如何提高粘膠纖維生產中二硫化碳的回收

高晶+李鳳武+常安全

摘 要：二硫化碳是粘膠纖維生產中必要的原材料之一，生產過程中大部分以二硫化碳的形式釋放出來。為了避免直接造成環(huán)境的污染和原料浪費，在生產中要對二硫化碳進行回收。本文介紹了現(xiàn)的回收方法，并詳解了冷凝法在生產中的應用，以及在使用冷凝法中如何提高回收量的幾種方法。

關鍵詞：二硫化碳 回收方法 影響因素 有效途徑

中圖分類號：TQ341.1 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）05（a）-0132-01

1 二硫化碳的性質及對人體的危害

1.1 二硫化碳的性質

二硫化碳是無色或略帶黃色的液體，粗制的二硫化碳氣體帶有蘿卜臭味，是良好的有機溶劑，能溶解脂肪、樹脂、橡膠等，溶于燒堿中，基本上不溶于水。凝固點為-112.8℃，比重1.262（20℃），氣態(tài)比重（以空氣為1）2.670，沸點46.3℃（760mmHg），揮發(fā)度1.8（以乙醚為1），閃點-35.5℃，它的蒸汽與空氣混合物的爆炸極限為0.8%～52.8%（體積百分比），即25～1670g/m3（20℃，一個標準大氣壓），自燃點112℃。不論是氣態(tài)或是液態(tài)的二硫化碳都極易燃燒。因此二硫化碳不宜長途運輸，并要可防陽光直接照射、震蕩和碰撞等。

1.2 二硫化碳對人體的危害

二硫化碳屬于毒性較強的物質，它侵害人體神經系統(tǒng)及視覺器官等。在長期接觸低濃度這種有害氣體的環(huán)境中，易造成慢性中毒，在接觸高濃度時造成急性中毒，甚至死亡。其濃度及癥狀的影響見表1。

中毒患者的臨床表現(xiàn)主要為：多數出現(xiàn)視力、視野和眼底癥狀，另有疲勞、頭暈、失眠和記憶衰退等神經衰弱癥、末梢神經炎等。目前我國衛(wèi)生標準規(guī)定二硫化碳的車間允許濃度不大于10ppm，可確保不致產生危害。只是應避免過分長期的接觸和局部高濃度的接觸。

2 二硫化碳回收的方法

2.1 冷凝法回收二硫化碳

冷凝法回收二硫化碳是一種經濟而方便的方法。主要是用冷凍水或致冷劑來冷凝水蒸氣和空氣混合氣體中的二硫化碳。適用于處理二硫化碳含量在2500～3000 g/m3的混合氣體?；旌蠚怏w中二硫化碳濃度越高，不凝性氣體越少，冷卻溫度越低，則回收效果越好。通?；厥章蕿?0%左右。

2.2 活性炭吸附法回收二硫化碳

活性炭表面充滿微孔，有大的比表面，能通過物理作用吸附二硫化碳。吸附二硫化碳后的活性炭，可用蒸汽直接加熱，或用其他方式（如用氮氣）加熱，將二硫化碳解吸而回收。這種方法適用于處理二硫化碳濃度在3 g/m3以上的混合氣體。用活性炭吸附二硫化碳，分為靜態(tài)吸附法即固定床法和動態(tài)吸附法即沸騰床法兩種。固定床吸附法的設備簡單，工藝易控制，比較常用。為提高吸附效率，通常用幾個吸附器并聯(lián)。

2.3 液體吸收法回收二硫化碳

用于吸收二硫化碳的液體主要是油類，如凡士林油、高速潤滑油、各類礦物油、氫化萘和液態(tài)三苯磷酸酯等。油與二硫化碳不發(fā)生化學反應，其吸收與解吸均為物理作用。吸收作用是在氣液兩相界面上進行的，要完成這一過程，一般接觸時間需15～30 s。為提高吸收效率，必須增大兩相界面，因此，可采用液相噴霧法，或者在吸收器內裝入瓷環(huán)。吸收了二硫化碳的油類可通過加熱而解吸。

