[发明专利]一种粘胶纤维生产废气中CS2和H2S的回收处理方法

说明书

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。