1、工藝設(shè)計(jì)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(shí)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(dòng)力。在討論膜分離技術(shù)時(shí)，我們常常聽到“濃差極化”這個(gè)名詞,還是用二氯甲烷有機(jī)蒸氣來解釋這個(gè)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(huì)聚焦、滯留。甚至，會(huì)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(jì)，要流暢，讓“擴(kuò)散”后的二氯甲烷及時(shí)往下游流動(dòng)。二是提高膜兩側(cè)的壓力，給氣體一定的動(dòng)力。但是，采用膜后增加真空泵的工藝措施是對(duì)“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(dòng)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(jí)壓縮能解決的條件下，一臺(tái)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(shí)，有機(jī)溶劑蒸氣的壓力就是0.1Mpa（絕壓），我們?cè)O(shè)定此時(shí)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(shí)溫度不變，我們添加一臺(tái)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(huì)提高9倍，達(dá)到90%。
（2）膜作用實(shí)現(xiàn)的必要條件
給分離膜提供動(dòng)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(huì)有這樣一些想法：不要工藝壓縮機(jī)，因?yàn)閴嚎s機(jī)太耗能了。能不能用一臺(tái)低壓離心風(fēng)機(jī)，稍稍給點(diǎn)壓力，就能讓氣體透過膜去？或者，還有一種思路，用一臺(tái)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(gè)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?yàn)闅錃獗瓤諝庖p，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(qiáng)，但是，氫氣就是不能透過那層薄薄的氣球“膜”，為什么呢?因?yàn)閴毫Σ粔虬?！如果將氣球?nèi)的壓力增高，氫氣的泄露量就會(huì)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(dòng)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(chǎng)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(duì)單一。精細(xì)化工和原料藥生產(chǎn)企業(yè)來氣相對(duì)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(yùn)行精度相對(duì)較高的工藝裝備。來氣中的腐蝕性化合物，會(huì)腐蝕壓力管道和換熱器；來氣中的顆粒物，粘性雜質(zhì)會(huì)堵塞過濾器；或黏附在換熱器表面，使換熱器失效。在我們?cè)O(shè)備應(yīng)用的某個(gè)場(chǎng)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(yùn)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?yàn)闇囟炔荒鼙ＷC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(gè)中間換熱器。冷凍（冰鹽）水中含有鹽，對(duì)我們裝置中的不銹鋼材料，如換熱管，有很強(qiáng)的腐蝕性。
■公用工程中的儀表風(fēng)是氣動(dòng)閥門的動(dòng)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(dòng)排水閥及時(shí)排出，防止水堵造成壓力不足，影響氣動(dòng)閥門的正常工作。
我們的許多客戶，許多設(shè)計(jì)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(yàn)。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(shí)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(shí)施者（圖一 環(huán)保工程總承包貳級(jí)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(gè)工藝段。
圖一 環(huán)保工程總承包貳級(jí)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(shí)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(duì)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(shí)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(duì)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(diǎn)，需要將吸附劑再生處理。我們會(huì)將吸附在吸附劑上的有機(jī)溶劑蒸氣，這時(shí)的濃度也相對(duì)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(chǎng)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。