如何提高粘胶纤维生产中二硫化碳的回收

高晶+李凤武+常安全

摘 要：二硫化碳是粘胶纤维生产中必要的原材料之一，生产过程中大部分以二硫化碳的形式释放出来。为了避免直接造成环境的污染和原料浪费，在生产中要对二硫化碳进行回收。本文介绍了现的回收方法，并详解了冷凝法在生产中的应用，以及在使用冷凝法中如何提高回收量的几种方法。

关键词：二硫化碳 回收方法 影响因素 有效途径

中图分类号：TQ341.1 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）05（a）-0132-01

1 二硫化碳的性质及对人体的危害

1.1 二硫化碳的性质

二硫化碳是无色或略带黄色的液体，粗制的二硫化碳气体带有萝卜臭味，是良好的有机溶剂，能溶解脂肪、树脂、橡胶等，溶于烧碱中，基本上不溶于水。凝固点为-112.8℃，比重1.262（20℃），气态比重（以空气为1）2.670，沸点46.3℃（760mmHg），挥发度1.8（以乙醚为1），闪点-35.5℃，它的蒸汽与空气混合物的爆炸极限为0.8%～52.8%（体积百分比），即25～1670g/m3（20℃，一个标准大气压），自燃点112℃。不论是气态或是液态的二硫化碳都极易燃烧。因此二硫化碳不宜长途运输，并要可防阳光直接照射、震荡和碰撞等。

1.2 二硫化碳对人体的危害

二硫化碳属于毒性较强的物质，它侵害人体神经系统及视觉器官等。在长期接触低浓度这种有害气体的环境中，易造成慢性中毒，在接触高浓度时造成急性中毒，甚至死亡。其浓度及症状的影响见表1。

中毒患者的临床表现主要为：多数出现视力、视野和眼底症状，另有疲劳、头晕、失眠和记忆衰退等神经衰弱症、末梢神经炎等。目前我国卫生标准规定二硫化碳的车间允许浓度不大于10ppm，可确保不致产生危害。只是应避免过分长期的接触和局部高浓度的接触。

2 二硫化碳回收的方法

2.1 冷凝法回收二硫化碳

冷凝法回收二硫化碳是一种经济而方便的方法。主要是用冷冻水或致冷剂来冷凝水蒸气和空气混合气体中的二硫化碳。适用于处理二硫化碳含量在2500～3000 g/m3的混合气体。混合气体中二硫化碳浓度越高，不凝性气体越少，冷却温度越低，则回收效果越好。通常回收率为60%左右。

2.2 活性炭吸附法回收二硫化碳

活性炭表面充满微孔，有大的比表面，能通过物理作用吸附二硫化碳。吸附二硫化碳后的活性炭，可用蒸汽直接加热，或用其他方式（如用氮气）加热，将二硫化碳解吸而回收。这种方法适用于处理二硫化碳浓度在3 g/m3以上的混合气体。用活性炭吸附二硫化碳，分为静态吸附法即固定床法和动态吸附法即沸腾床法两种。固定床吸附法的设备简单，工艺易控制，比较常用。为提高吸附效率，通常用几个吸附器并联。

2.3 液体吸收法回收二硫化碳

用于吸收二硫化碳的液体主要是油类，如凡士林油、高速润滑油、各类矿物油、氢化萘和液态三苯磷酸酯等。油与二硫化碳不发生化学反应，其吸收与解吸均为物理作用。吸收作用是在气液两相界面上进行的，要完成这一过程，一般接触时间需15～30 s。为提高吸收效率，必须增大两相界面，因此，可采用液相喷雾法，或者在吸收器内装入瓷环。吸收了二硫化碳的油类可通过加热而解吸。

3 影响冷凝法回收二硫化碳的主要因素

（1）绒毛成型槽内加热蒸汽压力不足，温度达不到工艺要求，使纤维中的二硫化碳不能被充分蒸出。（2）绒毛成型槽蒸汽管的喷孔数量不足，纤维与蒸汽不能充分接触，纤维中的二硫化碳不能被充分蒸出。（3）绒毛成型槽两端密封板密封效果不好造成蒸汽泄漏。（4）冷却水量不够，不能充分将混合气体冷凝下来。（5）冷凝器的冷凝效果差，影响二硫化碳的回收量。（6）粘胶制备过程中二硫化碳损失，纺丝胶熟成度过高，纺丝浴温度过高，都能使进入绒毛成型槽中的纤维二硫化碳含量降低。

