該廢（fèi）氣處理技術是一種新型高效分離技術，裝置的中心部分為膜元件，常（cháng）用的膜元件為平板（bǎn）膜、中空纖維膜和（hé）卷式膜，又可分為氣體分離膜和液體分離膜等。氣體（tǐ）膜（mó）分離技術利用有機蒸氣與空氣透過膜的能力不同，使二者分開（kāi）。該法已成功地應用於許多領域，用其它方法難以回收的有機物，用該法可有效地解決。用該法回收有機廢氣中的丙酮、四氫呋喃、甲醇、乙睛、甲苯等（děng）(濃度為（wéi）50%以下)，回收率可（kě）達97%以上。

膜（mó）分離法最適合於處理VOCs濃度較高的廢氣，對大多數間歇過程，因溫度、壓力、流量和VOCs濃（nóng）度會（huì）在一定範圍內變（biàn）化，膜係統的設備有較強的適應性，。近幾年來，國外的實驗室研究分離VOCs使用得（dé）最多的膜分離材料是聚（jù）二甲基矽氧烷PDMS。它從結構上看（kàn）屬半無機、半有機結（jié）構的高分子，具有許多獨特性能，是目前（qián）發現的氣體滲透（tòu）性能好的高分子膜材料之一。研究人員大多是采用聚楓PS、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚間苯二（èr）甲酸乙二酯PEI等材料作為支（zhī）撐（chēng）層，使用PDMS塗層堵孔，作為（wéi）選擇性分離層，選擇性分離VOCs/N₂或（huò）空氣體係，都（dōu）取得了理（lǐ）想的實驗結果。

1、 膜分離工藝

實驗（yàn）裝置包括原料氣發（fā）生裝（zhuāng）置以及膜分離裝置兩個部分。空氣由空氣泵鼓入原料液（yè）罐形成VOCs飽和蒸氣進入混合器中，由另一股（gǔ）空氣稀釋至所需濃（nóng）度進入膜分（fèn）離裝置，經過膜的分離過程，大部分的VOCs在真空泵提供的壓力差下（xià）透過（guò）膜形（xíng）成濃的滲透氣進入冷凝裝置冷凝，含少（shǎo）量VOCs的空氣成為尾氣排出。進入膜分（fèn）離裝置的原（yuán）料氣以及尾氣濃度由氣相色譜分（fèn）析得到，原料氣、尾氣及（jí）滲透氣的壓力由壓力表示數讀出。

膜過濾分離裝置示意圖

2、分離膜材料

分（fèn）離膜的材料包括有機（jī）高分子材料和無（wú）機材（cái）料（liào）。無機材料如金屬、金屬氧化物、陶瓷和分子篩（shāi）等製成的膜為無機膜。雖然無機膜具有耐高溫、結構穩定、孔徑均一、化學穩定（dìng）性好、抗微（wēi）生物腐蝕能力強等（děng）優點，但由（yóu）於製造成本相對較（jiào）高（gāo），且（qiě）製造大麵（miàn）積穩定的（de）、具有良好性能的膜比較困難：因此，無機膜在氣體分離過程中的應用除了氧化鋁膜分離鈾同位（wèi）素已經工業化外，其他（tā）均（jun1）還處於試驗室水平，大部分還局限在膜的製備（bèi）、分離性能表（biǎo）征和傳質機理方麵。

有機高分子（zǐ）材料是各種合成膜的主要膜材料。在氣體分離膜（mó）領域，已經應用的高分子膜（mó）材料有聚酰亞胺（PI），乙酸纖維素（CA），聚二甲基矽氧烷（PDMS），聚碸（PS），聚碳酸酯（PC）這些材料或具有高滲透性、低選擇性（xìng）或具有低滲透性、高（gāo）選擇性，使得這些材料開發的（de）氣體分離膜在石油煉製等某些特殊領域應用受到限製。

有機矽是具有良好前景的高（gāo）分子膜材料，已開發出許（xǔ）多實用化或（huò）優秀的分離膜。尤其是（shì）在氣體（tǐ）分離方麵，有機（jī）矽膜（mó）材料的研究（jiū）和開發一直是個（gè）熱點。有機矽的Si-O鍵能比C-C鍵高，Si-C鍵與C-C鍵（jiàn）的鍵能差不多（Si-O=106kcal/mol，Si-C=78kcal/mol，C-C=83kcal/mol，1kcal/mol=4.18J），且具有負離子性（電負性Si=1.8，C=2.5，O=3.5）。這些賦（fù）予了有機矽材料耐熱、不易燃、耐電弧的性能。

有機（jī）矽聚合物疏水、耐（nài）熱、具有良好的機械強度（dù）和化（huà）學穩定（dìng）性，對醇、酯、酚、酮、鹵代物、芳香烴、吡啶等有機（jī）物有良好的吸附選（xuǎn）擇性，是至今研究最多的高分子膜（mó）材料之一，包括（kuò）聚二甲基矽氧烷（wán）（PDMS），聚三甲（jiǎ）基矽丙炔（PTMSP），聚乙烯基三甲基矽烷（wán）（PVTMS），聚乙烯基二甲基矽烷（（PVDMS）等。有機矽（guī）聚合物膜屬於橡膠態或玻璃態合成高分子膜，其材料是鏈狀結構的雜鏈化合物，主鏈為O-Si-O，側基為有（yǒu）機基團，非極性。由於其聚（jù）合結構中的Si-鍵（jiàn）的高鍵能和負離子性特點使其（qí）兼具有有機高分子（zǐ）和無機高分子材料的雙（shuāng）重特性。矽橡膠材料耐熱，不易燃，耐電弧，聚矽氧烷鏈狀分子的料液結構（gòu）呈螺（luó）旋狀，加上矽原子體積較大（dà），使鏈中自由空間體積較大，聚（jù）合（hé）分子間的作用力很小，內聚能密度小，結構疏鬆，有利於其（qí）它物質分子在其中溶解和擴散。

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