原理和半透性原理。
二、膜分离技术在有机废气处理中的应用1、应用领域膜分离技术在有机废气处理中有着广泛的应用,包括电子制造、医药行业、化学合成车间、园林工程、食品加工、热电厂、冶金行业等等。
2、应用优势(1)技术可靠性高。
膜分离技术的性能稳定,能够保持比较高的工艺处理水平;(2)体积小,占地面积少。
膜分离技术的体积小,而且占地面积也小,容易安装和拆卸;(3)操作简单,效率高。
膜分离技术可以在居住区附近设置,能实现对有机废气中有害物质的有效处理;(4)维护简单,成本低。
膜分离器的运行与维护都非常简单,成本也比传统处理工艺低;(5)污染物处理率高,能达到国家废气排放标准。
三、总结膜分离技术作为一种新型的有机废气处理技术,具有技术可靠性高、体积小、操作简单、维护简单等优势,能够有效地处理废气中的有毒有害物质,同时能达到国家废气排放标准。
因此,膜分离技术在有机废气处理中有着重要的应用前景。
聚醚嵌段酰胺膜在有机蒸气回收中的应用
聚醚嵌段酰胺膜在有机蒸气回收中的应用随着全球环境问题的日益严峻,降低有害气体排放对环境保护和生态健康至关重要,因此,有机蒸气回收已成为一个重要的话题。
有机蒸气回收是指将废气中的有机蒸汽回收,包括中分子组分、挥发性有机物组分、水及少量空气的混合物,并将其蒸发进行分离。
其中,在捕获和回收有机蒸气法中,膜蒸馏技术是目前最先进的回收技术。
膜蒸馏技术是一种特殊的渗透膜分离技术,用于将混合液体中的某些组分进行分离,以实现大量分离。
聚醚嵌段酰胺(PAAm)膜是目前被大量应用于膜蒸馏工艺中选择性分离有机蒸气的主要膜材料,具有低孔隙、低迁移系数、低渗透压差和耐腐蚀等特性,被广泛应用于污水处理、涤纶分离和食品护理等行业。
聚醚嵌段酰胺膜具有较好的稳定性、耐老化性和抗热水和清洗的能力,在多种环境下都可以很好地工作,可以协助有机蒸气回收处理。
为了解决应用保持在有机蒸气回收中的聚醚嵌段酰胺膜的问题,可以通过全面的维护来实现,其维护项目主要有:清洗流程、膜颗粒及回收维护、加强流量控制、控制温度及欠压备件,和对脏空气进行残留滤网处理。
清洗流程可以帮助提高分离质量,是保持膜特性和区分性的重要因素。
其他的主要原因是适当的温度、潜热梯度的使用和管道改善。
此外,聚醚嵌段酰胺膜也可以用于各种有机蒸气混合物的分离。
它可以定制生产,并考虑了膜对有机混合物中挥发性有机物(VOC)的选择性。
膜饱和能力和选择性,膜特性和厚度都是设计膜以使其更适用于混合物中特定组分的因素。
可以通过调整膜厚度来影响有机物的分离效率,膜厚度低时可以有效地提高VOC的分离效率,但同时也会加剧压降并降低膜的使用寿命。
综上所述,聚醚嵌段酰胺(PAAm)膜可以用于有机蒸气回收,具有低孔隙率、低渗透压差、低迁移速率和耐腐蚀等特点,具有良好的分离性能,能够有效地回收回收有机污染物,为社会及环境保护做出了重大贡献。
膜分离技术处理vocs工艺参数
膜分离技术是一种用于分离液体、气体或溶液中组分的方法,广泛应用于处理VOCs(挥发性有机化合物)等环境污染物。
在处理VOCs 的过程中,调整合适的工艺参数可以提高分离效率和处理效果。
以下是一些可能的工艺参数和调整建议:
膜材料选择:不同的膜材料对不同的VOCs 有不同的适应性。
根据VOCs 的性质选择合适的膜材料,如聚合物膜、陶瓷膜、有机硅膜等。
膜类型:膜分离包括渗透膜、微滤膜、超滤膜等,选择适合处理VOCs 的膜类型。
操作压力:调整膜分离的操作压力可以影响传质速率和分离效率。
通常,较高的操作压力可以增加传质速率,但也可能增加系统的能耗。
温度:膜分离的温度会影响物质的扩散速率和蒸发速率。
在一些情况下,适当调整温度可以提高分离效率。
流速:控制进料流速可以影响物质在膜表面的停留时间,从而影响分离效率。