4 提高二硫化碳回收量的方法途径

4.1 提高绒毛成型槽内加热蒸汽压力

在二硫化碳蒸出方面要提高蒸汽压力，即提绒毛成型槽温度，或提绒毛成型槽补充水温度（100℃），将水温温度在98～99℃，形成响水，可加强纤维中二硫化碳的蒸出，但要控制补充水流量。纤维在绒毛成型槽中反应有足够的逗留时间，保证纤维内的二硫化碳可全部蒸出，同时纤维在绒毛成型槽内响水的的震荡情况也与二硫化碳的回收率有关。

4.2 提高冷凝系统的密封性

在二硫化碳的收集过程中，应注意系统的密封性，同时导汽阻力要小。在绒毛成型槽到冷凝器之间要安装一个水封箱，防止空气进入冷凝器。如空气进入冷凝器，则冷凝器内壁就会积聚较多的污物，影响回收。冷凝系统中应提高密封性，因空气是不冷凝性气体，占据一定的冷却面积，会影响冷凝效果。

4.3 增加绒毛成型槽内的蒸汽盘管数量

绒毛成型槽蒸汽管的喷孔数量对回收有重大的影响，其影响方式主要是影响蒸汽穿透丝层的均匀性及力度，增加绒毛成型槽内的蒸汽盘管数量，以此来增加绒毛成型槽的喷孔数量，蒸汽管喷孔数量越多，纤维与蒸汽能够充分接触，有利于碳的蒸出，进而利于二硫化碳的回收量。

4.4 增加冷却水的水量

增大一冷冷却水管路直径，以此来增大冷却水的流量，冷却水作为冷却介质，大量的冷却水可将混合气体充分冷凝下来，将二硫化碳冷却成液体，冷却下来的二硫化碳与冷却水一齐进入沉降器内，因二硫化碳与冷却水的密度不同，沉降器里形成两个不同的层次，上部为冷却水，可循环使用，下部为二硫化碳，达到一定的液位后，启动二硫化碳输送泵打入罐区。

4.5 提高冷凝器的冷凝效果

选用大扬程的热软水泵，提高一冷器的冷凝效果，对一冷落水以及二冷落水管路进行加粗，加大一冷凝器、二冷凝器，提高冷凝器的冷凝效果，以此来提高二硫化碳的回收量。增大冷却面积和采用低温冷却介质，有助于提高冷凝效果。要定期清理冷凝器列管内壁上的污垢。我国工厂实践证明，采用铝管冷凝器代替钢管冷凝器，拆洗周期可由一个月延长到六个月，而且污垢很少，少量硫磺杂质也非常易于清洗。

5 结语

提高粘胶纤维生产中二硫化碳的回收量，不仅可以降低原材料的成本消耗，而且减少了碳的排放量，减少了大气环境污染，达到了节能、降耗、环保的目的。

参考文献

[1] 黄家玉，张瑞志.人造纤维工厂装备[M].青岛海洋大学出版社，1993，6.

[2] 李秋玲.绒毛成型槽的改进设计[J].人造纤维，2008，2.

[3] 王奎文，王小波.二硫化碳冷凝回收工艺技术[J].人造纤维，2009，3.endprint

摘 要：二硫化碳是粘胶纤维生产中必要的原材料之一，生产过程中大部分以二硫化碳的形式释放出来。为了避免直接造成环境的污染和原料浪费，在生产中要对二硫化碳进行回收。本文介绍了现的回收方法，并详解了冷凝法在生产中的应用，以及在使用冷凝法中如何提高回收量的几种方法。

关键词：二硫化碳 回收方法 影响因素 有效途径

中图分类号：TQ341.1 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）05（a）-0132-01

1 二硫化碳的性质及对人体的危害

1.1 二硫化碳的性质

二硫化碳是无色或略带黄色的液体，粗制的二硫化碳气体带有萝卜臭味，是良好的有机溶剂，能溶解脂肪、树脂、橡胶等，溶于烧碱中，基本上不溶于水。凝固点为-112.8℃，比重1.262（20℃），气态比重（以空气为1）2.670，沸点46.3℃（760mmHg），挥发度1.8（以乙醚为1），闪点-35.5℃，它的蒸汽与空气混合物的爆炸极限为0.8%～52.8%（体积百分比），即25～1670g/m3（20℃，一个标准大气压），自燃点112℃。不论是气态或是液态的二硫化碳都极易燃烧。因此二硫化碳不宜长途运输，并要可防阳光直接照射、震荡和碰撞等。

