分离技术处理有机废气的主要工艺与相关设计
2.1 膜分离处理方法概述
膜分离处理技术最早出现在上个世纪60 年代,此后迅速发展壮大,成为了使用率较高的一门新兴技术。膜分离技术自身具有很强的分离功能,同时还兼具提纯、浓缩等主要功能,在应用的过程中可以保护环境,降低资源消耗,因此得到了广泛的认可。膜分离处理技术除了可以用来分解有机废气,还在很多领域中充分发挥了自身的功效。目前来看,制药、生物科学技术、化学化工、矿产冶金、水污染处理、电子科技等多个主要领域都在应用膜分离处理技术,并且取得了一定的实绩,带动了行业自身的发展及相关技术的创新。与上文提到几种有机废气处理方法相比,膜分离处理方法相对较为新颖,目前应用也比较广泛。膜分离处理方法与传统的技术方法相比,处理效果更加明显、效率较高、使用起来简便易掌握、在应用过程中可以保护环境,并且可以节约能源,这些优点也成为了膜分离处理方法被广泛使用的主要原因。膜分离处理技术在具体应用中主要选用的是复合性质较强的薄膜,这种膜可以使有机废气进行更好的渗透,当有机废气接触到这种薄膜的表层时,可以利用薄膜内在强大的渗透力进行有机分离。操作者为了加强处理过程的高效性与分离效率,还会借助相应的工具,如压力泵和空气压缩机。使用这两种工具的主要目的就在于增强薄膜的附近的压力,与有机废气本身形成一定的压力差,这样可以使薄膜在使用过程中具备强大的推进力,增强有机废气的通过速率。
2.2 膜分离处理方法的相关设计与主要工艺
2.2.1 膜分离处理方法的系统构成
膜分离处理技术主要应用两种操作系统,分别为单一系统与集成化系统。单一系统主要是通过薄膜对有机废气进行直接过滤压缩,在有机废气被逐步压缩的过程中来对其内在有机物质进行合理分解。单一系统虽然操作起来较为简单,容易掌握,但是在具体的操作过程中对于有机废气的分离效果并不好,具体的分离程度达不到相关要求。集成化系统除了在具体操作中应用了膜分离处理方法,还在此基础上将冷却凝固技术融合进来,形成一个高效的处理系统。集成化膜处理系统在具体操作中会加大压力,将有机废气吸入冷凝器,有机废气在冷凝器内部的低温环境下被冷却和凝固,一部分有机物质就会进入到储存容器中。还有一部分有机废气在冷凝器没有得到分解,从冷凝器中泄漏出去,此时就要利用薄膜进行有机分解。冷凝器外泄的有机废气内部仍然含有一定数量比的有机物质,在与薄膜的表层进行接触的时候,就会被薄膜分解成蒸汽,之后系统会将蒸汽吸入到压缩机中。压缩机会将吸入的蒸汽再次进行有机分解,使最终排出的气体不含有有毒物质,达到废气排放规定。
2.2.2 膜分离处理方法的主要工艺
膜分离处理方法当中最重要的一环就是薄膜,在具体的处理方法中,按照外部形态可以分为纤维膜、平板膜及卷曲膜。如果按照分离对象来区分,则可以分为液体膜和气体膜。在膜处理方法中,相关的工艺流程及环节也是重要的组成部分。以下是几种主要的工艺方法:,气体分离方法。气体分离方法在应用过程中的一个基本操作原理就是,将有机废气的内在组成部分进行分类甄别,之后施加一定程度的压力。由于有机废气内部的组成部分具有不尽相同的密度,因此在通过薄膜的时候,速度会不一样,薄膜通过这种内在物质的先后顺序就可以达到逐层分离的最终目的。目前很多行业在分离有机废气的时候,如果气体内部含有高浓度的氮元素,就可以利用气体分离方法,将有机废气进行合理分解。此外,目前很多工程与加油站等,都在实际应用中采用气体分离法,对于有机废气的分解比例可以达到99%,收到了很好的实际效果。
第二,蒸汽分离方法。蒸汽分离方法在膜分离处理中是较为传统的工艺环节,早在上世纪80 年代就已出现,从某一层面上说,蒸汽分离方法也是一种气相分离。蒸汽分离方法在具体的应用中主要利用了一定的渗透原理,依靠薄膜进行分解,但是与渗透分离法相比,蒸汽分离方法的效率更高,也更加节约资源。蒸汽分离方法在具体应用中没有应用高温系统,因此不会发生相变,所分解及回收的有机废气还可以进行二次利用。