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粘胶纤维废气中CS2、H2S的处理方法探讨

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1 粘胶纤维生产废气中CS2、H2S的产生及治理技术探讨

摘要：介绍了粘胶纤维生产中CS2、H2S的产生，分析了粘胶纤维生产废气中CS2、H2S的治理技术特点及其适用性，提出适合于粘胶纤维生产过程中不同废气排放源及不同浓度的CS2、H2S应采用的废气治理技术，同时强调实施清洁生产工艺技术的重要性。

关键词：粘胶纤维、废气治理、二硫化碳、硫化氢

粘胶纤维是一种能与天然纤维和合成纤维相媲美的性能优异的再生纤维。目前，粘胶纤维的生产普遍采用碱性磺化制胶和酸性凝固成型工艺，其生产过程中产生的CS2、H2S等有有害气体，对人体伤害极大，需严格控制生产环境中的CS2、H2S气体含量，现大多未经处理，直接由高烟囱排放。CS2、H2S的大量排空，不仅浪费了CS2，且对周围几十平方公里的环境造成污染。特别是在逆温气象条件下，落地浓度很高，有明显的恶臭气味，会对工人和居民的身体健康造成严重危害。因此，对于CS2、H2S的治理和回收具有重大的经济效益和社会效益。

1 粘胶纤维生产废气中CS2、H2S的产生

粘胶纤维生产存在的废气污染问题，主要是在粘胶纤维生产过程中使用CS2作为溶剂，在制胶过程中，部分CS2同NaOH发生副反应生成三硫代碳酸钠（Na2CS3）；粘胶在纺丝凝固中形成丝条时，三硫代碳酸钠同硫酸发生反应，从而产生H2S气体，其它与纤维结合的CS2在纤维再生时，又重新释放出来。

CS2在粘胶纤维生产工艺过程中进行如下化学反应：

主反应： C6H9O4-ONa + CS2 → C6H9O4 + OCS2Na

副反应： CS2+ NaOH → Na2 CS3 + Na2CO3 + H2O

C6 H9O4-O CS2Na + NaOH → C6H10O5 + Na2COS2 + NaHS

CS2+NaOH→Na2CO3+ NaHS+H2O

CS2+NaOH→Na2CO3 + Na2CS+ Na2S + H2O

CS2+Na2S→ Na2CS3

CS2+H2O→COS+H2S

COS+H2O→CO2+ H2S

COS+NaOH →Na2CO2S+H20 2 CS2加入量的65～70％参与生成纤维素黄酸酯的反应，约有25～30％ 的CS2，消耗于副反应中，约有3～5％ 的CS2以游离态形式存在于粘胶中，未参与任何反应。

粘胶遇酸后，迅速进行中和反应，析出纤维素、释放H2S和CS2，其反应式如下：

C6H9O4-ONa + H2SO4→C6Hl0O5 + NaHSO4 + CS2

Na2CS3+ H2SO4→Na2SO4 + H2S + CS2

Na2S+ H2SO4→ Na2SO4+ H2S

Na2COS2+ H2SO4 → Na2SO4+H2O + CS2

NaHS+ H2SO4→Na2SO4+ H2S

Na2CO2S+ H2SO4→Na2SO4 + H2S +CO2

在粘胶纤维生产过程中，原液、纺丝、酸站、后处理等生产工序均有H2S、CS2排出， 主要废气排放源中CS2、H2S的质量浓度见表1。

表1 粘胶纤维废气排放源CS2、H2S的质量浓度

排放源 CS2(mg/Nm3) H2S (mg/Nm3)

粘胶短纤维

粘胶长丝

二浴槽排气

冷凝回收尾气

切断机排气

纺丝机内

酸浴地槽

磺化排空废气

酸浴脱气

纺丝机内 18500－21500

2100－2900

2660－2940

1320－1680

2350－2830

10180－11820

52300－64100

216－304 15－20

微量

172－228

112－148

132－170

微量

8900－10500

28－32

2 粘胶纤维生产废气中CS2、H2S的治理技术

目前国内外粘胶纤维废气治理方法分为分别治理法和综合治理法。

粘胶纤维生产废气中待净化组分(CS2、H2S )的物化特性相差较大，因此难以在同一条件下用同一吸收剂将两种气体以较经济的形式回收。现在化纤行业中分别治理法应用较为普遍，即根据CS2、H2S 不同的物化特性及各自已有的成熟工艺分别予以脱除。

