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工业制取二氟一氯甲烷(HCFC-22)的同时会产生副产物三氟甲烷(HFC-23),其温室效应潜值是二氧化碳的1.17万倍,是《京都议定书》中重要的减排目标之一,直接排放会对生态环境造成破坏,一般需要进行集中焚烧。本文基于某公司F22车间尾气分离回收项目,利用气体膜分离技术对HCFC-22/HFC-23混合气体系进行了分离,回收HCFC-22后,HFC-23集中焚烧。首先,分别使用实验室自制硅橡胶膜、商业化聚酰亚胺(PI)膜及商业化聚砜(PSF)膜对HCFC-22/HFC-23混合气体系进行了分离实验,考察膜的分离稳定性以及进料组成、压力及切割率对分离效果的影响。结果表明,硅橡胶膜相比之下更适合对该体系进行分离,对尾气中HCFC-22和HFC-23的平均分离系数可达2.34,渗余气浓度和流量会随着进料气中HFC-23含量的升高而升高,增大进料压力和切割率可以提高渗余气浓度和HCFC-22回收率,但分离系数会因浓差极化程度的增加而有所下降。其次,研究了混合气中HCFC-22和HFC-23在膜中的渗透机理,考察了不同进料压力、切割率下HCFC-22和HFC-23在膜中渗透速率的变化。研究发现,压力是影响组分渗透速率的主要因素,尾气中HCFC-22及HFC-23在硅橡胶膜中的渗透速率在溶胀现象及浓差极化作用下随进料分压的增加而增大并逐渐趋于平稳。最后,在HYSYS系统中建立了针对于HCFC-22/HFC-23混合尾气的膜分离过程模拟方法,修正了进料压力对渗透速率的影响,利用HYSYS系统对膜分离流程进行了设计并考察了原料气组成、流量及压力的波动对分离过程的影响。模拟结果显示,二级三段式膜分离流程可以较好地完成分离任务,进料组成、流量、压力在小范围波动时,尾气中HFC-23浓度稳定在97%左右,变化趋势与实验结论相符。本文根据实验和模拟结果提出的膜分离方案可有效对HCFC-22/HFC-23混合尾气进行分离,为工业化生产提供了依据,也为类似混合气的膜法分离研究提供了的可以借鉴的方法。