3 影響冷凝法回收二硫化碳的主要因素

（1）絨毛成型槽內加熱蒸汽壓力不足，溫度達不到工藝要求，使纖維中的二硫化碳不能被充分蒸出。（2）絨毛成型槽蒸汽管的噴孔數量不足，纖維與蒸汽不能充分接觸，纖維中的二硫化碳不能被充分蒸出。（3）絨毛成型槽兩端密封板密封效果不好造成蒸汽泄漏。（4）冷卻水量不夠，不能充分將混合氣體冷凝下來。（5）冷凝器的冷凝效果差，影響二硫化碳的回收量。（6）粘膠制備過程中二硫化碳損失，紡絲膠熟成度過高，紡絲浴溫度過高，都能使進入絨毛成型槽中的纖維二硫化碳含量降低。

4 提高二硫化碳回收量的方法途徑

4.1 提高絨毛成型槽內加熱蒸汽壓力

在二硫化碳蒸出方面要提高蒸汽壓力，即提絨毛成型槽溫度，或提絨毛成型槽補充水溫度（100℃），將水溫溫度在98～99℃，形成響水，可加強纖維中二硫化碳的蒸出，但要控制補充水流量。纖維在絨毛成型槽中反應有足夠的逗留時間，保證纖維內的二硫化碳可全部蒸出，同時纖維在絨毛成型槽內響水的的震蕩情況也與二硫化碳的回收率有關。

4.2 提高冷凝系統(tǒng)的密封性

在二硫化碳的收集過程中，應注意系統(tǒng)的密封性，同時導汽阻力要小。在絨毛成型槽到冷凝器之間要安裝一個水封箱，防止空氣進入冷凝器。如空氣進入冷凝器，則冷凝器內壁就會積聚較多的污物，影響回收。冷凝系統(tǒng)中應提高密封性，因空氣是不冷凝性氣體，占據一定的冷卻面積，會影響冷凝效果。

4.3 增加絨毛成型槽內的蒸汽盤管數量

絨毛成型槽蒸汽管的噴孔數量對回收有重大的影響，其影響方式主要是影響蒸汽穿透絲層的均勻性及力度，增加絨毛成型槽內的蒸汽盤管數量，以此來增加絨毛成型槽的噴孔數量，蒸汽管噴孔數量越多，纖維與蒸汽能夠充分接觸，有利于碳的蒸出，進而利于二硫化碳的回收量。

4.4 增加冷卻水的水量

增大一冷冷卻水管路直徑，以此來增大冷卻水的流量，冷卻水作為冷卻介質，大量的冷卻水可將混合氣體充分冷凝下來，將二硫化碳冷卻成液體，冷卻下來的二硫化碳與冷卻水一齊進入沉降器內，因二硫化碳與冷卻水的密度不同，沉降器里形成兩個不同的層次，上部為冷卻水，可循環(huán)使用，下部為二硫化碳，達到一定的液位后，啟動二硫化碳輸送泵打入罐區(qū)。

4.5 提高冷凝器的冷凝效果

選用大揚程的熱軟水泵，提高一冷器的冷凝效果，對一冷落水以及二冷落水管路進行加粗，加大一冷凝器、二冷凝器，提高冷凝器的冷凝效果，以此來提高二硫化碳的回收量。增大冷卻面積和采用低溫冷卻介質，有助于提高冷凝效果。要定期清理冷凝器列管內壁上的污垢。我國工廠實踐證明，采用鋁管冷凝器代替鋼管冷凝器，拆洗周期可由一個月延長到六個月，而且污垢很少，少量硫磺雜質也非常易于清洗。

5 結語

提高粘膠纖維生產中二硫化碳的回收量，不僅可以降低原材料的成本消耗，而且減少了碳的排放量，減少了大氣環(huán)境污染，達到了節(jié)能、降耗、環(huán)保的目的。

參考文獻

[1] 黃家玉，張瑞志.人造纖維工廠裝備[M].青島海洋大學出版社，1993，6.

[2] 李秋玲.絨毛成型槽的改進設計[J].人造纖維，2008，2.

