黏胶纤维行业硫化氢废气新工艺技术研究

张 伟

（唐山三友集团兴达化纤有限公司 河北唐山 063000）

引言

粘胶纤维生产过程中，在酸浴、纺丝、水洗等工序，排出大量含有硫化氢、二硫化碳的废气，需进行综合治理。一般行业内选用碱洗循环塔喷淋，H2S 通过三级NaOH 吸收，生成NaHS，NaHS 经过蒸发提取后作为一种化工原料进行外卖，由于NaHS产能过剩，受市场波动比较明显，可能造成NaHS 无法及时安置，严重时导致废气回收系统运行收到制约，甚至被迫停车。基于此，需要积极探索新型的废气处理工艺，需求更节能环保的处理方案。

1 新型湿法脱硫工艺的构建思路

新型湿法脱硫工艺由脱硫和再生两部分组成。主要是以碳酸钠脱硫吸收液为脱硫剂，脱硫效率可达99 %以上，溶液无毒性，处理尾气中硫化氢浓度的适应性以及温度和压力的范围均较广。此工艺对设备的腐蚀较轻，副产品硫磺质量较好，可将净化气中H2S 降到标准状态20 mg/ m3以下。另外，为保证脱硫效果，脱硫可采用新型填料，脱硫液的再生可采用文丘里空气氧化再生[1]。

2 工艺流程及控制

2.1 工艺流程简介

图1 废气湿法脱硫流程图

2.2 脱硫过程几种主要化学反应

吸收反应：

催化化学反应：

2.3 主要控制技术参数

2.3.1 进脱硫塔溶液温度：30-35℃；

2.3.2 熔硫釜釜内压力：＜0.6MPa；

2.3.3 溶液PH 值：8.2-9.0；

2.3.4 熔硫釜夹套内温度：130-150℃。

2.4 试验线的实施方案

2.4.1 设备方面，为满足硫磺生产工艺生产的需求，需增加设备7 台（不含熔硫设备）溶液循环槽一台、氧化再生槽一台、硫泡沫槽一台、溶液循环泵两台、硫泡沫泵一台、板框压滤机一台。氧化槽配套喷射器20 支及相应配套的管道、阀门、电气、仪表。

2.4.2 将吸收溶液由NaOH 溶液改为以Na2CO3为主的脱硫溶液。溶液各组份浓度将根据生产及设备的实际情况来定。

3 试验数据及运行总结

3.1 脱硫液指标

脱硫液pH 值在8.9 左右，催化剂波动比较大0.3-3ppm（可能是投加方式的影响），硫酸钠一直未检出，见图2。

图2

3.2 硫化氢去除率

根据化验室检测数据，硫化氢去除率波动较大，平均93.1%。气体浓度由平均700 mg/m3降至平均48mg/m3，去除约652mg/m3，见图3。

图3

3.3 项目实施效果总结

试验过程中进气量约为20000m3/h，脱硫液循环量在350-60m3/h 不断调整，后期基本控制在100m3/h，脱硫液pH 值在8.9左右，碳酸钠20g/L、脱硫催化剂浓度提高至20ppm 左右。在试验过程中副盐硫代硫酸钠增长较快，硫酸钠副盐基本未检出，废气去除率不太稳定，高时可以达到98%以上，但平均在93%左右。

结语

通过湿法催化剂脱硫工艺能够对黏胶行业含有硫化氢、二硫化碳的含硫废气进行有效去除。但在实验过程中第一阶段运行中硫化氢去除效率较低，副盐增长速度较快，且循环槽表层大量硫磺泡沫不能有效进入熔硫系统。通过对系统改造增加喷射泵并对循环槽进行改造、增加再生槽延长再生时间等工作，硫化氢去除率得到提升，副盐增长速度减缓。本项目的研发探索，具有较高的环境效益，同时硫磺的副产品相对于传统碱洗硫化氢产出的NaHS 副产品，具有更高的经济效益。