2.1 分别治理法 3 2.1.1 CS2治理方法

国内外对CS2回收方法研究较多，可以根据其含量选择不同的方法。浓度在10～15％(体积百分比)时，一般采用冷凝法；浓度在15～30g／m3时，多采用矿物油(如凡士林)和伯胺吸收法(但利用矿物油吸附CS2时，由于解析消耗蒸汽量太大，回收成本太高)；当浓度在0.3～3g／m3时，多采用活性碳吸附法。

2.1.1.1 冷凝法回收CS2

冷凝法回收CS2是利用其低沸点(46.3℃ )的特性，通过对含有大量CS2气进行冷却而回收CS2的方法。

粘胶短纤维生产中从塑化浴槽回收CS2的工艺流程为：

其工艺条件为：

①饱和蒸汽供应量为每台塑化浴槽0.5～1t／h，蒸汽压力0.5～1.0kg／cm2 ，同时应根据生产情况、生产季节进行调整。

②塑化浴槽要求全密封、不漏气，长度l0～～l5米，塑化浴温度100±2℃。

③第一道冷凝器冷却面积20～50m2，列管为铝材，冷却水为常温水，出口温度控制在32℃左右。

④第二道冷凝器冷却面积5—10m2，列管为钢材，冷却水为一8～15℃冷盐水。

⑤塑化浴槽补充软水量为2～4t／台·h，根据运行情况进行调整。

影响CS2回收量的因素：

①冷凝温度。冷凝法回收CS2的关键是冷凝温度的控制，冷凝温度与CS2凝结量有一定的关系。 CS2计量

CS2贮存 短纤丝束

塑化浴槽

常温水 第一道冷凝

第二道冷凝

不凝气体排空 CS2液体 CS2气体 饱和蒸汽

冷盐水 4 ② 粘胶的磺化温度。倒温磺化(始温29±1℃ ，终温25±1℃)， 比升温磺化(始温19±1℃、终温27±1℃)更有利于CS2的回收。这是因为倒温磺化的副反应更少，生成硫化物的几率更低。

③粘胶的熟成度。粘胶的熟成度高层因纤维素黄酸酯易水解，造成CS2 散失。回收CS2的最佳熟成度范围是8～13。

④冷凝器的保养。及时对腐蚀、填塞、泄漏等情况进行维修，更换清洗，确保冷凝器完好。

⑤ 二浴槽的密封性。密封不好，空气进入，H2S被空气中的氧氧化为单质硫，挂在冷凝器壁上，影响热交换，降低冷凝效果。

2.1.1.2 活性炭吸附法回收CS2

活性炭吸附CS2是以物理吸附为主的放热吸附，其机理为：活性炭利用其具有500～2000m3／g的表面积，与气态的CS2分子接触后，其内部的CS2表面活性能用于降低CS2分子的能量，使CS2分子活性降低、运行减慢并凝结而变成液态CS2，被吸附在松驰的毛细孔中。该吸附过程中将放出大量热能，故吸附时应杜绝空气进入吸附器，否则有爆炸的危险。

固定床活性炭吸附法在粘胶短纤维厂的应用，主要是处理原液后溶解、熟成、过滤器内的低浓度废气(浓度2～6g／m3)。这部分废气具有温度低(21～23℃)、气体纯(仅含CS2气体)、气量少的特点。活性炭吸附法具有投资较高，运行费用高的特点。其工艺流程如下：

① 吸附

废气→混合桷→防爆水箱一道吸附器→二道吸附器→尾气排空

② 解析

CS2计量

CS2贮存 短纤丝束

吸附器

常温水 第一道冷凝

第二道冷凝

不凝气体排空 CS2液体 5 ③ 再生

工艺条件：

吸附器内用环氧树脂防腐，体积2～5m3，保证主吸附时间为24～26h。

解析蒸汽压力为0.2～0.5kg／cm2 ，解析时间30～45min。解析时，通入蒸汽量应先小后大，把空气吹尽后再加大蒸汽量，否则高温下的CS2遇氧气有爆炸的危险。

