《大气污染治理技术》课件-第12周 气态污染物的其他净化法

气态污染物的其他净化法Otherpurificationmethodsforgaseouspollutants燃烧净化1冷凝法2膜分离法3电子束辐照氨法烟气脱硫、脱氮工艺4燃烧净化Burningpurification1燃烧净化第一节燃烧净化用燃烧的方法销毁有害气体、蒸气或烟尘，使之成为无害的物质，这种废气的净化方法称为燃烧净化。优点：最为彻底，可回收一部分热量缺点：不能回收废气中的有害物质；消耗一定的能源。适用：有机溶剂蒸气、炭氢化合物、恶臭气体的治理工艺**燃烧是指可燃物与氧化剂作用发生的放热反应，通常伴有火焰、发光和（或）发烟现象。

燃烧净化2燃烧净化法确定的原则根据有害废气可燃组分的浓度、废气量、化学组成等方面的条件确定燃烧净化燃烧转化原理（一）燃烧反应燃烧反应是放热的化学反应H2S+1.5O2→SO2+H2O+QC8H17+12.25O2→8CO2+8.5H2O+QCmHn+(m+n/4)O2→n/2H2O+mCO2+Q燃烧净化1）火焰传播理论——热传播理论理论内容实质：火焰传播是依靠燃烧时放出的热量加热周围的气体，使其达到燃烧所需要的温度而实现的。火焰传播三要素：（1）混合气体中的含氧量（2）混合气体中含有可燃组分的浓度（3）辅助燃料燃烧过程中所放出的热量例如：丙烷气体在空气中很容易燃烧，但在氧和氮各占12%和88%的气体中，丙烷燃烧非常困难。爆炸极限：维持火焰传播的可燃气体的浓度范围。燃烧净化2）混合气体的爆炸极限——燃烧本身是伴有光和热产生的剧烈氧化反应，混合气体中可燃组分的浓度必须在一定的浓度范围之内，以形成火焰，维持燃烧，在一个有限的空间那形成气体爆炸。将这一浓度范围的下限称为爆炸下限；上限称为爆炸上限。有机蒸气与空气混合的爆炸极限的计算公式：式中ai混合气体中组分i的体积分数式中Ai混合气体中组分i的爆炸极限燃烧净化燃烧净化燃烧净化直接燃烧法热力燃烧法催化燃烧法燃烧净化燃烧类型直接燃烧法：将高浓度的有害有机废气直接当燃料烧掉热力燃烧法：把低浓度的有害气体提高到反应温度，使之达到氧化分解，销毁可燃成分催化燃烧法：利用催化剂使废气中的有害组分能在较低的温度下迅速氧化分解。例如:直接燃烧的温度1100度以上热力燃烧的温度760－820度催化燃烧的温度200－400度即可注意：无论采用何种燃烧方法净化废气，最后都应能对燃烧过程中产生的热量进行回收和利用，否则就是不经济的。燃烧净化燃烧净化直接燃烧废气中的可燃污染物浓度高、热值大、仅靠燃烧废气即可在一般的炉、窑中直接燃烧，并回收能量。为了安全起见，处理易燃的可燃混合物时，最好是将该混合物稀释到可燃范围的下限。直接燃烧的应用范围很广，如炼铁高炉的煤气的热值低但能维持直接燃烧；炼油厂、油毡厂等氧化沥青生产过程中的废气经水冷却后，送入生产用加热炉直接燃烧净化，同时回收利用其热量。