該廢氣處理技術（shù）是一種新型高效分離技術，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（wéi）氣體分（fèn）離（lí）膜和液體（tǐ）分離膜等。氣體膜分離技術利用（yòng）有機蒸氣與（yǔ）空氣透過膜的能（néng）力不同，使二者分開。該法已成功地（dì）應用於許多領（lǐng）域，用其它方（fāng）法難以回收的有機物，用該法可（kě）有效地解（jiě）決。用該法回收有機廢（fèi）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（hé）於處理VOCs濃度較（jiào）高的廢氣，對大多數間歇過程，因溫度、壓（yā）力（lì）、流量（liàng）和VOCs濃度會在一定範圍內變化，膜（mó）係統（tǒng）的設備（bèi）有較強（qiáng）的適應性，。近幾年（nián）來，國外的實（shí）驗室研究分離（lí）VOCs使用得最多（duō）的膜分離材料是聚二（èr）甲基矽氧烷PDMS。它從結構上看屬半無機、半有機結構的高分子，具有許多獨特（tè）性能，是目前發現的氣體滲透性能好（hǎo）的高分子膜材料之一。研究人員大（dà）多是采用聚楓PS、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚間苯二甲酸乙二酯PEI等材（cái）料（liào）作為支撐（chēng）層，使用PDMS塗層堵孔，作為選擇性分離層，選擇性分離VOCs/N₂或空（kōng）氣體係，都取得了理想的（de）實驗結果。

1、 膜分（fèn）離工藝

實驗裝置包括（kuò）原料氣發生裝置以及膜分離（lí）裝置（zhì）兩個部分。空氣由空氣泵鼓入原料液罐形成VOCs飽和蒸（zhēng）氣進入混合器中，由另一股空（kōng）氣稀釋至所需（xū）濃度進入膜（mó）分離裝置，經過膜的分離過程（chéng），大部分的VOCs在真空（kōng）泵提供的壓力（lì）差下透過膜形成濃的滲透氣進（jìn）入冷凝裝置冷凝，含少量VOCs的空氣成為尾氣排出。進入膜分離（lí）裝置的原料氣以及尾氣（qì）濃度由氣相色譜分析得到，原料氣、尾氣及滲透氣的壓（yā）力由壓力表（biǎo）示（shì）數讀出。

膜過濾（lǜ）分離裝置示（shì）意圖

2、分離膜（mó）材料

分離膜的材料包括有機高分（fèn）子材料和無機（jī）材料。無機材料如金屬、金屬氧化物、陶瓷和分子（zǐ）篩等製成（chéng）的膜為無機膜。雖然無機膜具有耐高溫、結構穩定（dìng）、孔徑均一、化學穩（wěn）定性好、抗微生物腐蝕能力（lì）強等優點，但由於製造（zào）成本相對較高，且（qiě）製造大麵積穩定的（de）、具有良好性能的膜比較困難：因此，無機（jī）膜在氣（qì）體分離（lí）過程中（zhōng）的應用除了氧化鋁膜分離鈾同位素已經工業化外，其他均還處（chù）於試驗室水平，大部分還局限在膜的製備、分離性能表（biǎo）征（zhēng）和（hé）傳質機理方麵（miàn）。

有機高（gāo）分子材料是各種合成膜的主要膜材（cái）料。在（zài）氣體分離膜領域，已經應用的高分子膜材料（liào）有聚酰亞胺（àn）（PI），乙酸纖維素（CA），聚（jù）二甲基矽氧烷（PDMS），聚碸（PS），聚碳酸酯（PC）這些材料或具（jù）有高滲（shèn）透性、低（dī）選擇性或具有低滲透性、高選擇性，使得這些材料開（kāi）發的（de）氣體分離膜在石油煉製等某些特殊（shū）領域應用（yòng）受到限製。

有機矽是具有良好前景的高分子膜材料，已開發出許多實用化或優秀（xiù）的分離膜。尤其（qí）是在氣體分離方麵（miàn），有機矽膜材料的研究和開（kāi）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（bú）多（Si-O=106kcal/mol，Si-C=78kcal/mol，C-C=83kcal/mol，1kcal/mol=4.18J），且具（jù）有負離子性（電負性（xìng）Si=1.8，C=2.5，O=3.5）。這些賦予了有機矽材（cái）料（liào）耐熱、不易燃、耐電弧的性能。

有機矽聚（jù）合（hé）物疏水、耐（nài）熱、具有良好（hǎo）的機械強度和化學（xué）穩定性，對醇、酯、酚、酮、鹵代物、芳香烴、吡啶等有機物有良（liáng）好的吸附（fù）選擇性，是至今研究最多的高分子膜材料之一，包括聚二甲基矽氧烷（PDMS），聚三甲基矽丙炔（quē）（PTMSP），聚乙烯基三甲（jiǎ）基矽烷（PVTMS），聚乙烯基二甲基矽烷（（PVDMS）等。有機矽聚合物膜屬於橡膠態或玻璃態合成高分（fèn）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（fēi）極（jí）性。由於其聚合結構中的Si-鍵的高鍵能（néng）和負離子性特點使其兼具有有機高分子和無機高分子材料的雙重特（tè）性。矽（guī）橡膠材料耐熱，不（bú）易燃，耐電弧，聚矽氧烷鏈狀分子的料液結構呈螺旋狀，加上矽原子體積較大，使鏈中自由空（kōng）間體積較大，聚（jù）合分子間的（de）作用力（lì）很小（xiǎo），內（nèi）聚能密度小，結構疏鬆，有（yǒu）利於其它物質分子在其（qí）中溶解和擴散。

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