山東VOC+天潔（ACF）活性炭纖維吸附回收裝置
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人氣：6215 發(fā)布時間：2016-07-15 16:19 關(guān)鍵詞：VOCs廢氣治理 ACF 活性炭纖維吸附回收裝置 產(chǎn)品型號：TJJH-05 應(yīng)用領(lǐng)域：大氣控制 產(chǎn)品價格： 想了解更多產(chǎn)品詳情，請 |
吸附技術(shù)原理
當(dāng)兩種相態(tài)不同的物質(zhì)接觸時，其中密度較低物質(zhì)的分子在密度較高的物質(zhì)表面被富集的現(xiàn)象和過程就是吸附，具有吸附作用的物質(zhì)被稱為吸附劑，一般為密度相對較大的多孔固體。被吸附的物質(zhì)稱為吸附質(zhì)，一般為密度相對較小的氣體或液體。廢氣中的有機(jī)成分被吸附到活性炭纖維的微孔中，從而在炭纖維微孔內(nèi)形成一層平衡的吸附濃度，由于分子之間擁有相互吸引的作用力，當(dāng)一個分子被活性炭內(nèi)孔捕捉后，會導(dǎo)致更多的分子不斷被吸引，直到添滿活性炭纖維孔隙為止。必須指出的是，不是所有的微孔都有吸附作用，這些被吸附的有機(jī)物分子的直徑必須是要小于毛細(xì)孔的孔徑，即只有當(dāng)孔隙結(jié)構(gòu)略大于有機(jī)物分子的直徑，能夠讓有機(jī)物分子完全進(jìn)入的情況下才能保證被吸附到微孔中，過大或過小都不行，這需要通過不斷地改變原材料和活化條件來創(chuàng)造具有不同的孔徑結(jié)構(gòu)的吸附劑，從而適用于各種有機(jī)物的吸附。在吸附飽和后，采用蒸汽脫附法，將吸附在活性炭纖維孔徑內(nèi)的有機(jī)分子脫附出來并回收。
吸附回收工藝
活性炭纖維吸附回收裝置使用優(yōu)質(zhì)不銹鋼為箱體，吸附箱內(nèi)安置有一定數(shù)目的纏繞活性炭纖維氈的環(huán)式固定床。工藝可分為一級吸附工藝、二級或多級吸附工藝，吸附箱體之間通過管路和閥門或并或串連接，交替切換工藝步驟。
1).預(yù)處理—吸附：去除酸堿腐蝕物質(zhì)、固體顆粒物或液滴等夾帶物，降低廢氣溫度后經(jīng)風(fēng)機(jī)加壓進(jìn)入吸附器，有機(jī)組分在穿透活性炭纖維床層時被吸附，吸附凈化后的氣體從頂部排放。
2).脫附—再生：吸附回收工藝采用水蒸氣將有機(jī)物脫附，將活性炭纖維再生。脫附蒸汽由吸附器頂部進(jìn)入，加熱活性碳纖維床層，脫附有機(jī)物。脫附后的活性碳纖維濕度和溫度都很高，需要向吸附器內(nèi)吹掃空氣，使碳纖維吸附床層迅速降溫降濕，隨后進(jìn)入下一個循環(huán)。
3).冷凝回收：脫附產(chǎn)生的混合蒸汽經(jīng)冷凝器冷凝回收液態(tài)混合液，混合液可通過重力分層、蒸餾、精餾等手段回收有機(jī)物。
吸附材料：活性炭纖維（ACF）
活性碳纖維是經(jīng)過活化的含碳纖維，將某種含碳纖維（如酚醛基纖維、PAN基纖維、黏膠基纖維、瀝青基纖維等）經(jīng)過高溫活化（不同的活化方法活化溫度不一樣），使其表面產(chǎn)生納米級的孔徑，增加比表面積，從而改變其物化特性。活性炭內(nèi)部孔隙結(jié)構(gòu)發(fā)達(dá)，比表面積大、具有強(qiáng)吸附能力的一類含碳材料，常被用于除味除臭，是一種常見的吸附劑。
