我国膜吸收法分离烟气中CO_2的研究进展
膜分离技术在废水处理中的应用
膜分离技术在废水处理中的应用 李珍11204112 摘要膜分离技术作为一种能耗低、设备简单、操作方便和分离性能好的分离技术在废水处理和中水回用方面有着广泛的应用前景。本文综述了膜分离技术在废水处理中的应用，着重介绍了超滤、纳滤、液膜等膜分离技术的特点及其在各种废水处理中的应用，并对膜技术应用前景做了总结与展望。 关键词膜分离废水处理超滤纳滤液膜 1.膜分离技术简介 1.1膜分离技术 膜分离技术是指在分子水平不同粒径分子的混合物在通过半透膜时, 实现 选择性分离的技术, 半透膜又称分离膜或滤膜, 膜壁充满小孔, 根据孔径大小可以分为: 微滤膜(MF ) 、超滤膜(U F) 、纳滤膜(NF) 、反渗透渗出膜(R 0 ) 等, 膜分离采用错流过滤方式。膜分离技术因为具有常温下操纵、无相态变化、无化学变化、选择性好、高效节能、在生产过程中不产生污染等特点, 广泛应用于发酵、生物制药、植物提取、化工、饮用水净化、除菌、废水处理等多个领域。分离膜因其独特的结构和机能, 在环境保护和水资源再生方面异军突起, 在环境工程, 特别是废水处理和中水回用方面有着广泛的应用前景。 1.2 膜分离技术原理 膜分离与传统过滤的不同在于, 膜可以在分子范围内进行分离, 是一种物理过程, 不需添助剂。膜分离技术可利用混合物物理性质的不同(质量、体积、几何形状等) 将其分离，也可利用混合物通过分离膜的速度不同将其分离。 2. 超滤膜分离技术在废水处理中的应用 2.1超滤膜简介 超滤是一种压力驱动的膜分离过程，是根据分子的大小和形态而分离的筛选机理进行分离的。自20世纪60年代以来，超滤很快从实验规模发展成为重要的工业单元操作技术，它广泛用于食品、医药、工业废水处理、高纯水制备及生物技术工业；在工业废水处理方面应用得最普遍的是电泳涂漆过程，城市污水处理及
膜分离技术
水的深度处理工艺综述 人类对膜的认识是从自然界中存在的膜开始的，到现在，各种人工合成膜已成为了我们生活中不可或缺的一部分。其种类繁多，作用也千差万别，但他们具有一个共同的特点-选择透过性。 水的膜技术的应用开始于20世纪60年代，最早使用反渗透膜进行海水淡化。其后膜技术得到了迅速发展，并被众多领域应用。自用于反渗透脱盐后，又开发出纳滤、超滤和微滤技术，这些不同的膜都有其独特的性能，可满足不同的处理要求。 1定义 膜从广义上可以定义为两相之间的一个具有选择透过性的薄层屏障。 膜分离是指在某种推动力作用下，利用膜的选择透过性能，达到分类混合物（如溶液）中离子、分子以及某些微粒的过程。与传统过滤器的最大不同是，膜可以在离子或分子范围内进行分离，并且该过程是一种物理过程，不需发生相变化和添加助剂。在某种推动力的作用下，利用某种隔膜特定的透过性能，使溶质或溶剂分离的方法，称为膜分离。 膜分离是用天然或人工合成膜，以外界能量或化学位差作推动力，对双组份或多组分溶质和溶剂进行分离、分级、提纯和富集的方法。膜分离可以用于液相和气相分离，可以用于水溶液体系、非水溶液体系、水溶胶体系以及含有其他微粒的水溶液体系等。 分离溶质时一般叫渗析，分离溶剂时一般叫渗透。 2分类与特点 膜可以是固态的，也可以是液体甚至是气态的。膜可以是均相的或非均相的，对称的或非对称的，可以是带电的或中性的，而带电膜又可以是带正电或带负电的，或二者兼而有之。膜可以是具有渗透性的，也可以是具有半渗透性的，但不能是完全不透过性的。目前使用的分离膜绝大多数是固相膜。由于膜材料的种类非常丰富，制备条件也多种多样，一般来说膜的分类有以下几种： （1）按分离机理：反应膜、离子交换膜、渗透膜等； （2）按膜的形态：均质膜和非对称膜；
油气回收膜分离法
油气回收膜分离法 1国内外发展现状 国外对膜法油气回收的研究和工业应用较早。日本公司1988年建造了第一套用于油库油气回收的膜装置。1989年德国公司也成功推出了膜法油气回收装置,至今已有180多套大型装置在运行。德国的公司、日本的日东电工和美国的公司都在膜法油气回收方面实现了工业应用。欧洲建造了很多安装在输油管线终端的大型膜装置,用来从输送过程产生的气流中分离和回收油气。 由于国外在气体分离膜领域开展的研究较早，目前国外己经实现工业化的膜分离法回收的生产厂家以及回收体系有: 我国对气体分离膜的研究开发和应用开始的较晚，20世纪80年代初才开始。但由于气体分离技术与催化燃烧、吸附等传统处理方法比较，具有效率高、能耗低、操作简单、装置紧凑、占地面积少、无二次污染等显著特点，所以得到了广泛推广和深入研究。 中科院大连化学物理所、中科院长春应用化学所等单位在该方面进行了积极有益的探索，并取得了长足进步。我国目前使用膜分离技术主要应用的领域有:氢气的回收和利用、从空气中制取富氮、从空气中富集氧气、二氧化碳的回收和脱除、工业气体脱湿、从天然气中提取浓氦气、空气中易挥发有机物的回收等。在这些领域，膜分离技术基本都得到了工业化应用，但在回收废气中的挥发性有机物领域的研究应用工作只是最近几年才开始。
