針對有機廢氣進行膜分離處理的方法探究
作者:管理員    發布於:2018-09-13 14:36:53    文字:【】【】【
摘要:當前,全世界的環境都處在不斷持續惡化的過程中,有機廢氣的排放是造成大氣汙染的主要來源,對環境和人體健康有嚴重危害。針對有機廢氣的排放,有多種治理技術,目前使用較為廣泛的一種技術就是膜分離處理技術,這種技術可以有效處理有機廢氣。文章將簡要分析有機廢氣的主要治理技術及膜分離處理方法的具體應用。
當前,全世界的環境都處在不斷持續惡化的過程中,有機廢氣的排放是造成大氣汙染的主要來源,對環境和人體健康有嚴重危害。針對有機廢氣的排放,有多種治理技術,目前使用較為廣泛的一種技術就是膜分離處理技術,這種技術可以有效處理有機廢氣。文章將簡要分析有機廢氣的主要治理技術及膜分離處理方法的具體應用。

有機廢氣是當前環境汙染中最主要的一種汙染物質,存在於各個行業之中,如化工行業、機械製造行業、印染行業等。有機廢氣內部存在一種有毒的物質,被稱作VOCs,這種有毒物質不僅會汙染環境,還會對人體健康造成很大威脅,嚴重時會誘發癌變。因此,對有機廢氣進行處理成為經濟發展和環境保護工作中的重要方麵,膜分離處理方法可以很好地解決這一問題。

1有機廢氣的主要治理方法

一般來說,目前對於有機廢氣的處理,主要使用兩種技術方法,即消除技術與回收技術。消除技術主要指的是針對有機廢氣內部所含的有機物質,利用一定手段讓其產生化學反應,有機物質在反應的過程中就會成為二氧化碳氣體,從而被合理消除。回收技術的應用與消除技術不同,主要采用的是物理手段,對有機廢氣內部的有機物質進行一定程度的吸附,通過回收使其最終分解。在回收技術當中,最常見的就是冷卻凝固技術。這種技術主要應用的設備就是冷凝器,通過相應的導氣裝置將有機廢氣導入冷凝器內部,冷凝器就會對有機廢氣進行相應的冷卻。有機廢氣被冷卻以後,溫度就會隨之降低,在受冷情況下會凝結成相應的液滴,操作人員將液滴進行回收,就可以完成對有機廢氣的合理回收。回收技術中還有一種主要的操作方法,就是吸附法。吸附法在應用過程中最常使用的就是活性炭,活性炭一般自身呈不規則的顆粒狀或為粉末狀,活性炭在具體的分離技術中不能直接發揮功效,通常需要操作人員對其進行一定程度的操作才可進行。活性炭自身結構中具有很多肉眼看不到的微小氣孔,這些氣孔彼此之間具有一定的分子擴張力,這種擴張力在彼此作用的過程中會產生很強的吸力,可以有效吸附有機廢氣中存在的有害物質,達到預想的處理目標。活性炭吸附技術在目前的有機廢氣處理中應用較為廣泛,但是在具體使用中暴露出一定的缺陷。活性炭在高溫或者較為潮濕的環境下無法起到很好的吸附作用,並且有時會發生易燃現象,在使用時要格外注意。在處理有機廢氣的過程中,如果有機廢氣的總量很大,並且濃度不高的時候,可以采用燃燒法進行處理。采用燃燒法處理有機廢氣,要將有機廢氣導入到一個超低溫環境,之後加入一定劑量的催化劑,有機廢氣在催化劑的外力作用下會被逐步分解,並不斷散發熱量。燃燒法的好處就在於,在整個燃燒的過程中,溫度要比一般的氣體焚燒至少低350℃,而且在燃燒過程中不會產生新的汙染性氣體,不會產生二次汙染。

除了上麵提到的幾種技術方法,對有機廢氣進行處理,還可以采用分解法、催化法、氧化法等,這些技術都具有各自的應用特點,對於有機廢氣處理有一定的積極作用,但也具備一定的局限性。在具體的使用中,要考慮到各種技術的優缺點,進行合理選擇,必要時可以將幾種主要的技術方法進行結合使用。這樣,不僅會發揮主要技術的實際功效,還可以讓有機廢氣的分解工作更高效、更科學。