燃烧净化燃烧净化热力燃烧当废气中可燃的有害物质的浓度较低，发热值仅2～43kJ/m3，不能靠此维持燃烧时必须采用辅助燃料提供热量，将废气温度提高，从而在燃烧室中使废气中可燃有害组分氧化销毁。燃烧净化热力燃烧的原理热力燃烧过程中，一般认为，只有燃烧室的温度维持在760－820度，驻留时间为0.5s时，有机物的燃烧才能比较完全。达到上述温度范围的途径：依靠火焰传播过程来实现的。燃烧净化3）热力燃烧机理三个步骤：（1）辅助燃料的燃烧——提高热量（2）废气与高温燃气的燃烧——达到反应温度（3）废气中可燃组分氧化反应——保证废气于反应温度时所需要的驻留时间燃烧净化燃烧净化在工程设计中，利用燃烧过程中产生的热量预热废气可以节约大量的辅助燃料。图中就是这一思想很好的体现。燃烧净化4）热力燃烧的“三T”条件含义：反应温度——ReactionTemperature驻留时间——ResidentialTime湍流混合——TurbulenceMix燃烧净化（1）反应温度对热力燃烧的影响反应温度：不是反应可以进行的温度是反应速度可达到要求时的温度。换言之：在一定的区域内，可燃组分的销毁达到设计要求所需要的温度。**提高温度，反应就会加速。燃烧净化（2）驻留时间对热力燃烧的影响驻留时间：反应物以某种形式进行混合后在一定温度下所持续的时间。就燃烧反应时间来说，其变化范围在小于1/10s——几s之间驻留时间充分，可以使有害气体的销毁更机充分。燃烧净化燃烧净化（3）湍流混合对热力燃烧的影响湍流混合的目的：增大可燃组分的分子与氧分子或自由基的碰撞机会，使处于分子接触的水平，以保证所要求的销毁率。燃烧净化注：“三T”条件之间具有内在联系，改变其一其他两个都可以得到改变。延长驻留时间会使设备体积增大。提高反应温度会使辅助燃料的消耗增加。最经济的方法是改善湍流混合的情况。燃烧净化燃烧净化热力燃烧装置（热力燃烧炉）1结构组成燃烧器：燃烧辅助燃料以产生高温燃气燃烧室：保证废气和高温燃气充分混合并反应的空间热量回收与排烟装置：...工艺流程图：燃烧净化2典型热力燃烧系统（1）配焰式燃烧系统工艺特点：燃烧器将火焰配布成为许多布点成线的小火焰，废气从火焰周围流过，迅速达到湍流混合。优点：火焰分散，混合程度高、净化效率高等特点。缺点：但是当废气贫氧，废气中含有易沉积的油焦或颗粒物。不适用于辅助燃料为油料的情况。燃烧净化燃烧净化（2）离焰式燃烧系统特点：高温燃气和废气的混合是分开的（分别有各自通道进入燃烧室的）优点：火焰较长，不易熄火，辅助燃料可以使用燃料油也可以使用燃料气，且二者的流速可调幅度大，工作压力范围宽。缺点：混合效果不好。解决办法：I火焰喷射产生抽力将废气引入，然后在连管处混合，提高混合速度。

