專利名稱：從空氣中回收有機物蒸汽的改進方法
技術領域：
本發明涉及從有機物蒸汽與空氣的混合物中回收有機物蒸汽的改進方法，其中的有機物蒸汽存在量是在所謂的“窗口濃度”范圍，亦即對于常規的碳吸附來講濃度太高，而對于壓縮-冷凝回收方法來講濃度又太低的情況。更具體講，本發明是利用一種半透膜裝置將有機物蒸汽和空氣的進料流分離，成為少含蒸汽的物料流，然后用碳吸附法處理，以及富含蒸汽的物料流，然后送去壓縮和冷凝。
工業界業已公知，在化學加工中、在生產制造品中、在清潔業務中以及其他應用中使用有機溶劑如烴類、鹵代烴、含氧烴等等，都要有空氣與有機物蒸汽的混合物的副產物或廢物料流產生。一向以來，這些廢的有機物蒸汽/空氣物料流不是排到大氣中，便是在火囪中燒掉。然而，目前的排放標準由于考慮到“溫室”效應問題、同溫層臭氧耗竭以及一般性健康要求和回收有價值物料的經濟等問題，要求從廢棄的有機物蒸汽和空氣的混合物中回收有機溶劑。
一般，空氣中所含的具體溶劑及其濃度取決于所實施的具體過程或應用。當該有機溶劑是高沸點液體時，可以借助冷卻使之冷凝成液體而可高效地回收。但是，當該有機溶劑是低沸點液體時，有兩種傳統的回收方法。已知當空氣中有機物蒸汽含量高時，可以用壓縮-冷凝法經濟地回收，而當空氣中含量低時，可以用碳吸附法經濟地回收。
傳統方法中的困難在于，有一類“窗口濃度”使得上述兩方法都不適用，這個濃度一般是有機物蒸汽含量6-30%(體積)。當濃度太低時，壓縮-冷凝法效率不佳，因為隨著所回收溶劑量減少而使壓縮費用大增，同時使未冷凝蒸汽排放量增大，使該方法昂貴至不合理程度。另方面，采用碳吸附時若濃度太高，則由于吸附放熱使吸附床升溫，因之使吸附效率下降，有時還會引致自燃。此外，蒸汽濃度高使碳吸附塔的再生頻繁，也增加成本。目前，如果遇到的是“窗口濃度”范圍的低沸點有機物蒸汽與空氣的混合物，必須先稀釋此混合物，然后用吸附法回收有機物質。
US 4553983披露一種從空氣進料流中回收有機物蒸汽的方法，空氣中有機物蒸汽含量不大于20000ppm(體積)，即2%(體積)，其中使用一種半透膜，其滲透選擇性為有機物蒸汽優先至少50，滲透率為至少3×10-7厘米3(標準條件)·厘米/厘米2·秒2·厘米Hg2，同時在滲透物一側用部分真空，這樣使滲透物富含有機物蒸汽。類此，在D.L.Roberts等的文章“Recovery of Freon Gases with Silicone Rubber Membrane”(Ind.Eng.Chem.，Process Design Dev.，1986，25，pp 971-973)，披露了應用半透膜從空氣混合物中回收氟碳烴和氯氟碳烴。在US 4316364和US 4417451中，披露了一種致冷劑監控系統，其中應用了滲透選擇性是空氣優先于致冷劑的膜。
本發明提供從有機物蒸汽與空氣的混合物中回收有機物蒸汽的改進方法，具體是處理有機物蒸汽濃度在所謂“窗口濃度”范圍的混合物(亦即，該濃度對于用碳吸附法高效回收是太高，而對于用壓縮-冷凝法高效回收是太低的情況)。按本發明的改進方法，包括同時使用膜分離系統和常規式碳吸附系統以及常規式壓縮-冷凝系統，成為綜合式回收裝置。