在化工生产、油罐、油轮及加油站等有机物质制造、贮存、运输和使用过程中，经常要排放挥发性有机气体。他们通常由惰性气体和烷烃、烯烃等有机气体组成，采用膜技术实现有机混合气体的分离，不仅可以回收附加值高的烷烃、烯烃等有机物和等，获得可观的经济效益。2002年，中国科学院大连化学物理研究所和吉化公司合作进行了现场实验，采用螺旋卷式膜分离器回收聚乙烯生产过程中排放的乙烯和丁烯单体，取得了较好的结果。但在膜材料的研究和生产领域，我国还没有全部实现自己研制开发。寻找成本低，分离效率高、化学稳定性好、耐热、并具有优良的机械加工性能的膜材料，并将其工业化应用将是我国研究人员面临的挑战。 近几年来，国外的实验室研究分离使用得最多的膜分离材料是聚二甲基硅氧烷P()。它从结构上看属半无机、半有机结构的高分子，具有许多独特性能，是目前发现的气体渗透性能好的高分子膜材料之一。研究人员大多是采用聚枫()、聚偏氟乙烯()、聚间苯二甲酸乙二酯()等材料作为支撑层，使用涂层堵孔，作为选择性分离层，选择性分离2或空气体系，都取得了理想的实验结果。 2003年,大连欧科力德环境技术有限公司与德国研究所、公司合作,率先引进膜法油气回收技术,在中石油上海灵广加油站应用成功。这座加油站安装上膜法油气回收装置后,油气回收率达到98%以上,尾气排放浓度降到15 g 3以内,低于欧洲标准(35 g 3),是国内第一座真正意义上的安全、环保、效益型的加油站。 2膜分离机理 膜法气体分离的基本原理就是根据混合气中各组分在压力的推动下透过膜的传递速率不同,从而达到分离目的。对不同结构的膜,气体通过膜的传递扩散方式不同,因而分离机理也不同。目前常见的气体通过膜的分离机理包括: (1)气体通过非多孔膜即致密膜(如,高分子聚合物膜)的溶解—扩散的分离机理。一般橡胶态聚合物的气体渗透是溶解控制，玻璃态聚合物为扩散控制。此时,气体透过膜的过程可认为由3个环节(步骤)组成:①吸着过程,即气体在膜的上游侧表面被吸附、凝聚、溶解。这个过程带有一定的选择性;②扩散过程,即该被吸着的气体在膜两侧压力差、浓度差的推动下,按不同扩散系数扩散透过膜另一侧;③解吸过程,即该已扩散透过的气体在膜下游侧表面被解吸、剥离过程。
渗透汽化膜分离技术
蒸汽渗透膜分离技术 清华大学膜技术工程研究中心北京清源洁华膜技术有限公司 2015年10月
1. ,概要 北京清源洁华膜技术有限公司成立于2013年，公司以清华大学膜技术工程研究中心渗透汽化膜等专利技术为基础，从事渗透汽化、汽体渗透、透醇膜、超滤膜、纳滤膜等的研发生产。 北京清源洁华膜技术有限公司主要发起人全部毕业于清华大学，分别具有几十年的膜性能研发生产、化工工艺开发设计、化工设备加工制造、化工装置及企业生产管理经验，对国家环境保护工作的紧迫性及膜分离技术的先进性共同认知促成大家走到了一起。 汽体渗透和渗透汽化膜分离技术是近二十年来发展起来的一种高新技术，依据溶解扩散分离原理，依靠有机汽体和空气各组分在膜中的溶解与扩散速度不同的性质来实现分离的新型膜分离技术，以混合物中组分分压差为分离推动力，有机汽体透过膜、空气不能透过膜。该技术具有高效、低能耗、操作安全等优点，与传统油汽回收技术相比，具有明显的技术上和经济上的优势。 北京清源洁华膜技术有限公司作为清华大学膜技术工程中心生产、实验基地，拥有三项国家发明专利，分别是：一种渗透汽化优先透醇沸石填充硅橡胶复合膜的制备方法（专利号：ZL 2008 1 0105405.6；专利有效期：2008年4月30日至2028年4月29日）、一种渗透汽化汽油脱硫用互穿网络膜的制备方法（专利号：ZL 2010 1 0282031.2；专利有效期：2010年9月14日至2030年9月13日）、二氮杂萘聚醚砜酮类聚合物平板超滤膜及其制备方法（专利证书号：ZL 2007 1 0177247.0；专利有效期：2007年11月13日至2027年11月12日）。 2.项目背景 清华大学膜技术工程研究中心深知国际竞争的残酷性和中国人拥有该先进技术自主产权的重要性，是国内最早开展渗透汽化和汽体渗透膜技术研究单位。在国家的支持下，本研究中心先后承担了国家自然科学基金“七五”重大项目“膜分离与分离膜”、“八五”重点项目“新型膜分离过程的应用基础研究”、“九五”国家重点科技攻关“渗透汽化透水膜及其过程关键技术开发”研究以及国家“十五”“863”项目“渗透汽化膜材料及其应用”研究，取得了醇、酯、酮脱水等16项小试研究成果和苯脱水、碳六油脱水两项工业中试研究成果，建立了年生产能力10万平方米的渗透汽化膜生产线，在广东、山东、江苏、浙江、四川等地相继建成了30
污水处理工程膜分离法技术规范
污水处理工程膜分离法技术规范 1 适用范围 本标准规定了膜分离法污水处理工程的设计参数、系统安装与调试、工程验收、运行管理，以及预处理、后处理工艺的选择。 本标准适用于以膜分离法进行污水处理及深度处理回用的工程，可作为环境影响评价、环境保护设施设计与施工、建设项目竣工环境保护验收及建成后运行与管理的技术依据。本标准所指膜分离法为：微滤、超滤、纳滤及反渗透膜分离技术。 本标准不适用于以膜生物反应器法和荷电膜进行污水处理及回用的膜分离工程。 2 规范性引用文件 本标准内容引用了下列文件中的条款。凡是不注日期的引用文件，其有效版本适用于本标准。 GB 50235 工业金属管道工程施工及验收规范 GB/T 985 气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形式与尺寸 GB/T 1804 一般公差未注公差的线性和角度尺寸的公差 GB/T 3797 电器设备第1 部分：装有电子器件的电控设备 GB/T 5226.1 机械安全机械电器设备第1 部分：通用技术条
件 GB/T 12469焊接质量保证钢熔化焊接头的要求和缺陷分级 GB/T 19249反渗透水处理设备 GB/T 20103膜分离技术术语 HJ/T 270 环境保护产品技术要求反渗透水处理装置 JB/T 2932 水处理设备技术条件 HG 20520 玻璃钢/聚氯乙稀(FRP/PVC)复合管道设计规定 建设项目竣工环境保护验收管理办法［国家环境保护总局令第13 号］ 3．术语和定义 《膜分离技术术语》GB/T 20103 规定的术语及下列术语和定义适用于本标准。 3.1 膜分离法 以压力为驱动力，以膜为过滤介质，实现溶剂与溶质分离的方法。 3.2 膜降解 指膜被氧化或水解造成膜性能下降的过程。 3.4 膜结垢 指盐类的浓度超过其溶度积在膜面上的沉淀。 4 设计水质与膜单元适宜性