活性碳分為粒狀活性碳、粉末活性碳及活性碳纖維，但是由于粉末活性碳有二次污染且不能再生而被限制利用；钚蕴祭w維(ACF)是繼粉狀與粒狀活性碳（Granular activated carbon，GAC）之后的第三代活性碳產(chǎn)品。傳統(tǒng)的活性炭是一種經(jīng)過活化處理的多孔炭，為粉末狀或顆粒狀，而活性碳纖維則為纖維狀，纖維上布滿微孔，其對有機(jī)氣體吸附能力比顆；钚蕴吭诳諝庵懈邘妆吨翈资叮谒芤褐懈5~6倍，吸附速率快100~1000倍！沒有確切數(shù)值，這與活性碳纖維的種類、制作工藝等有關(guān)。它是繼活性炭之后新一代的吸附材料，它的使用只是近20多年的事，世界上只有少數(shù)國家能夠生產(chǎn)。它的制品可以是絲、紙、氈、布等形式，活性碳纖維的市場價格在40萬/噸左右，是活性炭的十幾倍到幾十倍（煤質(zhì)活性炭價格在1萬/噸左右，椰殼活性炭價格在2萬/噸左右）。但因其重量極輕，其制品成本只是略有增高而已。在工業(yè)上利用它的超強(qiáng)吸附能力去回收有機(jī)溶劑，凈化空氣，凈化用水。ACF（碳纖維）是繼廣泛使用的粉末活性炭、顆；钚蕴恐蟮牡谌滦臀讲牧，它是由纖維為原料制成，具有比表面積大、孔徑適中、分布均勻、吸附速度快、雜質(zhì)少等優(yōu)點(diǎn)；被廣泛運(yùn)用于水凈化、空氣凈化、航空、軍事、核工業(yè)、食品等行業(yè)；
ACF主要特點(diǎn)有：
1).ACF孔隙發(fā)達(dá)，有豐富的孔，比表面積大；
2).孔分布呈單分散態(tài)，主要由微孔組成，只有少量的過渡孔，有效吸附孔比例高；
3).纖維直徑細(xì)，孔口直接開口在纖維表面，吸附擴(kuò)散路徑短，接觸面積大，接觸均勻，見圖1；
4).孔徑均勻，分布窄，吸附選擇性較好；
5).ACF工藝靈活性大，可制成紗、布、氈或紙等多種制品。
以上特點(diǎn)說明ACF具有較強(qiáng)的吸附能力，較大的吸附容量，有較快的吸附和脫附速度，可選擇性的吸附回收。
活性炭纖維氈用于有機(jī)溶劑的回收，對于從氣相分離回收有機(jī)溶劑，如對苯類、酮類、酯類、石油類的廢氣均能從氣相吸附回收。用活性炭纖維作溶劑回收材料吸附脫附速度快、處理量大，回收溶劑質(zhì)量高，回收率可達(dá)90%以上。隨著人類環(huán)保意識的不斷加強(qiáng)，對于生存的環(huán)境，特別是對空氣、水等凈化密切相關(guān)的活性炭等環(huán)保材料的性能要求越來越高，粒狀或粉狀活性炭已能很好滿足使用要求。傳統(tǒng)的活性炭是一種粒狀或粉狀的炭材，自20世紀(jì)初實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)以來，在分離及凈化水及其它液體的除臭、凈化等方面得到廣泛應(yīng)用。粒狀或粉狀的結(jié)構(gòu)，它的吸附速度較慢，分離效率不高，特別是它的物理形態(tài)在應(yīng)用時有許多不便，限制了應(yīng)用范圍；钚蕴坷w維孔徑小且分布窄，吸附速度快，吸附量大，容易再生。與粉狀(5nm~30nm)活性炭相比，活性炭纖維在使用過程中產(chǎn)生的微粉塵少，可制成紗、線、織物、氈等多種形態(tài)的制品，使用時更加靈活方便；钚蕴坷w維被認(rèn)為是21世紀(jì)最優(yōu)秀的環(huán)保材料之一，在氣體和液體凈化、有害氣體及液體吸附處理、溶劑回收、功能電極材料等方面已得到成功應(yīng)用。
裝置特點(diǎn)與優(yōu)勢
1).設(shè)備主體使用優(yōu)質(zhì)不銹鋼加工制作，適合應(yīng)用于各種場合，使用壽命長；