II让火焰和废气径向进入燃烧室，增强横向混合速度。

III燃烧室内设置挡板燃烧净化燃烧净化燃烧净化3.催化燃烧有机废气是石油化工、轻工、塑料、印刷、涂料等行业排放的常见污染物，有机废气中常含有烃类化合物（芳烃、烷烃、烯烃）、含氧有机化合物（醇、酮、有机酸等）、含氮、硫、卤素及含磷有机化合物等。废气不加处理直接排入大气将会对环境造成严重污染，危害人体健康。传统废气净化方法：吸附法、冷凝法和直接燃烧法等。

传统方法缺点：常有易产生二次污染、能耗大、易受有机废气浓度和温度限制等缺点。催化燃烧技术优点：新兴的催化燃烧技术已由实验阶段走向工程实践，并逐渐应用于石油化工、农药、印刷、涂料、电线加工等行业。燃烧净化1催化燃烧的基本原理催化燃烧是典型的气-固相催化反应，其实质是活性氧参与的深度氧化作用。在催化燃烧过程中，催化剂降低活化能，同时催化剂表面具有吸附作用，使反应物分子富集于表面提高了反应速率，加快了反应的进行。借助催化剂可使有机废气在较低的起燃温度条件下，发生无焰燃烧，并氧化分解为CO2和H2O，同时放出大量热能，其反应过程为：燃烧净化2催化燃烧的特点及经济性1）催化燃烧的特点（1）起燃温度低，节省能源由表可见，有机废气催化燃烧与直接燃烧相比，具有起燃温度低，能耗也小的显著特点。在某些情况下，达到起燃温度后便无需外界供热。燃烧净化项目起燃温度(℃)燃烧温度(℃)燃烧方式（NOX）产量催化燃烧200～400300～500催化剂表面无焰燃烧几乎没有热力燃烧600～900600～800高温火焰中停留产生一定量表催化燃烧与热力燃烧的比较燃烧净化（2）适用范围广催化燃烧几乎可以处理所有的烃类有机废气及恶臭气体，即它适用于浓度范围广、成分复杂的各种有机废气处理。对于有机化工、涂料、绝缘材料等行业排放的低浓度、多成分，又没有回收价值的废气，采用吸附-催化燃烧法的处理效果更好。燃烧净化（3）处理效率高，无二次污染用催化燃烧法处理有机废气的净化率一般都在95%以上，最终产物为无害的CO2和H2O（杂原子有机化合物还有其他燃烧产物），因此无二次污染问题。此外，由于温度低，能大量减少NOX的生成燃烧净化2）催化燃烧的经济性影响催化燃烧法经济效益的主要因素有：催化剂性能和成本；废气中的有机物浓度；热量回收效率；经营管理和操作水平。催化燃烧虽然不能回收有用的产品，但可以回收利用催化燃烧的反应热，节省能源，降低处理成本，在经济上是合理可行的。燃烧净化3催化剂1）催化剂的主要性能指标在空速较高，温度较低的条件下，有机废气的燃烧反应转化率接近100%，表明该催化剂的活性较高。催化剂的活性分诱导活化、稳定、衰老失活3个阶段，有一定的使用限期，工业上实用催化剂的寿命一般在2年以上。主要性能指标：稳定性耐热、抗毒能力较宽的操作条件适应性较大的机械强度和良好的抗热胀冷缩性能。燃烧净化2）催化剂种类目前催化剂的种类已相当多，按活性成分大体可分3类。（1）贵金属催化剂铂、钯、钌等贵金属对烃类及其衍生物的氧化都具有很高的催化活性，且使用寿命长，适用范围广，易于回收，因而是最常用的废气燃烧催化剂。如我国最早采用的Pt-Al2O3催化剂就属于此类催化剂。但由于其资源稀少，价格昂贵，耐中毒性差，人们一直努力寻找替代品燃烧净化（2）过渡金属氢化物催化剂作为取代贵金属催化剂，采用氧化性较强的过渡金属氧化物，对甲烷等烃类和一氧化碳亦具有较高的活性，同时降低了催化剂的成本，常见的有MnOx、CuOx等催化剂。大连理工大学研制的含MnO2催化剂，在130℃及空速13000h-1的条件下能消除甲醇蒸气，对乙醛、丙酮、苯蒸气的清除也很有效果。燃烧净化（3）复氧化物催化剂一般认为，复氧化物之间由于存在结构或电子调变等相互作用，活性比相应的单一氧化物要高。主要有以下两大类：I、钙钛矿型复氧化物稀土与过渡金属氧化物在一定条件下可以形成具有天然钙钛矿型的复合氧化物，通式为ABO3，其活性明显优于相应的单一氧化物。常见的有几类如：BaCuO2、LaMnO3等。燃烧净化II尖晶石型复氧化物作为复氧化物重要的一种结构类型，尖晶石亦具有优良的深度氧化催化活性，如对CO的催化燃烧起燃点落在低温区（约80℃），对烃类亦在低温区可实现完全氧化.其中研究最为活跃的CuMn2O4尖晶石，对芳烃的活性尤为出色，如使甲苯完全燃烧只需260℃，实现低温催化燃烧，具有特别实际意义。燃烧净化3）催化剂负载方式催化剂活性组分可通过下列方式沉积在载体上：(1)电沉积在缠绕或压制的金属载体上；(2)沉积在颗粒状陶瓷材料上；(3)沉积在蜂窝结构的陶瓷材料上。燃烧净化金属载体催化剂的优缺点：

优点：是导热性能好、机械强度高

缺点：是比表面积较小。陶瓷载体结构有颗粒状及蜂窝状两大类，陶瓷材料通常为硅-铝氧化物。颗粒状载体的优缺点：优点：是比表面积大缺点：是压降大以及因载体间相互摩擦，造成活性组分磨耗损失。蜂窝载体是比较理想的载体型式，优点：具有很高的比表面，压力降较片粒柱状低，机械强度大，耐磨、耐热冲击。燃烧净化4）催化剂失活与防治（1）催化剂失活催化剂在使用过程中随着时间的延长，活性会逐渐下降，直至失活。催化剂失活主要有3种类型：(1)催化剂完全失活。