膜分离的原理
膜分离的原理是什么? 何为纳滤膜？ 答：纳滤膜的透过物大小在1－10nm，科学家们推测纳滤膜表面分离层可能拥有纳米级（10nm以下）的孔结构，故习惯上称之为"纳滤膜"又叫"纳米膜"、"纳米管"。 纳滤膜净化原理？ 答：（1）溶解--扩散原理：渗透物溶解在膜中，并沿着它的推动力梯度扩散传递，在膜的表面形成物相之间的化学平衡，传递的形式是：能量=浓度o淌度o推动力，使得一种物质通过膜的时候必须克服渗透压力。 （2）电效应：纳滤膜与电解质离子间形成静电作用，电解质盐离子的电荷强度不同，造成膜对离子的截留率有差异，在含有不同价态离子的多元体系中，由于道南（DONNAN）效应，使得膜对不同离子的选择性不一样，不同的离子通过膜的比例也不相同。 道南平衡：当把荷电膜置于盐溶液中会发生动力学平衡。膜相中的反离子浓度比主体溶液中的离子浓度高而同性离子的浓度低，从而在主体溶液中产生道南能位势，该能位势阻止了反离子从膜相向主体溶液的扩散和同性离子从主体溶液向膜的扩散。当压力梯度驱动水通过膜进同样会产生一个能位势，道南能位势排斥同性离子进入膜，同时保持电中性，反离子也被排斥。 三达纳滤膜具有哪些特点？ 答：①超低压力下工作（0.15Mpa的压力下就可以稳定工作）。 ②大通量供水。在普通的市政水压下就可以使用，水通量可达15m2／小时。 ③选择性离子脱除。在去除细菌、病毒、过量金属离子、低分子有机物、氟、砷等有害物质的同时，保留一定量钾、钠、钙、铁等对人体有益矿物质。 ④使用领域广。在淡水处理、工业废水处理、医药和食品领域都有广泛的应用。 如何保存纳滤膜？ 答：纳滤膜的保存目标是防止微生物在膜表布的繁殖及破坏，防止膜的水解，冻结及膜的收缩变形。前人就有微生物对膜性能的影响进行过多种试验，结果表明：不同的微生物对膜的性能产生不同的影响。防止膜的水解，对任何膜都很重要。温度和PH值是醋酸纤维素膜水解的两个主要因素。对芳香聚酰胺膜，PH值及水中游离氯的含量则是其水解的主要因素。纳滤膜的冻结在冬季运输过程中常常发生。经验表明膜的冻结使膜中的水分形成冰晶而使膜结构膨胀，造成膜的性能大幅度下降或破坏。膜的收缩变形，发生在湿态膜保存时的失水、及膜在与高深度溶液接触时膜中的水急剧向溶液中扩散。不同种类的纳滤膜，其保存方法不同。醋酸纤维素纳滤膜在干态时应避免阳光直接照射，要保存在荫凉、干燥的地方。保存温度以8～35℃。 三达纳滤膜用在水处理时与反渗透膜有什么区别？ 答：纳滤膜是荷电膜，能进行电性吸附，它具有敏锐的分子截留区，对不同物质能有目的地提纯或去除的优越分离效果。反渗透膜的滤分子量在100以下，只能过滤掉水中的水分子和气体。在相同的水质及环境下制水，纳滤膜所需的压力小于反渗透膜所需的压力。 三达纳滤膜与反渗透制水水质有何不同？ 答：经纳滤膜过滤后的自来水能脱除细菌、病毒、低分子有机物、重金属等物质，保留部分
油库的油气回收技术方案分析
油库的油气回收技术方案分析 1油库的油气回收的意义 石油及其产品是多种碳氢化合物的混合物，其中轻组分在常温下蒸气压较高，极易挥发，故在油品从油库到加油站再到用户的整个储运过程中，广泛存在着油品蒸发损耗的问题。油品蒸发损耗给企业和社会带来诸多严重危害，如降低油品质量、环境污染、资源浪费、造成火灾隐患以及危害人身安全等。因此，对油蒸气进行密闭回收势在必行[1]。 在当今油品使用量日益增加、能源供给日益紧张、环保要求日益严格的情况下，油库安装油气回收装置可消除安全隐患，降低环境污染，减少能源浪费和保证油品质量，有利于员工身体健康[2]。 一般情况下，油库在运行过程中，其油气排放过程主要发生在卸油、储油及收发油3个阶段，每个阶段的油气排放量有一定差别。 卸油阶段： 目前，油库所储油品的运输以火车为主，在卸油过程中，油气处于负压状态，排放量较小且集中。如果要使火车卸油过程中油气排放的瞬时值均达到国标规定值，只有对火车油罐的构造进行彻底改造，将其改为底部卸油；但很显然改造工程量大且造价高，所以难以实施。 储油阶段： 该阶段的油气挥发一般称为静止储存损耗或小呼吸，主要指油品因受外界环境如风速、温度以及浓度的变化而引起的呼吸损耗。针对该阶段的油气排放问题，目前采用的主要措施是增加储油罐的密封性能，将小呼吸排放的油气密封在油罐内，防止其排放到大气中。 收、发油阶段： 相对于储油阶段，收、发油阶段的油气挥发一般称为大呼吸，主要指油罐从外界收油和将油罐内的油品转移到油罐车的过程中，因油罐开启的瞬间和装油过程中随着油罐或油罐车中油品的不断增加，罐内油气因压力升高，呈正压
而被不断地挤出罐外。该阶段油气排放量相对较大，油库油气回收应主要针对此阶段的油气排放进行收集和处理，同时对储油阶段中密封储存在油罐内的油气加以收集和处理。根据国标规定，发油过程采用底部装油方式，防止油罐开启瞬间的油气排放；通过油气回收装置的收集系统对罐内油气进行收集，同时在收集系统配设测压仪表，以保证罐内压力适宜；装油和油气输送接口采用DN100密封式快速接头，以减少油气排放[1]。 总之，成品油在输送分配过程中,由于温度、压力的变化容易造成油气的小呼吸和大呼吸损耗,同时将产生大量的挥发性油气，不仅浪费了巨大资源、给环境带来很大污染、形成的油气聚集易成为易燃易爆场所，更给油库的运营造成巨大安全隐患。伴随着国民经济的快速发展,节能减排问题日益严峻；伴随人们节 能、低碳、环保意识的增强，油库油气回收治理改造工作也越来越紧迫。