1、工藝設(shè)計理念

    我們用工藝壓縮機(jī)（C）+冷凝(R)+分離膜(M)的裝置，簡稱為CRM裝置的復(fù)合工藝實現(xiàn)VOCs的源頭回收，工藝壓縮機(jī)為VOCs分離膜提供膜分離所需要的壓差動力。在討論膜分離技術(shù)時，我們常常聽到“濃差極化”這個名詞,還是用二氯甲烷有機(jī)蒸氣來解釋這個概念。

    我們說到二氯甲烷在膜的出氣側(cè)擴(kuò)散出來。很快，出氣側(cè)的二氯甲烷濃度高于進(jìn)氣側(cè)的濃度，也就是說，進(jìn)/出氣兩側(cè)的二氯甲烷濃度發(fā)生了逆轉(zhuǎn)，原來高濃度的進(jìn)氣側(cè)，現(xiàn)在濃度比出氣側(cè)低了。在這樣濃度條件下，出氣側(cè)的二氯甲烷會聚焦、滯留。甚至，會反過來向進(jìn)氣側(cè)擴(kuò)散，這就是“濃差極化”。

    解決“濃差極化”的有效手段主要有兩條，一是膜的通道設(shè)計，要流暢，讓“擴(kuò)散”后的二氯甲烷及時往下游流動。二是提高膜兩側(cè)的壓力，給氣體一定的動力。但是，采用膜后增加真空泵的工藝措施是對“濃差極化”概念望文生義后，采取的粗暴工藝手段。即增加了額外的動力設(shè)備，又增加了氣體循環(huán)的工藝復(fù)雜性。不可取的是，它掩蓋了真正要解決的問題。一句話，在單級壓縮能解決的條件下，一臺工藝壓縮機(jī)就夠了。

2、工藝壓縮機(jī)：在整體工藝中的作用

    （1）提高冷凝工藝的處理效率

    常壓冷凝時，有機(jī)溶劑蒸氣的壓力就是0.1Mpa（絕壓），我們設(shè)定此時的冷凝效率是10%，即有10%的有機(jī)溶劑蒸氣在此溫度和壓力下被冷凝為有機(jī)溶劑液體，氣體變?yōu)橐后w后析出。若此時溫度不變，我們添加一臺工藝壓縮機(jī)，給有機(jī)溶劑蒸氣增壓到0.9Mpa(絕壓),冷凝效率就會提高9倍，達(dá)到90%。

    （2）膜作用實現(xiàn)的必要條件

    給分離膜提供動力，在分離膜的兩側(cè)產(chǎn)生壓力差，讓氣體透過分離膜。我們也許會有這樣一些想法：不要工藝壓縮機(jī)，因為壓縮機(jī)太耗能了。能不能用一臺低壓離心風(fēng)機(jī)，稍稍給點壓力，就能讓氣體透過膜去？或者，還有一種思路，用一臺真空泵在膜的出氣側(cè)抽一抽，就能讓氣體透過膜去？回答是NO! 我舉一個日常生活中的小例子。節(jié)假日里，孩子們喜歡的氣球是用氫氣灌沖的，因為氫氣比空氣要輕，所以，它能飛的很高。我們也知道氫氣的分子很小，滲透性極強，但是，氫氣就是不能透過那層薄薄的氣球“膜”，為什么呢?因為壓力不夠?。∪绻麑馇騼?nèi)的壓力增高，氫氣的泄露量就會增大。在氣球沒有被你捏爆炸前，你捏的勁越大，球癟的就越快。你不捏它，它就一直飄在你的房間頂上，氣你！所以，氣體分離膜的選擇性動力必須來自工藝壓縮機(jī)。

3、多組分、復(fù)雜性廢氣解決思路及公用工程相關(guān)問題

    工藝壓縮機(jī)（C）+冷凝（R）+VOCs分離膜（M）的CRM有機(jī)溶劑源頭回收治理裝置的適用場景在于源頭回收。大部分冷凝下來的有機(jī)溶劑溶液除水、提純后是可以回用的。所以，源頭回收的好處是回收的溶劑組份相對單一。精細(xì)化工和原料藥生產(chǎn)企業(yè)來氣相對復(fù)雜。

    （1）酸性氣體工況

    來氣中含有酸性氣體，比如四氫呋喃有機(jī)溶劑蒸氣中混有氯化氫(HCL)。

    （2）堿性氣體工況

    來氣中含有堿性氣體，比如二氯甲烷有機(jī)溶劑蒸氣中混有氨氣(NH3)。需要在CRM工藝設(shè)備之前增加堿洗、酸洗和水洗工藝，去除來氣中的酸、堿性氣體，使來氣保持中性，即PH值為7左右。

