本發(fā)明是一種富集粘膠纖維廢氣中二硫化碳和硫化氫的方法，具體涉及粘膠纖維生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)廢氣中二硫化碳和硫化氫的富集方法，屬于粘膠化纖生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在粘膠纖維生產(chǎn)過(guò)程中，由于生產(chǎn)工序多，生產(chǎn)周期長(zhǎng)以及從黃化工序到紡絲工序大量的使用化工原料，因此，不可避免的會(huì)產(chǎn)生一些有毒有害的工業(yè)廢氣，其主要成分為來(lái)自黃化、紡絲及酸站的CS2和H2S氣體。
目前，處理粘膠纖維生產(chǎn)廢氣的方法主要有以下三種：
一，堿洗噴淋：用堿液（NaOH）對(duì)廢氣進(jìn)行噴淋吸收，生成Na2S，再制片外銷(xiāo)，此方法對(duì)H2S處理效果明顯，但對(duì)其中CS2的處理效果較差；
二，活性炭吸附：用碳吸附工藝對(duì)大量尾氣進(jìn)行處理，解吸回收CS2，例如專(zhuān)利文獻(xiàn)CN103721524A（一種粘膠纖維生產(chǎn)廢氣中的回收處理方法，2014.04.16）記載的，通過(guò)富集增濃過(guò)程在填裝有吸附劑的濃縮-反應(yīng)罐中對(duì)兩種氣體進(jìn)行吸收捕集，解吸再生過(guò)程再選用惰性氣體對(duì)CS2和H2S進(jìn)行分步脫附，存在運(yùn)行中操作、調(diào)整較為繁雜，循環(huán)利用程度小，運(yùn)行費(fèi)用高等缺陷；
三，冷凝：含CS2濃度較高的廢氣經(jīng)過(guò)熱交換器（冷凝器），用低溫水直接或間接將廢氣溫度降至CS2沸點(diǎn)以下，以回收液態(tài)CS2，例如專(zhuān)利文獻(xiàn)CN1016599B（二硫化碳生產(chǎn)過(guò)程中反應(yīng)生成物的分離處理方法，1990.06.13）記載的，在壓力為1.5-10公斤/平方厘米和溫度為-10-+20℃條件下，一次使二硫化碳全部液化而完成與硫化氫的分離過(guò)程。但經(jīng)實(shí)踐證明，該方法在用于粘膠短纖維紡絲工序絲束固化、分解時(shí)釋放的小氣量、高溫度、高濃度CS2的回收時(shí)，CS2的效率最為明顯。
基于上述情況可知，現(xiàn)有粘膠纖維生產(chǎn)廢氣的處理方法還存在處理效果不理想、生產(chǎn)成本高等問(wèn)題，特別是冷凝回收CS2的方法中，要求高濃度CS2的回收時(shí)其效率最為明顯，基于此，為提高粘膠行業(yè)廢氣的處理效率，本發(fā)明提出了一種富集粘膠纖維廢氣中二硫化碳和硫化氫的方法。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種富集粘膠纖維廢氣中二硫化碳和硫化氫的方法，采用吸收液噴淋和含酸廢水的配合處理，使來(lái)自粘膠生產(chǎn)廢氣中的二硫化碳和硫化氫得以富集，獲得的高濃度廢氣在用于后續(xù)分離方法中，能提高二硫化碳的回收率，有利于粘膠纖維廢氣的處理，降低環(huán)保壓力。
本發(fā)明通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：一種富集粘膠纖維廢氣中二硫化碳和硫化氫的方法，包括以下步驟：