[3] 王奎文，王小波.二硫化碳冷凝回收工藝技術[J].人造纖維，2009，3.endprint

摘 要：二硫化碳是粘膠纖維生產中必要的原材料之一，生產過程中大部分以二硫化碳的形式釋放出來。為了避免直接造成環(huán)境的污染和原料浪費，在生產中要對二硫化碳進行回收。本文介紹了現(xiàn)的回收方法，并詳解了冷凝法在生產中的應用，以及在使用冷凝法中如何提高回收量的幾種方法。

關鍵詞：二硫化碳 回收方法 影響因素 有效途徑

中圖分類號：TQ341.1 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）05（a）-0132-01

1 二硫化碳的性質及對人體的危害

1.1 二硫化碳的性質

二硫化碳是無色或略帶黃色的液體，粗制的二硫化碳氣體帶有蘿卜臭味，是良好的有機溶劑，能溶解脂肪、樹脂、橡膠等，溶于燒堿中，基本上不溶于水。凝固點為-112.8℃，比重1.262（20℃），氣態(tài)比重（以空氣為1）2.670，沸點46.3℃（760mmHg），揮發(fā)度1.8（以乙醚為1），閃點-35.5℃，它的蒸汽與空氣混合物的爆炸極限為0.8%～52.8%（體積百分比），即25～1670g/m3（20℃，一個標準大氣壓），自燃點112℃。不論是氣態(tài)或是液態(tài)的二硫化碳都極易燃燒。因此二硫化碳不宜長途運輸，并要可防陽光直接照射、震蕩和碰撞等。

1.2 二硫化碳對人體的危害

二硫化碳屬于毒性較強的物質，它侵害人體神經系統(tǒng)及視覺器官等。在長期接觸低濃度這種有害氣體的環(huán)境中，易造成慢性中毒，在接觸高濃度時造成急性中毒，甚至死亡。其濃度及癥狀的影響見表1。

中毒患者的臨床表現(xiàn)主要為：多數出現(xiàn)視力、視野和眼底癥狀，另有疲勞、頭暈、失眠和記憶衰退等神經衰弱癥、末梢神經炎等。目前我國衛(wèi)生標準規(guī)定二硫化碳的車間允許濃度不大于10ppm，可確保不致產生危害。只是應避免過分長期的接觸和局部高濃度的接觸。

2 二硫化碳回收的方法

2.1 冷凝法回收二硫化碳

冷凝法回收二硫化碳是一種經濟而方便的方法。主要是用冷凍水或致冷劑來冷凝水蒸氣和空氣混合氣體中的二硫化碳。適用于處理二硫化碳含量在2500～3000 g/m3的混合氣體。混合氣體中二硫化碳濃度越高，不凝性氣體越少，冷卻溫度越低，則回收效果越好。通?；厥章蕿?0%左右。

2.2 活性炭吸附法回收二硫化碳

活性炭表面充滿微孔，有大的比表面，能通過物理作用吸附二硫化碳。吸附二硫化碳后的活性炭，可用蒸汽直接加熱，或用其他方式（如用氮氣）加熱，將二硫化碳解吸而回收。這種方法適用于處理二硫化碳濃度在3 g/m3以上的混合氣體。用活性炭吸附二硫化碳，分為靜態(tài)吸附法即固定床法和動態(tài)吸附法即沸騰床法兩種。固定床吸附法的設備簡單，工藝易控制，比較常用。為提高吸附效率，通常用幾個吸附器并聯(lián)。

2.3 液體吸收法回收二硫化碳

用于吸收二硫化碳的液體主要是油類，如凡士林油、高速潤滑油、各類礦物油、氫化萘和液態(tài)三苯磷酸酯等。油與二硫化碳不發(fā)生化學反應，其吸收與解吸均為物理作用。吸收作用是在氣液兩相界面上進行的，要完成這一過程，一般接觸時間需15～30 s。為提高吸收效率，必須增大兩相界面，因此，可采用液相噴霧法，或者在吸收器內裝入瓷環(huán)。吸收了二硫化碳的油類可通過加熱而解吸。

