該廢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，常用的膜元件為平板膜、中空纖維膜和卷式膜，又可分為氣體分離膜和液體分離膜等。氣體膜（mó）分離技術利用有機蒸氣與空氣（qì）透過膜的能力不同，使（shǐ）二者分開（kāi）。該法已成功地應用於許多領域（yù），用其（qí）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（shōu）有機廢氣中的丙酮、四氫呋喃、甲醇、乙睛、甲苯等(濃度為（wéi）50%以下)，回（huí）收率可達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（chéng），因溫度、壓力、流量和VOCs濃度會在一定範圍內（nèi）變化，膜係（xì）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使用得最多的膜分離材料是聚二甲基矽氧（yǎng）烷PDMS。它從結構上看屬（shǔ）半無機、半有機結構的高分子，具（jù）有（yǒu）許多獨特性能，是目前發現的（de）氣體滲透性（xìng）能好的高分子（zǐ）膜材料之一。研究人員大多是采用聚楓PS、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚（jù）間苯二甲酸乙二酯PEI等材料（liào）作（zuò）為（wéi）支撐（chēng）層，使用PDMS塗層堵孔，作為選擇性分離層，選擇性分離VOCs/N₂或空氣體係，都取得了理想的實驗結果。

1、 膜（mó）分離（lí）工藝

實驗裝置包括原料氣發（fā）生裝置以及膜（mó）分離裝置兩個部分。空氣由空氣泵鼓入（rù）原料液罐形成VOCs飽和蒸（zhēng）氣進（jìn）入混合器中（zhōng），由另（lìng）一股空氣稀釋至所需（xū）濃度（dù）進入膜分離裝置，經過膜的分離過程（chéng），大部分的VOCs在真空泵提供的壓力差下透（tòu）過膜形成濃的滲透氣（qì）進入冷凝裝（zhuāng）置（zhì）冷凝，含少量VOCs的空氣成（chéng）為尾氣排出（chū）。進入膜（mó）分離裝置的原（yuán）料氣以及尾氣濃（nóng）度由（yóu）氣（qì）相色譜分析得到，原料氣（qì）、尾氣及滲透氣的壓力由壓力表示（shì）數讀出。

膜過濾分離裝置示意（yì）圖（tú）

2、分離（lí）膜材料

分離膜的材（cái）料包括有機（jī）高分子材料和無機材料。無機材料如金屬（shǔ）、金屬（shǔ）氧化物（wù）、陶瓷和分子篩等製成（chéng）的膜為無機膜。雖然無機膜具有耐高溫、結構穩定、孔徑均一、化學穩定性好、抗（kàng）微生物腐蝕能力強（qiáng）等優（yōu）點，但由於製造成本相對較高，且製造大麵積穩定的、具有良好（hǎo）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素（sù）已經工業化外，其他均還處於試驗室水平，大部分還局限在膜的製備、分離性能表征和傳（chuán）質機理方麵。

有機高分子材料是各種合成膜的（de）主要膜材（cái）料。在氣體分離膜領域，已經應用（yòng）的高分子膜材料有聚酰（xiān）亞胺（PI），乙酸纖維素（CA），聚（jù）二甲（jiǎ）基矽氧烷（wán）（PDMS），聚碸（PS），聚碳酸酯（PC）這（zhè）些材料或具有高滲透性、低選擇性或具有低滲透性、高選擇性，使得這（zhè）些材料開發的氣體分離膜在石油煉製等某些特殊領域應用受到限（xiàn）製（zhì）。

有機矽是具有（yǒu）良好前景的（de）高分子膜材料，已開發出許多實用化或優秀（xiù）的分離膜。尤其（qí）是在氣體分離方麵，有機矽膜（mó）材料的研究和開發一直是個熱點。有機矽的Si-O鍵能比C-C鍵高，Si-C鍵與C-C鍵的鍵能差不（bú）多（Si-O=106kcal/mol，Si-C=78kcal/mol，C-C=83kcal/mol，1kcal/mol=4.18J），且具有負（fù）離子性（電負性Si=1.8，C=2.5，O=3.5）。這些賦予了有機矽材料耐熱、不（bú）易燃、耐電弧的性能。

有機矽聚合物疏水、耐熱、具有良好的機械強度和化學穩定性，對醇、酯（zhǐ）、酚、酮、鹵代（dài）物、芳（fāng）香烴、吡（bǐ）啶等有機物有良好的吸附選擇性，是至今研究最多的高分子膜材料之一，包（bāo）括聚二（èr）甲基矽氧烷（PDMS），聚（jù）三甲基（jī）矽（guī）丙炔（quē）（PTMSP），聚乙烯（xī）基三甲基矽（guī）烷（PVTMS），聚乙烯基二甲基（jī）矽烷（（PVDMS）等。有機矽聚合物（wù）膜屬（shǔ）於橡膠態或玻璃態合成高（gāo）分子膜（mó），其材料是鏈狀結構的雜鏈化合物，主鏈為O-Si-O，側基為有機基團，非極（jí）性。由於其聚合結構中的Si-鍵（jiàn）的高鍵能和（hé）負離子性特（tè）點使其兼具有有機高分子和（hé）無機高分子材料的雙重特性。矽橡膠材料（liào）耐熱，不易燃，耐電弧，聚矽氧（yǎng）烷鏈狀（zhuàng）分子的料液結構（gòu）呈螺旋狀，加（jiā）上矽原子體積較大，使（shǐ）鏈中自由空間體積較大，聚（jù）合分（fèn）子（zǐ）間的作用力很小，內聚能密度（dù）小，結構疏鬆，有利於其它物質分（fèn）子在其中溶解和擴（kuò）散。

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