科普：VOC处理办法一

时间：2020-10-20

回收技术

(1)炭吸附法

炭吸附是目前较广泛使用的回收技术，其原理是利用吸附剂(粒状活性炭和活性炭纤维)的多孔结构，将废气中的VOC捕获。将含VOC的**废气通过活性炭床，其中的VOC被吸附剂吸附，废气得到净化，而排入大气。

当炭吸附达到饱和后，对饱和的炭床进行脱附再生;通入水蒸汽加热炭层，VOC被吹脱放出，并与水蒸汽形成蒸汽混合物，一起离开炭吸附床，用冷凝器冷却蒸汽混合物，使蒸汽冷凝为液体。若VOC为水溶性的，则用精馏将液体混合物提纯;若为水不溶性，则用沉析器直接回收VOC。因涂料中所用的“三苯”与水互不相溶，故可以直接回收。

炭吸附技术主要用于废气中组分比较简单、**物回收利用价值较高的情况，其废气处理设备的尺寸和费用正比于气体中VOC的数量，却相对独立于废气流量;因此，炭吸附床更倾向于稀的大气量物流，一般用于VOC浓度小于5000PPM的情况。适于喷漆、印刷和粘合剂等温度不高，湿度不大，排气量较大的场合，尤其对含卤化物的净化回收更为有效。

(2)冷凝法

冷凝法是较简单的回收技术，将废气冷却使其温度低于**物的露点温度，使**物冷凝变成液滴，从废气中分离出来，直接回收。但这种情况下，离开冷凝器的排放气中仍含有相当高浓度的VOC，不能满足环境排放标准。要获得高的回收率，系统需要很高的压力和很低的温度，设备费用显着地增加。

冷凝法主要用于高沸点和高浓度的VOC回收，适用的浓度范围为＞5%(体积)。

(3)膜分离技术

膜分离系统是一种高效的新型分离技术，其流程简单、回收率高、能耗低、**次污染。

膜分离技术的基础就是使用对**物具有选择渗透性的聚合物膜，该膜对**蒸气较空气更易于渗透10-100倍，从而实现**物的分离。

简单的膜分离为单级膜分离系统，直接使压缩气体通过膜表面，实现VOC的分离，但单级膜因分离程度很低，难以达到分离要求，而多级膜分离系统则会大大增加设备投资。

MTR开发了一种新型的集成膜系统，仅使用单级膜，就可以大大提高回收率，并降低系统的费用。

该技术结合压缩冷凝和膜分离两种技术的特点，来集成实现分离。用压缩机先将进料气提高到一定压力，然后将进料气送到冷却器冷凝，使部分VOC冷凝下来，冷凝液直接放入储罐。离开冷凝器的非凝气体仍含相当数量的**物，并具有很高的压力，可以作为膜渗透的驱动力，使膜分离不再需要附加的动力。将非凝气送到膜系统，**选择渗透膜将气体分成两股物流，脱除了VOC的未渗透侧的净化气被排放;渗透物流为富集了**物的蒸汽，该渗透物流循环到压缩机的进口。系统通常可以从进料气中移出VOC达99%以上，并使排放气中的VOC达到环保排放标准。

该系统的特点是末渗透物流的浓度独立于进料气的浓度，该浓度由冷凝器的压力和温度决定。

(4)变压吸附技术

该技术利用吸附剂在一定压力下，先吸附**物。当吸附剂吸附饱和后，进行吸附剂的再生。再生不是利用蒸汽，而是通过压力变换来将**物脱附。当压力降低时，**物从吸附剂表面脱附放出。其特点是无污染物，回收效率高，可以回收反应性**物。但是该技术操作费用较高，吸附需要加压，脱附需要减压，环保中应用较少。

回收技术的适用范围:

粒状活性炭主要用于脂肪和芳香族碳氢化合物、大部分含氯溶剂、常用醇类、部分酮类和酯类等的回收。常见的有:苯、甲苯、二甲苯、己烷、庚烷、丙酮、四氯化碳、醋酸乙酯等，活性炭纤维吸附则可回收苯乙烯和丙烯晴等反应性单体，但费用较粒状活性炭吸附要高的多。吸附法已广泛用在喷漆行业的“三苯”、醋酸乙酯、制鞋行业的“三苯”，印刷行业的甲苯、醋酸乙酯、电子行业的二氯甲烷和三氯乙烷的回收。炭吸附法要求废气中的VOC不能**过5000PPM，并且湿度不能＞50%;当浓度＞5000PPM时，则需在吸附前稀释，对部分酮、醛、酯等含活性的物质不适用，该类VOC会与活性炭或在活性炭表面发生反应，堵塞炭孔，使活性炭失活。

冷凝法对高沸点的**物效果较好，对中等和高挥发的**物回收效果不好，该法适合VOC浓度＞5%的情况，回收率不高。而大部分废气中均存在水分，温度低于0℃时会结冰，降低系统的可靠性，故很少单独使用。

膜分离方法适合于处理较浓的物流，即0.1%＜VOC浓度＜10%，膜系统的费用与进口流速成正比，与浓度则关系不大。它适于高浓度、高价值的**物回收，其设备费用较高。

工业上已经从聚烯烃装置的冲洗气中回收烯烃单体和氦气。在环保领域，从加油站回收碳氢化合物;从制冷设备、气雾剂及泡沫塑料的生产和使用过程中回收CFC，从PVC加工中回收氯乙烯单体。此技术非常有前途，随着新高效膜的出现和系统造价的降低，它会成为一种重要的回收手段。

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