1. 研究目的与意义
粘胶纤维作为天然可再生纤维素纤维是我国纺织行业的重要基础原料。粘胶纤维在生产过程中产生大量废气, 主要含有空气、水蒸气及硫化氢、二硫化碳等,对人体和环境造成严重的影响,这成为制约粘胶纤维进一步发展的重要因素。因此,开发废气处理技术,以期以较低的设备投资,较少的原辅材料投入和运行成本,清除废气中的有害物质,使之变成可以重复利用的原料,实现清洁生产和循环经济,对我国粘胶纤维的发展具有重要的意义。本研究采用溶剂吸收法回收废气中CS2。对于吸收过程,溶剂的筛选是吸收工艺的关键所在,将直接影响到吸收装置的效率、操作稳定性、操作费用及设备投资。因此对于吸收剂的筛选研究亦具有重要的意义。
2. 国内外研究现状分析
一、粘胶纤维生产中废气的产生
目前,粘胶纤维的生产普遍采用的是碱性磺化制胶和酸性凝固成形工艺,因此,在粘胶纤维的生产过程中有大量的废气产生。据估算,每生产1t粘胶纤维,大约有150 m3气体被释放出来,其中每m3气体约含有1kg左右的硫化物,主要是硫化氢、二硫化碳、还有少量的二氧化硫、甲硫醇、糠硫醇等。
硫化氢气体主要来源于粘胶细流凝固成形和塑化拉伸工艺,由磺化副产物被中和而分解所得,其主要反应式如下:
3. 研究的基本内容与计划
粘胶纤维在生产过程中产生大量废气,主要含有空气、水蒸气及硫化氢、二硫化碳等。本研究采用物理吸收法回收废气中的低浓度CS2。对于吸收过程,溶剂的筛选是吸收工艺的关键所在,将直接影响到吸收装置的效率、操作稳定性、操作费用及设备投资。筛选的溶剂应具有溶解性好、选择性高、饱和蒸汽压低、稳定性好、沸点高、粘度小、无毒无害、无腐蚀性、无易燃易爆性、价廉易得等特点。其中溶解性好、选择性好和饱和蒸汽压低(难挥发)是低浓度CS2吸收溶剂筛选时应考虑的主要问题。根据上述溶剂选择依据筛选合适的吸收剂作为粘胶纤维尾气CS2的吸收、解吸的溶剂,便于二硫化碳回收工艺的研究。
4. 研究创新点
1)筛选综合性能高(高溶解性、高选择性、低挥发性等)的吸收溶剂,显著提高吸收装置的效率、降低操作费用及设备投资。
2)相关物性数据和热力学数据的估算和测量,为CS2吸收工艺的工业化应用提供基础数据。