再生蒸汽压力2～4kg∕cm2 ，热气再生温度95～100℃，再生时间2～3h，冷风干燥0.5h。

冷凝器多采用二级串联，排空气体温度应小于25℃。

若活性炭吸附大量单质硫影响其性能时，活性炭需按下列方法进行脱硫处理：① 用6～8％的热氢氧化钠溶液(温度>80℃)清洗3～4h；②用3％稀硫酸清洗1h；③ 用热水清洗1h，至PH6～7④ 用热风干燥10～20h；⑤ 用冷风干燥1～2h。

影响活性炭吸附CS2的因素：

① 活性炭吸附寿命及吸附量。选用优质活性炭，提高其吸附寿命及吸附量，决定废气处理效果的好坏。

② 活性炭的亲水性。亲水性越差的活性炭，对CS2的吸附量越大，若活性炭含水量超过8％ 时，活性炭的活性急剧下降。

③ 气体的温度。气体的温度越低，CS2在活性炭上的吸附量愈高。

④ 气体浓度。气体中CS2的浓度高，活性炭的吸附量越高，CS2结除率越高，越经济。最适宜CS2浓度为5～15g／Nm3 的气体。

2.1.2 H2S处理

目前H2S废气处理方法较多，有苛性钠法、铁碱法、砷碱法、克劳斯炉燃烧法、栲胶法、ADA法、改性ADA法、制作硫脲等，其各有特点，不同企业可根据自身工艺、设备选用不同的处理方法，回收单质硫和硫化钠。

2.1.2.1 改性ADA法

改性ADA法已广泛地应用于煤炭工业、化肥工业的气体净化中，制备高纯硫磺，但在粘胶纤维行业中，因其废气中含有较多CS2和低量的H2S，使之应用有一尾气体排空 吸附器 散热片 饱和蒸汽

风机 6 定的困难。

改性ADA法脱硫液组成如下：蒽醌二磺酸钠(ADA) 4～5g／L、偏钒酸钠 1 ～2g／L、碳酸钠或氢氧化钠20～25g／L、酒石酸钾钠1g／L、PH8.5～9.5。

其机理为：H2S与CS2同碱反应后生成硫氢化钠，硫氢化钠被钒酸钠氧化，析出单质硫。偏钒酸钠在碱性条件下，被氧化态的ADA氧化成钒酸钠，还原态ADA遇空气中的氧进行剧烈氧化反应，使之变成氧化态的ADA。整个过程只消耗空气中的氧，脱硫液可循环使用。其化学反应式为：

吸收反应： Na2CO3+ H2S—→NaHS+NaHC03

NaOH + CS2—→NaHS+ Na2CO3+ H20

回收反应： NaHS+ NaV03+ H20—→Na2V409+NaOH+S

再生反应： Na2V409+ NaOH + H20 +ADA (氧化态) —→NaV03+2ADA (还原态)

ADA (还原态) +02—→ADA (氧化态)+2 H20

副反应：NaHS+02—→Na2S203+ H20

其工艺流程为：

工艺条件及注意事项：

①废气与脱硫液在塔内可同向也可逆向，但应保证气液接触时间不小于30s，在常温下反应。

②反应过程中应不断添加Na2CO3，以保证反应所需的PH值。

③脱硫塔可多级串联。

④投资少、设备简单、无二次污染，回收硫磺纯度高，但应注意硫磺的堵塞现象。

2.1.2.2 烧碱法

有些粘胶纤维厂，在回收CS2之前，先处理H2S，使H2S、CS2回收利用同步尾气排空

压缩空气 废气

脱硫塔

再生池 沉淀循环槽 硫磺

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H2S--硫化氢尾气净化

H2S--硫化氢尾气净化

硫化氢尾气净化方法

1.化学吸收法：吸收液一般是弱碱水溶液。

1.1 单乙醇胺溶液(MEA)：

MEA是吸收硫化氢较好的溶剂，其优点是：价格低，反应能力强，稳定性好，且易回收；缺点是：蒸气压高，溶液损失大。可采用简单的水洗法从气流中吸收蒸发的胺来加以回收。而与氧硫化碳(COS)反应而不能再生，因此，MEA法只能用于净化天然气和不含COS(或CS2)的气体。

1.2 乙二醇胺(DEA)：

由于石油炼制含有COS气，一般使用DEA溶剂作为吸收剂。DEA法由于投资运营费低，蒸气压低，损失比MEA法少，DEA对烃类溶解度小，用此法回收的硫化氢气体中含烃类<0．5％，净化程度高。

