CN103721524A - 一种粘胶纤维生产废气中cs2和h2s的回收处理方法 - Google Patents

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李豪
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Abstract

本发明涉及一种粘胶纤维生产废气中CS2和H2S的回收处理方法。包括前期预处理、富集增浓、解吸再生、分离回收四个步骤。前期预处理过程对废气进行除尘、冷却和干燥处理；富集增浓过程在装填有吸附剂的浓缩-反应罐中对两种气体进行吸收捕集；解吸再生过程选用惰性气体对CS2和H2S进行分步脱附；分离回收过程采用分级冷凝器对CS2和H2S分别进行提取。本方法解决了水蒸汽作为脱附载体的设备腐蚀、活性炭微孔表面钙化、解吸再生后需干燥等问题；具有无废水排放、延长吸附剂使用寿命、高效环保等优点。

Description

一种粘胶纤维生产废气中CS2和H2S的回收处理方法
技术领域
本发明属化工技术领域，具体涉及一种粘胶纤维生产废气中CS2和H2S的回收处理方法。
背景技术
现有的针对CS2和H2S混合气体的处理方法，多数是进行分别处理法，采用碱性吸收剂（如NaOH、Na2CO3或NaHCO3的水溶液）吸收其中的H2S，再利用吸附剂（如活性炭或活性炭纤维）吸收其中的CS2，之后通过脱附冷凝提取CS2，即碱洗-吸附冷凝的方法。如专利ZL201210245947.X公开了一种含H2S和CS2的混合废气的处理方法。但其对于吸附饱和的吸附剂选用的脱附载体为水蒸汽，水蒸汽脱附会带来设备腐蚀、废水排放等问题，脱附过程中还会对活性炭微孔造成表面钙化，使得其使用寿命降低，且脱附后还需进行干燥处理，降低了过程的效率。
目前，针对处理含有CS2和H2S的废气，开发一种能够采用替代水蒸汽作为脱附载体的吸附-脱附过程分别对两种物质进行回收的方法尤为重要。
发明内容
本发明为解决现有技术中的问题，提供一种粘胶纤维生产废气中CS2和H2S的回收处理方法，它具有可减小设备腐蚀程度、无废水排放、延长吸附剂使用寿命、解吸后无需干燥处理、高效环保等优点。
本发明的目的在于，采用吸附剂对所述废气进行吸附后，通过采用分步脱附的工序可先后得到CS2和硫磺；脱附载体选用热惰性气体可解决水蒸汽作为脱附介质的设备腐蚀问题，使过程无废水排放。
本发明采用改性高微孔活性炭或活性炭纤维作为吸附剂，对粘胶纤维生产废气中的CS2和H2S两种气体进行吸附；采用热惰性气体作为脱附载体对吸附剂进行解吸再生；解吸再生过程采用不同脱附温度下的分步脱附工序，先后脱附经分离回收得到CS2和硫磺。
本发明采用以下工艺步骤予以实现：
(1) 将所述粘胶纤维生产废气进行前期预处理：首先采用旋流板塔、低风阻过滤器或静电除尘器对废气进行除尘处理，降低粉尘对吸附材料的影响；进而通过蓄热式换热器将混合气进行降温，使混合气温度降至30℃，同时将热量储存；之后采用改性分子筛对混合气进行干燥。
(2) 将所述经过前期预处理的混合气进行富集增浓：将混合气通入装填有改性高微孔活性炭或活性炭纤维作为吸附剂的径向流浓缩-反应罐，对其中的CS2和H2S两种气体进行吸附捕集，经过吸附处理的洁净气体达标可排空。
(3) 所述吸附剂吸附达到饱和后进行解吸再生：首先用洁净的载气进行置换，使其中的氧气含量降至3%以下；然后将热惰性气体先后加热至一定温度分别对CS2和H2S进行脱附。
(4) 将所述的脱附气进行分离回收：首先采用分级冷凝将解吸过程中从浓缩-反应罐出来的脱附气进行冷凝，送入分液器提取CS2；之后脱附H2S的脱附气经多级冷凝送入硫粉收集槽，待沉降后提取硫磺。
所述的工艺步骤中，前期预处理过程中的除尘采用过滤布或静电除尘器对废气首先进行除尘处理；冷却通过换热器采用循环水冷凝将混合气进行降温，使混合气温度降至30℃；干燥采用改性分子筛除去混合气中的水分。
所述的工艺步骤中，富集增浓过程采用的吸附剂为改性高微孔活性炭或活性炭纤维，高微孔活性炭为改性方孔蜂窝炭或棒状活性炭中的一种，活性炭纤维为碱或特种盐改性的活性炭纤维；装置为装填有吸附剂的径向流浓缩-反应罐；经吸附处理的混合气达标后可排空。
所述的工艺步骤中，解吸再生过程采用分步脱附工序，脱附载体选用热N2或CO2；所述的分步脱附工序，是将脱附载体首先加热至50~150℃，进行CS2的脱附；之后将脱附载体加热至100~250℃，进行H2S的脱附。
所述的工艺步骤中，分离回收过程是将解吸过程中从浓缩-反应罐出来的脱附气进行冷凝，送入分液器提取CS2；脱附H2S的脱附气经多级冷凝送入硫粉收集槽，待沉降后提取硫磺。
本发明与现有技术相比具有以下显著优点：
1. 本发明提供了一种粘胶纤维生产废气中CS2和H2S的回收处理方法，其中解吸再生过程选用热惰性气体作为脱附载体，解决了水蒸汽作为脱附介质的设备腐蚀问题，使过程无废水排放，高效节能。
2. 本发明中的热惰性气体作为脱附载体解决了水蒸汽脱附造成的吸附剂微孔表面钙化而带来的脱附效率降低和使用寿命变短的问题。
3. 本发明中的解吸再生过程采用分步脱附工序，可分别得到CS2和硫磺，实现对两种气体的分别回收。
附图说明
图1是本发明提供的处理所述废气的流程图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明。
实施例
本发明所述的粘胶纤维生产废气中CS2和H2S的回收处理方法流程如图1所示；废气首先进入除尘器进行除尘，之后进入冷却器降温至30℃，再通过分子筛对气体进行水分的吸收从而干燥；将进行了上述前期预处理的混合气通入含有吸附剂的径向流浓缩-反应罐进行富集增浓过程，经过吸收净化后的气体达标后方可排空；吸附剂吸附饱和后，用洁净的载气进行置换，降低氧含量，进而通入经过升温的脱附载体进行解吸再生过程，将脱附出来的气体首先通过换热器对新脱附载体进行预热，然后进行分级冷凝，冷凝下的物质进入分离器，分离器上层不凝气返回初冷器进行进一步冷却，液体排出回收得到CS2；进一步将脱附载体升高至一定温度，进行相同的脱附过程，之后采用冷凝器和硫粉收集槽对硫磺进行提取。
脱附过程进行前，采用洁净的载气进行置换，排净其中所含氧气，控制氧气含量＜3%；吸附装置选用2套，一套装置进行吸附的同时，另一套装置可进行时间相对短的脱附过程，实现操作的连续进行。
以上所述仅为本发明较佳实施例，凡本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (8)