按本發明的一個實施方案，應用兩級膜分離系統，在第一級的進料側得到的流出物其中的有機物蒸汽含量已充分降低，于是可以用常規碳吸附法繼續處理。然后把第一級得到的滲透物送到膜分離系統的第二級的進料一側，于是在第二級的滲透物得到進一步富含有機物蒸汽的物料流，然后將之用常規壓縮-冷凝法處理。將第二級的進料側流出物再循環至第一級的進料側。此方法特別適用于在制造各種泡沫塑料產品或類似情況中，回收發散到空氣中的氯氟烴、氫氯氟烴以及氫氟烴的蒸汽。在本發明的另一實施方案中，兩級膜分離系統的第一級的進料側流出物富含有機物蒸汽，將之送到壓縮-冷凝分離裝置，同時第二級的滲透物中已接近于除盡有機物蒸汽，因而可送去碳吸附法處理。此外，按本發明，還提供應用多個碳吸附床并且將來自由一個原地物料再生的吸附床的流出物送回去的再生-再循環步驟，用以進一步減少鹵代烴的發散量。
因此，本發明提供一種從有機物蒸汽與空氣的進料流中分離并回收有機物蒸汽的方法，該進料流中的有機物蒸汽含量處于“窗口濃度”范圍，亦即對于常規碳吸附法濃度太高，對于高效壓縮-冷凝回收濃度又太低的范圍，該方法包括以下步驟(a)提供一個從空氣中分離有機物蒸汽的半透膜裝置，該裝置有進料側和滲透物側，其中所述半透膜裝置的特征在于具有有機物蒸汽相對于空氣是優先通過，或空氣相對于有機物蒸氣優先通過的選擇性為至少是10，并且按滲透物氣體的滲透率為大于1×10-7厘米3(標準)·厘米·厘米-2·厘米Hg-1·秒-1;
(b)將有機物蒸汽含量為“窗口濃度”范圍的有機物蒸汽與空氣的進料流通過該半透膜裝置的進料側，使得該有機物蒸汽或者空氣，但不是兩者，優先通過該膜，形成一個少含有機物蒸汽的空氣流和一個富含有機物蒸汽的物料流，前者的特征為有機物蒸汽濃度低于所述“窗口濃度”范圍，后者的特征為有機物蒸汽濃度高于所述“窗口濃度”范圍;
(c)將步驟(b)所產生的少含有機物蒸汽的空氣流進行碳吸附，從而由其中分離并回收有機物蒸汽;
(d)將步驟(b)所產生的富含有機物蒸汽的物料流進行壓縮-冷凝，從而由其中分離并回收有機物蒸汽。
本發明的目的是提供一種從有機物蒸汽與空氣的混合物中回收低沸點有機溶劑蒸汽的高效而經濟的改進方法，該混合物中有機物蒸汽濃度對于用壓縮-冷凝方法高效地回收是太低，而對于用碳吸附法高效回收又是太高。本發有目的還包括提供一種從上述蒸汽-空氣混合物中回收低沸點有機溶劑蒸汽的高效方法，此方法采用一個半透膜分離工序，與此同時還采用一個常規式碳吸附系統和一個常規式壓縮-冷凝系統。本發明的目的還包括提供一種膜-碳吸附-壓縮冷凝蒸汽回收綜合系統，此系統可從氯氟烴與空氣的混合物中回收氯氟烴，特別是在工業中制造泡沫塑料、纖維、薄膜等時應用發泡劑的場合。由本發明的說明書、權利要求書及附圖
即可顯見地明了如何達到本發明的目的。
說明書附圖闡明按本發明的一個實施方案的回收有機物蒸汽的典型改進方法示意流程圖。
按本發明從有機物蒸汽-空氣混合物中回收有機物蒸汽的改進方法，該方法與已知的回收有機物蒸汽的方法有何不同，應用本發明的改進方法與先有技術比較有何優點，以及本發明在何等情況可提供這些優點，這些都可以通過參閱附圖得到圓滿解釋和了解。
附圖中的示意流程圖表示出本發明一個具體方案的基本組件和級段。圖中，將一個進料流(即處于“窗口濃度”范圍的鹵代烴-空氣混合物)經由管路12連續送入兩級半透膜裝置的第一段10。該氣體流進入第一級膜分離器10的進料側，但在送入之前先與經由管路16，來自第二膜分離器14的進料側的循環氣流連續混合。在分離器10中(在此實施方案的具體情況下)，利用鼓風機20經由管路18連續取出富含有機物蒸汽的滲透物，同時經由管路22從其進料側取出少含有機物蒸汽的物料流，并將之送至(在此實施方案的具體情況下)兩個相同的碳吸附裝置24之一，用以回收有機物蒸汽。然后將來自第一級膜分離器10的滲透物經由管路26送至第二級分離器14的進料側。通過分離器14，其滲透物中進一步富集有機物蒸汽，并且利用真空鼓風機或壓縮機30將滲透物經由管路28而取出，再經由管路32送至冷凝-分離器34。從膜分離器14的進料側流出的物料中，有機物蒸汽的濃度與原始進料的濃度基本上一樣，并如前述將之送回并與原始進料混合。
