一种聚丙烯腈基碳纤维原丝生产中的废气处理方法及其装置的制造方法
【专利摘要】本发明涉及高分子化纤行业废气处理的技术领域，具体涉及一种聚丙烯腈基碳纤维原丝生产中废气处理方法及装置；所述方法包括逆流吸收塔鼓泡、喷淋吸收和填料吸收过程；所述装置包括废气收集口(1)，风机(2)，离心输送泵(3)，雾化喷淋装置(4)，逆流吸收塔(51,52)，吸收液储罐(6)，填料吸收塔(7)，液位控制气动阀(9)，填料层(8)和废气含量监测仪(10)；本发明提供的废气处理方法适用于聚丙烯腈基碳纤维原丝生产中的废气，吸收过程采用多级的逆流式吸收，各吸收塔中巧妙借助废气的压力，采用鼓泡和喷淋结合的吸收方法，有效提高了废气吸收效率和废气处理效率，实现了对废气的综合处理。
【专利说明】
一种聚丙烯腈基碳纤维原丝生产中的废气处理方法及其装置
技术领域
[0001]本发明涉及高分子化纤行业废气处理的技术领域，具体涉及一种聚丙烯腈基碳纤维原丝生产中废气处理方法及装置。
【背景技术】
[0002]在聚丙烯腈基碳纤维原丝生产过程中，存在较多的废气排放点，具体包括:聚合丙烯腈配料、反应工艺废气排放，回收溶剂废气排放，纺丝过程中纺丝机、水洗、水牵过程中挥发的废气排放，组件清洗过程中挥发的废气排放等。这些排放的废气中各组分物质较多，成分复杂，有配料单体丙烯腈及其单体，配料溶剂(如:二甲基亚砜、硫氰酸钠、硝酸等)、溶剂在使用过程中生产的副产物等，这些物质的排放对大气具有一定的破坏作用，因此需要对其进行处理。在现有聚丙烯腈碳纤维原丝生产中废气处理手段中，还未有一套通用型的废气处理方法和装置。
【发明内容】
[0003]针对现有技术的不足，本发明提供了一种适用于聚丙烯腈基碳纤维原丝生产中的废气处理方法，有效提高了废气处理效率;本发明还提供了相配套的废气处理装置，该设计合理，结构紧凑，操作方便，维护简单，运行高效。
[0004]为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现:
[0005]—种聚丙烯腈基碳纤维原丝生产中的废气处理方法，包括如下步骤:
[0006](I)逆流吸收塔吸收废气:
[0007]将聚丙烯腈基碳纤维原丝生产废气引进逆流吸收塔塔底，被塔底的吸收液鼓泡吸收；
[0008]余量废气被从逆流吸收塔塔顶喷淋而下的吸收液喷淋吸收；
[0009]微量废气被引入次级逆流吸收塔，重复鼓泡吸收和喷淋吸收过程；
[0010](2)填料吸收废气:
[0011 ]残余废气被引入填料吸收塔中，用活性可再生吸附剂进行吸收，最后废气通过废气含量监测仪经检测合格后排放。
[0012]优选的，所述吸收液为过氧化物水溶液，所述过氧化物水溶液选自过氧化氢水溶液，过氧乙酸水溶液和过碳酸钠水溶液中的其中一种。
[0013]优选的:所述吸收液与废气的进料质量比为1:95-105，所述吸收液的质量浓度为5-15%。
[0014]优选的，所述活性可再生吸附剂选自活性炭，活性炭纳米管和活性炭纤维球中的其中一种或一种以上的组合物。
[0015]—种实现所述的聚丙烯腈基碳纤维原丝生产中废气处理的装置，包括废气收集口，风机，离心输送栗，雾化喷淋装置，逆流吸收塔，吸收液储罐，填料吸收塔，液位控制气动阀，填料层和废气含量监测仪;所述废气从废气收集口进入，经由风机从位于逆流吸收塔顶端的进气管进入逆流吸收塔，被塔底的吸收液吸收，余量废气被由离心输送栗连通塔身上下端的雾化喷淋装置喷淋吸收;微量废气经由出气管道进入次级逆流吸收塔，被塔底的吸收液鼓泡吸收和雾化喷淋装置喷淋吸收;残余废气被引入填料吸收塔中，所述填料吸收塔内置装有吸附剂的填料层，填料层上下端面采用金属网支撑固定;废气经吸附后通过废气含量监测仪经检测合格后在废气排放口处被排放;所述逆流吸收塔底部设有吸收液储罐，吸收液经吸收液储罐进入逆流吸收塔，再通过离心输送栗栗入逆流吸收塔;所述逆流吸收塔通过与塔身上下连通的液位控制气动阀控制塔内液位高度。
