本實用新型是一種富集粘膠纖維廢氣中二硫化碳和硫化氫的工藝系統(tǒng)，具體涉及粘膠纖維生產(chǎn)過程中對廢氣中二硫化碳和硫化氫的富集裝置，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)過程中，由于生產(chǎn)工序多，生產(chǎn)周期長以及從黃化工序到紡絲工序大量的使用化工原料，因此，不可避免的會產(chǎn)生一些有毒有害的工業(yè)廢氣，其主要成分為來自黃化、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）對廢氣進行噴淋吸收，生成Na₂S，再制片外銷，此方法對H₂S處理效果明顯，但對其中CS₂的處理效果較差；

二，活性炭吸附：用碳吸附工藝對大量尾氣進行處理，解吸回收CS₂，例如專利文獻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，通過富集增濃過程在填裝有吸附劑的濃縮-反應(yīng)罐中對兩種氣體進行吸收捕集，解吸再生過程再選用惰性氣體對CS₂和H₂S進行分步脫附，存在運行中操作、調(diào)整較為繁雜，循環(huán)利用程度小，運行費用高等缺陷；

三，冷凝：含CS₂濃度較高的廢氣經(jīng)過熱交換器（冷凝器），用低溫水直接或間接將廢氣溫度降至CS₂沸點以下，以回收液態(tài)CS₂，例如專利文獻CN1016599B（二硫化碳生產(chǎn)過程中反應(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程。但經(jīng)實踐證明，該方法在用于粘膠短纖維紡絲工序絲束固化、分解時釋放的小氣量、高溫度、高濃度CS₂的回收時，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)成本高等問題，特別是冷凝回收CS₂的方法中，要求高濃度CS₂的回收時其效率最為明顯，基于此，為提高粘膠行業(yè)廢氣的處理效率，本實用新型提出了一種富集粘膠纖維廢氣中二硫化碳和硫化氫的工藝系統(tǒng)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型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工藝系統(tǒng)，采用堿液噴淋塔中堿液和反應(yīng)罐中酸性廢水的配合使用，使來自粘膠生產(chǎn)廢氣中的二硫化碳和硫化氫得以富集，然后通過脫氣塔獲得高濃度二硫化碳和硫化氫廢氣，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。

本實用新型通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種富集粘膠纖維廢氣中二硫化碳和硫化氫的工藝系統(tǒng)，包括依次連接廢氣總管的堿液噴淋塔、反應(yīng)罐和脫氣塔，反應(yīng)罐入口連接堿液噴淋塔儲槽和酸性廢水儲罐，反應(yīng)罐出口連接脫氣塔。

本實用新型中，匯集的粘膠纖維廢氣通過廢氣總管送入堿液噴淋塔，噴淋塔使用半纖含量3~20%的堿液在堿液噴淋塔中噴淋，得到含硫氫化鈉、硫化鈉及半纖維素磺酸鈉的溶液，送入堿液噴淋塔儲槽，該溶液通過泵從堿液噴淋塔儲槽送至反應(yīng)罐，與來自酸性廢水儲罐的酸性廢水反應(yīng)，反應(yīng)后的混合溶液進入脫氣塔中脫氣，得到高濃度的二硫化碳和硫化氫廢氣，其中，二硫化碳濃度含量≥25%、硫化氫濃度含量≥23%。

進一步的，本實用新型在脫氣塔出口連接有冷卻除水裝置，冷卻除水裝置包括依次與脫氣塔出口相連的分液器和填料冷卻塔，分液器和填料冷卻塔頂部均設(shè)有絲網(wǎng)除沫器。

本實用新型中，填料冷卻塔使用0～5℃的洗滌液循環(huán)洗滌冷卻，可將廢氣冷卻至0～10℃后，再經(jīng)塔頂?shù)慕z網(wǎng)除沫器送出，廢氣中部分二硫化碳被冷凝下來，因此，在所述填料冷卻塔設(shè)有收集冷凝液的二硫化碳收集槽。

