粘胶纤维废气中CS2、H2S的处理方法探讨

粘胶纤维生产废气中CS 2、H 2S 的产生及治理技术探讨

摘要：介绍了粘胶纤维生产中CS 2、H 2S 的产生，分析了粘胶纤维生产废气中CS 2、H 2S 的治理技术特点及其适用性，提出适合于粘胶纤维生产过程中不同废气排放源及不同浓度的CS 2、H 2S 应采用的废气治理技术，同时强调实施清洁生产工艺技术的重要性。

关键词：粘胶纤维、废气治理、二硫化碳、硫化氢

粘胶纤维是一种能与天然纤维和合成纤维相媲美的性能优异的再生纤维。目前，粘胶纤维的生产普遍采用碱性磺化制胶和酸性凝固成型工艺，其生产过程中产生的CS 2、H 2S 等有有害气体，对人体伤害极大，需严格控制生产环境中的CS 2、H 2S 气体含量，现大多未经处理，直接由高烟囱排放。CS 2、H 2S 的大量排空，不仅浪费了CS 2，且对周围几十平方公里的环境造成污染。特别是在逆温气象条件下，落地浓度很高，有明显的恶臭气味，会对工人和居民的身体健康造成严重危害。因此，对于CS 2、H 2S 的治理和回收具有重大的经济效益和社会效益。

1 粘胶纤维生产废气中CS 2、H 2S 的产生

粘胶纤维生产存在的废气污染问题，主要是在粘胶纤维生产过程中使用CS 2

作为溶剂，在制胶过程中，部分CS 2同NaOH 发生副反应生成三硫代碳酸钠（Na 2CS 3）；粘胶在纺丝凝固中形成丝条时，三硫代碳酸钠同硫酸发生反应，从而产生H 2S 气体，其它与纤维结合的CS 2在纤维再生时，又重新释放出来。 CS 2在粘胶纤维生产工艺过程中进行如下化学反应：

主反应： C 6H 9O 4-ONa + CS 2 → C 6H 9O 4 + OCS 2Na 副反应： CS 2+ NaOH → Na 2 CS 3 + Na 2CO 3 + H 2O C 6 H 9O 4-O CS 2Na + NaOH → C 6H 10O 5 + Na 2COS 2 + NaHS CS 2+NaOH →Na 2CO 3+ NaHS+H 2O

CS 2+NaOH →Na 2CO 3 + Na 2CS+ Na 2S + H 2O CS 2+Na 2S → Na 2CS 3 CS 2+H 2O →COS+H 2S COS+H 2O →CO 2+ H 2S COS+NaOH →Na 2CO 2S+H 20

CS

2加入量的65～70％参与生成纤维素黄酸酯的反应，约有25～30％的CS

2

，

消耗于副反应中，约有3～5％的CS

2

以游离态形式存在于粘胶中，未参与任何反应。

粘胶遇酸后，迅速进行中和反应，析出纤维素、释放H

2S和CS

2

，其反应式如

下：

C 6H

9

O

4

-ONa + H

2

SO

4

→C

6

H

l0

O

5

+ NaHSO

4

+ CS

2

Na

2CS

3

+ H

2

SO

4

→Na

2

SO

4

+ H

2

S + CS

2

Na

2S+ H

2

SO

4

→ Na

2

SO

4

+ H

2

S

Na

2COS

2

+ H

2

SO

4

→ Na

2

SO

4

+H

2

O + CS

2

NaHS+ H

2SO

4

→Na

2

SO

4

+ H

2

S

Na

2CO

2

S+ H

2

SO

4

→Na

2

SO

4

+ H

2

S +CO

2

在粘胶纤维生产过程中，原液、纺丝、酸站、后处理等生产工序均有H

2

S、

CS

2排出，主要废气排放源中CS

2

、H

2

S的质量浓度见表1。

表1 粘胶纤维废气排放源CS

2

、H

2

S的质量浓度

排放源CS2(mg/Nm3)H2S (mg/Nm3)

粘胶短纤维

粘胶长丝

二浴槽排气

冷凝回收尾气

切断机排气

纺丝机内

酸浴地槽

磺化排空废气

酸浴脱气

纺丝机内

18500－21500

2100－2900

2660－2940

1320－1680

2350－2830

10180－11820

52300－64100

216－304

15－20

微量

172－228

112－148

132－170

微量

8900－10500

28－32

2 粘胶纤维生产废气中CS2、H2S的治理技术

目前国内外粘胶纤维废气治理方法分为分别治理法和综合治理法。

粘胶纤维生产废气中待净化组分(CS2、H2S )的物化特性相差较大，因此难以

在同一条件下用同一吸收剂将两种气体以较经济的形式回收。现在化纤行业中分别治理法应用较为普遍，即根据CS2、H2S 不同的物化特性及各自已有的成熟工艺分别予以脱除。

2.1 分别治理法