2膜分離技術處理有機廢氣的主要工藝與相關設計

2.1膜分離處理方法概述

膜分離處理技術最早出現在上個世紀60年代,此後迅速發展壯大,成為了使用率較高的一門新興技術。膜分離技術自身具有很強的分離功能,同時還兼具提純、濃縮等主要功能,在應用的過程中可以保護環境,降低資源消耗,因此得到了廣泛的認可。膜分離處理技術除了可以用來分解有機廢氣,還在很多領域中充分發揮了自身的功效。目前來看,製藥、生物科學技術、化學化工、礦產冶金、水汙染處理、電子科技等多個主要領域都在應用膜分離處理技術,並且取得了一定的實績,帶動了行業自身的發展及相關技術的創新。與上文提到幾種有機廢氣處理方法相比,膜分離處理方法相對較為新穎,目前應用也比較廣泛。膜分離處理方法與傳統的技術方法相比,處理效果更加明顯、效率較高、使用起來簡便易掌握、在應用過程中可以保護環境,並且可以節約能源,這些優點也成為了膜分離處理方法被廣泛使用的主要原因。膜分離處理技術在具體應用中主要選用的是複合性質較強的薄膜,這種膜可以使有機廢氣進行更好的滲透,當有機廢氣接觸到這種薄膜的表層時,可以利用薄膜內在強大的滲透力進行有機分離。操作者為了加強處理過程的高效性與分離效率,還會借助相應的工具,如壓力泵和空氣壓縮機。使用這兩種工具的主要目的就在於增強薄膜的附近的壓力,與有機廢氣本身形成一定的壓力差,這樣可以使薄膜在使用過程中具備強大的推進力,增強有機廢氣的通過速率。

2.2膜分離處理方法的相關設計與主要工藝

2.2.1膜分離處理方法的係統構成

膜分離處理技術主要應用兩種操作係統,分別為單一係統與集成化係統。單一係統主要是通過薄膜對有機廢氣進行直接過濾壓縮,在有機廢氣被逐步壓縮的過程中來對其內在有機物質進行合理分解。單一係統雖然操作起來較為簡單,容易掌握,但是在具體的操作過程中對於有機廢氣的分離效果並不好,具體的分離程度達不到相關要求。集成化係統除了在具體操作中應用了膜分離處理方法,還在此基礎上將冷卻凝固技術融合進來,形成一個高效的處理係統。集成化膜處理係統在具體操作中會加大壓力,將有機廢氣吸入冷凝器,有機廢氣在冷凝器內部的低溫環境下被冷卻和凝固,一部分有機物質就會進入到儲存容器中。還有一部分有機廢氣在冷凝器沒有得到分解,從冷凝器中泄漏出去,此時就要利用薄膜進行有機分解。冷凝器外泄的有機廢氣內部仍然含有一定數量比的有機物質,在與薄膜的表層進行接觸的時候,就會被薄膜分解成蒸汽,之後係統會將蒸汽吸入到壓縮機中。壓縮機會將吸入的蒸汽再次進行有機分解,使最終排出的氣體不含有有毒物質,達到廢氣排放規定。

2.2.2膜分離處理方法的主要工藝

膜分離處理方法當中最重要的一環就是薄膜,在具體的處理方法中,按照外部形態可以分為纖維膜、平板膜及卷曲膜。如果按照分離對象來區分,則可以分為液體膜和氣體膜。在膜處理方法中,相關的工藝流程及環節也是重要的組成部分。以下是幾種主要的工藝方法:第一,氣體分離方法。氣體分離方法在應用過程中的一個基本操作原理就是,將有機廢氣的內在組成部分進行分類甄別,之後施加一定程度的壓力。由於有機廢氣內部的組成部分具有不盡相同的密度,因此在通過薄膜的時候,速度會不一樣,薄膜通過這種內在物質的先後順序就可以達到逐層分離的最終目的。目前很多行業在分離有機廢氣的時候,如果氣體內部含有高濃度的氮元素,就可以利用氣體分離方法,將有機廢氣進行合理分解。此外,目前很多工程AG平台公司與加油站等,都在實際應用中采用氣體分離法,對於有機廢氣的分解比例最高可以達到99%,收到了很好的實際效果。

第二,蒸汽分離方法。蒸汽分離方法在膜分離處理中是較為傳統的工藝環節,早在上世紀80年代就已出現,從某一層麵上說,蒸汽分離方法也是一種氣相分離。蒸汽分離方法在具體的應用中主要利用了一定的滲透原理,依靠薄膜進行分解,但是與滲透分離法相比,蒸汽分離方法的效率更高,也更加節約資源。蒸汽分離方法在具體應用中沒有應用高溫係統,因此不會發生相變,所分解及回收的有機廢氣還可以進行二次利用。