膜孔径:膜的孔径会影响不同分子的穿透能力。
根据VOCs 的分子大小选择合适的膜孔径。
进料浓度:进料中VOCs 的浓度会影响分离的效率。
过高的浓度可能导致膜污染,因此需要在安全范围内操作。
pH 值:某些VOCs 对pH 值敏感,调整pH 值可以改变VOCs 的电荷性质,从而影响分离效率。
反应时间:膜分离需要一定的反应时间,过短的反应时间可能影响分离效率。
在实际操作中,需要根据具体情况进行参数的调整和优化。
通常需要进行实验研究,评估不同参数对分离效果的影响,以获得最佳的处理结果。
钢化膜产生的vocs处理
钢化膜产生的vocs处理
钢化膜是一种常见的建筑材料,它可以用于玻璃窗和门上,以
增加安全性和防护性能。
然而,钢化膜在生产和安装过程中可能会
释放挥发性有机化合物(VOCs),这可能会对室内空气质量和环境
造成影响。
因此,处理钢化膜产生的VOCs是至关重要的。
首先,针对生产过程中的VOCs排放,制造商可以采取一系列措
施来减少VOCs的释放。
例如,改进生产工艺,采用低挥发性的原材料,优化生产设备以减少挥发性有机物的排放等。
这些措施可以在
源头上减少VOCs的产生,有利于减少对环境和室内空气质量的影响。
其次,针对安装过程中的VOCs释放,可以在安装完成后进行充
分的通风和空气清洁,以加速VOCs的挥发和稀释。
此外,可以考虑
使用低挥发性的胶水和密封材料,以减少VOCs的释放。
另外,针对已经安装在建筑物中释放VOCs的钢化膜,可以采取
空气净化和过滤的方法来处理。
例如,可以使用空气净化器和活性
炭过滤器来去除室内空气中的VOCs,改善室内空气质量。
除此之外,监管部门也可以对钢化膜生产和安装过程中的VOCs
排放进行监管和管理,制定相关的排放标准和限制,并对违规行为进行处罚,以促使企业加强对VOCs排放的管理和控制。
总的来说,处理钢化膜产生的VOCs需要从生产、安装到使用全过程进行综合管理和控制,包括减少VOCs排放、加强通风换气、采用低挥发性材料、空气净化等措施,以保障室内空气质量和环境的健康。
膜法分离技术在废气治理中的应用
★ 石油化工安全环保技术 ★近年来,环境污染日益严重,雾霾天气频繁出现,2016年底开始,国家通过环保督查加大了环保执法力度,大气环境的治理工作在全国全面展开,石化行业有机废气治理成为大气环境整治的重点。
目前,石化企业生产装置排放的废气多采用燃烧法、吸收法、吸附法、冷凝法、催化氧化、蓄热式氧化以及膜分离等技术进行治理。
由于石化行业废气成分复杂,多采用2种以上技术的组合应用。
《石化行业挥发性有机物综合整治方案》中要求:“苯、甲苯、二甲苯等危险化学品应在内浮顶罐基础上安装油气回收装置等处理设施”,《天津市工业企业挥发性有机物排放控制标准》(DB 12/524—2014)中要求:“采用内浮顶罐或者外浮顶罐,罐顶VOCs 检测浓度不超过2 000 mL/m 3”。
烯烃部B 罐区有10座内浮顶储罐,其中石脑油储罐6座、混合苯储罐2座、粗芳烃储罐2座,10座储罐的罐顶呼吸气直排大气环境。
鉴于罐顶气污染物浓度较高,可回用的有效组分多,烯烃部采用了“膜分离+吸附工艺”对B 罐区罐顶气进行了治理。
1 罐顶气排放情况1.1 罐顶呼吸气组成B 罐区的10座内浮顶储罐均采用“内浮顶+氮封”的方式来抑制油气挥发。
2016年为减少石脑油储罐罐顶气的挥发,烯烃部将6座石脑油罐三三一组进行了连通。
2016年9月对石脑油储罐收稿日期:2019-10-18作者简介:王桂英,女,2000年毕业于天津财经学院,主要从事环境保护方面的工作,高级工程师。