油气回收已是人们面临重要课题。同时为了保障人体健康、提高油品质量、节约能源、排除安全隐患，优化油库工艺设计、引入油库油气回收系统迫在眉睫，以达到实现减少污染的要求并能达到良好的经济效益。 由于大部分轻质油品属于挥发性易燃易爆物质，易聚积、易与空气形成爆炸性混合物后沉聚积于洼地或者管沟之中，遇火极易发生爆炸或者火灾事故，容易造成生命和财产重大损失。如果烃密度在1% ~ 7%之间则处于爆炸范围，所以在成品油油库设置油气回收装置是现代化油库建设的趋势。而成品油库各区的火灾发生率统计结果为罐区6. 94%，接卸区27. 78%，发油区36. 11%，可知在接卸区和发油区发生的事故为油库事故的大多数。 从20世纪70年代以后，我国开始对油气损耗着步采取控制手段，油气损耗占原油量的比例高达0. 6%左右，随着技术不断进步,特别是浮顶罐的推广应用，使油气损耗大幅度降低，资料显示，汽油从炼厂生产出来到达最终用户手中，一般要经过4次装卸，每次装卸都有1. 8%的挥发损失，4次装卸的损失率既为7. 2%，所以在接卸区和发油区设置油气回收设施从节能和安全上考虑尤为重要[3]。2油气回收的技术 2.1油气回收技术分类
污水膜分离法工程技术规范(征求意见稿)
污水膜分离法工程技术规范（征求意见稿） 编制说明
目 次 1 规范编制的来源及意义 (1) 1.1任务来源 (1) 1.2标准编制的意义 (1) 2 制定本标准的原则、方法及技术依据 (1) 2.1编制原则 (2) 2.2制定标准的工作方法与技术依据 (3) 3 主要工作过程 (3) 4 膜技术概况及工程实例、经济分析 (4) 4.1国内外膜法技术现状及发展趋势 (4) 4.2相关标准、技术政策、指南制订情况 (6) 4.3工程案例 (7) 5 标准的主要内容说明 (19) 5.1污水来源及水质特点 (19) 5.2进水指标控制 (19) 5.3预处理 (20) 5.4污水膜分离系统设计 (25) 5.5运行管理与维护 (30) 6 与执行现行法律、法规、规章、政策的关系及实施建议 (34)
1 标准编制的来源及意义 1.1任务来源 根据国家环境保护总局于2007 年下达的《国家环境保护标准计划任务书》中，编制《污水油水分离工程技术规范》（项目统一编号：1400）的任务，江西金达莱环保研发中心有限公司作为主编单位承担了该规范的研究及编制工作，参编单位有华中科技大学和北京市环境保护科学研究院。 1.2 标准编制的意义 环境保护标准化是我国环境保护一项重要发展战略，建立与国际接轨的环境保护工程技术规范，是当前加强环境保护标准化步伐的一项重要任务，是国家环境管理的重要手段，在贯彻法律法规、落实环保规划目标、促进技术进步、优化产业结构、规范管理和执法行为等方面发挥着重要和不可替代的作用。 从1973 年我国发布第一个国家环境保护标准《工业“三废”排放标准》起截至2005年底，经过三十多年的发展，我国环境保护标准体系已初具规模。各类现行有效的环境保护标准共计841 项，包括环境质量标准、污染物排放标准、环境基础标准、监测分析方法标准和环境标准样品标准五类，以及国家标准、行业标准和地方标准三级。各省、市、自治区人民政府根据当地环境质量状况和环境管理需要，制订和发布了一系列地方环境标准。构成了以国家环境标准为主体，地方环境标准为补充的我国环境标准体系，这些环境标准为防治环境污染起到了重要的基础性作用。 环境工程技术标准属于国家环境保护行业标准。国家环保总局已组织制定了环境工程技术规范体系，编制了“十一五”环境工程技术规范编制计划；组织制定发布了十余项环境工程技术规范，以及涉及污染治理产品、环境监测仪器、环保药剂、材料等方面的100余项行业标准或技术要求。并指出“十一五”期间实现新型工业化，要重点解决国家重大工业布局规划以及相应的环境保护技术规范问题。受各种因素的制约和影响，我国部分现行国家环境标准（特别是环境保护行业标准、污染防治技术政策）还不够完善，已不适应当前形势，对行业技术进步的促进作用不足，和国际水准尚有较大差距。 污水膜分离处理，国外已有成熟的技术；而在国内，膜法水处理技术的主要应用领域是纯水制备及海水淡化，随着污水排放标准越来越严格以及污水资源化的要求，近年来才开始广泛地推广、应用膜分离法污水处理技术。目前，我国有针对海水利用领域的膜分离法技术标准，尚无系统的污水膜分离法行业标准；在环境保护行业标准中，仅有反渗透、超滤、电渗析装置的环境保护产品技术要求，针对性不强，不能对行业技术起到很好的指导作用。
大规模膜法空气分离技术应用进展
技术进展 大规模膜法空气分离技术应用进展 黄美荣 李新贵 董志清 (同济大学材料科学与工程学院混凝土材料研究国家重点实验室,上海200092) 摘要:富氧空气、氧气、氮气以及其他一些空气分离产品应用领域的增加,极大地推动了空气分离新技术的大规模发展。膜法空气分离以其节能、便利、安全等优异特性在空气分离产品的工业生产中展现出了极大的发展潜力。综述了现有膜材料的氧氮分离性能、制氧装置和制氮装置的研究开发及其在柴油发动机富氧燃烧等方面的应用研究,分析了膜法空气分离大规模商业化必须克服的技术障碍,从新型高性能膜材料的合成与制备方面提出了实现大规模膜法空气分离应用应采取的措施。 