1.2 二硫化碳对人体的危害

二硫化碳属于毒性较强的物质，它侵害人体神经系统及视觉器官等。在长期接触低浓度这种有害气体的环境中，易造成慢性中毒，在接触高浓度时造成急性中毒，甚至死亡。其浓度及症状的影响见表1。

中毒患者的临床表现主要为：多数出现视力、视野和眼底症状，另有疲劳、头晕、失眠和记忆衰退等神经衰弱症、末梢神经炎等。目前我国卫生标准规定二硫化碳的车间允许浓度不大于10ppm，可确保不致产生危害。只是应避免过分长期的接触和局部高浓度的接触。

2 二硫化碳回收的方法

2.1 冷凝法回收二硫化碳

冷凝法回收二硫化碳是一种经济而方便的方法。主要是用冷冻水或致冷剂来冷凝水蒸气和空气混合气体中的二硫化碳。适用于处理二硫化碳含量在2500～3000 g/m3的混合气体。混合气体中二硫化碳浓度越高，不凝性气体越少，冷却温度越低，则回收效果越好。通常回收率为60%左右。

2.2 活性炭吸附法回收二硫化碳

活性炭表面充满微孔，有大的比表面，能通过物理作用吸附二硫化碳。吸附二硫化碳后的活性炭，可用蒸汽直接加热，或用其他方式（如用氮气）加热，将二硫化碳解吸而回收。这种方法适用于处理二硫化碳浓度在3 g/m3以上的混合气体。用活性炭吸附二硫化碳，分为静态吸附法即固定床法和动态吸附法即沸腾床法两种。固定床吸附法的设备简单，工艺易控制，比较常用。为提高吸附效率，通常用几个吸附器并联。

2.3 液体吸收法回收二硫化碳

用于吸收二硫化碳的液体主要是油类，如凡士林油、高速润滑油、各类矿物油、氢化萘和液态三苯磷酸酯等。油与二硫化碳不发生化学反应，其吸收与解吸均为物理作用。吸收作用是在气液两相界面上进行的，要完成这一过程，一般接触时间需15～30 s。为提高吸收效率，必须增大两相界面，因此，可采用液相喷雾法，或者在吸收器内装入瓷环。吸收了二硫化碳的油类可通过加热而解吸。

3 影响冷凝法回收二硫化碳的主要因素

（1）绒毛成型槽内加热蒸汽压力不足，温度达不到工艺要求，使纤维中的二硫化碳不能被充分蒸出。（2）绒毛成型槽蒸汽管的喷孔数量不足，纤维与蒸汽不能充分接触，纤维中的二硫化碳不能被充分蒸出。（3）绒毛成型槽两端密封板密封效果不好造成蒸汽泄漏。（4）冷却水量不够，不能充分将混合气体冷凝下来。（5）冷凝器的冷凝效果差，影响二硫化碳的回收量。（6）粘胶制备过程中二硫化碳损失，纺丝胶熟成度过高，纺丝浴温度过高，都能使进入绒毛成型槽中的纤维二硫化碳含量降低。

4 提高二硫化碳回收量的方法途径

4.1 提高绒毛成型槽内加热蒸汽压力

在二硫化碳蒸出方面要提高蒸汽压力，即提绒毛成型槽温度，或提绒毛成型槽补充水温度（100℃），将水温温度在98～99℃，形成响水，可加强纤维中二硫化碳的蒸出，但要控制补充水流量。纤维在绒毛成型槽中反应有足够的逗留时间，保证纤维内的二硫化碳可全部蒸出，同时纤维在绒毛成型槽内响水的的震荡情况也与二硫化碳的回收率有关。

4.2 提高冷凝系统的密封性

在二硫化碳的收集过程中，应注意系统的密封性，同时导汽阻力要小。在绒毛成型槽到冷凝器之间要安装一个水封箱，防止空气进入冷凝器。如空气进入冷凝器，则冷凝器内壁就会积聚较多的污物，影响回收。冷凝系统中应提高密封性，因空气是不冷凝性气体，占据一定的冷却面积，会影响冷凝效果。

4.3 增加绒毛成型槽内的蒸汽盘管数量

绒毛成型槽蒸汽管的喷孔数量对回收有重大的影响，其影响方式主要是影响蒸汽穿透丝层的均匀性及力度，增加绒毛成型槽内的蒸汽盘管数量，以此来增加绒毛成型槽的喷孔数量，蒸汽管喷孔数量越多，纤维与蒸汽能够充分接触，有利于碳的蒸出，进而利于二硫化碳的回收量。