使催化剂失活的物质包括快速和慢速作用毒物两大类。快速作用毒物主要有磷、砷等，慢速作用毒物有铅、锌等。通常情况下，催化剂失活是由于毒物与活性组分化合或熔成合金。燃烧净化(2)抑制催化反应。

卤素和硫的化合物易与活性中心结合，但这种结合是比较松弛、可逆的、暂时性的。当废气中的这类物质被去除后，催化剂活性可以恢复。(3)沉积覆盖活性中心。

不饱和化合物的存在导致碳沉积，此外陶瓷粉尘、铁氧化合物及其他颗粒性物堵塞活性中心，从而影响催化剂的吸附与解吸能力，致使催化剂活性下降。燃烧净化**催化剂相关的几个概念中毒：使用过程中，由于体系中存在少量杂质，可使催化剂的活性和选择性减小或者消失的现象。中毒的含义——不单单对催化剂，还有这个催化剂所催化的反应中毒分类：暂时性、永久性老化：热稳定性和机械稳定性所致，如低熔点组分的流失和升华，会大大降低催化剂的活性。燃烧净化（2）催化剂失活的防治针对催化剂活性的衰减，可以采取下列相应的措施：按操作规程，正确控制反应条件；当催化剂表面结碳时，通过吹入新鲜空气，提高燃烧温度，烧去表面结碳；将废气进行预处理，以除去毒物，防止催化剂中毒；改进催化剂的制备工艺，提高催化剂的耐热性和抗毒能力。燃烧净化催化燃烧装置及其工艺流程一、催化燃烧装置及流程根据废气预热方式及富集方式，催化燃烧工艺流程可分为3种。1预热式预热式是催化燃烧的最基本流程形式（见图1）。有机废气温度在100℃以下，浓度也较低，热量不能自给，因此在进入反应器前需要在预热室加热升温，燃烧净化后气体在热交换器内与未处理废气进行热交换，以回收部分热量。该工艺通常采用煤气或电加热升温至催化反应所需的起燃温度。燃烧净化1——热交换器2——燃烧室3——催化反应器图1预热式催化燃烧流程燃烧净化2自身热平衡式当有机废气排出时温度较高（在300℃左右），高于起燃温度，且有机物含量较高，热交换器回收部分净化气体所产生的热量，在正常操作下能够维持热平衡，无需补充热量，通常只需要在催化燃烧反应器中设置电加热器供起燃时使用（见图2）。燃烧净化1——热交换器2——催化燃烧室图2自身热平衡催化燃烧流程燃烧净化3吸附-催化燃烧当有机废气的流量大、浓度低、温度低，采用催化燃烧需耗大量燃料时，可先采用吸附手段将有机废气吸附于吸附剂上进行浓缩，然后通过热空气吹扫，使有机废气脱附出来成为浓缩了的高浓度有机废气（可浓缩10倍以上），再进行催化燃烧。此时，不需要补充热源，就可维持正常运行（见图3）。燃烧净化图3吸附-催化燃烧工艺流程燃烧净化二、催化燃烧过程的热平衡催化燃烧是放热反应，放热量的大小取决于有机物的种类及其含量。依靠废气燃烧的反应热，维持催化燃烧过程持续进行是最经济的操作方法，而能否以自热维持体系的正常反应，则取决于燃烧过程的放热量、催化剂的起燃温度、热量回收率、废气的初始温度。燃烧净化三、催化燃烧的应用1）溶剂类污染物的净化处理这类污染物量大面广，主要是三苯（苯、甲苯和二甲苯）、酮类、醇类及其它一些含氧衍生物等。采用吸附—催化燃烧法治理彩印厂三苯废气，治理前废气浓度为1320mg/m3，治理后浓度小于50mg/m3，达到标准DB35/156-93要求。燃烧净化2）含氮有机污染物的净化含氮有机污染物（如RNH2、RCONH2等），大都具有毒性和臭味，必须进行处理。火箭推进剂偏二甲阱[(CH3)2NNH2]是一种易溶于水和有机溶剂、具有强极性和弱碱性的有机化合物，也是一种剧毒物质。采用催化燃烧法处理火箭推进剂偏二甲肼废气（含偏二甲阱1％，压力为0.25MPa，气量为500m3/h），当催化燃烧温度高于300℃，偏二甲肼废气去除率达99％以上，获得很好的处理效果。燃烧净化3）对含硫有机污染物的净化制药厂、农药厂和化纤厂等在生产中会排出来CH3SH、CH3CH2SH、CS2等有机硫污染物，对这类污染物的催化氧化，其中的S原子一般氧化成SO2或SO3，在催化剂表面上易产生强吸附，造成催化剂中毒失活。新开发的RS-1型催化剂能使反应过程生成的SO2和SO3几乎100%地释放出来，使连续运行时的活性保持稳定。燃烧净化催化燃烧技术涉及化工、环境工程、催化反应和自动检测控制等领域，在我国仍处于发展阶段。今后的发展方向为：（1）提高催化剂性能。研制具有抗毒能力、大空速、比表面积大及低起燃点的非贵金属催化剂，以降低造价和使用费用。（2）催化燃烧装置向大型化、整体型和节能型方向发展。冷凝法Condensation2冷凝法01冷凝法的基本原理