1.3 二异丙醇胺(DIPA)：

对于含硫化氢、CO2，和COS的烟气，常采用二异丙醇胺(DIPA)30％一40％的水溶液进行吸收，称DIPA法。

1.4 热碳酸盐法：

热碳酸盐法的吸收液是加活化剂的碳酸盐水溶液。碳酸盐多用碳酸钾，也有用碳酸钠的。活化剂为胺－硼酸盐、三氧化二砷或甘氨酸。该法已成功地用于从气体中脱除大量CO2，也已用来脱除含CO2和硫化氢的天然气中的酸性气体。缺点是不适于用来脱除不含CO2或含少量CO2的混合气的酸性组分。

2.1 物理吸收法：

流程简单，只需吸收塔，常压闪蒸罐和循环泵，不需蒸气和其他热源

2.2 物理－化学吸收法：

这是一种将化学吸收剂与物理吸收剂联合应用的脱硫方法，目前以环丁砜法为常用，环丁砜脱硫法所用溶剂一般是由DIPA、环丁砜和水组成。环丁砜对水、酸、碱、氧等均稳定，挥发性小，无毒。实验表明，溶液中环丁砜浓度高，适于脱除COS，反之，低的环丁砜浓度则适合于脱除硫化氢。

3 吸收氧化法

3.1 费罗克斯法：

其净化对象为焦炉煤气和其他含硫化氢的气体。吸收液用Na2CO3溶液，以Fe(OH)3作催化剂，

反应式为：

吸收：2Fe(OH)3+3H2S—Fe2S3+6H2O (1)

再生：2Fe2S3+6H2O+3O2—4Fe(OH)3+6S (2)

处理硫化氢的最好方法

处理硫化氢的最好方法

处理硫化氢的最好方法

硫化氢是一种无色、有刺激性气味的有毒气体，它在许多工业生产过程中会产生，对人体和环境造成严重危害。因此，有效地处理硫化氢成为了工业生产中的重要问题。本文将介绍处理硫化氢的最好方法，希望能对相关行业提供一些参考和帮助。

首先，最常见的处理硫化氢的方法之一就是化学吸收法。这种方法通过将硫化氢气体与吸收剂接触，使其被吸收并转化为无害的物质。常用的吸收剂包括氧化铁、氧化锰等，它们能够有效地将硫化氢气体转化为硫酸盐或硫酸，从而达到处理的效果。这种方法操作简单，成本较低，适用于一些小型生产场所。

其次，生物降解法也是一种处理硫化氢的有效方法。通过使用一些特定的微生物，如硫酸还原菌等，可以将硫化氢气体转化为硫化物，从而达到处理的目的。这种方法不仅能够高效地处理硫化氢，而且还能够将其转化为对环境无害的物质，具有较好的环保效果。因此，在一些对环保要求较高的生产场所，生物降解法成为了一种较为理想的处理方法。

此外，物理吸附法也是一种常见的处理硫化氢的方法。这种方法通过使用吸附剂将硫化氢气体吸附在表面上，从而达到处理的效果。常用的吸附剂包括活性炭、分子筛等，它们具有较大的比表面积和较强的吸附能力，能够有效地将硫化氢气体吸附并固定在表面上。这种方法操作简单，处理效果稳定，适用于一些对处理要求较为严格的场所。

综上所述，处理硫化氢的最好方法包括化学吸收法、生物降解法和物理吸附法。不同的方法适用于不同的场合，具体选择时需要根据生产工艺、环保要求等因素进行综合考虑。希望本文介绍的方法能够对相关行业提供一些参考和帮助，有效地解决硫化氢处理的问题。

GLT络合铁脱硫技术及应用发展

GLT络合铁脱硫技术及应用发展

GLT络合铁脱硫技术及应用发展

潘威;刘印东;魏哲峰;王杨

【摘 要】GLT络合铁脱硫技术由于硫化氢转化为硫磺选择性99％以上、脱硫过程无三废产生且催化剂环境友好得到广泛应用.介绍了GLT络合铁法脱硫化学原理、在石油石化行业天然气、酸气硫回收及克劳斯尾气深度脱硫中的应用、在化学粘胶纤维尾气硫化氢治理中的应用、在焦炉煤气脱硫中的应用以及其它化工尾气硫化氢治理中的应用.GLT络合铁技术非常适用于潜硫量小、硫化氢浓度波动大、气量波动大的尾气治理.GLT络合铁技术解决了焦炉煤气脱硫领域络合铁催化剂长期使用过程中稳定性不高、带来设备腐蚀、结晶堵塔、补充量大、硫泡沫浮选困难等问题.