1.一种粘胶纤维生产废气中CS2和H2S的回收处理方法，其特征在于：它是将粘胶纤维生产废气经过前期预处理除去粉尘、水分等杂质；然后对其进行高效净化处理，截留其中的CS2和H2S后排放；吸附剂吸附饱和后通入热惰性气体进行解吸再生；解吸气采取相应的分离回收方法提取CS2和硫磺。
2.如权利要求1所述粘胶纤维生产废气中CS2和H2S的回收处理方法，其特征在于：前期预处理过程中的除尘采用旋流板塔、低风阻过滤器或静电除尘器对废气首先进行除尘处理，降低粉尘对吸附材料的影响；冷却通过蓄热式换热器将混合气进行降温，使混合气温度降至30℃，同时将热量储存起来；干燥采用改性分子筛除去混合气中的水分。
3.如权利要求1所述粘胶纤维生产废气中CS2和H2S的回收处理方法，其特征在于：富集增浓过程选用的装置为装填有吸附剂的径向流浓缩-反应罐；选用的吸附剂为改性高微孔活性炭或活性炭纤维，其中的高微孔活性炭为改性方孔蜂窝炭或棒状活性炭中的一种，活性炭纤维为碱或特种盐改性的活性炭纤维。
4.如权利要求1所述粘胶纤维生产废气中CS2和H2S的回收处理方法，其特征在于：解吸再生过程选用热惰性气体N2或CO2中的一种作为脱附载体，采取阶梯升温分步脱附工序，即先脱附CS2后脱附H2S的步骤。
5.如权利要求3所述的解吸再生过程，其特征在于：浓缩-反应罐内置加热蛇管，采用内加热和热风吹扫相结合的脱附方式，先脱附CS2采用的温度为50~150℃，后脱附H2S采用的温度为100~250℃（减压脱附控制温度为50~150℃）。
6.如权利要求3所述的解吸再生过程，其特征在于：采用热脱附载体进行脱附之前，需采用洁净的载气进行置换，排净其中所含氧气，控制氧气含量＜3%。
7.如权利要求3所述的解吸再生过程，其特征在于：脱附载体的热源为导热油或电加热；用脱附过程中浓缩-反应罐出来的热脱附气对新进入系统的脱附载体进行预热。
8.如权利要求1所述粘胶纤维生产废气中CS2和H2S的回收处理方法，其特征在于：分离回收过程采用分级冷凝将解吸过程中从浓缩-反应罐出来的脱附气冷凝，并送入分液器后提取CS2；脱附H2S的脱附气经多级冷凝后送入硫粉收集槽，待沉降后提取硫磺。
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