电话:136****4829,E-mail:******************膜法分离技术在废气治理中的应用王桂英(中国石油化工股份有限公司天津分公司,天津 300270)摘 要:烯烃部B 罐区有10座内浮顶储罐,其中石脑油储罐6座、混合苯储罐2座、粗芳烃储罐2座,10座储罐的罐顶呼吸气直排大气环境。
2017年采用“膜分离+吸附工艺”对B 罐区罐顶气进行了治理,通过膜分离技术回收了其中有效组分,对于未透过膜的废气通过吸附技术满足排放标准后排放,从而减少了罐顶气对大气环境的影响。
生物膜法在废气中有机物去除的应用现状及发展趋势
生物膜法在废气中有机物去除的应用现状及发展趋势摘要:本论文探讨了生物膜法在废气中有机物去除的应用现状及发展趋势。
通过文献综述和实验研究,我们分析了生物膜法的原理和优势,并深入研究了其在不同废气处理领域的应用。
同时,我们讨论了生物膜法在未来可能的发展方向,以解决环境污染和可持续发展的挑战。
关键词:生物膜;废气处理;有机物去除引言:废气中的有机物污染是环境保护领域的一个重要问题。
这些有机物可能来自工业生产、交通运输或农业活动,对人类健康和生态系统造成潜在威胁。
因此,开发高效的废气处理技术至关重要。
生物膜法作为一种生物处理技术,近年来受到了广泛关注,并在有机物去除方面表现出潜力。
一、生物膜法原理及优势(一)生物膜法基本原理生物膜法是一种广泛应用于废气处理领域的生物降解技术。
它的基本原理在于利用生物膜中的微生物群落,将废气中的有机物质转化成更为环境友好的产物。
生物膜是一种生物活性的表面,通常固定在固体支撑体上,其表面附着着大量微生物。
这些微生物种类繁多,包括细菌、真菌和其他微生物,它们能够协同作用,将废气中的有机物质降解为水和二氧化碳等无害物质。
生物膜的形成是这一过程的关键。
微生物在生物膜中生长并形成生物膜的基础结构,这有助于维持高浓度的微生物种群[1]。
此外,生物膜的结构有利于在其表面形成生物化学反应的微环境,提供了理想的条件来加速废气中有机物的降解。
这种微生物固定化的技术使生物膜法能够在相对温和的操作条件下高效运行,这是与其他废气处理方法相比的一大优势。
(二)生物膜法的优势生物膜法相对于传统的废气处理方法,如化学吸附和燃烧,具有更低的能耗。
这意味着它能够减少运行成本,有助于降低企业的能源消耗,从而降低环境足迹。
其次,生物膜法能够高效去除废气中的多种有机物,包括挥发性有机化合物(VOCs)和颗粒物。
这种多功能性使其在处理不同类型的废气污染物时表现出色。
此外,它还能够处理高浓度的有机物,使其在处理高浓度废气排放源时非常有用。
膜分离技术处理vocs工艺参数
膜分离技术处理VOCs工艺参数1. 引言挥发性有机化合物(VOCs)是一类在常温下易挥发的有机化合物,广泛存在于工业生产、交通运输、印刷、涂料等领域中。
由于其对环境和人体健康的潜在危害,VOCs的排放控制成为了各国政府和环保部门关注的重点。
膜分离技术作为一种高效、节能、环保的处理方法,在VOCs工业废气处理中得到了广泛应用。
本文将详细介绍膜分离技术处理VOCs工艺参数,包括膜材料选择、操作条件优化等方面内容。
2. 膜材料选择膜材料是膜分离技术处理VOCs的关键因素之一。
常用的膜材料包括聚酯薄膜、聚酰胺薄膜和聚碳酸酯等。
选择适合的膜材料需要考虑以下几个因素:•VOCs的性质:不同的VOCs具有不同的溶解度、扩散速率和亲疏水性。
根据VOCs的性质选择具有适当的亲疏水性和溶解度的膜材料,可以提高膜的分离效果。
•膜的选择:根据VOCs废气中主要成分的特点,选择具有较高选择性和通量的膜材料。
例如,对于含有大量水汽和低浓度VOCs的废气,可以选择具有较高亲水性和较低阻力的聚酰胺薄膜。
•膜的稳定性:由于VOCs工业废气中常常含有一些有毒、腐蚀性物质,所以需要选择具有良好耐化学品侵蚀能力和稳定性的膜材料。