4.4 增加冷却水的水量

增大一冷冷却水管路直径，以此来增大冷却水的流量，冷却水作为冷却介质，大量的冷却水可将混合气体充分冷凝下来，将二硫化碳冷却成液体，冷却下来的二硫化碳与冷却水一齐进入沉降器内，因二硫化碳与冷却水的密度不同，沉降器里形成两个不同的层次，上部为冷却水，可循环使用，下部为二硫化碳，达到一定的液位后，启动二硫化碳输送泵打入罐区。

4.5 提高冷凝器的冷凝效果

选用大扬程的热软水泵，提高一冷器的冷凝效果，对一冷落水以及二冷落水管路进行加粗，加大一冷凝器、二冷凝器，提高冷凝器的冷凝效果，以此来提高二硫化碳的回收量。增大冷却面积和采用低温冷却介质，有助于提高冷凝效果。要定期清理冷凝器列管内壁上的污垢。我国工厂实践证明，采用铝管冷凝器代替钢管冷凝器，拆洗周期可由一个月延长到六个月，而且污垢很少，少量硫磺杂质也非常易于清洗。

5 结语

提高粘胶纤维生产中二硫化碳的回收量，不仅可以降低原材料的成本消耗，而且减少了碳的排放量，减少了大气环境污染，达到了节能、降耗、环保的目的。

参考文献

[1] 黄家玉，张瑞志.人造纤维工厂装备[M].青岛海洋大学出版社，1993，6.

[2] 李秋玲.绒毛成型槽的改进设计[J].人造纤维，2008，2.

[3] 王奎文，王小波.二硫化碳冷凝回收工艺技术[J].人造纤维，2009，3.endprint

摘 要：二硫化碳是粘胶纤维生产中必要的原材料之一，生产过程中大部分以二硫化碳的形式释放出来。为了避免直接造成环境的污染和原料浪费，在生产中要对二硫化碳进行回收。本文介绍了现的回收方法，并详解了冷凝法在生产中的应用，以及在使用冷凝法中如何提高回收量的几种方法。

关键词：二硫化碳 回收方法 影响因素 有效途径

中图分类号：TQ341.1 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）05（a）-0132-01

1 二硫化碳的性质及对人体的危害

1.1 二硫化碳的性质

二硫化碳是无色或略带黄色的液体，粗制的二硫化碳气体带有萝卜臭味，是良好的有机溶剂，能溶解脂肪、树脂、橡胶等，溶于烧碱中，基本上不溶于水。凝固点为-112.8℃，比重1.262（20℃），气态比重（以空气为1）2.670，沸点46.3℃（760mmHg），挥发度1.8（以乙醚为1），闪点-35.5℃，它的蒸汽与空气混合物的爆炸极限为0.8%～52.8%（体积百分比），即25～1670g/m3（20℃，一个标准大气压），自燃点112℃。不论是气态或是液态的二硫化碳都极易燃烧。因此二硫化碳不宜长途运输，并要可防阳光直接照射、震荡和碰撞等。

1.2 二硫化碳对人体的危害

二硫化碳属于毒性较强的物质，它侵害人体神经系统及视觉器官等。在长期接触低浓度这种有害气体的环境中，易造成慢性中毒，在接触高浓度时造成急性中毒，甚至死亡。其浓度及症状的影响见表1。

中毒患者的临床表现主要为：多数出现视力、视野和眼底症状，另有疲劳、头晕、失眠和记忆衰退等神经衰弱症、末梢神经炎等。目前我国卫生标准规定二硫化碳的车间允许浓度不大于10ppm，可确保不致产生危害。只是应避免过分长期的接触和局部高浓度的接触。

2 二硫化碳回收的方法

2.1 冷凝法回收二硫化碳

冷凝法回收二硫化碳是一种经济而方便的方法。主要是用冷冻水或致冷剂来冷凝水蒸气和空气混合气体中的二硫化碳。适用于处理二硫化碳含量在2500～3000 g/m3的混合气体。混合气体中二硫化碳浓度越高，不凝性气体越少，冷却温度越低，则回收效果越好。通常回收率为60%左右。

2.2 活性炭吸附法回收二硫化碳

活性炭表面充满微孔，有大的比表面，能通过物理作用吸附二硫化碳。吸附二硫化碳后的活性炭，可用蒸汽直接加热，或用其他方式（如用氮气）加热，将二硫化碳解吸而回收。这种方法适用于处理二硫化碳浓度在3 g/m3以上的混合气体。用活性炭吸附二硫化碳，分为静态吸附法即固定床法和动态吸附法即沸腾床法两种。固定床吸附法的设备简单，工艺易控制，比较常用。为提高吸附效率，通常用几个吸附器并联。

