咨詢電話：RTO之分離膜技術(shù)實(shí)現(xiàn)VOCs溶劑回收/廢氣減排
眾所周知，VOCs末端治理技術(shù)可分為兩大類：銷毀技術(shù)和回收技術(shù)，前者包含蓄熱焚燒、催化燃燒、光氧等離子等；后者包括吸附、吸收、冷凝及膜分離技術(shù)，對(duì)于VOCs人來(lái)講，這些耳朵都聽出老繭了！學(xué)習(xí)一些新東西吧！今日分享下其中小眾技術(shù)細(xì)分——VOCs膜分離技術(shù)，首先我們得要知道到底什是VOCs膜分離，那就先得了解VOCs膜分離原理。
膜法分離過(guò)程是典型的速率分離過(guò)程，即根據(jù)被分離物質(zhì)在膜內(nèi)的吸附擴(kuò)散速率的不同而實(shí)現(xiàn)其相互分離。其中影響吸附擴(kuò)散速率的因素包括被分離物質(zhì)的分子尺寸、親疏水性、相對(duì)揮發(fā)度、分子結(jié)構(gòu)等以及膜材料結(jié)構(gòu)和理化性質(zhì)等。主要是兩大類機(jī)理：多孔膜分離機(jī)理和致密膜分離機(jī)理。
1、多孔膜分離機(jī)理根據(jù)被分離物質(zhì)分子自由程或分子大小與膜孔徑的相互關(guān)系可以分為努森擴(kuò)散、表面擴(kuò)散、毛細(xì)冷凝和分子篩分等幾種。多孔膜孔徑小于氣體分子的平均自由程時(shí)，氣體分子在膜中通過(guò)與孔道壁的碰撞進(jìn)行傳質(zhì)，這樣的運(yùn)動(dòng)行為屬于努森擴(kuò)散。當(dāng)氣體分子被吸附在多孔介質(zhì)表面時(shí)，在膜表面濃度梯度作用下導(dǎo)致分子移動(dòng)，這種運(yùn)動(dòng)行為屬于表面擴(kuò)散。隨著膜孔徑與被分離物質(zhì)尺寸差距的進(jìn)一步縮小。即膜孔徑尺寸介于大分子和小分子的動(dòng)力學(xué)直徑之間時(shí)，大分子被截留，而小分子得以通過(guò)，這種機(jī)理稱為分子篩 分機(jī)理?；诤Y分機(jī)理，通過(guò)控制合適的孔徑分布和表面性質(zhì)，可以實(shí)現(xiàn)較高的分離選擇性。并且由于無(wú)需進(jìn)行刻意的冷凝堵孔，操作過(guò)程簡(jiǎn)單易控，因此是未來(lái)VOCs分離膜的重點(diǎn)研究方向。但其難點(diǎn)是如何有效地控制膜孔徑尺寸和減小VOCs因溶脹作用導(dǎo)致的篩分作用的減弱。
2、致密膜分離機(jī)理，與多孔膜不同，致密膜的分離機(jī)理大家比較認(rèn)同的是溶解擴(kuò)散機(jī)理，如下圖所示。
即通過(guò)被分離物質(zhì)分子與膜優(yōu)先吸附擴(kuò)散速度的不同而實(shí)現(xiàn)分離。傳統(tǒng)的VOCs分離膜對(duì)氮?dú)饣蚩諝獾挠H和性較低，導(dǎo)致其吸附選擇性遠(yuǎn)低于VOCs分子。而VOCs膜法分離過(guò)程中，溶解過(guò)程往往是速率限制步驟，從而VOCs優(yōu)先吸附透過(guò)，氮?dú)獗唤亓?，?shí)現(xiàn)分離。
總之，分離膜技術(shù)應(yīng)用于VOCs的分離回收及廢氣減排，不僅需要通過(guò)膜材料的優(yōu)化設(shè)計(jì)和改性來(lái)提高分離性能，提升分離穩(wěn)定性，還需要對(duì)現(xiàn)有的分離膜匹配合適的操作條件和工藝流程，以便更大化實(shí)現(xiàn)膜本征性能的發(fā)揮。
