粘胶纤维生产过程中废气的净化技术

粘胶纤维生产过程中废气的净化技术课程设计

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前言

粘胶纤维具有优良的物理机械性能和服用性能，其基本原料来源于植物的纤维素，具有巨大的再生性和贮备量，同时粘胶纤维与天然纤维一样可以进行生物降解。因此倍受人们的青睐，但由于生产的“三废”排放严重污染环境，成为20年来生产处于停滞不前的主要原因，许多发达国家日益严格的环保要求，使相当的企业转产，停产或转移到发展中国家，我国粘胶生产六十年代迅速发展，至今已有40多个厂家，但生产规模小，生产工艺落后，目前均使用CS2作为浆泊纤维的溶剂，在碱性介质中与纤维素生成纤维素磺酸脂原液，而后在以硫酸和硫酸盐为主体的凝固液中凝固生成人造纤维每吨产品耗二硫化碳150～200kg，由于原料和产品都是纤维素，仅是结构形态不同，因此加入的CS2都以三废的形式排放，严重污染了环境，废气的排放量大、浓度小、治理难变大，目前生产废气大都采用稀释高空排放的方法，达不到治理回收的目的。但几十年来，我国粘胶行业对废气治理进行了不断试验和探索，也取得了一定成绩，为保护环境，实现粘胶行业可持续发展，有必要对我国粘胶生产废气治理的进程进行回顾和总结。

本文针对粘胶纤维生产废气的综合治理问题，对全吸收法进行了深入研究。在改良旧溶剂和操作条件，开发新方法和新工艺的基础上，设计了一套能在一个设备中同时处理H2S、CS2两种废气成分，且可望经济、高效、稳定运行的处理流程。

本文研究的全吸收法是根据H2S、CS2不同的物化特性，进行了分析，并通过用两种不同的吸收剂分别加以处理，以达到回收有用物质，减少生产成本的目

的。

对于CS2，选择了一种高效的物理吸收剂—TCZ试剂。该试剂无毒无害，不易挥发，粘度小，价廉易得，且富液易于再生，实现了CS2的回用。该试剂对低浓度CS2废气可达95%以上的吸收率，在不气提和简单加热条件下可实现80%以上的解吸再生率。

目录

前言............................................................................................................... I 目录............................................................................................................. I II 1课题研究背景. (1)

1.1国外粘胶纤维生产废气的处理现状 (1)

1.1.1分别处理法 (1)

1.1.2综合处理法 (5)

2粘胶纤维生产工艺 (6)

2.1粘胶的制备简述 (6)

2.2粘胶纤维生产的基本过程 (6)

2.3制胶工序 (7)

2.3.1粘胶的制备的工艺流程 (7)

2.3.2粘胶的制备过程 (7)

2.4纺丝工序 (8)

2.4.1粘胶纤维的成形（纺丝）及其影响因素 (9)

2.4.2丝条的拉伸 (11)

2.3.3纤维的后处理 (11)

3粘胶纤维生产中的废气净化 (15)

3.1CS2气体的净化概述 (15)

3.2筛板塔流程吸收 (15)

3.2.1吸收流程及方法 (15)

3.2.2影响废气吸收的因素 (16)

3.2.3综合条件 (18)

3.2.4筛板塔流程吸收 (18)

4粘胶纤维产生废气的净化方法 (19)

4.1CS2气体的净化方法 (19)

4.1.1冷凝法 (19)

4.1.2吸附法 (19)

4.1.3完全氧化法 (20)

4.1.4光分解法 (20)

4.2全吸收法工艺流程设计 (21)

5结语 (22)

参考文献 (23)

致 (24)

1课题研究背景

粘胶纤维是一种以天然纤维素为基本原料、性能优越、用途广泛的化学纤维。随着人们对以天然纤维素为原料的织物的需求与日俱增，粘胶纤维工业发展迅速。但在粘胶纤维生产过程中产生了大量含H2S、CS2的废气。此废气对人体有强烈的刺激性和毒性，而且易燃、易爆。随着粘胶纤维工业的迅猛发展和环保要求的日益严格，近年来，国外对粘胶纤维生产废气治理的研究日趋活跃，在以往研究的基础上又取得了一些新的进展。

1.1国外粘胶纤维生产废气的处理现状

粘胶纤维是以天然纤维素（浆粕）为基本原料，经纤维素磺酸酯溶液纺制而成的再生纤维素纤维。

粘胶纤维是一类历史悠久、技术成熟、产量较大，品种繁多，用途广泛的化学纤维。根据纤维的结构和性能不同，粘胶纤维分成普通纤维、高湿模量类纤维、强力纤维、特殊纤维等不同品种。粘胶纤维仅迟于纤维素硝酸酯纤维，是最古老的化学纤维品种之一。在1891年，克罗斯、贝文和比德尔等首先制成纤维素磺酸酯钠溶液，由于这种溶液的粘度很大，因而命名“粘胶”。粘胶遇到酸后，纤维素又重新析出。根据这个原理，在1893年发展成为一种制备化学纤维的方法，这种纤维叫做“粘胶纤维”到1905年，米勒尔等发明了一种稀硫酸盐组成的凝固浴，实现了粘胶纤维的工业化生产。根据废气特点常将净化方法分为分别处理法和综合处理法。

1.1.1分别处理法

目前，分别处理法(即根据H2S、CS2不同的物化特性及各自己有的成熟处理工艺分别加以脱除)在化纤行业应用较普遍。

脱除H2S

(l)湿法

湿法处理能力大，工艺简单成熟，操作弹性大，可连续运行，适于处理气量大、净化要求不高的各种浓度气体，为化纤行业所广泛采用。

表1-1介绍并比较了几种应用较广泛的湿式脱硫法。

表1-1几种湿式脱硫法的比较