[doc] 粘胶纤维废气处理工艺改进.docx

粘胶纤维废气处理工艺改进2011年第2期 2011,no.2 , 人造纤维 artificialfibre 总第222期 sum222 粘胶纤维废气处理工艺改进 张建民于文彬 唐山三友集团兴达化纤有限公司河北唐山063305 【摘要】对粘胶纤维工业废气的碱洗+活性炭吸附处理工艺做技术改进,停用洗涤塔系 统,优化了废气处理工艺流程,大大降低了水,电和碱的消耗,节能降耗明显. 关键词废气处理hs洗涤塔碱洗塔工艺改进节能降耗 目前,粘胶纤维工业废气处理主要工艺有 碱洗硫化氢+二硫化碳活性炭吸附法和燃烧法 两种,前者占主导地位,该处理工艺在国外已 运行多年,国内运行时间近八年.现在国内已 在运行的有九江赛得利公司,山东雅美公司及 我公司等十余套装置.该装置已在我公司稳定 运行两年多时间,其工艺技术先进,运行可 靠,dcs控制自动化程度高. 废气 cs2 1工艺改进前废气处理状况 我公司的碱洗硫化氢+二硫化碳活性炭吸 附系统主要处理生产车间的纺丝机内排风和黄 .化,脱气,精炼一水洗等排风,处理能力2 40000nm./h.碱洗硫化氢+二硫化碳活性炭 吸附工艺流程见图1. 氮气蒸汽 图1碱洗硫化氢+二硫化碳活性炭吸附工艺流程 空 放 作者简介:张建民(1982一),男,助理工程师,从事粘胶纤维生产废气处理. 【26】 第4l卷第2期 vo1.41,no.2 人造纤维 artifieialfibre 2011年4月版 april,2011 废气首先进入三级碱洗系统,对废气中 h,s去除效率在95%以上,反应生成16% 18%的nahs溶液,制成nahs片后外售.三 级碱洗排放的尾气中hs含量较高,浓度波 动大,在40200ppm,平均在140ppm左右, 还需经洗涤塔再次用碱液洗涤,降低hs浓 度,否则将影响活性炭的吸附效率.经洗涤塔 处理后的尾气hs含量小于20ppm,由风机打 人吸收槽进行cs的活性炭吸附回收处理.洗 涤塔洗涤反应后的含少量na:s,naoh废液溢 流排放至地沟汇集,经泵打入污水处理厂. 三级碱洗工艺流程如图2所示,hs去除 效果如表1所示. na0hnaohnaoh , 废气一洗川二三嚣洗:-t.i注cs2口j收处理废l#塔2#塔3#塔沉凉冶去1日j收处 , nahs 图2三级碱洗流程 表1系统改造前废气h:s处理监测情况 碱洗进气碱洗排气三级碱洗后洗涤塔洗后进吸收槽 abhs浓度hs浓度hs去除率h:s去除率hs浓度 (ppm)(ppm)(%)(%)(ppm) 0.68.740oo20095.o99.7l2.5 1.o9.1350016095.499.4-20 o.79.33500l8094,999.325 1.58.9360o18o95.099.420 0.79.44o002o095.099.6l8 0.89.635008097.799.7l0 1.29.6350016095.499.420 0.99.2375018095.299.6l5 0.58.24l004099.099.7l2 0.49.037506o98.499.710 0.69.5350o8097.799.615 1,58.540oo10o97.586.014 注:气体浓度检测仪器:gastecno.4l,madeinjapan.下表同. a,b表示碱液成份,转换公式为:a<b时,na2s浓度=afx26,naris浓度=(ba)f18.667, f为系数1.003.下表同. 2工艺改进措施及效果 2.1改进碱洗方式.强化碱洗 改进前,碱洗硫化氢运行方式是将碱液送 人碱洗塔填料层上方的环形布液管,碱液呈细 【27】 流状均匀淋向填料层,主要反应区在填料球表 面.改进措施,是在环形布液管加装喷头 (g1/2”,316l不锈钢,60只/塔),使碱液雾 化成微小液滴在填料层上方形成空间反应区, 再滴落至填料层反应,增大了碱液与废气接触 2011年第2期 2011.2 人造纤维 artifieialfibre 总第222期 suin222 反应面积,使反应更充分,强化碱洗系统对 h:s的去除效率.经测试,在运行最不利情况 下,即碱洗1#塔反应完成出料时,碱洗3#塔 排气h:s平均浓度为2.3ppm,h:s的去除率 达99%以上,达到废气进吸收槽的工艺要求. 