A：收集粘膠纖維廢氣，使用堿液、堿纖維素組成的吸收液對(duì)該廢氣進(jìn)行噴淋；
B：在噴淋反應(yīng)后的溶液中加入酸性廢水，反應(yīng)后脫氣；
C：將脫氣后的廢氣冷卻除水，得二硫化碳濃度含量≥25%、硫化氫濃度含量≥23%、水分含量≤0.5%的廢氣。
所述步驟A中，吸收液包含有濃度為70-150g/l的氫氧化鈉和濃度為30-110g/l的堿纖維素。
所述步驟A中，噴淋為均使用堿液、堿纖維素組成的吸收液進(jìn)行的兩級(jí)噴淋。
所述步驟B中，將噴淋反應(yīng)后的溶液送入反應(yīng)罐，與真空吸入的酸性廢水反應(yīng)，反應(yīng)后的混合溶液送入脫氣塔，得到的廢氣中二硫化碳濃度含量≥25%、硫化氫濃度含量≥23%。
所述步驟B中，酸性廢水的pH值1～2的含硫酸廢水。
所述噴淋反應(yīng)后的溶液送入反應(yīng)罐的流量控制在3～10m3/h，反應(yīng)罐的真空度控制在-50kpa～-90kpa。
所述步驟C中，冷卻除水包括以下步驟：
C.1：將脫氣后的廢氣送入分液器，分液器頂部設(shè)絲網(wǎng)除沫器；
C.2：由分液器出來(lái)的廢氣送入填料冷卻塔，填料冷卻塔使用0～5℃的洗滌液循環(huán)洗滌冷卻，將廢氣冷卻至0～10℃后，經(jīng)塔頂?shù)慕z網(wǎng)除沫器送出，冷凝液送入二硫化碳收集槽。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)及有益效果：
（1）本發(fā)明采用吸收液噴淋、酸性水處理相結(jié)合的方式，對(duì)來(lái)自紡絲、酸浴散排等粘膠纖維廢氣進(jìn)行處理，可產(chǎn)生高濃度的含二硫化碳和 硫化氫的富集廢氣，為下一步回收循環(huán)利用墊定了基礎(chǔ)。
（2）本發(fā)明利用吸收液可對(duì)廢氣中的二硫化碳和硫化氫同時(shí)進(jìn)行吸收，吸收后的尾氣達(dá)標(biāo)直接排放，吸收過(guò)程無(wú)環(huán)保壓力，利于環(huán)境保護(hù)。
（3）本發(fā)明涉及的吸收液包含有濃度為70-150g/l的NaOH和濃度為30-110g/l的堿纖維素，具有制備簡(jiǎn)單、低廉的特點(diǎn)，堿纖維素主要來(lái)自于制膠過(guò)程中浸漬工序的廢堿，對(duì)于粘膠生產(chǎn)而言也是一種廢物利用，降低企業(yè)環(huán)保壓力。
（4）本發(fā)明涉及的酸性水可采用含硫酸廢水，該含硫酸廢水正是生產(chǎn)中產(chǎn)生的含酸廢水，如塑化槽與給纖槽排放含的硫酸廢水，屬于粘膠生產(chǎn)廢物利用。
（5）本發(fā)明中，酸性水通過(guò)真空吸入后與噴淋反應(yīng)后的溶液進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)在真空環(huán)境中進(jìn)行，杜絕空氣進(jìn)入，一方面，能保證反應(yīng)進(jìn)程的安全，另一方面，將真空度控制在-50kpa～-90kpa范圍內(nèi)，有利于連續(xù)穩(wěn)定的獲得富集廢氣，進(jìn)一步提高廢氣中二硫化碳和硫化氫的濃度。