第三,吸收分離方法。在利用膜處理方法分離有機廢氣的時候,不可避免地會出現氣體與液體接觸或兩種不同液體接觸的情況,這種情況的發生,通常會伴隨乳化現象,嚴重時會發生相應的泄漏現象。吸收分離方法主要指的就是,利用薄膜對即將要接觸的兩種物質進行有效分離,使其在薄膜的周圍進行運動,這樣就可以有效避免發生乳化等不良現象。吸收分離方法在膜處理方法的基礎之上,還要選用合適的吸收劑來加強吸收效果,這種方法在壓力選擇方麵隻需要低壓進行操作,相對來說具有很強的穩定性,還能有效降低能源消耗。

3膜分離技術處理有機廢氣的具體應用

由於膜分離技術處理有機廢氣與傳統的處理技術相比具有一定的特點及主要優勢。因此,隨著相關技術的不斷完善,膜分離處理技術在有機廢氣的分解工作中有了廣闊的發展前景,具體應用變得越來越廣泛。

3.1石油領域

石油領域在全球範圍內都是促進經濟發展的重要領域,對於經濟發展有很大的影響作用。在石油化工的具體生產中,會排放出大量的有機廢氣,這些廢氣自身的有機物質含量大概在10%左右,利用膜分離處理技術,可以很好地分解這種高濃度的有機廢氣。某市的石油化工行業,過去沒有應用膜分離處理技術,所排出的廢氣直接排放到了大氣環境中,不僅汙染了環境,危害當地人民的身體健康,還消耗了大量的資源。後來,該市相關部門引用了膜分離處理技術,在石油行業內部進行大範圍的推廣和普及,成功在石油生產過程中分離和處理了有機廢氣。與此同時,膜分離處理技術在對石油生產排出的有機廢氣進行分解的時候,還將分解之後的無毒氣體進行合理回收和再利用。這樣,不僅保護了當地的自然環境,也保證了當地人民的生活環境和身體健康,有效降低了生產過程中的能源消耗,保證了最終的經濟效益。

3.2環境保護領域

膜分離處理技術對於有機廢氣的分解,最主要的功效就體現在環境保護工作當中。某市是一座以工業生產作為經濟支柱的重工業城市,在長期的工業發展中,當地的環境汙染情況得不到有效改善,給人們的生活帶來了嚴重影響。該市的環保部門在對大氣環境進行檢測的過程中,發現了VCM物質,這種物質具有很強的毒性,是一種很強的致癌物,而且在大氣環境中十分容易揮發。該市有關部門立即采用膜分離處理方法對環境進行合理改善,膜處理分離技術在對當地大氣中的有機廢氣進行合理分解之後,有效改善了空氣環境,在具體分解過程中也沒有產生相應的二次汙染。該市在應用膜分離處理技術之後,有效提高了當地環保工作的實效性,合理改善了大氣環境,保證了人民的日常生活和工業生產的經濟效益。

3.3提取有機溶劑

應用膜分離處理技術,可以將有機廢氣內部的易揮發物質進行再次分解,提取出相應的有機溶劑,用作工業領域之中。這個提取過程不僅不會產生有毒物質,還能很好地降低能源消耗,實現能源循環再生的過程。利用膜分離處理技術提取有機溶劑,主要是將冷卻凝固技術與膜分離技術進行一個有機結合,利用這兩種技術各自的優勢和特點來完成提取。在具體的提取過程中,膜分離處理技術可以將有機廢氣內部的滲透物質進行分解,達到一定標準後排放到環境中,這種滲透物質在這個過程中會轉化為蒸汽。蒸汽在排出了內部的VOCs之後,就可以被作為無毒的有機溶劑進行提取和相關使用。在應用膜處理技術分解的過程中,主要應當注意的就是對膜的合理選擇,在選擇之前,要將薄膜自身的選擇性質納入考量。薄膜的選擇性主要指的就是自身的移動性和凝結性,一般來說,目前應用膜分離處理技術主要選擇的就是橡膠材質的聚合薄膜。這種薄膜在使用過程中,自身的尺寸大小會隨著滲透物的內在大小而發生相應變化。隻有選擇恰當的薄膜,才能真正發揮膜分離處理技術的實際功效,加強技術的實踐性和現實意義。

4結束語

有機廢氣的產生與排放會對環境和人類造成嚴重危害,在具體的生產工作中一定要應用多種有效技術對有機廢氣進行合理處理。膜分離技術采用的技術較為先進,在處理有機廢氣方麵具有一定的優勢和特點,相關行業及部門一定要科學合理地應用膜分離技術,讓其應用範圍變得更加廣泛。隻有應用好膜分離技術,才能真正做好有機廢氣的處理工作。

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