3. 膜分离工艺参数在使用膜分离技术处理VOCs时,需要优化一系列工艺参数以提高分离效果和经济效益。
以下是常见的几个关键工艺参数:3.1 进料浓度进料浓度是指废气中VOCs的浓度。
进料浓度越高,单位时间内通过单位面积膜的物质量也越多。
但是过高的进料浓度可能会导致膜的堵塞和腐蚀等问题。
因此,需要根据具体情况选择适当的进料浓度。
3.2 进料流速进料流速是指废气通过膜的速度。
进料流速过高可能会导致VOCs无法充分与膜表面接触,影响分离效果;而过低的进料流速则会降低处理能力。
因此,需要在保证分离效果的前提下选择适当的进料流速。
3.3 操作压力操作压力是指对废气施加在膜上的压力。
适当增大操作压力可以提高分离效果和通量,但过高的操作压力可能会导致膜材料破裂和能耗增加。
挥发性有机物废气的膜法处理工艺研究进展
3 某化工厂区大气中浓度。 3 3 罗马市街区大气中最高浓度。 3 3 3 生活区大气中浓度。
资料报道 , 1988 年全年加拿大 VOCs 的排放量 为 1. 6 ×106~5. 0 ×106 t [3 ] , 1986 年全年西德 VOCs 的排放量为 0. 95 ×106 t [4] 。我国目前尚无具体的 VOCs 排放数据报道 , 但根据有关世界环保组织的 报道 ,世界范围内污染最严重的 10 个城市中 , 我国 就占了 7 个 , 由此可见我国的 VOCs 排放和控制都 亟需改善 。
0. 176
苯乙烯
0. 013
醇类 辛醇
0. 040
3 ,32二甲基戊醇 0. 068
其他 戊己醚
0. 36
22乙基242戊醛 0. 004
邻戊羟胺
0. 023
1 ,32二氧戊环 0. 021
0. 047 0. 138
0. 7
0. 8 0. 6 0. 02 0. 003
0. 01 0. 009 0. 0041 0. 0036
20~5000
冷凝法
5000~12000
膜分离法
> 500
注 :φ为体积分数的法定符号 。
表 3 膜法 、碳吸附法及冷凝法回收 VOCs 的比较
废气流量/ ( m3·h - 1)
VOCs 回收率 , %
二次污染物
600~360000
90~95
再生剂 ,废活性炭
600~120000
50~90
90~99
因此 ,近 10 年来许多发达国家都颁布了法令 ,限 制 VOCs 的排放。我国也在大气污染物综合排放标 准 ( GB16297 —1996) 中规定了 14 类 VOCs 的最高允许 排放浓度、最高允许排放速率和无组织排放限度值 , 以将空气和水中的 VOCs 含量控制在一定的范围内。
蒸汽渗透、气体膜分离、膜基吸收3种膜技术用于挥发性有机废弃处理的分析
蒸汽渗透、气体膜分离、膜基吸收3种膜技术用于挥发性有机废弃处理的分析摘要:挥发性有机化合物(VOCs)的处理方法和效果受到广泛关注。
本文探讨了蒸气渗透、气体膜分离、膜基吸收3种膜技术进行VOCs处理的方法,希望为人类健康和废毒气处理提供有利依据,加强对环境和人类的保护。
关键词:蒸汽渗透气体膜分离膜基吸收挥发性有机废弃处理挥发性有机化合物简称“VOCs”,属于常见的工业和生活污染物之一,严重危害人类的生存环境和身体健康,再加上VOCs本身具有挥发特性,不易改集和发觉,威胁性更大,因而VOCs的处理方法和效果受到广泛关注。
本文探讨了蒸气渗透、气体膜分离、膜基吸收3种膜技术进行VOCs处理的方法,希望为人类健康和废毒气处理提供有利依据,加强对环境和人类的保护。
1 VOCs的特征美国国家环保局曾经报道,189种工业生产中产生的有毒污染物中,VOCs占31种。