（6）本發(fā)明將反應(yīng)罐流量控制在3～10m3/h，通常情況下，根據(jù)含酸廢水量進(jìn)行調(diào)節(jié)，有利于控制反應(yīng)罐內(nèi)的產(chǎn)氣量，避免反應(yīng)不完全，含酸廢氣進(jìn)入水體，形成安全隱患，同時(shí)，能順利與含酸廢水在真空系統(tǒng)中完成反應(yīng)，保證反應(yīng)完全。
具體實(shí)施方式
下面將本發(fā)明的發(fā)明目的、技術(shù)方案和有益效果作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
應(yīng)該指出，以下詳細(xì)說(shuō)明都是示例性的，旨在對(duì)所要求的本發(fā)明提供進(jìn)一步的說(shuō)明，除非另有說(shuō)明，本文使用的所有技術(shù)和科學(xué)術(shù)語(yǔ)具有與本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常理解的相同含義。
在專(zhuān)利文獻(xiàn)CN103721524A公開(kāi)的二硫化碳和硫化氫活性炭吸附方法中，我們知道，為提高二硫化碳和硫化氫的回收處理效果，對(duì)粘膠纖維生產(chǎn)廢氣的富集增濃過(guò)程尤其重要，特別在冷凝回收二硫化碳方法中，要求高濃度二硫化碳的回收時(shí)其效率最為明顯，為此，本發(fā)明提出了一種富集粘膠纖維廢氣中二硫化碳和硫化氫的方法。基于目前原材料等工藝成本增加的情況下，為降低對(duì)粘膠生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)成本，針對(duì)廢氣富集方法本發(fā)明提出了以下技術(shù)改進(jìn)：
（1）使用堿液、堿纖維素組成的吸收液和含酸廢水對(duì)粘膠纖維廢氣進(jìn)行噴淋處理后，富集粘膠纖維廢氣中的二硫化碳和硫化氫，堿纖維素和含酸廢水主要來(lái)自于粘膠纖維生產(chǎn)，獲取簡(jiǎn)單，不會(huì)額外增加工藝生產(chǎn)成本；
（2）符合成本核算，以現(xiàn)有冷凝法回收二硫化碳和硫化氫的工藝為基礎(chǔ)，在不增加工藝設(shè)備和人員的情況下可大幅提高二硫化碳和硫化氫的富集濃度，同時(shí)，滿足二硫化碳和硫化氫的回收處理效率。
以下是對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步描述：
本發(fā)明所涉及的是一種富集粘膠纖維廢氣中二硫化碳和硫化氫的方法，包括以下步驟：
A：收集粘膠纖維廢氣，如紡絲廢氣和酸浴散排廢氣等，使用堿液、堿纖維素組成的吸收液對(duì)該廢氣進(jìn)行噴淋；
B：在噴淋反應(yīng)后的溶液中加入酸性廢水，反應(yīng)后經(jīng)脫氣；
C：將脫氣后的廢氣冷卻除水，得二硫化碳濃度含量≥25%、硫化氫濃度含量≥23%、水分含量≤0.5%的廢氣。
上述步驟A中，吸收液可采用包含有濃度為70-150g/l的NaOH和濃度為30-110g/l的堿纖維素對(duì)廢氣進(jìn)行噴淋，噴淋采用兩級(jí)噴淋，即均使用堿液、堿纖維素組成的吸收液進(jìn)行吸收，噴淋塔可采用湍流塔。
上述步驟B涉及對(duì)噴淋液中二硫化碳和硫化氫的富集，如：將噴淋反應(yīng)后的溶液按3～10m3/h的流量送入反應(yīng)罐，反應(yīng)罐的真空度控制在-50kpa～-90kpa，與真空吸入的酸性廢水反應(yīng)，反應(yīng)后的混合溶液送入脫氣塔，得到的富集廢氣中二硫化碳濃度含量≥25%、硫化氫氣體濃度含量≥23%。該步驟中，酸性廢水可采用pH值為1～2，濃度為的10～30g/l的含硫酸廢水。