    （3）腐蝕性氣體工況

    CRM裝置是一套運行精度相對較高的工藝裝備。來氣中的腐蝕性化合物，會腐蝕壓力管道和換熱器；來氣中的顆粒物，粘性雜質(zhì)會堵塞過濾器；或黏附在換熱器表面，使換熱器失效。在我們設(shè)備應(yīng)用的某個場景中，CRM裝置沒有安裝在有機(jī)溶劑蒸氣產(chǎn)生的源頭，而是安裝在廢氣回收的末端總管上，合同簽訂前，我們和客戶的技術(shù)交流不嚴(yán)謹(jǐn)、不細(xì)致。原來為處理苯系有機(jī)溶劑蒸氣的CRM裝置，卻接受了大量乙硫醇化合物，造成工藝壓縮機(jī)的嚴(yán)重腐蝕。給合作雙方都帶來了不必要的損失。

    （4）公用工程配套相關(guān)問題

    合格公用工程條件是CRM裝置穩(wěn)定運行的基礎(chǔ)。公用工程的內(nèi)容包括水、電、氣的供應(yīng)。出問題的多半在水上。

    ■ 水溫不達(dá)標(biāo)，CRM系統(tǒng)需要的水溫有小于32℃-37℃的循環(huán)水，7℃的冷卻水，以及小于-10℃的冷凍（冰鹽）水。經(jīng)常發(fā)生的情況是，溫度小于32℃-37℃的循環(huán)水水溫超過37℃，且水中雜質(zhì)多，造成水過濾器堵塞或者換熱器結(jié)垢失效。

    ■ 7℃冷凍水也因為溫度不能保證在7℃以下，影響了工藝壓縮機(jī)的工作效率。

    ■ -10℃冷凍（冰鹽）水與CRM裝置中其它不銹鋼材質(zhì)換熱器之間，要增加一個中間換熱器。冷凍（冰鹽）水中含有鹽，對我們裝置中的不銹鋼材料，如換熱管，有很強的腐蝕性。

    ■公用工程中的儀表風(fēng)是氣動閥門的動力源，儀表風(fēng)必須是壓力穩(wěn)定的、氣體潔凈的壓縮氣體。氣路中的冷凝水要安裝自動排水閥及時排出，防止水堵造成壓力不足，影響氣動閥門的正常工作。

    我們的許多客戶，許多設(shè)計院所的專家、學(xué)者都在有機(jī)溶劑廢氣治理領(lǐng)域里積累了豐富的經(jīng)驗。廢氣治理不能只靠單一的治理工藝，不能只靠一家企業(yè)的專利技術(shù)。廢氣治理技術(shù)是多種工藝手段，多種專有、專利技術(shù)的融合和集成。一家成功實現(xiàn)廢氣治理達(dá)標(biāo)的施工企業(yè)都只是融合和集成技術(shù)的實施者（圖一 環(huán)保工程總承包貳級資質(zhì)）。我們的CRM裝置也只是有機(jī)溶劑廢氣回收、治理工藝鏈上的一個工藝段。

圖一 環(huán)保工程總承包貳級資質(zhì)

4、CRM+吸附系統(tǒng)：廢氣處理一體式解決方案

    （1）CRM裝置：實現(xiàn)末端治理工藝的預(yù)處理

    有機(jī)溶劑廢氣治理的目標(biāo)，是廢氣的達(dá)標(biāo)排放。排放是關(guān)鍵！末端治理設(shè)施不能像馱碑的貔貅一樣只有進(jìn)的，沒有排出去的。承擔(dān)達(dá)標(biāo)功能的工藝手段主要是高溫氧化（燃燒）法和吸附法。相對于他們，我們的CRM裝置只是一段“預(yù)處理”的工藝，目的是減少進(jìn)入高溫氧化（燃燒）裝置和吸附裝置的有機(jī)溶劑廢氣濃度，減低末端達(dá)標(biāo)治理裝置的工作負(fù)荷，為了實現(xiàn)長期、穩(wěn)定的排放達(dá)標(biāo)！

    （2）吸附系統(tǒng)-聯(lián)合CRM裝置：具備再生功能

    高溫氧化（燃燒）技術(shù)不需要再生工藝。但是對吸附法而言，吸附了有機(jī)溶劑蒸氣的吸附劑需要再生處理，循環(huán)利用。在工作流程中，吸附劑一直在吸附有機(jī)溶劑蒸氣，吸附劑上吸附的有機(jī)溶劑濃度不斷提高，逐漸達(dá)到吸附劑的吸附飽和點，需要將吸附劑再生處理。我們會將吸附在吸附劑上的有機(jī)溶劑蒸氣，這時的濃度也相對較高的，用真空泵抽吸出來，并將這股濃度較高的有機(jī)溶劑蒸氣送到我們的CRM裝置中，加壓、液化，使吸附裝置中的吸附劑得到再生。

    工藝壓縮機(jī)（C）+冷凝（R）+VOCs分離膜（M）的（CRM）有機(jī)溶劑源頭回收治理裝置只是眾多廢氣治理工藝中的一種，和RTO工藝、活性炭工藝相比它只是一種“小工藝”。我們可以為它找到工藝適用的“大場景”，但是，它依然只是一種較為精細(xì)的中、高濃度有機(jī)廢氣回收工藝。