2).系統(tǒng)化防爆設(shè)計和安全節(jié)點(diǎn)監(jiān)控，嚴(yán)格的產(chǎn)品質(zhì)量保證體系，確保設(shè)備本質(zhì)安全；
3). PLC控制，集成電磁閥、氣動元件執(zhí)行動作，可靠性強(qiáng)，操作方便，自動化程度高；
4).為保證客戶生產(chǎn)工藝過程和吸附裝置安全運(yùn)行，配備有事故緊急排放通道和動力電源、壓縮空氣突發(fā)故障情況下的安全設(shè)計，便于維護(hù)。
5).物理吸附機(jī)理，分離溫度低，設(shè)計有運(yùn)行參數(shù)優(yōu)化程序，大幅降低蒸汽和用電耗量，為客戶節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用。
6).裝置在處理大風(fēng)量的廢氣時使用擋板閥，擋板閥有氣缸控制閥板開啟關(guān)閉動作，成本低于氣動蝶閥；
7).在廢氣進(jìn)入吸附裝置之前設(shè)置了三通旁通閥，在裝置故障、維修時不影響車間正常生產(chǎn)；
8).需要風(fēng)機(jī)加壓的吸附裝置，將主風(fēng)機(jī)位置設(shè)置到了三通旁通閥的前面，在裝置故障、維修時風(fēng)機(jī)仍然正常工作，主動排氣，改善車間的生產(chǎn)環(huán)境，不影響車間正常生產(chǎn)；
9).環(huán)式結(jié)構(gòu)的固定床，將氈狀碳纖維纏繞在上面，提高了通風(fēng)面積、降低了阻力，提高了廢氣處理能力，也間接的降低了運(yùn)行費(fèi)用，使設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積。
10).設(shè)備選型靈活，工藝配置多變，為了有效地進(jìn)行吸附回收，尤其是對吸附難度較大的氣體，采用了“循環(huán)風(fēng)”系統(tǒng)對廢氣進(jìn)行多次循環(huán)吸附，以盡可能地提高吸附效率。
11).采用了PLC控制，運(yùn)行程序嚴(yán)謹(jǐn)，嚴(yán)格按照吸附—脫附再生—干燥降溫連續(xù)運(yùn)行，在切換頻繁的情況下整個系統(tǒng)協(xié)調(diào)運(yùn)行，設(shè)備全自動化運(yùn)行。
12).適用行業(yè)及適用可回收有機(jī)物
適用行業(yè)及適用可回收有機(jī)物
適應(yīng)行業(yè)：活性炭纖維吸附回收裝置適用于石油化工、醫(yī)藥化工、農(nóng)藥化工、涂布行業(yè)、涂裝行業(yè)、包裝印刷行業(yè)、制革行業(yè)、超細(xì)纖維（人造革）、超高分子量聚乙烯纖維（PE纖維）等行業(yè)廢氣的凈化，吸附回收廢氣中的有機(jī)物質(zhì)，重復(fù)利用，降低消耗，減少污染。
應(yīng)用工程：聚氯乙烯/苯乙烯合成廢氣吸附回收氯乙烯/苯乙烯；丙烯酸廢氣吸附回收甲苯；蒽醌法雙氧水廢氣吸附回收重芳烴；空氣氧化法苯甲酸廢氣吸附回收甲苯；TBBPA生產(chǎn)廢氣吸附回收氯苯；水松紙印刷廢氣吸附回收乙醇；包裝印刷廢氣吸附回收甲苯、乙酸乙酯、丙酮、異丙醇；干復(fù)機(jī)廢氣吸附回收乙酸乙酯；超細(xì)纖維（人造革）廢氣吸附回收甲苯；特種纖維（PE纖維）廢氣吸附回收碳?xì)淝逑磩；制革廢氣吸附回收丙酮、乙酮；罐車裝車吸附回收罐車油氣中的有機(jī)物；油品儲備罐區(qū)吸附回收儲罐呼吸廢氣中有機(jī)物。
