该废气处理技术是（shì）一种新型高效分离技（jì）术，装置的中心（xīn）部分为膜元件，常用的膜元件为（wéi）平板膜、中空纤维膜和（hé）卷式膜，又可分为气体分离（lí）膜和液（yè）体分（fèn）离膜等。气体膜分离技术利（lì）用（yòng）有（yǒu）机（jī）蒸气与（yǔ）空气透过膜的能力不同，使二者分开。该（gāi）法已成功（gōng）地应用于许多领域，用其它方法难以回收的有机物，用该（gāi）法可有效地解决。用该法回收有机废气中的丙酮、四氢呋喃、甲醇、乙睛、甲苯等(浓度为（wéi）50%以下)，回收率可达（dá）97%以上。

膜分（fèn）离法最适（shì）合于处理VOCs浓度较高的废气，对大多（duō）数间歇过程，因温度、压（yā）力、流量和VOCs浓度会在一定范（fàn）围内变化（huà），膜系统的设备有较强的适应性，。近几年来，国外的实验室研究分离VOCs使用得（dé）最多的膜分离材（cái）料是聚二甲基硅氧烷PDMS。它从结构上看属（shǔ）半（bàn）无机、半（bàn）有机结构的高分子，具有许多独特性能，是目前（qián）发现的（de）气体渗透性（xìng）能好的高分子（zǐ）膜材料之一。研究人员大多是采用聚（jù）枫PS、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚间苯二甲酸乙二酯PEI等材料作为支撑（chēng）层，使用PDMS涂层堵（dǔ）孔，作为（wéi）选择性（xìng）分离层，选择性分离VOCs/N₂或空气体系，都取得了理想的实验（yàn）结果。

1、 膜分离工艺

实验装（zhuāng）置包括原料气发（fā）生装置（zhì）以及膜分（fèn）离装置（zhì）两个部分。空气由空气泵鼓（gǔ）入原料液罐形成VOCs饱和蒸气进入混合（hé）器中，由另一股空气稀释至所需浓（nóng）度进入膜分离装置，经过膜的分离过程，大（dà）部分的VOCs在真（zhēn）空泵提供的压力差下透过膜（mó）形成浓的渗透气进入冷凝装（zhuāng）置冷凝，含少量VOCs的空气（qì）成为（wéi）尾（wěi）气排出。进入（rù）膜分离装置（zhì）的原料气（qì）以及（jí）尾气浓度（dù）由气相色谱分析得到，原料气、尾气及（jí）渗透气的（de）压力由压力表（biǎo）示数（shù）读出。

膜（mó）过滤分离装置（zhì）示意图

2、分离膜材料

分离膜的材料包括有机高分子材料和无机（jī）材（cái）料。无机材料如金属、金属（shǔ）氧化物、陶瓷和分（fèn）子筛等制成的膜为无机膜。虽然无机膜具有耐高温、结构稳定、孔径均一、化学（xué）稳定性好、抗微生物腐蚀（shí）能力强等优点，但由于制造（zào）成本相对（duì）较（jiào）高（gāo），且制（zhì）造（zào）大面积稳定的、具有良好性（xìng）能的膜比（bǐ）较困难：因此，无机膜在气体（tǐ）分离过程中的应用除了氧化铝膜分离铀同位素已经工业化（huà）外，其他均还处于（yú）试验室水平，大部分还局限在膜的制备、分离性（xìng）能表征和传质机理方面。

有机高分子（zǐ）材料是各种合成膜的（de）主要膜材料。在（zài）气体分离（lí）膜领域，已经应用的高分子膜材料有聚酰亚胺（PI），乙酸纤（xiān）维素（CA），聚二甲基硅氧烷（PDMS），聚砜（PS），聚碳酸（suān）酯（PC）这些材料或具有高渗透性、低选择性或具有低渗透性、高选（xuǎn）择性（xìng），使得这些材料开发的气体分离膜（mó）在石油炼制等某些特殊领域应用受到限制。

有机硅（guī）是具有良好前景的高分子膜（mó）材料，已开发出许多实用化或优秀的分离膜。尤其是在气体分离方面，有机硅膜材料的研究和开发一直是个热（rè）点。有机硅的Si-O键能比（bǐ）C-C键高，Si-C键与（yǔ）C-C键的键能（néng）差（chà）不多（Si-O=106kcal/mol，Si-C=78kcal/mol，C-C=83kcal/mol，1kcal/mol=4.18J），且具有负离子性（电负性Si=1.8，C=2.5，O=3.5）。这些赋予了（le）有机硅材料耐热、不易燃（rán）、耐电弧的性能。

有机硅聚合物疏水、耐热、具（jù）有良好的机械强度和化学稳定性，对醇、酯、酚、酮、卤代物、芳香烃（tīng）、吡啶等有机物有良好的吸附选择性，是至今研（yán）究最多的高（gāo）分（fèn）子膜材料之一，包括聚二甲基硅氧烷（PDMS），聚三甲基硅丙炔（PTMSP），聚乙烯基三（sān）甲基硅烷（PVTMS），聚乙烯基二甲基硅烷（（PVDMS）等。有机硅（guī）聚合物膜属于橡胶态或（huò）玻璃态合成高分（fèn）子膜，其材料（liào）是链状结（jié）构的杂链化合物，主链（liàn）为O-Si-O，侧（cè）基（jī）为有机基（jī）团，非极性。由于其聚合结（jié）构中的（de）Si-键的高键能和负离子性特点使（shǐ）其兼具有有机高分子和无机高（gāo）分（fèn）子材料的双重特性。硅（guī）橡胶材料耐热，不易燃，耐电弧，聚硅氧烷链状分子的料液结构呈螺（luó）旋状，加上硅原（yuán）子体积（jī）较大（dà），使链中自由空间体积较大，聚合分子间的作用力很小，内聚能密度小，结构疏松，有利（lì）于其它物质分子在其（qí）中溶解和扩（kuò）散。

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