為進一步提高本工藝系統(tǒng)對二硫化碳和硫化氫的回收率，本實用新型還包括連接酸液儲罐的酸液脫氣塔，酸液脫氣塔出口連接分液器，酸液儲罐內(nèi)貯存有來自酸浴的酸液，將這部分酸液收集至酸液儲罐，在-20kPa～-90 kPa壓力下經(jīng)酸液脫氣塔分離出含有二硫化碳和硫化氫的廢氣，送至分液器，與增濃后的粘膠纖維廢氣一并進行冷卻除水處理。

所述堿液噴淋塔為兩級均使用相同吸收液的噴淋裝置，吸收液可使用濃度為70-150g/l的氫氧化鈉和濃度為30-110g/l的堿纖維素組成的吸收液。

所述反應(yīng)罐為壓力滿足-50kpa～-90kpa的真空反應(yīng)裝置。

本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點及有益效果：

（1）本實用新型可用于粘膠工業(yè)多站點廢氣和酸液中二硫化碳和硫化氫的富集，通過后續(xù)分離步驟，提高二硫化碳和硫化氫的回收率，回收的二硫化碳可返回粘膠工業(yè)生產(chǎn)，硫化氫能制備硫酸或硫磺產(chǎn)品，有利于生產(chǎn)成本的控制。

（2）本實用新型采用吸收液噴淋、酸性水處理相結(jié)合的方式，對來自紡絲、酸浴散排等廢氣進行處理，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)。

（3）本實用新型在堿液噴淋塔中利用吸收液對廢氣中的二硫化碳和硫化氫同時進行吸收，吸收后的尾氣達標直接排放，吸收過程無環(huán)保壓力，利于環(huán)境保護。

（4）本實用新型涉及堿液噴淋塔所使用的吸收液可采用包含有濃度為70-150g/l的氫氧化鈉和濃度為30-110g/l的堿纖維素，具有制備簡單、低廉的特點，堿纖維素主要來自于制膠過程中浸漬工序的廢堿，對于粘膠生產(chǎn)而言也是一種廢物利用，降低企業(yè)環(huán)保壓力。

（5）本實用新型涉及的酸性廢水儲罐用于收集含硫酸廢水，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。

（6）本實用新型中，酸性廢水儲罐內(nèi)的含硫酸廢水通過真空吸入反應(yīng)罐，堿液噴淋塔儲槽內(nèi)的混合溶液通過泵送至反應(yīng)罐，反應(yīng)在真空環(huán)境中進行，杜絕空氣進入，一方面，能保證反應(yīng)進程的安全，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，進一步提高二硫化碳和硫化氫的濃度。

附圖說明

圖1為本實用新型的工藝流程圖（一）。

圖2為本實用新型的工藝流程圖（二）。

其中，1—廢氣總管，2—堿液噴淋塔，3—反應(yīng)罐，4—脫氣塔，5—堿液噴淋塔儲槽，6—酸性廢水儲罐，7—分液器，8—填料冷卻塔，9—二硫化碳收集槽，10—酸液儲罐，11—酸液脫氣塔。

具體實施方式

下面結(jié)合實施例對本實用新型作進一步地詳細說明，但本實用新型的實施方式不限于此。

實施例1：

本實施例涉及一種富集粘膠纖維廢氣中二硫化碳和硫化氫的工藝系統(tǒng)，如圖1結(jié)構(gòu)所示，包括依次連接廢氣總管1的堿液噴淋塔2、反應(yīng)罐3、脫氣塔4和冷卻除水裝置，其中，反應(yīng)罐3入口連接堿液噴淋塔儲槽5和酸性廢水儲罐6，反應(yīng)罐3出口連接脫氣塔4，冷卻除水裝置包括依次與脫氣塔4出口相連的分液器7和填料冷卻塔8，分液器7和填料冷卻塔8頂部均設(shè)有絲網(wǎng)除沫器。

本實施例涉及的工藝流程如下：

（1）收集粘膠纖維廢氣，如紡練堿噴淋廢氣（含地溝廢氣），紡練塑化槽進出口、給纖槽等廢氣，玻璃紙廢氣，酸站散排氣等等，通過廢氣總管1送入堿液噴淋塔2，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該廢氣進行兩級噴淋，堿液噴淋塔2采用湍流塔，噴淋得到含硫氫化鈉、硫化鈉及半纖維素磺酸鈉的溶液，送入堿液噴淋塔儲槽5。