3 影響冷凝法回收二硫化碳的主要因素

（1）絨毛成型槽內加熱蒸汽壓力不足，溫度達不到工藝要求，使纖維中的二硫化碳不能被充分蒸出。（2）絨毛成型槽蒸汽管的噴孔數量不足，纖維與蒸汽不能充分接觸，纖維中的二硫化碳不能被充分蒸出。（3）絨毛成型槽兩端密封板密封效果不好造成蒸汽泄漏。（4）冷卻水量不夠，不能充分將混合氣體冷凝下來。（5）冷凝器的冷凝效果差，影響二硫化碳的回收量。（6）粘膠制備過程中二硫化碳損失，紡絲膠熟成度過高，紡絲浴溫度過高，都能使進入絨毛成型槽中的纖維二硫化碳含量降低。

4 提高二硫化碳回收量的方法途徑

4.1 提高絨毛成型槽內加熱蒸汽壓力

在二硫化碳蒸出方面要提高蒸汽壓力，即提絨毛成型槽溫度，或提絨毛成型槽補充水溫度（100℃），將水溫溫度在98～99℃，形成響水，可加強纖維中二硫化碳的蒸出，但要控制補充水流量。纖維在絨毛成型槽中反應有足夠的逗留時間，保證纖維內的二硫化碳可全部蒸出，同時纖維在絨毛成型槽內響水的的震蕩情況也與二硫化碳的回收率有關。

4.2 提高冷凝系統(tǒng)的密封性

在二硫化碳的收集過程中，應注意系統(tǒng)的密封性，同時導汽阻力要小。在絨毛成型槽到冷凝器之間要安裝一個水封箱，防止空氣進入冷凝器。如空氣進入冷凝器，則冷凝器內壁就會積聚較多的污物，影響回收。冷凝系統(tǒng)中應提高密封性，因空氣是不冷凝性氣體，占據一定的冷卻面積，會影響冷凝效果。

4.3 增加絨毛成型槽內的蒸汽盤管數量

絨毛成型槽蒸汽管的噴孔數量對回收有重大的影響，其影響方式主要是影響蒸汽穿透絲層的均勻性及力度，增加絨毛成型槽內的蒸汽盤管數量，以此來增加絨毛成型槽的噴孔數量，蒸汽管噴孔數量越多，纖維與蒸汽能夠充分接觸，有利于碳的蒸出，進而利于二硫化碳的回收量。

4.4 增加冷卻水的水量

增大一冷冷卻水管路直徑，以此來增大冷卻水的流量，冷卻水作為冷卻介質，大量的冷卻水可將混合氣體充分冷凝下來，將二硫化碳冷卻成液體，冷卻下來的二硫化碳與冷卻水一齊進入沉降器內，因二硫化碳與冷卻水的密度不同，沉降器里形成兩個不同的層次，上部為冷卻水，可循環(huán)使用，下部為二硫化碳，達到一定的液位后，啟動二硫化碳輸送泵打入罐區(qū)。

4.5 提高冷凝器的冷凝效果

選用大揚程的熱軟水泵，提高一冷器的冷凝效果，對一冷落水以及二冷落水管路進行加粗，加大一冷凝器、二冷凝器，提高冷凝器的冷凝效果，以此來提高二硫化碳的回收量。增大冷卻面積和采用低溫冷卻介質，有助于提高冷凝效果。要定期清理冷凝器列管內壁上的污垢。我國工廠實踐證明，采用鋁管冷凝器代替鋼管冷凝器，拆洗周期可由一個月延長到六個月，而且污垢很少，少量硫磺雜質也非常易于清洗。

5 結語

提高粘膠纖維生產中二硫化碳的回收量，不僅可以降低原材料的成本消耗，而且減少了碳的排放量，減少了大氣環(huán)境污染，達到了節(jié)能、降耗、環(huán)保的目的。

參考文獻

[1] 黃家玉，張瑞志.人造纖維工廠裝備[M].青島海洋大學出版社，1993，6.

[2] 李秋玲.絨毛成型槽的改進設計[J].人造纖維，2008，2.