2.3 液体吸收法回收二硫化碳

用于吸收二硫化碳的液体主要是油类，如凡士林油、高速润滑油、各类矿物油、氢化萘和液态三苯磷酸酯等。油与二硫化碳不发生化学反应，其吸收与解吸均为物理作用。吸收作用是在气液两相界面上进行的，要完成这一过程，一般接触时间需15～30 s。为提高吸收效率，必须增大两相界面，因此，可采用液相喷雾法，或者在吸收器内装入瓷环。吸收了二硫化碳的油类可通过加热而解吸。

3 影响冷凝法回收二硫化碳的主要因素

（1）绒毛成型槽内加热蒸汽压力不足，温度达不到工艺要求，使纤维中的二硫化碳不能被充分蒸出。（2）绒毛成型槽蒸汽管的喷孔数量不足，纤维与蒸汽不能充分接触，纤维中的二硫化碳不能被充分蒸出。（3）绒毛成型槽两端密封板密封效果不好造成蒸汽泄漏。（4）冷却水量不够，不能充分将混合气体冷凝下来。（5）冷凝器的冷凝效果差，影响二硫化碳的回收量。（6）粘胶制备过程中二硫化碳损失，纺丝胶熟成度过高，纺丝浴温度过高，都能使进入绒毛成型槽中的纤维二硫化碳含量降低。

4 提高二硫化碳回收量的方法途径

4.1 提高绒毛成型槽内加热蒸汽压力

在二硫化碳蒸出方面要提高蒸汽压力，即提绒毛成型槽温度，或提绒毛成型槽补充水温度（100℃），将水温温度在98～99℃，形成响水，可加强纤维中二硫化碳的蒸出，但要控制补充水流量。纤维在绒毛成型槽中反应有足够的逗留时间，保证纤维内的二硫化碳可全部蒸出，同时纤维在绒毛成型槽内响水的的震荡情况也与二硫化碳的回收率有关。

4.2 提高冷凝系统的密封性

在二硫化碳的收集过程中，应注意系统的密封性，同时导汽阻力要小。在绒毛成型槽到冷凝器之间要安装一个水封箱，防止空气进入冷凝器。如空气进入冷凝器，则冷凝器内壁就会积聚较多的污物，影响回收。冷凝系统中应提高密封性，因空气是不冷凝性气体，占据一定的冷却面积，会影响冷凝效果。

4.3 增加绒毛成型槽内的蒸汽盘管数量

绒毛成型槽蒸汽管的喷孔数量对回收有重大的影响，其影响方式主要是影响蒸汽穿透丝层的均匀性及力度，增加绒毛成型槽内的蒸汽盘管数量，以此来增加绒毛成型槽的喷孔数量，蒸汽管喷孔数量越多，纤维与蒸汽能够充分接触，有利于碳的蒸出，进而利于二硫化碳的回收量。

4.4 增加冷却水的水量

增大一冷冷却水管路直径，以此来增大冷却水的流量，冷却水作为冷却介质，大量的冷却水可将混合气体充分冷凝下来，将二硫化碳冷却成液体，冷却下来的二硫化碳与冷却水一齐进入沉降器内，因二硫化碳与冷却水的密度不同，沉降器里形成两个不同的层次，上部为冷却水，可循环使用，下部为二硫化碳，达到一定的液位后，启动二硫化碳输送泵打入罐区。

4.5 提高冷凝器的冷凝效果

选用大扬程的热软水泵，提高一冷器的冷凝效果，对一冷落水以及二冷落水管路进行加粗，加大一冷凝器、二冷凝器，提高冷凝器的冷凝效果，以此来提高二硫化碳的回收量。增大冷却面积和采用低温冷却介质，有助于提高冷凝效果。要定期清理冷凝器列管内壁上的污垢。我国工厂实践证明，采用铝管冷凝器代替钢管冷凝器，拆洗周期可由一个月延长到六个月，而且污垢很少，少量硫磺杂质也非常易于清洗。

5 结语

提高粘胶纤维生产中二硫化碳的回收量，不仅可以降低原材料的成本消耗，而且减少了碳的排放量，减少了大气环境污染，达到了节能、降耗、环保的目的。

参考文献

[1] 黄家玉，张瑞志.人造纤维工厂装备[M].青岛海洋大学出版社，1993，6.

[2] 李秋玲.绒毛成型槽的改进设计[J].人造纤维，2008，2.

[3] 王奎文，王小波.二硫化碳冷凝回收工艺技术[J].人造纤维，2009，3.endprint