（2）通過泵從堿液噴淋塔儲槽5將溶液送至反應(yīng)罐3，流量控制在8m³/h，反應(yīng)罐3采用真空反應(yīng)裝置，真空度控制在-80kpa，酸性廢水儲罐6內(nèi)收集的pH值2、濃度10g/l的含硫酸廢水由真空吸入反應(yīng)罐3，與來自堿液噴淋塔儲槽5的溶液反應(yīng)，反應(yīng)后的混合溶液進入脫氣塔4中脫氣，得到高濃度的二硫化碳和硫化氫廢氣，其中，二硫化碳濃度含量26%、硫化氫濃度含量≥24%。

（3）將上述高濃度廢氣送入分液器7，分液器7頂部設(shè)絲網(wǎng)除沫器；由分液器7出來的廢氣送入填料冷卻塔8，填料冷卻塔8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25%、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9。

將上述濃度含量的廢氣，使用冷凝法（加壓至0.25～1.6MPa，冷凝溫度控制在-15～0℃）分別對其回收液態(tài)二氧化硫，二氧化硫的回收率可達到80～95%。

實施例2：

本實施例涉及一種富集粘膠纖維廢氣中二硫化碳和硫化氫的工藝系統(tǒng)，如圖2結(jié)構(gòu)所示，除包括依次連接廢氣總管1的堿液噴淋塔2、反應(yīng)罐3、脫氣塔4和冷卻除水裝置外，還包括連接酸液儲罐10的酸液脫氣塔11。其中，反應(yīng)罐3入口連接堿液噴淋塔儲槽5和酸性廢水儲罐6，反應(yīng)罐3出口連接脫氣塔4，冷卻除水裝置包括依次相連的分液器7和填料冷卻塔8，分液器7和填料冷卻塔8頂部均設(shè)有絲網(wǎng)除沫器，脫氣塔4出口和酸液脫氣塔11出口均連接分液器7

本實施例涉及的工藝流程如下：

（1）收集粘膠纖維廢氣，如紡練堿噴淋廢氣（含地溝廢氣），紡練塑化槽進出口、給纖槽等廢氣，玻璃紙廢氣，酸站散排氣等等，通過廢氣總管1送入堿液噴淋塔2，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該廢氣進行兩級噴淋，堿液噴淋塔2采用湍流塔，噴淋得到含硫氫化鈉、硫化鈉及半纖維素磺酸鈉的溶液，送入堿液噴淋塔儲槽5。

（2）通過泵從堿液噴淋塔儲槽5將溶液送至反應(yīng)罐3，流量控制在8m³/h，反應(yīng)罐3采用真空反應(yīng)裝置，真空度控制在-70kpa，酸性廢水儲罐6內(nèi)收集的pH值1.5、濃度20g/l的含硫酸廢水由真空吸入反應(yīng)罐3，與來自堿液噴淋塔儲槽5的溶液反應(yīng)，反應(yīng)后的混合溶液進入脫氣塔4中脫氣，得到高濃度的二硫化碳和硫化氫廢氣，其中，二硫化碳濃度含量26.5%、硫化氫濃度含量≥28%。

（3）將酸浴產(chǎn)生的酸液送至酸液儲罐10，在-90 kPa壓力下經(jīng)酸液脫氣塔11分離出含有二硫化碳和硫化氫的廢氣。

（4）將步驟（2）和（3）獲得的廢氣送入分液器7，分液器7頂部設(shè)絲網(wǎng)除沫器；由分液器7出來的廢氣送入填料冷卻塔8，填料冷卻塔8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28%、硫化氫濃度含量32%、水分含量0.3%，冷凝液送入二硫化碳收集槽9。

將上述濃度含量的廢氣，使用冷凝法（加壓至0.25～1.6MPa，冷凝溫度控制在-15～0℃）分別對其回收液態(tài)二硫化碳，二硫化碳的回收率可達到93%。

以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例，并非對本實用新型做任何形式上的限制，凡是依據(jù)本實用新型的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化，均落入本實用新型的保護范圍之內(nèi)。