[3] 王奎文，王小波.二硫化碳冷凝回收工藝技術[J].人造纖維，2009，3.endprint

摘 要：二硫化碳是粘膠纖維生產中必要的原材料之一，生產過程中大部分以二硫化碳的形式釋放出來。為了避免直接造成環(huán)境的污染和原料浪費，在生產中要對二硫化碳進行回收。本文介紹了現(xiàn)的回收方法，并詳解了冷凝法在生產中的應用，以及在使用冷凝法中如何提高回收量的幾種方法。

關鍵詞：二硫化碳 回收方法 影響因素 有效途徑

中圖分類號：TQ341.1 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）05（a）-0132-01

1 二硫化碳的性質及對人體的危害

1.1 二硫化碳的性質

二硫化碳是無色或略帶黃色的液體，粗制的二硫化碳氣體帶有蘿卜臭味，是良好的有機溶劑，能溶解脂肪、樹脂、橡膠等，溶于燒堿中，基本上不溶于水。凝固點為-112.8℃，比重1.262（20℃），氣態(tài)比重（以空氣為1）2.670，沸點46.3℃（760mmHg），揮發(fā)度1.8（以乙醚為1），閃點-35.5℃，它的蒸汽與空氣混合物的爆炸極限為0.8%～52.8%（體積百分比），即25～1670g/m3（20℃，一個標準大氣壓），自燃點112℃。不論是氣態(tài)或是液態(tài)的二硫化碳都極易燃燒。因此二硫化碳不宜長途運輸，并要可防陽光直接照射、震蕩和碰撞等。

1.2 二硫化碳對人體的危害

二硫化碳屬于毒性較強的物質，它侵害人體神經系統(tǒng)及視覺器官等。在長期接觸低濃度這種有害氣體的環(huán)境中，易造成慢性中毒，在接觸高濃度時造成急性中毒，甚至死亡。其濃度及癥狀的影響見表1。

中毒患者的臨床表現(xiàn)主要為：多數出現(xiàn)視力、視野和眼底癥狀，另有疲勞、頭暈、失眠和記憶衰退等神經衰弱癥、末梢神經炎等。目前我國衛(wèi)生標準規(guī)定二硫化碳的車間允許濃度不大于10ppm，可確保不致產生危害。只是應避免過分長期的接觸和局部高濃度的接觸。

2 二硫化碳回收的方法

2.1 冷凝法回收二硫化碳

冷凝法回收二硫化碳是一種經濟而方便的方法。主要是用冷凍水或致冷劑來冷凝水蒸氣和空氣混合氣體中的二硫化碳。適用于處理二硫化碳含量在2500～3000 g/m3的混合氣體?；旌蠚怏w中二硫化碳濃度越高，不凝性氣體越少，冷卻溫度越低，則回收效果越好。通?；厥章蕿?0%左右。

2.2 活性炭吸附法回收二硫化碳

活性炭表面充滿微孔，有大的比表面，能通過物理作用吸附二硫化碳。吸附二硫化碳后的活性炭，可用蒸汽直接加熱，或用其他方式（如用氮氣）加熱，將二硫化碳解吸而回收。這種方法適用于處理二硫化碳濃度在3 g/m3以上的混合氣體。用活性炭吸附二硫化碳，分為靜態(tài)吸附法即固定床法和動態(tài)吸附法即沸騰床法兩種。固定床吸附法的設備簡單，工藝易控制，比較常用。為提高吸附效率，通常用幾個吸附器并聯(lián)。

2.3 液體吸收法回收二硫化碳

用于吸收二硫化碳的液體主要是油類，如凡士林油、高速潤滑油、各類礦物油、氫化萘和液態(tài)三苯磷酸酯等。油與二硫化碳不發(fā)生化學反應，其吸收與解吸均為物理作用。吸收作用是在氣液兩相界面上進行的，要完成這一過程，一般接觸時間需15～30 s。為提高吸收效率，必須增大兩相界面，因此，可采用液相噴霧法，或者在吸收器內裝入瓷環(huán)。吸收了二硫化碳的油類可通過加熱而解吸。