关键词:膜法空气分离;气体分离膜;应用中图分类号:T Q028.8;T Q028.1 文献标识码:A Application of large 2scale air separation by membranes HUANG Mei 2rong ,LI Xin 2gui ,DONG Zhi 2qing (S tate K ey Laboratory of C oncrete Materials Research ,C ollege of Materials Science &Engineering ,T ongji University , Shanghai 200092,China ) Abstract :The increments in application field of oxygen 2enriched air ,oxygen ,nitrogen and other air 2separation products have significantly pushed toward the development of air separation technology on large scale.Membrane 2based air separation shows a huge development potential because of many features ,such as low energy consumption ,facility ,safety and s o on.Separa 2tion performance of the available materials for oxygen enrichment ,research and development of oxygen and nitrogen generator ,and their application in oxygen 2enriched combustion air for diesel engines are summarized.T echnical hurdles that must be over 2come before success ful commercialization are analyzed.Measures that must be taken are put forward for the application of large 2scale membrane 2based air separation technology from the view point of synthesis and formations of new high performance mem 2brane materials. K ey w ords :membrane 2based air separation ;gas 2separation membrane ;application 收稿日期:2002205231 基金项目:国家自然科学基金资助项目(20174028) 作者简介:黄美荣,女,1963年生,硕士,副教授,从事气体分离功能高分子膜研究。 随着氧气、氮气和其他一些空气分离产品应用的增加,大规模空气分离技术得到了迅速发展。目前已形成了基于低温冷冻精馏分离技术的大规模的空气分离工厂,并通过输送管道提供给用户[1]。其氧气单管生产能力已达到3000～4000t/d 的规模,还常常伴有副产品氮气和氩气。该技术因可在大型或特大型空分装置中进行且氧气产品纯度可高达 991999%(体积分数,下同),因而具有成本低、纯度高的优势。相对而言,变压吸附是一种现代化的分离技术,由变压吸附法空气分离装置生产的氮气产量已达20～6000m 3/h (标准状态,下同);它也以产品纯度高、产气量大而占据优势。膜法空气分离是 最近几年来发展起来的空气分离技术,目前在产品纯度和产气量上不如上述两种技术,如新近商业化的膜法氧氮分离器Prism ,其产氮量为0126～5000m 3/h ,氮气纯度为9919%,富氧纯度为30%～42%。 然而,膜法空气分离却以节能、快捷、安全、便利等优势而蕴藏着巨大的发展潜力[2,3]。如何抓住这一发展契机,在加强自身优势、克服自身不足的同时,推动大规模膜法空气分离的进程,值得每位膜科学工作者深思[2]。笔者根据近年来膜法空气分离领域的研究与开发现状,列举了现有富氧膜材料的性能,总结了目前的膜法空气分离研究应用现状及面临的问题,阐明了实现大规模膜法空气分离应采取的措施, ?01? Sep.2002现代化工 第22卷第9期M odern Chemical Industry 2002年9月
油气回收的必要性及油气回收技术
油气回收的必要性及油气回收技术 摘要：油品蒸发损耗是油品储运过程中不可忽视的问题。本文总结了油气产生的原因和造成的危害，阐述了油气回收的必要性，列举了几种油气回收技术，并对冷凝法、吸附法两种油气回收在化工设计中的应用做了实例介绍。 关键词：油气蒸发损耗;大呼吸;小呼吸;油气回收技术;环保 轻质油品、化工品具有很强的挥发性，在储存、运输过程中因温度变化或者进出料变化导致油气挥发到大气中，造成资源浪费和环境污染。油气回收既能减少油气对环境的污染又能增加企业的经济效益。我国对环保要求的提升，促使我国油气回收技术发展日益成熟。 1 油气的产生和危害 油品从开采到成品出厂供应最终用户，要经历几轮储存、装卸过程。在这些过程中，温度、气压、盛装油品容器的气液相体积变化等是引起油气损耗的外部因素。储运过程温度越高，压力越低，气液相体积变化越大，油气蒸发损耗越大。油气损耗本质上与轻质油品的饱和蒸气压有关，相同条件下，油品越轻，其饱和蒸气压越高，油气蒸发损耗越大。因此在储存和运输过程中，汽油、原油以及甲B、乙A类易挥发的化学品容易造成蒸发损失。 油品蒸发损失的途径主要有油罐的呼吸损失和轻质油品在装车过程中的损耗。油罐的呼吸损失包括大呼吸损失和小呼吸损失。大呼吸损失指油罐进油时，一定浓度的油蒸气从呼吸阀呼出，造成油品的蒸发损失。