在如附圖的方案進行操作時，從冷凝-分離器34的底部連續取出液態的鹵代徑，同時在吸附器24內有鹵代烴被吸附。從吸附器24和冷凝-分離器34可以排放出除盡鹵代烴的空氣。由于碳吸附床的容量有一定限度，還要準備一個吸附裝置36以便能連續操作。一個床在吸附時，另一個床可以再生。圖中所示36的再生方式是將吸附器24排出的空氣流一部分通過加熱器38，然后經由管路40而送入吸附器36。于是將鹵代烴從正在再生的吸附器36中排出，將之送回至總流程中的適當部分，進一步分離和回收鹵代烴。如附圖所示，再循環的富含鹵代烴的再生氣體是經由管路42送至進料流中，然后一起進入第一膜分離裝置10。應說明的是，根據此循環管路中鹵代烴濃度的不同，可以將之送至總流程中其他適當地點，包括第一膜裝置10的滲透物側，或甚致在鹵代烴濃度夠高時，可以直接送至壓縮-冷凝裝置。還應說明的是，在此工藝流程中還可加入其他閥門、管道以及熱交換器等等(這些在圖中未示出)，按本技術領域所公知，進而完成按本發明的吸附裝置、再生以及再循環的切換操作。
還應說明，附圖所示的具體兩級方案最適于進料流濃度按所謂“窗口濃度”是相對較稀的情況，換言之，進料流濃度是足夠稀，以致用單級膜分離即可將有機物蒸汽濃度降低到適宜于以碳吸附法進一步除盡有機物蒸汽的程度。因此從原則上講，按本發明的方法適用于采用單級膜裝置、一系列或一個序列膜裝置并在最后的級包括再循環路線的情況。在每一方案中，其基本要點是利用該半透膜裝置，雖然它本身不能達到分離和回收有機物蒸汽的目的，但能夠同時產生一個富含有機物蒸汽和一個少含有機物蒸汽的物料流，而后者無需外加稀釋即可進一步用常規碳吸附法處理，而前者可由壓縮-冷凝法處理，借以回收該有機物。還應進一步說明，該附圖所示的具體方案所使用的半透膜是有機物蒸汽相對于空氣是優先選擇通過的那種。當使用空氣相對于有機物蒸汽是優先選擇通過的半透膜時，則碳吸附裝置24和壓縮-冷凝裝30和34應當對調位置。
按本發明的回收有機溶劑蒸汽的改進方法其優點甚多并且是顯著的。首先，本方法為濃度在“窗口濃度”范圍的進料流回收溶劑蒸汽提供了高效和技術便利的方法，而不需過度稀釋、過大的吸附塔、頻繁再生、以及使現有吸附塔的能力負荷達其極限，或迫使壓縮-冷凝設備在不現實和低效條件下操作，并包括可能使進一步的排放損失過大。由于不需進一步稀釋而可產生適于常規碳吸附的少含有機物蒸汽的物料流，給定吸附塔的總能力可以達到最佳值，并且由于蒸汽濃度高帶來的危險(過度放熱，局部熱點以及自燃)也大大減少。同時，由于產生富含有機物蒸汽的物料流，使得用于分離和回收有機溶劑的壓縮-冷凝步驟可以進一步最優化。
能體現本發明上述優點和益處的具體進料流一般是任何低沸點有機溶劑與空氣或類似載氣的混合物，其中有機物蒸汽的濃度是在“窗口濃度”范圍。對于本發明的目的，所述有機物蒸汽將包括但不限于，例如低沸點烴、鹵代烴、含氧烴等等。本發明被認為特別適用于在工業清洗過程和在許多塑料制造和制品制造過程中常用的鹵代烴的回收。更具體講，包括工業上常用的已知氯代的和(或)氟代的烴、氯氟烴以及氫氯氟烴。
