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膜分离法处理加油站油气的研究

元峰 | -> | 918| 0| 0.654497MB |油气截留型膜组件,油气渗透型膜组件,油气污染控制,国家标准,达标排放

元峰 元峰 | 文档量 |浏览量23773

摘要: 针对加油站收油和发油过程中产生的油气污染,分别采用玻璃态油气截留型PEEK 中空纤维膜组件和橡胶态油气渗透型GMT 板框式膜组件,在自行设计建造的膜分离设备上,对比考察了2 种膜组件和整个膜系统对油气污染治理和回收的效果. 结果表明,2种膜系统对VOCs /空气混合气有很好的净化能力,尾气能够达标排放; 在富油气返回油罐的模拟加油站实际运行情况的循环实验条件下,尾气也低于25 g·m - 3 的国标.
    液体油品从炼油厂出厂到最终成为汽车燃料使用要经过4 个装卸环节,每个环节都不可避免地会产生挥发性有机化合物( volatile organic compounds,VOCs,行业称其为“油气”) ,这些VOCs 不仅危害人体健康,污染环境,还浪费了大量油品资源,其中,每年仅加油站给汽油油箱加油这一环节所造成的经济损失都超过20 亿元[1 ~ 4]. 2007 年8 月开始执行国标《加油站大气污染物排放标准》( GB 209522-2007) ,要求设市城市最晚于2015 年1 月1 日实施加油油
气控制措施,国标中要求对加油站回收处理装置应同时满足油气排放浓度不大于25 g·m - 3 和处理效率不小于95% 的标准,以满足健康、安全、环保、节能减排等方面的要求[5 ~ 7]. 北京市为迎接奥运,在2008 年6 月30 日前率先完成了市内1 462座加油站的改造或关停,并于2010 年7 月1 日开始实施修订后的地方标准《加油站油气排放控制和限值》( DB11 /208-2010) ; 上海市和广东省也于2009 年颁布了各自的油气污染控制的通知和管理办法[8,9]; 南京市和青岛市则在今年初印发相关通知,着手开始油气污染的治理工作. 因此研制具有自主知识产权的、国产化的设备,开发面向加油站的油气污染治理技术,对于全面完成加油站油气回收的改造具有重要意义,也是我国油气污染控制产业发展的强有力推动.目前,成功用于油库和加油站的油气回收后处理技术单元包括吸收法、吸附法、冷凝法和膜分离法等[10,11]. 膜分离法处理油气混合物具有设备体积小、高效节能、运行操作简单、没有二次污染等优点,通常与冷凝法、吸附法等工艺相组合,已经在很多加油站得到了推广使用[12].根据玻璃化转化温度Tg
,气体分离膜可分为橡胶态聚合物( Tg < 室温) 和玻璃态聚合物( Tg > 室温) 两大类,其分离油气混合气的机制如图1 所示.当使用橡胶态高分子膜分离油气-空气混合气时,大体积有机蒸气分子的渗透系数比小体积惰性分子高出2 个数量级,优先吸附溶解在膜表面而分离出来,惰性气体被选择性截留; 当使用玻璃态高分子膜分离油气-空气混合气时遵从溶解扩散机制,小体积的
惰性分子与膜接触在膜表面溶解,在膜两侧表面产生浓度梯度,使惰性分子在膜内向膜另一侧扩散,最后从膜另一侧表面解离,即N2和O2优先透过而分离出来,油气大分子被截留[13,14].
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