油罐的小呼吸损失是指油品静止储存时，油品蒸汽充满油罐气相空间，油气因温度或大气压变化引起气体膨胀，造成气体从罐中排出，这种一般称之为小呼吸损耗。 轻质油品在装汽车、火车、轮船等过程中的损耗与油罐的呼吸损耗相比，前者损耗更大。1987 年上海炼油厂对汽油铝浮盘内浮顶罐实测数据显示油罐呼吸时排出的油气中汽油蒸气质量浓度为0.0423～0.0649kg/m3。而装车时排出的气体中烃蒸气的质量浓度达到0.138～0.323kg/m3，可见损耗之大。 油品蒸发损耗的危害是很大的。主要有以下几个方面：一是造成能源浪费;二是造成环境污染，危害人身健康;三是存在安全隐患;四是导致油品质量降低。 2 油气回收的必要性 油品在储存运输过程中的蒸发损耗会造成油品数量损失。根据有关资料的统计，70年代末80年代初，我国炼油厂储运系统的油品蒸发损耗占原油加工量的0.3%-0.45%，若采取油品回收设施，损耗可降低90%以上。 《石油库设计规范GB50074-2002》中规定“汽油总装车辆（包括铁路装车
吸附法油气回收装置及其安全设计
吸附法油气回收装置及其安全设计 一、前言 原油从开采到炼油厂加工，以及成品油从炼油厂的产出到最终用户消费，通常要经历若干储存、装卸过程。在这些过程中，由于温度、气压、盛装油品容器的气液相体积变化等因素影响，有一部分油气会因此而挥发进入大气，造成油气的损耗。从油气回收的角度分析，油气损耗大体可分为三大部分，一是储罐部分的油气呼吸损耗，主要集中在原油中转站、炼油厂、油库等；二是火车、汽车、轮船等运输工具装卸作业过程引起的油气损耗；三是汽车加油站的油气损耗，由槽车向加油站卸油和油枪加油两部分油气损耗构成。 油品的蒸发直接危害人类的生存环境。由于轻质油品大部分属于挥发性易燃易爆物质，易聚集，与空气形成爆炸性混合物后沉聚于洼地或管沟之中，遇火极易发生爆炸或火灾事故，造成生命和财产的重大损失。由于油气爆炸极限范围宽，油气扩散范围广，由此引起的火灾爆炸事故时有发生。特别是在密闭状态下的油罐、油库、油船仓及槽车内，更易发生爆炸事故。排放到大气中的油气分子污染环境，既产生光化学烟雾，又破坏臭氧层。 储运过程的油气损失，造成宝贵的石油资源的浪费。根据国内外多年来的研究，在装车过程中，排入大气中的气体中平均含烃类为1.3kg/m3。2005年，我国的汽油消费量为五千多万吨，汽油挥发损失量近九十万吨，直接经济损失五十亿元。 早在60年代国外就对装车、装船过程蒸发损耗油气进行回收技术的研究，70年代，世界上技术先进的国家，如美国、日本、西欧国家已广泛采用油气回收技术，解决了装车、装船过程油品损耗的问题。在美国，不仅炼油厂和油库采取了油气回收措施，而且所有加油站都建立了密闭卸油和加油系统，使加油站基本无油气排放。欧盟的炼油厂和油库已经普遍采取了油气回收措施，对加油站的油气污染治理工作也已经开始，2005年之前欧盟的加油站均采取了油气回收措施。 在国内，油气回收还是个新兴产业，实际应用不多。随着安全、环保、节能意识的逐步增强，国内对油气回收的广泛应用已经提到议事日程。由于油气
水处理膜分离技术
膜是具有选择性分离功能的材料，利用膜的选择性分离实现料液的不同组分的分离、纯化、浓缩的过程称作膜分离。它与传统过滤的不同在于，膜可以在分子范围内进行分离，并且这过程是一种物理过程，不需发生相的变化和添加助剂。膜的孔径一般为微米级，依据其孔径的不同（或称为截留分子量），可将膜分为微滤膜、超滤膜、纳滤膜和反渗透膜，根据材料的不同，可分为无机膜和有机膜，无机膜主要是陶瓷膜和金属膜，其过滤精度较低，选择性较小。有机膜是由高分子材料做成的，如醋酸纤维素、芳香族聚酰胺、聚醚砜、聚氟聚合物等等。错流膜工艺中各种膜的分离与截留性能以膜的孔径和截留分子量来加以区别，下图简单示意了四种不同的膜分离过程：（箭头反射表示该物质无法透过膜而被截留）： 微滤又称微孔过滤，它属于精密过滤，其基本原理是筛孔分离过程。微滤膜的材质分为有机和无机两大类，有机聚合物有醋酸纤维素、聚丙稀、聚碳酸酯、聚砜、聚酰胺等。无机膜材料有陶瓷和金属等。鉴于微孔滤膜的分离特征，微孔滤膜的应用范围主要是从气相和液相中截留微粒、细菌以及其他污染物，以达到净化、分离、浓缩的目的。 对于微滤而言，膜的截留特性是以膜的孔径来表征，通常孔径范围在0.1-1微米，故微滤膜能对大直径的菌体、悬浮固体等进行分离。可作为一般料液的澄清、保安过滤、空气除菌。 超滤是介于微滤和纳滤之间的一种膜过程，膜孔径在0.05um至1000分子量之间。超滤是一种能够将溶液进行净化、分离、浓缩的膜分离技术，超滤过程通常可以理解成与膜孔径大小相关的筛分过程。以膜两侧的压力差为驱动力，以超滤膜为过滤介质，在一定的压力下，当水流过膜表面时，只允许水及比膜孔径小的小分子物质通过，达到溶液的净化、分离、浓缩的目的。 对于超滤而言，膜的截留特性是以对标准有机物的截留分子量来表征，通常截留分子量范围在 1000-300000，故超滤膜能对大分子有机物（如蛋白质、细菌）、胶体、悬浮固体等进行分离，广泛应用于料液的澄清、大分子有机物的分离纯化、除热源。 纳滤是介于超滤与反渗透之间的一种膜分离技术，其截留分子量在80-1000的范围内，孔径为几纳米，因此称纳滤。基于纳滤分离技术的优越特性，其在制药、生物化工、食品工业等诸多领域显示出广
国外加油站油气回收处理装置简介