[0016]优选的，所述进气管口位于逆流吸收塔液面以下600-700mm处，雾化喷淋装置的喷淋流量与进气量质量比为1:1?1:2。
[0017]优选的，所述的填料层填充高度为400-500mm，该填料层每90-100天更换一次。
[0018]本发明的有益效果在于:
[0019]本发明从各废气物理、化学性质出发，将溶液吸收和吸附剂吸收有机结合得到的废气处理方法，有助于提高废气吸收率;且在单塔的溶液吸收中，吸收过程采用多级的逆流式吸收，吸收塔中巧妙借助废气的压力，采用鼓泡和喷淋结合的吸收方法，进一步提高了废气吸收效率和废气处理效率;后将剩余的微量气体采用高效的可再生活性填料进行吸收后排放，实现了对废气的综合处理，经检测，该方法下排气中废气总含量SlOppm，符合废气排放标准及环评要求。此外，本发明采用的溶液吸收剂对吸收各废气组分的通用性强;填料采用可再生的高活性填料，有助于节约填料成本。
[0020]本发明提供的废气处理装置设计合理，结构紧凑，操作方便，维护简单，运行高效；适用于任意溶剂的聚丙烯腈基碳纤维湿法、干喷湿法原丝生产中的废气处理；该装置实用性强，应用价值高，可以向其他化纤纺丝废气处理进行推广。
【附图说明】
[0021]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0022]图1为本发明聚丙烯腈基碳纤维原丝生产中废气处理装置的结构示意图；
[0023]图2为本发明聚丙烯腈基碳纤维原丝生产中废气处理工艺流程图。
【具体实施方式】
[0024]为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0025]实施例1:
[0026]本发明提供的聚丙烯腈基碳纤维原丝生产中废气处理装置包括废气收集口I，风机2，离心输送栗3，雾化喷淋装置4，逆流吸收塔51，52，吸收液储罐6，填料吸收塔7，液位控制气动阀9，填料层8和废气含量监测仪10;废气从废气收集口 I进入，以质量浓度为10%的过氧化氢水溶液为吸收液，废气与吸收液的进料质量比为95-105: I，经由风机2从位于逆流吸收塔52顶端的进气管进入逆流吸收塔52，被塔底的吸收液吸收;进气管口位于逆流吸收塔51，52液面以下600-700111111处，余量废气被由离心输送栗3连通塔身上下端的雾化喷淋装置4喷淋吸收;微量废气经由出气管道进入次级逆流吸收塔51，被塔底的吸收液鼓泡吸收和雾化喷淋装置4喷淋吸收;雾化喷淋装置4的喷淋流量与进气量质量比为1:1?1:2;残余废气被引入填料吸收塔7中，所述填料吸收塔7内置装有吸附剂的填充高度为400-500mm的填料层8，填料层内置活性炭，用来吸附残余废气;填料层8上下端面采用金属网支撑固定，每90-100天更换一次;废气经吸附后通过废气含量监测仪10经检测合格后在废气排放口处被排放;所述逆流吸收塔51底部设有吸收液储罐6，吸收液经吸收液储罐6进入逆流吸收塔51，再通过离心输送栗3栗入逆流吸收塔52;所述逆流吸收塔51，52通过与塔身上下连通的液位控制气动阀9控制塔内液位高度。经检测，该方法下排气中废气总含量< 1ppm，符合废气排放标准及环评要求。
[0027]实施例2:
[0028]改变吸附剂为质量浓度为8%的过氧乙酸水溶液，填料层为活性炭纳米管，其余部分同实施例1。经检测，该方法下排气中废气总含量SlOppm，符合废气排放标准及环评要求。
[0029]实施例3:
[0030]改变吸附剂为质量浓度为5%的过碳酸钠水溶液，填料层为活性炭纤维球和活性炭纳米管混合物，其余部分同实施例1。经检测，该方法下排气中废气总含量< 1ppm，符合废气排放标准及环评要求。
[0031]实施例4:
[0032]改变吸附剂为质量浓度为15%的过氧乙酸水溶液，填料层为活性炭纤维球和活性炭混合物，其余部分同实施例1。经检测，该方法下排气中废气总含量< 1ppm，符合废气排放标准及环评要求。
[0033]以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
【主权项】
1.一种聚丙烯腈基碳纤维原丝生产中的废气处理方法，其特征在于，包括如下步骤: (1)逆流吸收塔吸收废气: 将聚丙烯腈基碳纤维原丝生产废气引进逆流吸收塔(52)塔底，被塔底的吸收液鼓泡吸收； 余量废气被从逆流吸收塔(52)塔顶喷淋而下的吸收液喷淋吸收； 微量废气被引入次级逆流吸收塔(51)，重复鼓泡吸收和喷淋吸收过程； (2)填料吸收废气: 残余废气被引入填料吸收塔(7)中，用活性可再生吸附剂进行吸收，最后废气通过废气含量监测仪(10)经检测合格后排放。2.如权利要求1所述的聚丙烯腈基碳纤维原丝生产中废气处理方法，其特征在于，所述吸收液为过氧化物水溶液，所述过氧化物水溶液选自过氧化氢水溶液，过氧乙酸水溶液和过碳酸钠水溶液中的其中一种。3.如权利要求2所述的聚丙烯腈基碳纤维原丝生产中废气处理方法，其特征在于:所述吸收液与废气的进料质量比为1:95-105，所述吸收液的质量浓度为5-15%。4.如权利要求1所述的聚丙烯腈基碳纤维原丝生产中废气处理方法，其特征在于，所述活性可再生吸附剂选自活性炭，活性炭纳米管和活性炭纤维球中的其中一种或一种以上的组合物。5.—种实现如权利要求1-4中任一项所述的聚丙烯腈基碳纤维原丝生产中废气处理的装置，其特征在于，包括废气收集口(I)，风机(2)，离心输送栗(3)，雾化喷淋装置(4)，逆流吸收塔(51，52)，吸收液储罐(6)，填料吸收塔(7)，液位控制气动阀(9)，填料层(8)和废气含量监测仪(10);所述废气从废气收集口(I)进入，经由风机(2)从位于逆流吸收塔(52)顶端的进气管进入逆流吸收塔(52)，被塔底的吸收液吸收，余量废气被由离心输送栗(3)连通塔身上下端的雾化喷淋装置(4)喷淋吸收;微量废气经由出气管道进入次级逆流吸收塔(51)，被塔底的吸收液鼓泡吸收和雾化喷淋装置(4)喷淋吸收;残余废气被 引入填料吸收塔(7)中，所述填料吸收塔(7)内置装有吸附剂的填料层(8)，填料层(8)上下端面采用金属网支撑固定;废气经吸附后通过废气含量监测仪(10)经检测合格后在废气排放口处被排放;所述逆流吸收塔(51)底部设有吸收液储罐(6)，吸收液经吸收液储罐(6)进入逆流吸收塔(51)，再通过离心输送栗(3)栗入逆流吸收塔(52);所述逆流吸收塔(51,52)通过与塔身上下连通的液位控制气动阀(9)控制塔内液位高度。6.如权利要求5所述的聚丙烯腈基碳纤维原丝生产中废气处理装置，其特征在于，所述进气管口位于逆流吸收塔(51，52)液面以下600-700mm处，雾化喷淋装置(4)的喷淋流量与进气量质量比为1:1?1:2。7.根据权利要求5所述的聚丙烯腈基碳纤维原丝生产中废气处理装置，其特征在于，所述的填料层(8)填充高度为400-500mm，该填料层(8)每90-100天更换一次。
【文档编号】B01D53/72GK106039935SQ201610506592
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年6月30日
【发明人】陈秋飞, 刘栋, 常维平, 王磊, 庄惠祥
【申请人】中复神鹰碳纤维有限责任公司