可回收的有機(jī)物：乙醇、異丙醇、丁醇、苯、甲苯、二甲苯、氯苯、丙酮、丁酮、甲基異丁酮、環(huán)己酮、乙酸乙酯、乙酸丁酯、三氯乙烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳、三氯乙烯、全氯乙烯、石油醚、石腦油、重芳烴、碳?xì)淝逑磩、二氧雜環(huán)己烷、二甲基溶纖劑、丙烯酸/酯、苯乙烯、醋酸乙烯、正己烷等。
當(dāng)兩種相態(tài)不同的物質(zhì)接觸時，其中密度較低物質(zhì)的分子在密度較高的物質(zhì)表面被富集的現(xiàn)象和過程就是吸附，具有吸附作用的物質(zhì)被稱為吸附劑，一般為密度相對較大的多孔固體。被吸附的物質(zhì)稱為吸附質(zhì)，一般為密度相對較小的氣體或液體。廢氣中的有機(jī)成分被吸附到活性炭纖維的微孔中，從而在炭纖維微孔內(nèi)形成一層平衡的吸附濃度，由于分子之間擁有相互吸引的作用力，當(dāng)一個分子被活性炭內(nèi)孔捕捉后，會導(dǎo)致更多的分子不斷被吸引，直到添滿活性炭纖維孔隙為止。必須指出的是，不是所有的微孔都有吸附作用，這些被吸附的有機(jī)物分子的直徑必須是要小于毛細(xì)孔的孔徑，即只有當(dāng)孔隙結(jié)構(gòu)略大于有機(jī)物分子的直徑，能夠讓有機(jī)物分子完全進(jìn)入的情況下才能保證被吸附到微孔中，過大或過小都不行，這需要通過不斷地改變原材料和活化條件來創(chuàng)造具有不同的孔徑結(jié)構(gòu)的吸附劑，從而適用于各種有機(jī)物的吸附。在吸附飽和后，采用蒸汽脫附法，將吸附在活性炭纖維孔徑內(nèi)的有機(jī)分子脫附出來并回收。
吸附回收工藝
活性炭纖維吸附回收裝置使用優(yōu)質(zhì)不銹鋼為箱體，吸附箱內(nèi)安置有一定數(shù)目的纏繞活性炭纖維氈的環(huán)式固定床。工藝可分為一級吸附工藝、二級或多級吸附工藝，吸附箱體之間通過管路和閥門或并或串連接，交替切換工藝步驟。
1).預(yù)處理—吸附：去除酸堿腐蝕物質(zhì)、固體顆粒物或液滴等夾帶物，降低廢氣溫度后經(jīng)風(fēng)機(jī)加壓進(jìn)入吸附器，有機(jī)組分在穿透活性炭纖維床層時被吸附，吸附凈化后的氣體從頂部排放。
2).脫附—再生：吸附回收工藝采用水蒸氣將有機(jī)物脫附，將活性炭纖維再生。脫附蒸汽由吸附器頂部進(jìn)入，加熱活性碳纖維床層，脫附有機(jī)物。脫附后的活性碳纖維濕度和溫度都很高，需要向吸附器內(nèi)吹掃空氣，使碳纖維吸附床層迅速降溫降濕，隨后進(jìn)入下一個循環(huán)。
3).冷凝回收：脫附產(chǎn)生的混合蒸汽經(jīng)冷凝器冷凝回收液態(tài)混合液，混合液可通過重力分層、蒸餾、精餾等手段回收有機(jī)物。
吸附材料：活性炭纖維（ACF）
活性碳纖維是經(jīng)過活化的含碳纖維，將某種含碳纖維（如酚醛基纖維、PAN基纖維、黏膠基纖維、瀝青基纖維等）經(jīng)過高溫活化（不同的活化方法活化溫度不一樣），使其表面產(chǎn)生納米級的孔徑，增加比表面積，從而改變其物化特性。活性炭內(nèi)部孔隙結(jié)構(gòu)發(fā)達(dá)，比表面積大、具有強(qiáng)吸附能力的一類含碳材料，常被用于除味除臭，是一種常見的吸附劑。