【期刊名称】《江西化工》

【年(卷),期】2019(000)004

【总页数】4页(P105-108)

【关键词】硫化氢;脱硫;GLT络合铁;工业应用

【作 者】潘威;刘印东;魏哲峰;王杨

【作者单位】武汉国力通能源环保股份有限公司,湖北武汉430206;唐山市汇丰炼焦制气有限公司,河北唐山063100;唐山市汇丰炼焦制气有限公司,河北唐山063100;唐山市汇丰炼焦制气有限公司,河北唐山063100

【正文语种】中 文

络合铁脱硫技术是一种采用络合铁作为催化剂的湿式氧化还原脱除硫化氢的技术，其特点是直接将H2S转化成单质硫，H2S的脱除率可达99%以上[1-2]，是一种工艺简单、脱硫效果高、工作硫容高、副反应少且环保无毒的新型脱硫技术，克服了传统脱硫工艺复杂、工作硫容量低、环境污染严重等弊端，符合当前节能减排，经济高效的工业化指导思想。

GLT络合铁脱硫技术是由武汉国力通能源环保股份有限公司开发。针对潜硫量小于30吨/天的硫化氢治理及硫磺回收，该公司开发了具有自主知识产权的GLT络合铁脱硫成套技术，经10余年对络合铁脱硫化氢技术的研发与推广，在中石化、中石油、中海油、地方炼油企业、化纤企业、大型煤化工企业、冶金企业等均有工业化脱硫装置在稳定运行，净化后气体中硫化氢含量低于10ppm。用于现有PDS脱硫装置，不需要做大的设备改动，能有效控制脱硫系统副盐的增加，不需要外排废液，消除环保压力；GLT络合铁催化剂无毒无害，温度使用范围35-55℃；对于原有多级PDS脱硫的装置，可改变工艺条件降低脱硫级数，节省动力费用。

硫化氢气体处理方法

硫化氢气体处理方法

硫化氢气体处理方法

The manuscript was revised on the evening of 2021 硫化氢气体处理方法

一．国内外硫化氢废气处理的方法总结

这些年，关于H2S气体的净化方法研讨越来越活跃。依据各自的特点，可把硫化氢废气的净化方法分为：

吸收法，物理溶剂吸收法、化学溶剂吸收法；

吸附法，可再生的吸附法、不可再生的吸附法；

氧化法，干法氧化法、湿法氧化法；生物法等。

二．吸收法

吸收法包含：物理吸收和化学吸收法。

物理吸收法

物理吸收法通常情况下是选用有机溶剂作为硫化氢的吸收剂，有机溶剂有两大优点：

（1）能够有选择性地吸收硫化氢（2）加压吸收后只需降压即可解吸。

物理吸收法流程简单，通常情况下只需吸收塔，常压闪蒸罐和循环泵，不需外加蒸汽和外加其他热源。

物理吸收法对溶剂的要求：

（1）H2S在溶剂中的的溶解度要比在水中溶解度高数倍，而烃类、氢气在溶剂中的溶解度比它们在水中的溶解度低（2）该溶剂的蒸汽压要求尽量的低，防止其溶剂的挥发而造成溶剂的丢失（3）该溶剂须具有很低的粘度和吸湿性（4）该溶剂对金属没有腐蚀（5）溶剂的成本相对较低。

目前有机溶剂物理吸收H2S的技术有很多，运用的吸收剂有磷酸三定酷(埃斯塔索尔法)、N-甲基-2-砒咯烷酮(普里索尔法)、碳酸丙烯酷(福洛尔法)、甲醇(勒克梯索尔法)等。

化学吸收法

化学吸收发法是将被吸收的气体导入吸收剂中使被吸收的气体中的一个或多个组分在吸收剂中发生化学反应的吸收进程。

硫化氢溶于水后，水溶液呈酸性，并且考虑到吸收液的再生问题，因此可以选用具有缓冲效果的溶液处理硫化氢废气，如酚盐、磷酸盐、硼酸盐、氨基酸盐等，这些溶液的PH值大多在9~11之间。

除此之外，还可选用一些弱碱，如、乙醇胺类、氨、二甘油胺、二乙丙醇胺等水溶液作吸收剂来吸收含H2S气体的废气。