测试数据见表2. 表2工艺改进后三级碱洗h:s去除效果 碱洗进气碱洗(3)碱洗h:s abh2s浓度排气h:s浓度去除率 (ppm)(ppm)(%) o.39.73350010o.0o 0.39.53750599.87 0.38.735oo299.94 0.49.334500l0o.00 0.49.532oo010o.00 0.3lo.7350o599.86 o.39.444ool099.77 o.38.23375399.9l. 0.39.025000l0o.0o 0.39.43570o10o.00 0.39.3350oo10o.00 平均31502.399.94 注:a=o.3即认为反应完成,达到出料要求. 2.2停用洗涤塔.节约运行费用 三级碱洗塔采取强化碱洗措施后,经过碱 洗的废气中hs含量很低,甚至不含h:s,已 达到去除要求,不需要再经过洗涤塔处理,因 此可停用洗涤塔.停用洗涤塔后,每条处理线 每小时可节约软化水10m,节约碱50kg,减 少泵运行功率130kw,同时减少了备品备件 消耗和减少日常维修工作量,大大降低运行成 本.理论计算停用洗涤塔后碱洗h:s每小时 增加耗碱约10kg,但此部分耗碱最终转化为 nahs成品外售,基本收回了此部分耗碱费 用,总的实际运行成本明显降低.改进前,洗 涤塔运行参数如表3所示. 【28】 表3洗涤塔运行参数 碱液流量碱液浓度额定功率项目 (m/h)(g/l)(kw) 新鲜碱5.ol5.013 上碱系统70154.ol18.52 下碱系统1501o3.00.5452 我公司于2010年4月停用洗涤塔后,系 统稳定运行至今,h:s去除效果很好.假设 (未出现过),三级碱洗系统仍达不到对h:s 气体去除的工艺要求时,即使再增加一级碱 洗,即四级碱洗,投资及运行成本仍较采用洗 涤塔低的多.表4为采用增加一级碱洗(即 四级碱洗)和采用洗涤塔设备投资费用对比, 可见,采用洗涤塔运行及投资费用远高于增加 一 级碱洗费用.(下转7页) 第4l卷第2期 vo1.41,no.2 人造纤维 artificialfibre 2011年4月版 april,2011 图23纤维代表的是变化型高湿模量纤维, 具有高强高湿模量属性;图31,图32, 图33纤维的干湿强较普通粘胶纤维高,伸 时纤维柔软性,光泽,染色性也不及腰圆与圆 形截面的纤维;图34,图35纤维强力高 于普通粘胶纤维,湿干强比值与普通粘胶纤维 度低,但与高湿模量要求尚有一定的差距,同相当,湿模量略有提高. 表3各截面形态纤维的物理机械性能指标 纤维截面干强湿强干伸湿伸湿模量 形态图(cn/dtex)(cn/dtex)(%)(%)(cn/dtex) 图212.311.2218.927.30.18 图223.372.0113.114.80.54 图233.651.9812.814.30.57 图313.1l1.5716.22o.60.33 图323.231.62l6.819.40.40 图333.281.6412.918.70.35 图342.681.4318.227.50.21 图352.721.3917.928.30.23 5结束语 变化形高湿模量粘胶纤维是采用高粘度, 高酯化度,高盐值并加入变性剂的纺丝胶和高 锌,低酸纺丝凝固浴及低纺速,高牵伸等基本 工艺生产的.粘胶变性剂在纤维的成形中起着 决定性的作用,应合理选择变性剂的种类与用 量.变性剂只有与高锌凝固浴共同作用,并通 过高牵伸,才能改变纤维的超分子结构和形态 结构.粘胶细流的凝固速度与牵伸的控制是变 (上接28页) 化型高湿模量粘胶纤维的核心技术,两者的合 理匹配是高湿模量粘胶纤维成功纺制的关键. 高湿模量粘胶纤维对工艺要求是极其严格苛刻 的,工艺设计不合理或任何一个环节控制不当 都会造成纤维的机械性能和形态结构缺陷,无 法生产出真正意义上的高湿模量粘胶纤维. 值的注意的是,生产普通粘胶纤维的纺丝 和牵伸设备如果不能满足高湿模量粘胶纤维再 生成形与牵伸工艺的要求,是生产不出高湿模 量粘胶纤维的. 表4洗涤塔及附属设备和增加一级碱洗投资费用对比 洗涤塔系统增加一级碱洗 洗涤塔上碱泵下碱泵新鲜碱泵湍流塔循环泵 数量(台)2333l2 单价(万元)402.51.752.360.47045.8 费用合计(万元)818.5382.03