上述步驟C中，對(duì)脫氣后的廢氣進(jìn)行冷卻除水，冷卻除水可以包括以下步驟：
C.1：將脫氣后的廢氣送入分液器，分液器頂部設(shè)絲網(wǎng)除沫器；
C.2：由分液器出來(lái)的廢氣送入填料冷卻塔，填料冷卻塔使用0～5℃的洗滌液循環(huán)洗滌冷卻，將廢氣冷卻至0～10℃后，經(jīng)塔頂?shù)慕z網(wǎng)除沫器送出，冷凝液送入CS2收集槽。
下面以幾個(gè)典型實(shí)施例來(lái)列舉說(shuō)明本發(fā)明的具體實(shí)施方式，當(dāng)然，本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于以下實(shí)施例。
實(shí)施例1：
本實(shí)施例涉及一種對(duì)處理粘膠纖維廢氣的預(yù)處理方法，步驟如下：
A：收集粘膠纖維廢氣，使用濃度為70g/l的氫氧化鈉和濃度為110g/l的堿纖維素組成的吸收液對(duì)該廢氣進(jìn)行兩級(jí)噴淋，噴淋塔采用湍流塔；
B：將噴淋反應(yīng)后的溶液按10m3/h的流量送入反應(yīng)罐，反應(yīng)罐的真空度控制在-50kpakpa，與真空吸入的pH值1、濃度30g/l的含硫酸廢水反應(yīng)，反應(yīng)后的混合溶液送入脫氣塔，得到的廢氣中二硫化碳濃度含量25%、硫化氫氣體濃度含量23%。
C：將脫氣后的廢氣送入分液器，分液器頂部設(shè)絲網(wǎng)除沫器；由分液器出來(lái)的廢氣送入填料冷卻塔，填料冷卻塔使用0℃的洗滌液循環(huán)洗滌冷卻，將廢氣冷卻至0℃后，經(jīng)塔頂?shù)慕z網(wǎng)除沫器送出，所得廢氣中二硫化碳濃度含量38%、硫化氫濃度含量23%、水分含量0.5%，冷凝液送入二硫化碳收集槽。
實(shí)施例2：
本實(shí)施例涉及一種對(duì)處理粘膠纖維廢氣的預(yù)處理方法，步驟如下：
A：收集粘膠纖維廢氣，使用濃度為150g/l的氫氧化鈉和濃度為30g/l的堿纖維素組成的吸收液對(duì)該廢氣進(jìn)行兩級(jí)噴淋，噴淋塔采用湍流塔；
B：將噴淋反應(yīng)后的溶液按3m3/h的流量送入反應(yīng)罐，反應(yīng)罐的真空度控制在-90kpa，與真空吸入的pH值2、濃度10g/l的含硫酸廢水反應(yīng)，反應(yīng)后的混合溶液送入脫氣塔，得到的廢氣中二硫化碳濃度含量25%、硫化氫濃度含量24%。
C：將脫氣后的廢氣送入分液器，分液器頂部設(shè)絲網(wǎng)除沫器；由分液器出來(lái)的廢氣送入填料冷卻塔，填料冷卻塔使用5℃的洗滌液循環(huán)洗滌冷卻，將廢氣冷卻至10℃后，經(jīng)塔頂?shù)慕z網(wǎng)除沫器送出，所得廢氣中二硫化碳濃度含量26%、硫化氫濃度含量38%、水分含量0.4%，冷凝液送入二硫化碳收集槽。
實(shí)施例3：
本實(shí)施例涉及一種對(duì)處理粘膠纖維廢氣的預(yù)處理方法，步驟如下：
A：收集粘膠纖維廢氣，使用濃度為100g/l的氫氧化鈉和濃度為90g/l的堿纖維素組成的吸收液對(duì)該廢氣進(jìn)行兩級(jí)噴淋，噴淋塔采用湍流塔；