活性碳分為粒狀活性碳、粉末活性碳及活性碳纖維，但是由于粉末活性碳有二次污染且不能再生而被限制利用；钚蕴祭w維(ACF)是繼粉狀與粒狀活性碳（Granular activated carbon，GAC）之后的第三代活性碳產(chǎn)品。傳統(tǒng)的活性炭是一種經(jīng)過活化處理的多孔炭，為粉末狀或顆粒狀，而活性碳纖維則為纖維狀，纖維上布滿微孔，其對有機(jī)氣體吸附能力比顆；钚蕴吭诳諝庵懈邘妆吨翈资叮谒芤褐懈5~6倍，吸附速率快100~1000倍！沒有確切數(shù)值，這與活性碳纖維的種類、制作工藝等有關(guān)。它是繼活性炭之后新一代的吸附材料，它的使用只是近20多年的事，世界上只有少數(shù)國家能夠生產(chǎn)。它的制品可以是絲、紙、氈、布等形式，活性碳纖維的市場價格在40萬/噸左右，是活性炭的十幾倍到幾十倍（煤質(zhì)活性炭價格在1萬/噸左右，椰殼活性炭價格在2萬/噸左右）。但因其重量極輕，其制品成本只是略有增高而已。在工業(yè)上利用它的超強(qiáng)吸附能力去回收有機(jī)溶劑，凈化空氣，凈化用水。ACF（碳纖維）是繼廣泛使用的粉末活性炭、顆；钚蕴恐蟮牡谌滦臀讲牧，它是由纖維為原料制成，具有比表面積大、孔徑適中、分布均勻、吸附速度快、雜質(zhì)少等優(yōu)點(diǎn)；被廣泛運(yùn)用于水凈化、空氣凈化、航空、軍事、核工業(yè)、食品等行業(yè)；
ACF主要特點(diǎn)有：
1).ACF孔隙發(fā)達(dá)，有豐富的孔，比表面積大；
2).孔分布呈單分散態(tài)，主要由微孔組成，只有少量的過渡孔，有效吸附孔比例高；
3).纖維直徑細(xì)，孔口直接開口在纖維表面，吸附擴(kuò)散路徑短，接觸面積大，接觸均勻，見圖1；
4).孔徑均勻，分布窄，吸附選擇性較好；
5).ACF工藝靈活性大，可制成紗、布、氈或紙等多種制品。
以上特點(diǎn)說明ACF具有較強(qiáng)的吸附能力，較大的吸附容量，有較快的吸附和脫附速度，可選擇性的吸附回收。
活性炭纖維氈用于有機(jī)溶劑的回收，對于從氣相分離回收有機(jī)溶劑，如對苯類、酮類、酯類、石油類的廢氣均能從氣相吸附回收。用活性炭纖維作溶劑回收材料吸附脫附速度快、處理量大，回收溶劑質(zhì)量高，回收率可達(dá)90%以上。隨著人類環(huán)保意識的不斷加強(qiáng)，對于生存的環(huán)境，特別是對空氣、水等凈化密切相關(guān)的活性炭等環(huán)保材料的性能要求越來越高，粒狀或粉狀活性炭已能很好滿足使用要求。傳統(tǒng)的活性炭是一種粒狀或粉狀的炭材，自20世紀(jì)初實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)以來，在分離及凈化水及其它液體的除臭、凈化等方面得到廣泛應(yīng)用。粒狀或粉狀的結(jié)構(gòu)，它的吸附速度較慢，分離效率不高，特別是它的物理形態(tài)在應(yīng)用時有許多不便，限制了應(yīng)用范圍；钚蕴坷w維孔徑小且分布窄，吸附速度快，吸附量大，容易再生。與粉狀(5nm~30nm)活性炭相比，活性炭纖維在使用過程中產(chǎn)生的微粉塵少，可制成紗、線、織物、氈等多種形態(tài)的制品，使用時更加靈活方便；钚蕴坷w維被認(rèn)為是21世紀(jì)最優(yōu)秀的環(huán)保材料之一，在氣體和液體凈化、有害氣體及液體吸附處理、溶劑回收、功能電極材料等方面已得到成功應(yīng)用。
裝置特點(diǎn)與優(yōu)勢
1).設(shè)備主體使用優(yōu)質(zhì)不銹鋼加工制作，適合應(yīng)用于各種場合，使用壽命長；
2).系統(tǒng)化防爆設(shè)計和安全節(jié)點(diǎn)監(jiān)控，嚴(yán)格的產(chǎn)品質(zhì)量保證體系，確保設(shè)備本質(zhì)安全；
3). PLC控制，集成電磁閥、氣動元件執(zhí)行動作，可靠性強(qiáng)，操作方便，自動化程度高；