一般，當該有機溶劑是較高沸點的液體，其回收比較簡單(即，冷卻使之冷凝而可高效回收)。否則，當該有機溶劑是較低沸點的液體，例如沸點低于約40℃并且在常溫有大部分溶劑是處于蒸汽狀態，用簡單的冷凝法已不夠用。目前，有兩種傳統的回收低沸點有機溶劑的方法，即通過壓縮-冷凝或者應用一種吸附劑。不利的是，對于多種有機物蒸汽與空氣的混合物而言，對于采用碳吸附法其有機物蒸汽濃度有一個上限;而對于采用壓縮-冷凝法進行高效回收又有一個濃度下限。在此情況下就出現“窗口濃度”范圍，亦即空氣或載氣中有機物蒸汽濃度對于常規的碳吸附法是太高，而對于用壓縮-冷凝法高效回收又是太低的濃度范圍。應當說明，所謂“窗口濃度”范圍的具體數值將因具體的有機物蒸汽和載氣以及所用操作條件而有所變化。因此，一般對本發明目的而言，“窗口濃度”范圍可以考慮為用常規手段不能高效地處理的濃度范圍來定義。
然而，可有另一方式定義，所述“窗口濃度”范圍可以從一種正面的角度來解釋，亦即考慮為能夠用本發明的改進方法處理而得到有利結果的濃度范圍。在很大程度上這些觀點是同義的，但后一定義趨向于擴大特定的定量濃度范圍。
因此，例如當溶劑-空氣混合物中溶劑蒸汽濃度足夠高時，例如約30%(體積)，可以用壓縮-冷凝法高效地回收，即將該溶劑-空氣混合物壓縮并冷卻，使溶劑蒸汽冷凝成為液態溶劑。然后可以分出液體溶劑，貯存并供應用。當溶劑-空氣混合物中溶劑的濃度低時，例如約6%(體積)或更低，可以用碳吸附法高效回收，即將溶劑-空氣混合物與活性炭接觸。一般這在吸附塔中進行，使溶劑優先吸附到碳上，使除盡溶劑的空氣排至大氣中。當吸附塔中的碳飽和了溶劑，將空氣-溶劑物料流引至另一吸附塔。然后可用多種方法回收吸附在碳上的溶劑，例如升高溫度或向塔中通入水蒸汽。
然而，當溶劑-空氣混合物中低沸點溶劑濃度是6%至30%(體積)之間，則用上述兩種回收方法效率不高，并且不經濟。本發明提供改進的溶劑回收方法，適用在溶劑-空氣混合物中的低沸點溶劑的濃度范圍對于用壓縮-冷凝法或碳吸附法回收都不現實和不經濟的情況。從原則上講，本發明提供處理上述“窗口濃度”范圍的溶劑-空氣混合物的方法，得到兩種溶劑-空氣混合物，一種的溶劑濃度足夠高而可以用壓縮-冷凝法高效地回收，另一種的溶劑濃度足夠低而可以用碳吸附法高效地回收。
應用于本發明的半透膜裝置一般可以是本領域已知的任何此類裝置，例如可包括但不限于薄層半透膜、繞成螺旋的膜、空心纖維半透膜等等。對于用于將有機物蒸汽-空氣混合物分離成為富含蒸汽組分和少含蒸汽組分的半透膜而言，對于有機物蒸汽和空氣(即氧和氮)的滲透速率應有不同。對于本發明目的，有機物蒸汽通過膜的滲透速率對空氣(通常按氮來測定)滲透速率之比應為至少10。優選此選擇性(或分離因數)應為100或甚致高達10000，并且有機物蒸汽的實際絕對滲透速率一般為至少1×10-7厘米3(標準條件)·厘米·厘米-2·厘米Hg-1·秒-1，或更大。一般，該膜是一種彈性聚合物膜，按本領域已知一般是天然橡膠、聚異戊二烯、聚丁烯、聚丁二烯、聚硅氧烷橡膠、氯丁橡膠等等。優選，對于氯氟烴和氫氟烴與空氣分離而言，在鹵代烴優先通過的情況，可使用二甲基聚硅氧烷橡膠制的膜。當空氣優先通過的情況，如本技術領域已知，可用的膜材料包括玻璃、陶瓷、聚合物塑料、膜和彈性體、天然產物如纖維素和橡膠，以及多孔性金屬或金屬膜，如不銹鋼、鈀、鉑和冷軋鋼。