3 影響冷凝法回收二硫化碳的主要因素

（1）絨毛成型槽內加熱蒸汽壓力不足，溫度達不到工藝要求，使纖維中的二硫化碳不能被充分蒸出。（2）絨毛成型槽蒸汽管的噴孔數量不足，纖維與蒸汽不能充分接觸，纖維中的二硫化碳不能被充分蒸出。（3）絨毛成型槽兩端密封板密封效果不好造成蒸汽泄漏。（4）冷卻水量不夠，不能充分將混合氣體冷凝下來。（5）冷凝器的冷凝效果差，影響二硫化碳的回收量。（6）粘膠制備過程中二硫化碳損失，紡絲膠熟成度過高，紡絲浴溫度過高，都能使進入絨毛成型槽中的纖維二硫化碳含量降低。

4 提高二硫化碳回收量的方法途徑

4.1 提高絨毛成型槽內加熱蒸汽壓力

在二硫化碳蒸出方面要提高蒸汽壓力，即提絨毛成型槽溫度，或提絨毛成型槽補充水溫度（100℃），將水溫溫度在98～99℃，形成響水，可加強纖維中二硫化碳的蒸出，但要控制補充水流量。纖維在絨毛成型槽中反應有足夠的逗留時間，保證纖維內的二硫化碳可全部蒸出，同時纖維在絨毛成型槽內響水的的震蕩情況也與二硫化碳的回收率有關。

4.2 提高冷凝系統(tǒng)的密封性

在二硫化碳的收集過程中，應注意系統(tǒng)的密封性，同時導汽阻力要小。在絨毛成型槽到冷凝器之間要安裝一個水封箱，防止空氣進入冷凝器。如空氣進入冷凝器，則冷凝器內壁就會積聚較多的污物，影響回收。冷凝系統(tǒng)中應提高密封性，因空氣是不冷凝性氣體，占據一定的冷卻面積，會影響冷凝效果。

4.3 增加絨毛成型槽內的蒸汽盤管數量

絨毛成型槽蒸汽管的噴孔數量對回收有重大的影響，其影響方式主要是影響蒸汽穿透絲層的均勻性及力度，增加絨毛成型槽內的蒸汽盤管數量，以此來增加絨毛成型槽的噴孔數量，蒸汽管噴孔數量越多，纖維與蒸汽能夠充分接觸，有利于碳的蒸出，進而利于二硫化碳的回收量。

4.4 增加冷卻水的水量

增大一冷冷卻水管路直徑，以此來增大冷卻水的流量，冷卻水作為冷卻介質，大量的冷卻水可將混合氣體充分冷凝下來，將二硫化碳冷卻成液體，冷卻下來的二硫化碳與冷卻水一齊進入沉降器內，因二硫化碳與冷卻水的密度不同，沉降器里形成兩個不同的層次，上部為冷卻水，可循環(huán)使用，下部為二硫化碳，達到一定的液位后，啟動二硫化碳輸送泵打入罐區(qū)。

4.5 提高冷凝器的冷凝效果

選用大揚程的熱軟水泵，提高一冷器的冷凝效果，對一冷落水以及二冷落水管路進行加粗，加大一冷凝器、二冷凝器，提高冷凝器的冷凝效果，以此來提高二硫化碳的回收量。增大冷卻面積和采用低溫冷卻介質，有助于提高冷凝效果。要定期清理冷凝器列管內壁上的污垢。我國工廠實踐證明，采用鋁管冷凝器代替鋼管冷凝器，拆洗周期可由一個月延長到六個月，而且污垢很少，少量硫磺雜質也非常易于清洗。

5 結語

提高粘膠纖維生產中二硫化碳的回收量，不僅可以降低原材料的成本消耗，而且減少了碳的排放量，減少了大氣環(huán)境污染，達到了節(jié)能、降耗、環(huán)保的目的。

參考文獻

[1] 黃家玉，張瑞志.人造纖維工廠裝備[M].青島海洋大學出版社，1993，6.

[2] 李秋玲.絨毛成型槽的改進設計[J].人造纖維，2008，2.

[3] 王奎文，王小波.二硫化碳冷凝回收工藝技術[J].人造纖維，2009，3.endprint