02冷凝法的特点

03冷凝法的适用范围

04冷凝法的流程与设备

冷凝法冷凝法的基本原理同一物质饱和蒸汽压的大小与温度有关。温度越低，饱和蒸汽压值越低。对含有一定浓度的有机蒸汽的废气，当将废气降到某一温度时，与其相应的饱和蒸汽压值已低于废气组分分压时，该组分就要凝结为液体，即实现了气体分离的目的。

冷凝法p0指定温度T下的饱和蒸汽压T有机溶剂的温度，KA，B与物质性质有关的常数从而计算出在制定温度下某物质的饱和蒸气压不同温度下的饱和蒸气压可以按照下式计算：冷凝法冷凝法冷凝法的特点

由于冷凝法净化对废气的净化程度受冷凝温度的限制，要求净化程度高或处理低浓度废气时，需要将废气冷却到很低的温度，经济上不合算，因此，在大多数情况下，不单独使用冷凝法治理有机废气，而是作为其他处理方法的预处理工序。但冷凝法净化所需设备和操作条件比较简单，回收物质纯度高。

冷凝法冷凝法的适用范围

处理高浓度有机废气，特别是组分单纯的气体。作为吸附净化或燃烧的预处理，以减轻后续操作的负担。处理含有大量水蒸气的高温气体。

冷凝法冷凝法的流程与设备

表面冷凝器

使用一间壁，将冷却介质与废气隔开，通过间壁传热将废气中的热量转移出来，使废气冷却。列管式冷凝器、喷洒式蛇管冷凝器等均属此类设备。使用此类设备可以回收被冷凝组分，但冷却效率较差。

接触冷凝器

将冷却介质（通常采用冷水）与废气直接接触进行换热的设备。使用这类设备冷却效果较好，但冷凝物质不易回收。在有机废气治理时往往只作为预处理设施。喷淋塔、填料塔、板式塔、喷射塔等属此类设备。

膜分离法Membraneseparation3膜分离法

气体膜分离是指在压力差为推动力的作用下,利用气体混合物中各组分在气体分离膜中渗透速率的不同而使各组分分离的过程。气体膜分离过程的关键是膜材料。理想的气体分离膜材料应该同时具有良好的分离性能、优良的热和化学稳定性、较高的机械强度。通常的气体分离用膜可分为多孔质和非多孔质(均质膜)两类,它们各由无机物和有机高分子材料制成。气体膜分离技术的特点是：分离操作无相变化,不用加入分离剂,是一种节能的气体分离方法。膜分离法气体分离膜

常用的气体分离膜可分为多孔膜和致密膜两种,它们可由无机膜材料和高分子膜材料组成。膜材料的类型与结构对气体渗透有着显著影响。例如,氧在硅橡胶中的渗透要比在玻璃态的聚丙烯腈中的渗透大几百万倍。气体分离用膜材料的选择需要同时兼顾其渗透性与选择性。