4).為保證客戶生產(chǎn)工藝過程和吸附裝置安全運(yùn)行，配備有事故緊急排放通道和動力電源、壓縮空氣突發(fā)故障情況下的安全設(shè)計，便于維護(hù)。
5).物理吸附機(jī)理，分離溫度低，設(shè)計有運(yùn)行參數(shù)優(yōu)化程序，大幅降低蒸汽和用電耗量，為客戶節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用。
6).裝置在處理大風(fēng)量的廢氣時使用擋板閥，擋板閥有氣缸控制閥板開啟關(guān)閉動作，成本低于氣動蝶閥；
7).在廢氣進(jìn)入吸附裝置之前設(shè)置了三通旁通閥，在裝置故障、維修時不影響車間正常生產(chǎn)；
8).需要風(fēng)機(jī)加壓的吸附裝置，將主風(fēng)機(jī)位置設(shè)置到了三通旁通閥的前面，在裝置故障、維修時風(fēng)機(jī)仍然正常工作，主動排氣，改善車間的生產(chǎn)環(huán)境，不影響車間正常生產(chǎn)；
9).環(huán)式結(jié)構(gòu)的固定床，將氈狀碳纖維纏繞在上面，提高了通風(fēng)面積、降低了阻力，提高了廢氣處理能力，也間接的降低了運(yùn)行費(fèi)用，使設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積。
10).設(shè)備選型靈活，工藝配置多變，為了有效地進(jìn)行吸附回收，尤其是對吸附難度較大的氣體，采用了“循環(huán)風(fēng)”系統(tǒng)對廢氣進(jìn)行多次循環(huán)吸附，以盡可能地提高吸附效率。
11).采用了PLC控制，運(yùn)行程序嚴(yán)謹(jǐn)，嚴(yán)格按照吸附—脫附再生—干燥降溫連續(xù)運(yùn)行，在切換頻繁的情況下整個系統(tǒng)協(xié)調(diào)運(yùn)行，設(shè)備全自動化運(yùn)行。
12).適用行業(yè)及適用可回收有機(jī)物
適用行業(yè)及適用可回收有機(jī)物
適應(yīng)行業(yè)：活性炭纖維吸附回收裝置適用于石油化工、醫(yī)藥化工、農(nóng)藥化工、涂布行業(yè)、涂裝行業(yè)、包裝印刷行業(yè)、制革行業(yè)、超細(xì)纖維（人造革）、超高分子量聚乙烯纖維（PE纖維）等行業(yè)廢氣的凈化，吸附回收廢氣中的有機(jī)物質(zhì)，重復(fù)利用，降低消耗，減少污染。
應(yīng)用工程：聚氯乙烯/苯乙烯合成廢氣吸附回收氯乙烯/苯乙烯；丙烯酸廢氣吸附回收甲苯；蒽醌法雙氧水廢氣吸附回收重芳烴；空氣氧化法苯甲酸廢氣吸附回收甲苯；TBBPA生產(chǎn)廢氣吸附回收氯苯；水松紙印刷廢氣吸附回收乙醇；包裝印刷廢氣吸附回收甲苯、乙酸乙酯、丙酮、異丙醇；干復(fù)機(jī)廢氣吸附回收乙酸乙酯；超細(xì)纖維（人造革）廢氣吸附回收甲苯；特種纖維（PE纖維）廢氣吸附回收碳?xì)淝逑磩；制革廢氣吸附回收丙酮、乙酮；罐車裝車吸附回收罐車油氣中的有機(jī)物；油品儲備罐區(qū)吸附回收儲罐呼吸廢氣中有機(jī)物。
可回收的有機(jī)物：乙醇、異丙醇、丁醇、苯、甲苯、二甲苯、氯苯、丙酮、丁酮、甲基異丁酮、環(huán)己酮、乙酸乙酯、乙酸丁酯、三氯乙烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳、三氯乙烯、全氯乙烯、石油醚、石腦油、重芳烴、碳?xì)淝逑磩、二氧雜環(huán)己烷、二甲基溶纖劑、丙烯酸/酯、苯乙烯、醋酸乙烯、正己烷等。