來自膜分離裝置的進料側的少含有機物蒸汽的物料流可以用本技術領域已知的任何吸附塔技術來處理，以回收有機溶劑。優選采用碳吸附，但對于本發明目的而言，其他基于分子篩或吸附介質的常規吸附裝置也應視作為碳吸附法的等效方法。一般，此等系統包括多個單獨的吸附塔，按本領域一般已知方式，其中一個正在選擇吸附從膜裝置透過的排出物流中的有機物蒸汽時，另一個則正在汽提出有機溶劑并得到再生，以供下一次吸附蒸汽。
來自膜分離裝置的富含有機物蒸汽的滲透物流，可以用本領域已知的任何常規壓縮-冷凝方法處理。一般的方法包括壓縮，然后是冷凝和(或)熱交換，用以回收液體的冷凝物。所回收的液態有機溶劑以及由碳吸附法回收的溶劑可送至貯罐或再循環至使用此溶劑并產生該有機物蒸汽-空氣混合物的加工過程中。
有一個實例可產生有機物蒸汽-空氣混合物，其中有機溶劑濃度在約10-25%(體積)范圍，即前述的“窗口濃度”范圍，這就是連續纖維、紡粘聚乙烯織物片的生產，該產品例如可用于建造房屋。在這種閃蒸-擠出方法中，使用一種氯氟烴作為加工溶劑，具體就是一氟三氯甲烷(CFCl3，CFC-11，沸點23.8℃)。此溶劑特別適用，因為它可帶來某些加工優點，使成品有更優品質。然而，此溶劑相當昂貴，并且被認為是引致同溫層臭氧枯竭的。因此有兩方面因素促使人們(經濟和環境保護)要以經濟的方式盡量回收此溶劑。
在此方法中，將聚乙烯與一氟三氯甲烷在混合槽中充分混合并加熱，制成聚乙烯在CFC-11中的溶液。將此溶液閃蒸-擠出到置于一個小室中的運動中的連續帶上，使CFC-11迅速汽化。借助于熱和輥壓力使連續纖維聚乙烯墊層發生粘結，得到所要的紡粘片料。已汽化的CFC-11已與空氣混合而存在于該小室中，其濃度約為10-25%(體積)。由于在空氣-CFC-11混合物中CFC-11的濃度對于壓縮-冷凝法高效回收是太低，而對于用碳吸附法回收又太高，于是必須向混合物中加入空氣使CFC-11濃度降至7%(體積)以下才能用碳吸附法回收。由于加入了空氣，于是可以采用碳吸附法回收溶劑，但同時需對付這樣的問題(1)需處理更大體積的溶劑-空氣混合物;(2)若為了減輕(1)帶來的問題而少用空氣，由于吸附塔溫度上升(由于吸附熱)而使吸附效率下降，而在某些情況下溫度可上升到很高而引致塔內火災;(3)由于全部溶劑都是通過碳吸附來回收，由于吸附塔飽和了CFC-11而需要頻繁地切換吸附塔進行再生CFC-11，將CFC-11解吸，不可避免地要把一定量的CFC-11損失到大氣中。采用本發明的方法后，CFC-11幾乎可以完全回收后再利用，而損失到大氣中的CFC-11的量大為減少。
以下實例進一步闡明本發明的具體實施方案。除另指明者外，所有氣相組分的百分含量均為體積%。
實例1在工業上制造聚乙烯片料的工藝過程中實施本發明的改進方法。該工藝包括將聚乙烯料粒與一種氯氟烴(CFC-11)充分混合，在壓力下加熱并混合此混合物，然后將此聚乙烯在CFC-11中的溶液閃蒸-擠出到一個小室中的連續運動的帶上，小室中為常壓的空氣。在此條件下，沸點僅23.8℃的CFC-11迅速汽化而離開傳送帶上的聚乙烯片料。在51次操作中測定離開該小室的CFC-11-空氣混合物，平均為含CFC-11 17.9%(從10%至29%范圍)。在以前，將此CFC-11-空氣混合物與外加的空氣混合，使CFC-11濃度下降至百分之幾，于是CFC-11可以用碳吸附法回收。在實施本發明方法時，使CFC-11-空氣混合物與半透膜裝置接觸。所用的半透膜是二甲基硅氧烷的彈性聚合物，則將膜加入到繞成螺旋的膜的型件中。該裝置在操作時是保持滲透物一側的蒸汽壓低于進料側的蒸汽壓，這是供助于在滲透物側接上真空泵而達到的。在這51次操作中，向滲透裝置的進料平均含CFC-11 17.9%，分成為平均73.82% CFC-11的富含CFC-11的組分(實際范圍從50%至近于100%)，以及平均含6.8% CFC-11的少含CFC-11的組分(實際范圍3.3-12.0%)。73.8%表示富集倍數為4.1倍，于是可以用通常的壓縮-冷凝法從其中高效回收CFC-11。少含CFC-11的組分(平均6.8%)很容易用碳吸附塔處理。
