該廢氣（qì）處理技術（shù）是一種新（xīn）型高效（xiào）分離技術，裝置的中心部分為膜元件，常用的膜元件為平板膜、中空纖維膜和卷式膜，又可分為氣體分離膜和液體分離膜等。氣體（tǐ）膜分離（lí）技術利用有機蒸氣與空（kōng）氣透過（guò）膜的能力不同，使二者分開。該法已成功地應用（yòng）於許（xǔ）多領域，用其它方法難以回收的有機物，用（yòng）該法可有效地解決（jué）。用（yòng）該法回（huí）收有機廢氣中的丙酮、四氫呋喃、甲醇、乙睛、甲苯等(濃度為50%以下)，回收率可達97%以上。

膜分離法最適合於處理VOCs濃度較高的廢氣，對大多數間歇過程，因溫度、壓力（lì）、流量和（hé）VOCs濃度會在（zài）一定範圍內變化，膜係統的設備有較強的適應性，。近幾年來，國（guó）外的實（shí）驗室研究分離（lí）VOCs使（shǐ）用得最多的膜分離材料是聚二甲（jiǎ）基（jī）矽氧烷PDMS。它從結構上看屬半無機、半有機結構的高分子，具有（yǒu）許多獨特性能，是目前發現的氣體（tǐ）滲透（tòu）性能好的（de）高分子膜材料之一。研究人員大多是采用聚楓PS、聚偏氟乙（yǐ）烯（xī）(PVDF)、聚間苯（běn）二甲酸乙二酯PEI等材料（liào）作為支撐層，使用PDMS塗層堵孔，作為選擇性分離層，選擇性（xìng）分離VOCs/N₂或空氣體係，都取得了理想的實驗結果。

1、 膜（mó）分離工藝

實驗裝（zhuāng）置包括原料氣發生裝置以及膜分離裝置兩個部分。空氣由空氣泵鼓入（rù）原料液罐形（xíng）成VOCs飽和蒸（zhēng）氣進入混合器中，由（yóu）另一股空氣稀釋至所需濃度進入膜分離裝置，經過膜的分離過程，大部（bù）分的VOCs在真空泵提供的壓力差下（xià）透過膜形成濃的滲（shèn）透氣（qì）進入冷凝裝置冷凝，含少量VOCs的空氣成為尾氣排出（chū）。進入膜分（fèn）離裝置（zhì）的原料氣以及尾氣濃度（dù）由氣相色譜（pǔ）分析得到，原料氣、尾氣及滲透氣的壓力由壓（yā）力表示數讀出。

膜過濾分（fèn）離裝置示意圖

2、分離膜材料

分離膜的材料包括有機高分子材料和（hé）無機材料。無（wú）機材料如金屬、金屬氧化（huà）物、陶瓷和分子篩等製成的（de）膜為無機膜。雖然（rán）無機膜具有耐高溫、結構穩定、孔徑均一、化學穩定性好、抗微（wēi）生物腐蝕能力強等優點，但由於製造成本相對較高，且製造大麵積穩定的（de）、具有良好性能的膜（mó）比較困難（nán）：因此，無機膜在氣體（tǐ）分（fèn）離過程（chéng）中的應用除了氧化鋁膜分離鈾同位（wèi）素已（yǐ）經（jīng）工業化外，其他均還處於試驗室水平，大（dà）部分還（hái）局限在膜的製備、分離性能表征和傳質機理方麵。

有機高分子材料是各（gè）種合成膜的（de）主要膜（mó）材料。在氣體分離膜領域，已經應用的高分子膜材料有聚酰亞胺（PI），乙酸纖維素（CA），聚二甲基矽氧烷（PDMS），聚碸（PS），聚碳酸酯（PC）這些材料或具有高滲（shèn）透性（xìng）、低選擇性或具有低滲透性、高選擇性，使得這些材料開發的氣體分離膜在石油煉製等某些特殊領域應用受到限製。

有機（jī）矽是具有良好（hǎo）前景的高分子膜材料，已開發出許多實（shí）用化（huà）或優秀的分離（lí）膜。尤其是（shì）在氣體分（fèn）離方（fāng）麵，有機矽膜材料的研究和開發一直是個熱點。有機矽的Si-O鍵能比C-C鍵高，Si-C鍵與C-C鍵的鍵能差不多（Si-O=106kcal/mol，Si-C=78kcal/mol，C-C=83kcal/mol，1kcal/mol=4.18J），且具有負離子（zǐ）性（電（diàn）負性Si=1.8，C=2.5，O=3.5）。這些賦予了有機矽材料耐（nài）熱、不易燃、耐（nài）電弧的性能。

有機矽聚合物疏水、耐（nài）熱、具（jù）有良好的機械強度和化學穩定性，對醇、酯（zhǐ）、酚、酮、鹵代物、芳香烴、吡啶等有機物有良好的吸附選擇性，是至（zhì）今（jīn）研（yán）究最多的高分子膜材料之一，包括聚二甲基矽氧烷（PDMS），聚三甲基（jī）矽丙炔（PTMSP），聚（jù）乙烯基三甲基矽烷（PVTMS），聚乙烯基二甲基矽烷（（PVDMS）等。有機矽聚合物膜屬（shǔ）於橡膠態或（huò）玻璃態合成高分子膜，其材料是鏈狀結構的雜鏈化合物，主鏈為O-Si-O，側基為有機基團，非極性。由於其聚合結構（gòu）中的Si-鍵的高鍵（jiàn）能和負離子性特點使其兼具有有機高分（fèn）子和無機高分子材料的雙（shuāng）重特性。矽橡膠材料耐熱，不易燃，耐電（diàn）弧，聚矽氧烷鏈（liàn）狀分子的（de）料液結構呈螺旋（xuán）狀，加上矽原子體積較大，使鏈中自由空間體積較大，聚合分子間的作用力很小，內聚能（néng）密度小，結（jié）構疏鬆，有利於其（qí）它物質分子在其中溶解和擴散。

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