膜分离法

按材料的性质区分,气体分离膜材料主要有高分子材料、无机材料和高分子-无机复合材料三大类。(1)、高分子材料高分子材料分橡胶态膜材料和玻璃态膜材料两大类。玻璃态聚合物与橡胶态聚合物相比选择性较好。玻璃态膜材料的主要缺点是它的渗透性较低,橡胶态膜材料的普遍缺点是它在高压差下容易膨胀变形。目前,研究者们一直致力于研制开发具有高透气性和透气选择性、耐高温、耐化学介质的气体分离膜材料,并取得了一定的进展。膜分离法(2)、无机材料

无机膜的主要优点有：物理、化学和机械稳定性好,耐有机溶剂、氯化物和强酸、强碱溶液,并且不被微生物降解;操作简单、迅速、便宜。受目前工艺水平的限制,无机膜的缺点为：制造成本相对较高,大约是相同膜面积高分子膜的10倍;质地脆,需要特殊的形状和支撑系统;制造大面积稳定的且具有良好性能的膜比较困难;膜组件的安装、密封(尤其是在高温下)比较困难。膜分离法(3)、高分子-无机复合或杂化材料采用高分子-陶瓷复合膜,以耐高温高分子材料为分离层,陶瓷膜为支撑层,既发挥了高分子膜高选择性的优势,又解决了支撑层膜材料耐高温、抗腐蚀的问题,为实现高温、腐蚀环境下的气体分离提供了可能性。采用非对称膜时,它的表面致密层是起分离作用的活性层。为了获得高渗透通量和分离因子,表皮层应该薄而致密。实际上常常因为表皮层存在孔隙而使分离因子降低,为了克服这个问题可以针对不同膜材料选用适当的试剂进行处理。例如用三氟化硼处理聚砜非对称中空纤维膜,可以减小膜表面的孔隙,提高分离因子。膜分离法气体膜分离原理气体透过多孔膜与非多孔膜的机理是不同的。多孔膜是利用不同气体通过膜孔的速率差进行分离的，其分离性能与气体的种类、膜孔径等有关。气体通过多孔膜的传递机理可分为分子流、粘性流、表面扩散流、分子筛筛分机理、毛细管凝聚机理等。气体通过非多孔膜按传递机理可分溶解~扩散和双吸收~双迁移机理等。膜分离法（a）粘滞流（b）表面扩散（c）分子筛分（d）溶解扩散气体在膜内传递机理膜分离法气体膜分离原理(1)、非多孔膜分离基本理论均质膜无论是无机材料还是高分子材料都具有渗透性,而且很多是耐热、耐压和抗化学侵蚀的。其渗透机理可由溶解-扩散模型来说明。首先是气体与膜接触,如图(a),接着是气体在膜的表面溶解(称为溶解过程),如图(b);其次是因气体溶解产生的浓度梯度使气体在膜中向前扩散(称为扩散过程);随后气体就达到膜的另一侧,此时过程一直处于非稳定状态,如图(c),一直到膜中气体的浓度梯度沿膜厚度方向变成直线时达到稳定状态,如图(d)。从这个阶段开始,气体由膜的另一侧脱附出去,其速度恒定。所以,气体透过均质膜的过程为溶解、扩散、脱附三个步骤。膜分离法膜分离法(2)、影晌渗透通量与分离系数的因素

①压力气体膜分离的推动力为膜两侧的压力差,压差增大,气体中各组分的渗透通量也随之升高。但实际操作压差受能耗、膜强度、设备制造费用等条件的限制,需要综合考虑才能确定。

②膜的厚度膜的致密活性层的厚度减小,渗透通量增大。减小膜厚度的方法是采用复合膜,此种膜是在非对称膜表面加一层超薄的致密活性层,降低可致密活性层的厚度,使渗透通量提高。膜分离法③膜材质气体分离用膜多采用高分子材料制成,气体通过高分子膜的渗透程度取决于高分子是“橡胶态”还是“玻璃态”。橡胶态聚合物具有高度的链迁移性和对透过物溶解的快速响应性。气体与橡胶之间形成溶解平衡的过程,在时间上要比扩散过程快得多。因此,橡胶态膜比玻璃态膜渗透性能好,如氧在硅橡胶中的渗透性要比在玻璃态的聚丙烯腈中大几百万倍。但其普遍缺点是它在高压差下容易变形膨胀;而玻璃态膜的选择性较好。气体分离用高分子膜的选定通常是在选择性与渗透性之间取"折中"的方法,这样既可提高渗透通量又可增大分离系数。

