發(fā)布時(shí)間：2020-08-27 22:45

【摘要】：粘膠纖維是一種可再生纖維素,其在透氣性、吸濕性、染色性、可紡性等方面極具優(yōu)勢(shì),故在服裝行業(yè)得到了廣泛應(yīng)用。在粘膠纖維生產(chǎn)過程中,由于使用二硫化碳為溶劑,導(dǎo)致大量含硫化氫氣體的產(chǎn)生。硫化氫作為一種劇毒氣體,其排放不僅會(huì)污染環(huán)境,而且對(duì)人體的危害極大。盡管如此,硫化氫作為一種硫資源可通過轉(zhuǎn)化為其他硫產(chǎn)品進(jìn)行回收利用,在解決環(huán)境問題的同時(shí)可以彌補(bǔ)我國(guó)硫資源的不足。因此,研究粘膠纖維廢氣的治理并回收硫資源具有很重要的意義。目前,工業(yè)上對(duì)粘膠纖維廢氣的處理以塔器設(shè)備為主,主要存在設(shè)備體積大、單位體積處理能力低等缺點(diǎn),使得很多企業(yè)為達(dá)到日益嚴(yán)格排放標(biāo)準(zhǔn)而進(jìn)行設(shè)備升級(jí)改造時(shí)面臨空間不足的困境。超重力技術(shù)因在強(qiáng)化傳質(zhì)和微觀混合、以及設(shè)備體積小等方面的優(yōu)勢(shì)而廣泛應(yīng)用于酸性氣體脫除過程。本文以硫化鈉溶液為吸收液,利用旋轉(zhuǎn)填充床為吸收設(shè)備,分別以制備硫氫化鈉和單質(zhì)硫?yàn)槟繕?biāo)產(chǎn)品,進(jìn)行了超重力脫硫的實(shí)驗(yàn)研究。對(duì)于以制備硫氫化鈉為目標(biāo)的吸收實(shí)驗(yàn),采用二級(jí)脫硫,分別以硫化氫含量為2%、1000 ppm為處理對(duì)象,考察了轉(zhuǎn)速、液體流量、氣體流量、吸收液組成等參數(shù)對(duì)脫除率的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:在一級(jí)脫硫?qū)嶒?yàn)過程中,液氣比10L·m-3、溫度308K、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速1200 rpm的條件下進(jìn)行吸收實(shí)驗(yàn)時(shí),經(jīng)過循環(huán)吸收可制得0.25%Na2S和18.8%NaHS混合液,此時(shí)的混合液的pH為13,同時(shí)出口氣體中硫化氫的濃度在1000 ppm以下;對(duì)于二級(jí)脫硫,采用含有硫化鈉和硫氫化鈉的液體為吸收液處理H2S濃度為1000 ppm的氣體,在液氣比為8 L·m-3、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為1200 rpm、溫度為308 K的條件下,經(jīng)超重力設(shè)備處理后出口氣體中的硫化氫濃度低于10 ppm。對(duì)于以制備單質(zhì)硫?yàn)槟繕?biāo)產(chǎn)品的吸收實(shí)驗(yàn),主要從轉(zhuǎn)速、液體流量、硫化鈉濃度、氣體流量、進(jìn)口氣體中硫化氫濃度等五個(gè)方面考察其對(duì)脫除效果和總體積傳質(zhì)系數(shù)(KGa)的影響。并且探究以上各因素對(duì)再生效果影響的顯著性順序。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:在RPB內(nèi)隨著轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速、液體流量、以及硫化鈉濃度的增大,脫除率和KGa先增大后趨于平緩;隨著進(jìn)口氣體中H2S濃度的升高,脫除率和KGa下降;隨著氣體流量的增加,脫除率降低,KGa先增大后趨于平緩;在RPB內(nèi)制取硫單質(zhì)的吸收硫化氫的最佳實(shí)驗(yàn)條件是:硫化鈉濃度為10g·L-1,轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為1400rpm,液氣比為8L·m-3,溫度為308 K,此時(shí)脫除率高達(dá)99.9%以上;在實(shí)驗(yàn)條件下,再生時(shí)間對(duì)再生效果的影響最大,液體處理量次之,氣體流量影響最小。同時(shí),采用多元線性回歸方法,基于實(shí)驗(yàn)值擬合出KGa的經(jīng)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式,關(guān)聯(lián)式計(jì)算值與實(shí)驗(yàn)值吻合較好,誤差在±15%以內(nèi)。在實(shí)驗(yàn)研究基礎(chǔ)上,進(jìn)行了規(guī)模為8.0×104Nm3·h-1粘膠纖維廢氣的脫硫工藝流程設(shè)計(jì)。同時(shí),進(jìn)行了物料衡算和熱量衡算,以及超重力設(shè)備的初步設(shè)計(jì)。
【學(xué)位授予單位】：北京化工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TQ341.1;X701
【圖文】：

粘膠纖維生產(chǎn)工藝流程

010-2015年中國(guó)粘膠纖維產(chǎn)量I$1Fig:12Theyieldofviscosefiberfrom2010to2015

圖１－３真空碳酸鹽法脫硫工藝圖逡逑Ｆｉｇ．邋１－３邋Ｖａｃｕｕｍ邋ｃａｒｂｏｎａｔｅ邋ｄｅｓｕｌｐｈｕｒｉｚａｔｉｏｎ邋Ｐｒｏｃｅｓｓ邋ｄｉａｇｒａｍ逡逑

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2806708