这些VOCs主要来源于几种渠道:第一,在石油化工或制药行业中所排放出的多种废气,属于固定来源;第二,在涂料、油漆、皮革等工艺生产中挥发出的有机气体,属于固定来源;第三,汽车等交通工具所排放出的尾气,属于移动来源;第四,家庭厨房用油等产生的油烟易产生VOCs,属于生活来源。
VOCs的环境影响主要包含以下几方面:第一,多数VOCs具有毒性和异味,易致癌变;第二,部分VOCs中的成分之一卤代烃对臭氧层有破坏作用;第三,很多VOCs具有易爆易燃性,对安全生产带来隐患;第四,光照作用下一些VOCs易发生光化反应,生成烟雾等难以辨清的物质,易被人类吸入而造成身体危害,且对动植物有损害。
2 VOCs的处理方法蒸气渗透的过程与渗透汽化过程比较相似,都需要利用膜下游戏的侧抽真空或是利用干燥的气流进行吹扫。
卷式和中空纤维式是蒸汽渗透膜组件的主要结构形式,相对而言,中空纤维膜分离装置应用较为广泛开展,具有较好的耐压性能,可使组件单位体积内的装填膜面种更大。
卷式组件主要应用平板膜作为分离膜,多选用复合膜,卷式组件膜的制备相对简便,且装填密度更大,但组件制作比较复杂,对于工艺和密封的相关要求较高。
膜法技术应用场景
膜法技术应用场景膜法技术是一种以膜为核心的分离技术,广泛应用于水处理、气体分离、化工、食品饮料等领域。
本文将从这些领域中选取几个代表性的应用场景,介绍膜法技术在各个领域中的应用。
一、水处理领域1. 海水淡化:膜法技术在海水淡化中起到了关键作用。
通过反渗透膜,可以将海水中的盐分和杂质去除,得到可供人类使用的淡水。
这一技术在沿海地区和海岛上得到广泛应用,解决了水资源短缺的问题。
2. 污水处理:膜法技术在污水处理中也发挥着重要作用。
通过微滤、超滤和反渗透等膜分离技术,可以将污水中的悬浮物、颗粒物、有机物和微生物等去除,得到清澈透明的水质,可以用于农业灌溉、工业用水和生活用水等。
3. 水回用:膜法技术还可以将废水中的有用成分回收利用。
例如,通过膜分离技术可以将含有有机物的废水中的有机物分离出来,得到高纯度的有机物,可以用于化工生产中。
二、气体分离领域1. 空气分离:膜法技术可以将空气中的氧气和氮气等分离出来,用于制氧和制氮等工业应用。
通过选择性透过性较高的膜材料,可以实现高效率的气体分离,降低能耗和生产成本。
2. 二氧化碳捕集:膜法技术在燃煤电厂和工业生产中的二氧化碳捕集和回收方面有着广泛的应用。
通过膜分离技术可以将烟气中的二氧化碳与其他气体分离,实现二氧化碳的回收利用或地下封存,减少温室气体排放。
三、化工领域1. 分离纯化:膜法技术在化工生产中的物质分离纯化方面有着广泛的应用。
通过选择性透过性较高的膜材料,可以将混合物中的不同组分分离出来,得到高纯度的产品。
例如,通过膜法技术可以将有机溶剂中的有机物和溶剂分离,实现有机溶剂的回收利用和废物的处理。
2. 催化反应:膜法技术还可以用于催化反应中的反应分离。
通过在催化剂上形成薄膜,可以实现反应物和产物的分离,提高反应的转化率和选择性。
这一技术在化工生产中的催化剂回收和废物处理方面有着重要的应用。
四、食品饮料领域1. 浓缩分离:膜法技术在食品饮料加工中的浓缩分离方面有着广泛的应用。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
大于丙烯扩散系数。然而溶解系数随着气体分子
的可凝性增加而增加, 所以分子尺寸大的气体溶
解系数大。
! "! " a1
2
= P1 P2
=
D1 D2
Sห้องสมุดไป่ตู้ S2
在 聚 砜 、聚 醚 砜 、聚 酰 亚 胺 等 玻 璃 态 高 分 子 材
料中, 气体在膜内的传递主要是由扩散系数控制
的, 所以分子尺寸越小的其渗透系数 P 越大。所以
2 王乐夫译 . 膜工艺- 组件和装置设计基础, 北京 . 化学工业 出版社, 1998, P339- 350.
