摘要　介紹了炭吸附法、冷凝法和膜分離法回收有機(jī)廢氣中VOC 的原理、工藝流程和工業(yè)應(yīng)用情況, 并對(duì)這些方法進(jìn)行了比較, 指出了適用范圍。

關(guān)鍵詞　有機(jī)廢氣　VOC 回收　炭吸附法　膜分離法　冷凝法

2　VOC 回收方法

VOC 的處理方法有兩類: 一類是破壞性方法, 如焚燒法和催化燃燒法等, 將VOC 轉(zhuǎn)化成CO2 和H2O; 另一類是非破壞性方法, 即回收法, 常用的回收方法有炭吸附法、冷凝法和膜分離法。

回收法中的前兩種方法早已工業(yè)化, 普遍用于許多VOCs 的回收, 尤其是炭吸附法, 已經(jīng)在制鞋、噴漆、印刷、電子等行業(yè)得到應(yīng)用, 用于對(duì)苯、醋酸乙酯、氯仿等VOC 的回收非常有效; 冷凝法主要用于回收高沸點(diǎn)(即低揮發(fā)性)和高濃度的VOC, 一般用在各種回收方法之前。

膜分離法現(xiàn)已用于石油化工、制藥等行業(yè),該方法流程簡(jiǎn)單、回收率高、能耗低、無(wú)二次污染, 是一種非常有前途的分離方法, 目前已成功地應(yīng)用于許多VOC 的回收。表2列出了這3種常用的VOC 回收方法的特點(diǎn)。

2. 1　炭吸附法

該法是目前最廣泛使用的VOC 回收法。商業(yè)化的吸附劑有粒狀活性炭和活性炭纖維兩種, 它們的吸附原理和工藝流程完全相同。其它的吸附劑, 如沸石、分子篩等, 也已在工業(yè)上得到應(yīng)用, 但因費(fèi)用較高而限制了它們的廣泛使用。

2. 1. 1　原理和流程

該法的原理: 吸附劑所具有的較大的比表面對(duì)廢氣中所含的VOC 發(fā)生吸附, 此吸附多為物理吸附, 過(guò)程可逆; 吸附達(dá)飽和后, 用水蒸氣脫附, 再生的活性炭循環(huán)使用。吸附過(guò)程常采用兩個(gè)吸附器, 一個(gè)吸附時(shí)另一個(gè)脫附再生, 以保證過(guò)程的連續(xù)性。經(jīng)吸附器吸附后的氣體, 直接排出系統(tǒng)。脫附采用水蒸氣作為脫附劑, 蒸汽將吸附在炭表面的VOC脫附并帶出吸附器, 通過(guò)冷凝和蒸餾, 將VOC提純回收。

2. 1. 2　工業(yè)應(yīng)用

活性炭吸附法最適于處理VOC 濃度為300×10- 6～ 5000×10- 6的有機(jī)廢氣, 主要用于吸附回收脂肪和芳香族碳?xì)浠衔�、大部分含氯溶劑、常用醇類、部分酮類和酯類�? 常見的有苯、甲苯、己烷、庚烷、甲基乙基酮、丙酮、四氯化碳、萘、醋酸乙酯等; 活性炭纖維吸附法可用于回收苯乙烯和丙烯腈等, 費(fèi)用較活性炭吸附法高得多[1～ 5 ]。該法已廣泛用于噴漆行業(yè)的苯、乙醇和醋酸乙酯, 制鞋行業(yè)的三苯(苯、甲苯、二甲苯) 和丙酮, 印刷行業(yè)的異丙醇、醋酸乙酯和甲苯, 電子行業(yè)的二氯甲烷和三氯乙烷的吸附回收。

2. 1. 3　使用限制

能與活性炭發(fā)生反應(yīng)的VOC、會(huì)發(fā)生聚合反應(yīng)的VOC 和大分子高沸點(diǎn)的有機(jī)物, 不宜用該法回收。該法對(duì)進(jìn)氣中VOC 的濃度也有限制, 一般不超過(guò)5000×10- 6。另外, 炭在蒸汽再生過(guò)程中產(chǎn)生的冷凝液,經(jīng)回收VOC 后排放, 可能造成二次污染, 在應(yīng)用該法時(shí)對(duì)此廢液須有處理措施。

2. 2　冷凝法

該法的原理: 通過(guò)將操作溫度控制在VOC的沸點(diǎn)以下而將VOC 冷凝下來(lái), 從而達(dá)到回收VOC 的目的。

采用該法回收VOC, 要獲得高的回收率,系統(tǒng)就需要較高的壓力和較低的溫度, 故常將冷凝系統(tǒng)與壓縮系統(tǒng)結(jié)合使用, 設(shè)備費(fèi)用和操作費(fèi)用較高, 適用于高沸點(diǎn)和高濃度VOC 的回收。該法一般不單獨(dú)使用, 常與其它方法(如吸附、吸收、膜分離法等) 聯(lián)合使用, 這里不作詳細(xì)介紹。

2. 3　膜分離法

該法是一種新的高效分離方法。裝置的中心部分為膜元件, 常用的膜元件有平板膜、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。

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