咨詢電話：RTO之分離膜技術實現(xiàn)VOCs溶劑回收/廢氣減排
眾所周知，VOCs末端治理技術可分為兩大類：銷毀技術和回收技術，前者包含蓄熱焚燒、催化燃燒、光氧等離子等；后者包括吸附、吸收、冷凝及膜分離技術，對于VOCs人來講，這些耳朵都聽出老繭了！學習一些新東西吧！今日分享下其中小眾技術細分——VOCs膜分離技術，首先我們得要知道到底什是VOCs膜分離，那就先得了解VOCs膜分離原理。
膜法分離過程是典型的速率分離過程，即根據被分離物質在膜內的吸附擴散速率的不同而實現(xiàn)其相互分離。其中影響吸附擴散速率的因素包括被分離物質的分子尺寸、親疏水性、相對揮發(fā)度、分子結構等以及膜材料結構和理化性質等。主要是兩大類機理：多孔膜分離機理和致密膜分離機理。
1、多孔膜分離機理根據被分離物質分子自由程或分子大小與膜孔徑的相互關系可以分為努森擴散、表面擴散、毛細冷凝和分子篩分等幾種。多孔膜孔徑小于氣體分子的平均自由程時，氣體分子在膜中通過與孔道壁的碰撞進行傳質，這樣的運動行為屬于努森擴散。當氣體分子被吸附在多孔介質表面時，在膜表面濃度梯度作用下導致分子移動，這種運動行為屬于表面擴散。隨著膜孔徑與被分離物質尺寸差距的進一步縮小。即膜孔徑尺寸介于大分子和小分子的動力學直徑之間時，大分子被截留，而小分子得以通過，這種機理稱為分子篩 分機理。基于篩分機理，通過控制合適的孔徑分布和表面性質，可以實現(xiàn)較高的分離選擇性。并且由于無需進行刻意的冷凝堵孔，操作過程簡單易控，因此是未來VOCs分離膜的重點研究方向。但其難點是如何有效地控制膜孔徑尺寸和減小VOCs因溶脹作用導致的篩分作用的減弱。
2、致密膜分離機理，與多孔膜不同，致密膜的分離機理大家比較認同的是溶解擴散機理，如下圖所示。
即通過被分離物質分子與膜優(yōu)先吸附擴散速度的不同而實現(xiàn)分離。傳統(tǒng)的VOCs分離膜對氮氣或空氣的親和性較低，導致其吸附選擇性遠低于VOCs分子。而VOCs膜法分離過程中，溶解過程往往是速率限制步驟，從而VOCs優(yōu)先吸附透過，氮氣被截留，實現(xiàn)分離。
總之，分離膜技術應用于VOCs的分離回收及廢氣減排，不僅需要通過膜材料的優(yōu)化設計和改性來提高分離性能，提升分離穩(wěn)定性，還需要對現(xiàn)有的分離膜匹配合適的操作條件和工藝流程，以便更大化實現(xiàn)膜本征性能的發(fā)揮。