3 Volker Nitsche, Klaus Ohlrogge, et al., Separation of organic vapors by means of membranes, Chem.Eng.Technol. 21 1998, 925 ~ 935.
2 膜分离原理
膜分离技术的原理就是使用对有机物具有渗 透选择性的聚合物复合膜, 该膜对于有机蒸汽较 空气更易于渗透, 当废气与膜材料表面接触时, 有 机物可以透过膜, 从废气中分离出来。在实际应用 过程中, 膜的进料侧使用压缩机或渗透侧使用真 空泵, 使膜的两侧形成压力差, 达到膜渗透所需的 推 动 力 [2]。
( 3) 控制运行条件, 按水质情况寻求并保持合 适的凝胶层厚度, 以此达到既能满足处理出水要 求, 又能防止膜的污染[2]。
( 4) 掌握形成颗粒污泥的工艺条件是使 UASB
装置高效运行的技术关键。为了保证该装置的正 常运行, 冬季应适当加温。
4结论
( 1) 结 果 表 明 : 处 理 后 废 水 出 水 的 BOD5、 CODcr、SS、pH、 色 度 监 测 值 分 别 为 3.67mg/L、 25.4mg/L、24.7mg/L、7.70、40 倍 。 其 CODcr、BOD5 和总磷( TP) 最终去除率均为 99.9%, SS、总氮( TN) 和色度处理效率分别为 88.4%、70.3%和 62.6%。
子膜, 如硅橡胶膜, 其分离过程如图 1 所示:
程图如 2 所示。这样的集成技术可以使 VOC 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 VOC。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℃下来深冷回收, 并保证冷凝 器 出 口 排 放 物 达 到 标 准[3], 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。
VOC 在 膜 内 的 渗 透 系 数 小 于 N2 和 O2 的 渗 透 系 数。而在橡胶态高分子中, 如硅橡胶, 气体在膜内
的传递主要是由溶解系数控制的, 所以在这类高
分子 VOC 在膜内的渗透系数大于 N2 和 O2 的渗透 系数。
3 膜法处理 VOC 的过程
在 VOC 的 分 离 过 程 中 一 般 采 用 橡 胶 态 高 分
( 3) 工程总投资约 200 万元人民币, 与同等高 寒地区污染规模处理设施的投资相比, 投资较省。
参考文献
1 Magara Y, Itoh M. The effect of operation factor on solid/ liquid separation by ultra - membrance filtration in a biological denitrification system for collected human excrate treatment plans [J]. Wat Sci Tech, 1991, 23: 1583- 1590.
( 1) 当进水达到设计水量, 且系统出水达到排 放要求时, 系统进入稳定运行阶段。了解系统运行 的稳定性主要应掌握系统的污染物去除情况及活 性污泥性状。池面有无大量泡沫出现。
( 2) 防止污泥膨 胀, 及时排 除 生 化 处 理 故 障 。 一旦发现污泥膨胀, 应仔细分析各项运行参数及 控制条件, 并通过镜检分析发生膨胀的主要菌种, 找出相应原因, 通过调整 F/M、温度、DO 及运行方 式消除污泥膨胀。