膜分离法④温度温度对气体在高分子膜中的溶解度与扩散系数均有影响,一般说来温度升高,溶解度减小,而扩散系数增大。但比较而言,温度对扩散系数的影响更大,所以,渗透通量随温度的升高而增大。膜分离法有机废气的回收

在许多石油化工、制药、油漆涂料、半导体等工业中,每天有大量的有机废气向大气中散发。废气中挥发性的有机物(简称VOC)大多具有毒性,部分已被列为致癌物。VOC的处理方法有两类：破坏性消除法和回收法。膜分离法作为一种有前途的回收法比其他方法都经济可行。图为膜法与冷凝法结合的流程。经压缩后的有机废气进入冷凝器,气体中的一部分VOC被冷凝下来,冷凝液可以再利用,而未凝气体进入膜组件中,其中VOC在压力差的推动下透过膜,渗余气为脱除VOC的气体,可以直接放空;透过气中富含有机蒸气,该气体循环至压缩机的进口。由于VOC的循环,回路中VOC浓度迅速上升,当进人冷凝器的压缩气体达到VOC的凝结浓度时,VOC又被冷凝下来。膜分离法天然气的脱水干燥天然气中的饱和水蒸气在输送过程中会凝结、冻结而堵塞管道。膜法脱水是新近推出的技术。该分离过程设备简单、投资低、装卸容易、操作方便,具有巨大的发展潜力。如下图为天然气膜法脱水的工艺流程。从井口出来的天然气经过预热、节流、集气后,进入膜法脱水工段。在此工段,天然气首先进行前处理,目的是脱除其中的固体物质、液态水及液态烃等,然后经换热器,气体温度升高到5~10℃,使气体远离露点,避免水蒸气在膜内冷凝。最后,气体进入中空纤维膜组件壳程,水蒸气在压力差推动下透过膜而进入管程,渗透气即可以直接排放也可以经过处理后回收再利用,脱除了水分后的干燥气体作为产品气输入天然气管道。膜分离法膜分离法气体膜分离的应用领域分离对象应用领域氧/氮氢/烃氢/一氧化碳氢/氮二氧化碳/烃水蒸气/烃硫化氢/烃氦/烃烃/空气水蒸气/空气膜法富氧，膜法富氮石油炼厂尾气氢回收合成气调比合成氨弛放气氢回收天然气和沼气脱二氧化碳天然气脱湿天然气脱硫化氢从天然气回收氦有机蒸气脱除与回收空气脱湿电子束辐照氨法烟气脱硫、脱氮工艺Electronbeamirradiatedammoniafluegasdesulfurization,denitrificationprocess4电子束辐照氨法烟气脱硫、脱氮工艺核心—电子束法、脉冲电晕法。这类技术基于物理和化学相结合的原理，在烟气中同时脱硫、脱氮，两种方法进行烟气脱硫、脱氮的原理是相同的。脉冲电晕放电技术是利用脉冲放电在极间产生活化电子，而电子束技术是利用电子加速器来产生高能电子。目前，已经达到工业示范阶段的主要是电子束辐照氨法烟气脱硫、脱氮工艺。电子束辐照氨法烟气脱硫、脱氮技术的初投资和运行费用均较高，但仍低于石灰石／石膏湿法烟气脱硫，如果考虑联合脱硫、脱氮的效果以及产品的价值，其经济性还是比较好的。电子束辐照氨法烟气脱硫、脱氮工艺电子束辐照氨法烟气脱疏、脱氮技术是一种无排水型干式排烟处理技术，始于20世纪70年代。该技术通过向锅炉排烟照射电子束和喷人氨气，能够同时除去排烟中含有的硫氧化物(SO2)、氮氧比物(NOx)，可分别达到90％和8