B：將噴淋反應(yīng)后的溶液按8m3/h的流量送入反應(yīng)罐，反應(yīng)罐的真空度控制在-60kpa，與真空吸入的pH值1.5、濃度20g/l的含硫酸廢水反應(yīng)，反應(yīng)后的混合溶液送入脫氣塔，得到的廢氣中二硫化碳濃度含量26%、硫化氫濃度含量25%。
C：將脫氣后的廢氣送入分液器，分液器頂部設(shè)絲網(wǎng)除沫器；由分液器出來(lái)的廢氣送入填料冷卻塔，填料冷卻塔使用4℃的洗滌液循環(huán)洗滌冷卻，將廢氣冷卻至5℃后，經(jīng)塔頂?shù)慕z網(wǎng)除沫器送出，所得廢氣中二硫化碳濃度含量32%、硫化氫濃度含量34%、水分含量0.3%，冷凝液送入二硫化碳收集槽。
實(shí)施例4：
本實(shí)施例涉及一種對(duì)處理粘膠纖維廢氣的預(yù)處理方法，步驟如下：
A：收集粘膠纖維廢氣，使用濃度為120g/l的氫氧化鈉和濃度為100g/l的堿纖維素組成的吸收液對(duì)該廢氣進(jìn)行兩級(jí)噴淋，噴淋塔采用湍流塔；
B：將噴淋反應(yīng)后的溶液按8m3/h的流量送入反應(yīng)罐，反應(yīng)罐的真空度控制在-80kpa，與真空吸入的pH值2、濃度10g/l的含硫酸廢水反應(yīng)，反應(yīng)后的混合溶液送入脫氣塔，得到的廢氣中二硫化碳濃度含量26%、硫化氫濃度含量≥24%。
C：將脫氣后的廢氣送入分液器，分液器頂部設(shè)絲網(wǎng)除沫器；由分液器出來(lái)的廢氣送入填料冷卻塔，填料冷卻塔使用2℃的洗滌液循環(huán)洗滌冷卻，將廢氣冷卻至4℃后，經(jīng)塔頂?shù)慕z網(wǎng)除沫器送出，所得廢氣中二硫化碳濃度含量33%、硫化氫濃度含量36%、水分含量0.5%，冷凝液送入二硫化碳收集槽。
實(shí)施例5：
本實(shí)施例涉及一種對(duì)處理粘膠纖維廢氣的預(yù)處理方法，步驟如下：
A：收集粘膠纖維廢氣，使用濃度為120g/l的氫氧化鈉和濃度為80g/l的堿纖維素組成的吸收液對(duì)該廢氣進(jìn)行兩級(jí)噴淋，噴淋塔采用湍流塔；
B：將噴淋反應(yīng)后的溶液按10m3/h的流量送入反應(yīng)罐，反應(yīng)罐的真空度控制在-90kpa，與真空吸入的pH值1、濃度30g/l的含硫酸廢水反應(yīng)，反應(yīng)后的混合溶液送入脫氣塔，得到的廢氣中二硫化碳濃度含量28%、硫化氫濃度含量25%。
C：將脫氣后的廢氣送入分液器，分液器頂部設(shè)絲網(wǎng)除沫器；由分液器出來(lái)的廢氣送入填料冷卻塔，填料冷卻塔使用0℃的洗滌液循環(huán)洗滌冷卻，將廢氣冷卻至0℃后，經(jīng)塔頂?shù)慕z網(wǎng)除沫器送出，所得廢氣中二硫化碳濃度含量31%、硫化氫濃度含量36%、水分含量0.5%，冷凝液送入二硫化碳收集槽。
實(shí)施例6：
本實(shí)施例涉及一種對(duì)處理粘膠纖維廢氣的預(yù)處理方法，步驟如下：
A：收集粘膠纖維廢氣，使用濃度為110g/l的氫氧化鈉和濃度為70g/l的堿纖維素組成的吸收液對(duì)該廢氣進(jìn)行兩級(jí)噴淋，噴淋塔采用湍流塔；
B：將噴淋反應(yīng)后的溶液按9m3/h的流量送入反應(yīng)罐，反應(yīng)罐的真空度控制在-50kpa，與真空吸入的pH值1.5、濃度20g/l的含硫酸廢水反應(yīng)，反應(yīng)后的混合溶液送入脫氣塔，得到的廢氣中二硫化碳濃度含量30%、硫化氫濃度含量28%。