2 Pillay V L. Cake formation in cross - flow microfilttration system [J]. Wat Sci Tech, 1992, 25( 1) : 149- 162.
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
图 2 压缩冷凝和膜系统
4.2 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, VOC 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 VOC, 这时采用图 3 所示的 工艺。鼓风机将含 VOC 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 VOC 在 渗 透 侧 得 到 富 集 , 然 后 用冷 凝 的 办 法 将 富 集 的 VOC 以 液 态 的 形 式 加 以 回收。在膜的截留侧 VOC 的含量很低, 一般可以 直接排放。
!!!!!" 环境工程
膜技术在挥发性有机蒸汽( VOC) 处理中的应用 邢巍巍
!"
!!!!!"
!"
膜技术在挥发性有机蒸汽( VOC) 处理中的应用
邢巍巍
( 大连市环境监测中心 大连 116023)
摘 要 有机蒸汽( VOC) 排放到大气中会引起健康, 环境、安全等一系列问题。采用膜技术来处理 VOC 具有投资较小、分离效率高、 能量消耗低、操作简单、不形成二次污染等优点, 所以在处理 VOC 方面有着广泛的应用。文中介绍了膜分离技术处理有机蒸汽的原理, 膜 法处理有机蒸汽的过程及其工艺流程。
图 1 有机蒸汽分离膜的示意图
含 有 VOC 的 气 流 , 在 一 定 的 压 差 作 用 下 , VOC 优 先透过膜, 在 膜的渗透侧 形成富 VOC 气 流, 而在膜的 截 留 侧 形 成 贫 VOC 气 流 , 主 要 含 有 氮气、氧气、甲烷等不易渗透的气体。
4 膜法处理 VOC 的工艺
系数( P1 和 P2) 的比值。而渗透系数为扩散系数( D) 和溶解系数( S) 的乘积。所以两种气体在膜内的分
离系数决定于气体。
在 膜 内 相 对 的 扩 散 系 数( D1、D2) 和 溶 解 系 数 ( S1、S2) 在所有的高分子材料中扩散系数都随着气 体分子尺寸的增大而减小, 如氮气的扩散系数要
( 上接 24 页)
5结论
膜法回收 VOC 是一种新兴的分离技术, 可以 回收大量有价值的产品, 同时排放达到环保要求, 因充分回收利用资源, 具有较为广阔的应用前景。
参考文献
1 Baker R W, J.G.Wijmans, et al., the design of membrane
vapor - gas separation Systems,journal of membrane science, 151 1998, 55~62.
1前言
有 机 蒸 汽( volatile organic vapor VOC) 主 要 来 自石油化工行业的排放气、洗涤用含氯体系有机 物及涂料体系的有机溶剂。如在石油化工行业排 放的 各种烷烃 、烯烃、汽油蒸 汽 , 在洗涤行 业中 的 三氯乙烷、三氯乙烯以及其它的氟氯化合物, 有机 溶 液 中 的 正 己 烷 、丁 酮 、苯 、甲 苯 、二 甲 苯 等 。 这 些 VOC 排放到大气中会引起健康, 环境、安全等一系 列问题。鉴于其危害性, 西方发达国家均颁布法令 对 其 排 放 进 行 控 制 。 在 我 国《大 气 污 染 防 治 法》第 三十六条中规定: 严格限制向大气中排放含有毒 物质的废气和粉尘; 确需排放的, 应当经过净化处 理, 不超过规定的排放标准。第三十七条规定: 工 业生产中产生的可燃性气体应当回收利用, 不具 备回收利用条件而向大气排放的, 应当进行防治 污染处理。这些均促进了 VOC 处理技术的发展。
关键词 有机蒸汽( VOC) 膜分离 二次污染 Abstr act VOC emitted to atmospheric environment brings to serious problems for example environmental pollution, risks to human heath and public safety ,etc. with the merits of low cost, high ratio of separation, saving energy, simple and convenient operation , none secondary pol- lution, membrane separation technique ,which is widely applied to VOC treatment , can clear up VOC . in this paper the process and removing mechanism of membrane separation technique was introduced . Keywor ds VOC membr ane separ ation technique secondar y pollution