實例2從連續接受紡粘、無規織造的聚乙烯織物的傳送帶所在的小室中連續取出一個CFC-11進料流，將之送入如附圖所示的膜-碳吸附-壓縮冷凝綜合系統中。進料流為1000標準立英尺/分鐘，平均含12% CFC-11。在將之送入使用硅聚合物半透膜的繞成螺旋的膜裝置的第一級之前，與來自膜裝置第二級進料側的流量71.3標準立方英尺/分的含CFC-11 12%的再循環物料流合并。用真空鼓風機從膜裝置第一級抽出含60% CFC-11的滲透物流，將之送入膜裝置第二級，流量為169.1標準立方英尺/分。繞成螺旋的硅聚合物膜裝置第二級與第二臺真空鼓風機聯用，抽出含CFC-11 95%的滲透物流，流量97.8標準立方英尺/分，而前面已述的含CFC-11 12%的進流側流出物(流量71.3標準立方英尺/分)再循環至第一級的入料端。從第二級抽出的滲透物流送入常規式壓縮-冷凝工序，回收CFC-11。第一級進料側含3% CFC-11的流出物流(流量902.2標準立方英尺/分)則送至常規式碳吸附裝置，回收CFC-11。
經過以比較具體的實例對本發明加以說明和例證之后，應可明了，本發明的權利要求書并非限于此，而是相當于權利要求的文字內容及其等效內容。
權利要求
1.一種從含有機物蒸汽和空氣的進料流中分離并回收有機物蒸汽的方法，該進料流中的有機物蒸汽含量是處于“窗口濃度”范圍，亦即對于常規式碳吸附法是濃度太高，而對于用壓縮-冷凝法高效回收是濃度太低，所述方法的步驟為(a)提供一個從空氣中分離有機物蒸汽的半透膜裝置，該裝置有進料側和滲透物側，其中所述半透膜裝置的特征在于具有有機物蒸汽相對于空氣是優先通過，或空氣相對于有機物蒸氣優先通過的選擇性為至少是10，并且按滲透物氣體的滲透率為大于1×10-7厘米3(標準)·厘米·厘米-2·厘米Hg-1·秒-1；(b)將有機物蒸汽含量為“窗口濃度”范圍即約6%至約30%(體積)的有機物蒸汽與空氣的進料流通過該半透膜裝置的進料側，使得該有機物蒸汽或者空氣，但不是兩者，優先通過該膜，形成一個少含有機物蒸汽的空氣流和一個富含有機物蒸汽的物料流，前者的特征在于有機物蒸汽濃度低于所述“窗口濃度”范圍，后者的特征在于有機物蒸汽濃度高于所述“窗口濃度”范圍；(c)將步驟(b)所產生的少含有機物蒸汽的空氣流進行碳吸附，從而由其中分離并回收有機物蒸汽；(d)將步驟(b)所產生的富含有機物蒸汽的物料流進行壓縮-冷凝，從而由其中分離并回收有機物蒸汽。
2.按權利要求1的方法，其中所述半透膜裝置包括分開的第一級和第二級半透膜裝置，其中每一級有進料側和滲透物側，每一級的滲透物側分別提供真空條件，并且其中所述有機物蒸汽與空氣進料流送入第一級半透膜裝置的進料側，從第一級半透膜裝置進料側出來的物料流送去碳吸附或壓縮-冷凝裝置，從第一級半透膜裝置出來的滲透物送入第二級半透膜裝置的進料側，從第二級半透膜裝置的進料側出來的有機物蒸汽與空氣物料流則再循環送入進入第一級半透膜裝置進料側的所述進料流之中，從第二級半透膜裝置出來的滲透物流則送至壓縮-冷凝或碳吸附裝置。