国外加油站油气回收处理装置简介 文章来源：《油气回收技术》 1．国外加油站油气回收工艺流程简介 在加油站油蒸气回收处理方面，国外已有很多专利和产品，各种文献报道也较多。下面是各种文献中给出的国外一些常见的加油站油气回收和燃烧处理装置工艺流程。 图6.11是一种吸附式加油站油气回收系统，装置中包括了一个浮顶罐、两个活性炭吸附罐、一个燃烧锅炉。浮顶罐中的油气来自于加油站密闭卸油和加油系统，工作时从密闭加油系统来的油气进入浮顶罐内，当罐内压力达到一定值后，打开通往吸附柱或燃烧炉的阀门，油气进行吸附或通过鼓风机进入氧化燃烧炉，吸附或燃烧后的尾气排放到空气中。吸附饱和后关闭进气阀，启动鼓风机对吸附柱进行加热再生，再生后重新进行吸附。 图6.12是一种加油站密闭加油及油气火炬燃烧系统。系统由带有回气管的密闭卸油和加油系统、地下油罐、燃烧火炬组成。卸油或加油时，油气通过回气管进入储罐内，多余的油气通过管路进入火炬排放燃烧。
图6.13是一种较为复杂的冷凝吸收式加油站油气回收系统。系统中包括了冷凝吸收塔、油储罐、浮顶罐、密闭加油系统等。加油时多余的油气不外泄，直接进入浮顶罐。装置工作时打开制冷机，先通过下部进料泵将吸收塔加入一定量的汽油，然后关闭进料泵；当浮顶罐内压力达到一定值后，启动吸收塔进料泵，塔内的汽油与浮顶罐的油气混合后进人吸收塔，油蒸气冷凝成为汽油，未冷凝的气体通过吸收塔顶排放到大气中；当吸收塔内汽油液位达到一定高度后通过管路流回到地下储罐内，使装置保持平衡。
图6.14是一种汽车槽车自身携带吸附过滤器的油气控制系统。槽车卸油时，槽车油罐与地下油罐的油气构成一个通路，多余的油气通过槽车上的吸附过滤器过滤后排入大气，过滤器吸附饱和后进行再生处理。 2．国外公司面向加油站的油气回收处理装置简介 目前市场上面向加油站发油环节的油气回收处理装置主要有美国OPW公司与美国MTR(Membrane Technology and Research)公司研制开发的油气封存冷凝系统(Vaporsaver TM)、德国BORSIG公司与德国GKSS研究中心合作研发的膜法油气回收装置VACONOVENT、美国Arid Technologhies公司与德国GKSS研究中心合作研发的PERMEATOR TM、美国Vapor Systems Technologies公司与美国CMS (Compact Membrane Systems)公司合作研发的ENVIRO-LOC．膜法油气回收处理装置。其中，ENVIROLOC．膜法油气回收处理装置体积略显庞大，而PERMEATOR TM膜法油气回收装置与VACONOVENT较为近似，因此下面主要介绍Vaporsaver TM和VACONOVENT这两种颇具代表性的油气回收装置。 (1)美国OPW公司的Vaporsaver TM美国OPW公司在加油机与地下储油罐之间采用分散式油气回收系统，而在地下储油罐与压力真空阀之间采用Vaporsaver TM。分散式油气回收系统的真空泵转速随加油机流速而改变，能保证最合适的A／L(油气量／加油量)值；
有机酸膜法液体分离与浓缩工艺技术介绍
有机酸膜法液体分离和浓缩工艺技术介绍 有机酸膜法液体分离和浓缩工艺技术介绍，有机酸及其酯类是制造合成树脂、合成纤维、晴纶、塑料、橡胶、无毒包装材料、除草剂、表面活性剂和高分子鳌合剂等化工材料生产的重要原料，被广泛用于化工、医药、轻工和农业等领域。最近又不断开发新的用途，如专用透镜、去污剂、粘合剂等方面，具有广阔的开发前景。 有机酸膜法液体分离工艺技术特点 1、发酵 采用玉米粉淀粉直接液化发酵技术，无需糖化车间，极大节省发酵能耗和不易染菌，发酵可选用大型发酵罐进行分批发酵，从而实现有效地规模化生产。 2、菌体分离 通过采取一些措施，使得发酵菌体能通过菌体过滤膜获得有效的分离，设备占地面积小，自动化和连续化程度高，可就近运出作为饲料添加剂，也可烘干制成产品饲料出售。 3、提取 应用膜分离技术，在提取工段获得纯清的衣康酸。衣康酸的浓缩采用不同的浓缩装置，达到效率高、节能和符合衣康酸的物料特性的需求。整条流水线装备实用可靠，大部分可实现自动化和连续化操作，如部分设备选用进口设备，将进一步提高自动化和运行效能。 4、精制 采用分子蒸馏设备，对衣康酸进行提纯，以便使产品达到标准要求 有机酸膜分离系统设备的技术特点 1、世界先进的纳米膜技术材料，选择性分离强，对杂质分离彻底。 2、解决树脂堵孔难题，减少树脂再生次数和时间。 3、大大减少溶剂的消耗，降低防爆等级，提高生产安全。 4、常温或者低温浓缩，不破坏热敏性成分，可脱盐降灰份。 5、纯物理过程，无化学反应，不改变药效成分。
膜法液体分离技术一般工艺有：微滤(MF)、超滤(UF)、纳滤(NF)和反渗透(RO)。它们的过滤精度按照一定顺序越来越高。 澄清纯化技术-超/微滤膜系统 澄清纯化分离所采用的膜主要是超/微滤膜，其所能截留的物质直径大小范围广，截留分子量在1000—30万Dal,广泛应用于固液分离，大小分子物质的分离，脱除色度，产品提纯，去除发酵液的菌丝，大蛋白等。 超/微滤膜分离可取代传统工艺中的自然沉降，板框过滤，真空转鼓，离心分离，溶媒萃取，树脂提纯，活性炭脱色等工艺过程，且具有产品收率高，品质好，运行成本低等优点。 澄清纯化技术可采用的膜分离组件主要有：陶瓷膜，中空纤维膜，卷式膜，管式膜等。 采用膜分离澄清纯化的优点 1、过滤效果更好，收率高，产品稳定性好。 2、缩短生产周期，降低生产成本。 3、过滤过程无需添加化学药品，溶媒溶剂，不带入二次污染物质。 4、操作简单，占地面积小。 5、可拓展性好，容易实现工业化扩充需求。 6、设备可自动运行，稳定性好，维护方便。 浓缩提纯技术-纳滤膜系统 浓缩提纯工艺上主要采用截留分子量在100---1000Dal的纳滤膜。纳滤膜对二价离子，功能性糖类，小分子色素，多肽，头孢菌素等物质的截留性高于98%，而对一些单价离子，小分子酸碱，醇等有30-50%的透过性能，常用于溶质的分级，溶液中低分子物质的洗脱和离子组分的调整，溶液体系的浓缩等流体物质的分离，精制，浓缩，脱盐等工艺过程中。比如结晶母液的回收，树脂解析液的浓缩，热敏性物质的浓缩纯化等。 纳滤膜分离技术常被用于取代传统的冷冻干燥，薄膜蒸发，离子交换除盐，树脂工艺浓缩，中和等工艺过程。 浓缩提出技术可采用的膜组件主要有：卷式膜，管式膜，中空纤维膜。 采用纳滤膜分离技术浓缩提纯的优点