C：將脫氣后的廢氣送入分液器，分液器頂部設(shè)絲網(wǎng)除沫器；由分液器出來(lái)的廢氣送入填料冷卻塔，填料冷卻塔使用2℃的洗滌液循環(huán)洗滌冷卻，將廢氣冷卻至3℃后，經(jīng)塔頂?shù)慕z網(wǎng)除沫器送出，所得廢氣中二硫化碳濃度含量29%、硫化氫濃度含量35%、水分含量0.2%，冷凝液送入二硫化碳收集槽。
實(shí)施例7：
本實(shí)施例涉及一種對(duì)處理粘膠纖維廢氣的預(yù)處理方法，步驟如下：
A：收集粘膠纖維廢氣，使用濃度為140g/l的氫氧化鈉和濃度為88g/l的堿纖維素組成的吸收液對(duì)該廢氣進(jìn)行兩級(jí)噴淋，噴淋塔采用湍流塔；
B：將噴淋反應(yīng)后的溶液按6m3/h的流量送入反應(yīng)罐，反應(yīng)罐的真空度控制在-80kpa，與真空吸入的pH值1、濃度30g/l的含硫酸廢水反應(yīng)，反應(yīng)后的混合溶液送入脫氣塔，得到的廢氣中二硫化碳濃度含量27%、硫化氫濃度含量25%。
C：將脫氣后的廢氣送入分液器，分液器頂部設(shè)絲網(wǎng)除沫器；由分液器出來(lái)的廢氣送入填料冷卻塔，填料冷卻塔使用1℃的洗滌液循環(huán)洗滌冷卻，將廢氣冷卻至3℃后，經(jīng)塔頂?shù)慕z網(wǎng)除沫器送出，所得廢氣中二硫化碳濃度含量31%、硫化氫濃度含量36%、水分含量0.5%，冷凝液送入二硫化碳收集槽。
實(shí)施例8：
本實(shí)施例涉及一種對(duì)處理粘膠纖維廢氣的預(yù)處理方法，步驟如下：
A：收集粘膠纖維廢氣，使用濃度為135g/l的氫氧化鈉和濃度為98g/l的堿纖維素組成的吸收液對(duì)該廢氣進(jìn)行兩級(jí)噴淋，噴淋塔采用湍流塔；
B：將噴淋反應(yīng)后的溶液按8m3/h的流量送入反應(yīng)罐，反應(yīng)罐的真空度控制在-70kpa，與真空吸入的pH值1.5、濃度20g/l的含硫酸廢水反應(yīng)，反應(yīng)后的混合溶液送入脫氣塔，得到的廢氣中二硫化碳濃度含量26.5%、硫化氫濃度含量28%。
C：將脫氣后的廢氣送入分液器，分液器頂部設(shè)絲網(wǎng)除沫器；由分液器出來(lái)的廢氣送入填料冷卻塔，填料冷卻塔使用2℃的洗滌液循環(huán)洗滌冷卻，將廢氣冷卻至4℃后，經(jīng)塔頂?shù)慕z網(wǎng)除沫器送出，所得廢氣中二硫化碳濃度含量33%、硫化氫濃度含量35%、水分含量0.3%，冷凝液送入二硫化碳收集槽。
任一選取上述實(shí)施例中的兩組廢氣，如：實(shí)施例4富集處理得到的廢氣：二硫化碳濃度含量33%、硫化氫濃度含量36%、水分含量0.5%，和實(shí)施例8富集處理得到的廢氣：二硫化碳濃度含量33%、硫化氫濃度含量35%、水分含量0.3%，使用冷凝法（加壓至0.25～1.6MPa，冷凝溫度控制在-15～0℃）分別對(duì)其回收液態(tài)二硫化碳，二硫化碳的回收率可達(dá)到93%和94%。
以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本發(fā)明做任何形式上的限制，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化，均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。