3.按權利要求1的方法，其中所述半透膜裝置許可有機物蒸汽相對于空氣優先選擇通過，并且從半透膜裝置進料側出來的少含有機物蒸汽的空氣流的特征在于其有機物蒸汽濃度是低于所述“窗口濃度”范圍，并將之送去碳吸附;來自半透膜裝置的富含有機物蒸汽的滲透物流的特征在于其有機物蒸汽濃度是高于所述“窗口濃度”范圍，并將之送去壓縮-冷凝。
4.按權利要求1的方法，其中所述半透膜裝置許可空氣相對于有機物蒸汽優先選擇通過，并且從半透膜裝置進料側出來的富含有機物蒸汽的物料流的特征在于其有機物蒸汽濃度是高于所述“窗口濃度”范圍，并將之送去壓縮-冷凝;來自半透膜裝置的少含有機物蒸汽的滲透物流的特征在于其有機物蒸汽濃度是低于所述“窗口濃度”范圍，并將之送去碳吸附。
5.按權利要求2的方法，其中所述半透膜裝置許可有機物蒸汽相對于空氣優先選擇通過，并且從第一半透膜裝置進料側出來的少含有機物蒸汽的空氣流的特征在于其有機物蒸汽濃度是低于所述“窗口濃度”范圍，并將之送去碳吸附;來自第二半透膜裝置的富含有機物蒸汽的滲透物流的特征在于其有機物蒸汽濃度是高于所述“窗口濃度”范圍，并將之送去壓縮-冷凝。
6.按權利要求2的方法，其中所述半透膜裝置許可空氣相對于有機物蒸汽優先選擇通過，并且從第一半透膜裝置進料側出來的富含有機物蒸汽的物料流的特征在于其有機物蒸汽濃度是高于所述“窗口濃度”范圍，并將之送去壓縮-冷凝;來自第二半透膜裝置的少含有機物蒸汽的滲透物流的特征在于其有機物蒸汽濃度是低于所述“窗口濃度”范圍，并將之送去碳吸附。
7.按權利要求1的方法，其中所述有機物蒸汽和空氣進料流包含一種鹵代烴。
8.按權利要求2的方法，其中所述有機物蒸汽和空氣進料流包含一種鹵代烴。
9.按權利要求5的方法，其中所述有機物蒸汽和空氣進料流包含一種鹵代烴。
10.按權利要求1的方法，其中所述將少含有機物蒸汽的空氣流送去碳吸附的步驟是應用至少兩套碳吸附裝置，其中當一套裝置被用于吸附有機物蒸汽時，至少另一套裝置是處于再生階段，再生步驟包括(a)將至少一部分從吸附有機物蒸汽的碳吸附裝置流出的物料通過所述處于再生階段的另一吸附裝置，該裝置采用足夠高的溫度而從該碳吸附裝中除掉被吸附的有機物蒸汽;(b)將從再生過程中的另一碳吸附裝置的流出物再循環至所述半透膜裝置的進料側或滲透物側，進一步分離并回收有機物蒸汽。
11.按權利要求2的方法，其中所述將少含有機物蒸汽的空氣流送去碳吸附的步驟是應用至少兩套碳吸附裝置，其中當一套裝置被用于吸附有機物蒸汽時，至少另一套裝置是處于再生階段，再生步驟包括(a)將至少一部分從吸附有機物蒸汽的碳吸附裝置流出的物料通過所述處于再生階段的另一吸附裝置，該裝置采用足夠高的溫度而從該碳吸附裝中除掉被吸附的有機物蒸汽;(b)將從再生過程中的另一碳吸附裝置的流出物再循環至所述半透膜裝置的進料側或滲透物側，進一步分離并回收有機物蒸汽。
全文摘要
一種從有機物如氯氟烴蒸汽與空氣的進料流中分離并回收有機物蒸汽的方法，其中的有機物蒸汽在“窗口濃度”范圍，即對于常規碳吸附法是濃度太高，而對于壓縮-冷凝法高效回收是濃度太低。將該有機物蒸汽和空氣進料流通過半透膜裝置的進料側，于是從該膜裝置出來的少含有機物蒸汽的物料流可以用碳吸附法處理，從膜裝置出來的富含有機物蒸汽的物料流可以用常規壓縮-冷凝法處理。
文檔編號B01DGK1068752SQ91104898
公開日1993年2月10日 申請日期1991年7月13日 優先權日1991年6月28日
發明者李功興 申請人:納幕爾杜邦公司