膜分离技术
膜分离技术 膜分离技术是指在分子水平上不同粒径分子的混合物在通过半 透膜时，实现选择性分离的技术，半透膜又称分离膜或滤膜，膜壁布满小孔。 膜的孔径一般为微米级，依据其孔径的不同（或称为截留分子量），可将膜分为微滤膜、超滤膜、纳滤膜和反渗透膜，根据材料的不同，可分为无机膜和有机膜，无机膜主要是陶瓷膜和金属膜，其过滤精度较低，选择性较小。有机膜是由高分子材料做成的，如醋酸纤维素、芳香族聚酰胺、聚醚砜、聚氟聚合物等等。 微滤（MF）通常孔径范围在0.1～1微米，大于1微米不能通过。 又称微孔过滤，它属于精密过滤，其基本原理是筛孔分离过程。微滤膜的材质分为有机和无机两大类，有机聚合物有醋酸纤维素、聚丙烯、聚碳酸酯、聚砜、聚酰胺等。无机膜材料有陶瓷和金属等。鉴于微孔滤膜的分离特征，微孔滤膜的应用范围主要是从气相和液相中截留微粒、细菌以及其他污染物，以达到净化、分离、浓缩的目的。 对于微滤而言，膜的截留特性是以膜的孔径来表征，通常孔径范围在0.1～1微米，故微滤膜能对大直径的菌体、悬浮固体等进行分离。可作为一般料液的澄清、保安过滤、空气除菌。 超滤（UF），膜两侧需压力差，膜孔径在0.05um至1nm之间，通常截留分子量范围在1000～300000。 是介于微滤和纳滤之间的一种膜过程，膜孔径在0.05um至1nm 之间。超滤是一种能够将溶液进行净化、分离、浓缩的膜分离技术，
超滤过程通常可以理解成与膜孔径大小相关的筛分过程。以膜两侧的压力差为驱动力，以超滤膜为过滤介质，在一定的压力下，当水流过膜表面时，只允许水及比膜孔径小的小分子物质通过，达到溶液的净化、分离、浓缩的目的。 对于超滤而言，膜的截留特性是以对标准有机物的截留分子量来表征，通常截留分子量范围在1000～300000，故超滤膜能对大分子有机物（如蛋白质、细菌）、胶体、悬浮固体等进行分离，广泛应用于料液的澄清、大分子有机物的分离纯化、除热源。 纳滤（NF），孔径为几纳米，截留分子量在80～1000的范围内。 是介于超滤与反渗透之间的一种膜分离技术，其截留分子量在80～1000的范围内，孔径为几纳米，因此称纳滤。基于纳滤分离技术的优越特性，其在制药、生物化工、食品工业等诸多领域显示出广阔的应用前景。 对于纳滤而言，膜的截留特性是以对标准NaCl、MgSO4、CaCl2溶液的截留率来表征，通常截留率范围在60～90%，相应截留分子量范围在100～1000，故纳滤膜能对小分子有机物等与水、无机盐进行分离，实现脱盐与浓缩的同时进行。 反渗透（RO），以膜两侧静压为推动力，反渗透仅让水透过膜，能截留所有的离子。 是利用反渗透膜只能透过溶剂（通常是水）而截留离子物质或小分子物质的选择透过性，以膜两侧静压为推动力，而实现的对液体混合物分离的膜过程。反渗透是膜分离技术的一个重要组成部分，因具
膜冷凝吸附三效复叠油气回收系统
油气回收系统 说 明 书 连云港三人行环境工程技术有限责任公司 Lianyungang SanRenXing Enviromental Engineering & Technology Co.,Ltd 2011年4月
1公司简介及油气回收系统特点 1.1 公司简介 概况 连云港三人行环境工程技术有限责任公司是一家从事石油化工储运橇装设备设计、制造和系统集成、施工安装的专业化公司；公司创建于2007年，注册资本1000万元；现有员工175人，其中专业技术人员45人。 公司在四川成都和江苏连云港建有2个产品制造基地，厂区占地面积40000平方米；在连云港建有3000平方米独立办公区，在北京著名商圈望京园拥有1000平米的总部办公区，负责公司业务拓展及技术开发。公司建立了完善的销售服务体系，分别在大庆、沈阳、呼和浩特、西安、乌鲁木齐、成都、昆明、广东惠州、上海、天津等地建有15个办事处，共有销售服务人员35人。 技术实力 公司拥有雄厚的技术实力，设有产品研发团队、工程设计团队、施工管理团队、技术顾问团队。公司专业技术队伍中，80%以上具有大专以上学历，有高级职称人员8人，中级职称人员16人。公司主要专业技术人员都具有多年的从事石油储运生产运行管理和设备设计制造经验，聘请了多位中石化、中石油工程技术专家作为技术顾问，三人行公司设计生产的产品对石油化工安全平稳运行更有针对性。 公司有一支经验丰富的设计队伍，主要设计人员都具有10年以上的石油储运工程设计经验；其中，承担过100万吨/年石油库设计人员11人，承担过200万吨/年石油库设计人员5人，承担过500万吨/年石油库设计人员2人，可以针对客户石油库储运项目提供最优的储运解决方案。 公司与国内多家科研院所建立了长期的合作关系，与上海交通大学、清华大学、苏州大学、淮海工业大学等有长期的合作项目，已获得了多项发明专利技术，有多项共同开发的技术在石油储运和污水处理工程中运用，收到很好地经济和社会效益。 公司有一支工程施工和管理经验丰富的施工队伍，主要的工程管理人员都承担过中石化、中石油等国内大型石化建设项目的施工管理。多名工程管理人员参加了北京燕山石化公司75万吨乙烯建设施工，中石化天津石化公司100万吨乙烯建设施工，以及中石化北京石油公司油库改造工程建设施工，中石油呼和浩特石化公司500万吨/年炼油改造施工，施工管理经验丰富，能为客户提供优质工程施工项目。 产品与服务