碳纖維生產中碳化工段含氰廢氣處理研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、聚丙烯腈基碳纖維在生產過程中可產生污染環(huán)境的含氰廢氣,尤其是在碳化工段,其產生的高濃度含氰氣體,會極大地危害人們的身體健康,目前尚未有可有效地處理并利用這些氣體的技術。本文針對碳纖維生產過程中產生的含氰廢氣,初步探索了該種廢氣的處理技術,主要研究內容如下:
  (1)考察了聚丙烯腈基碳纖維產生廢氣的過程,并對廢氣成份進行解析、鑒定,為實驗室模擬提供依據。通過TGA(Thermal Gravimetric Analysis)技術獲得

2、碳纖維原絲/預氧化碳絲/產品碳絲的分解/離解溫度特性,得到在300℃~700℃溫度范圍內碳絲存在明顯的質量變化梯度;通過Py/GC-MS(Pyrolysis/GasChromatographic-Mass Spectrometry)裂解色譜-質譜法技術,獲得了不同溫度下的廢氣成份,除主要產物HCN外,還有吡咯,苯甲脒,亞甲基戊二腈,2-甲基吡嗪,2-亞甲基戊二腈等有機物;通過FTIR(Fourier Transmittance Infr

3、a-Redspectroscopy)解析,獲得分解廢氣成份的指紋特征譜圖。
  (2)根據碳纖維碳化過程,采用雙溫區(qū)控制系統(tǒng)對預氧化絲進行加熱至700C°,模擬碳化過程,收集產生的廢氣,并采用鼓泡塔形式對廢氣進行吸收,探究廢氣在不同溶液和濃度下的去除效果。結果表明,當NaOH濃度達到1mol/L時,HCN去除率可達99%以上。
  (3)搭建填料吸收塔,采用化學吸收法進行廢氣的模擬吸收過程,由于HCN氣體具有劇毒性,實驗室中

4、不能大量使用,則采用CO2混合氣作為模擬廢氣,通過控制風量、液量、pH值、NaOH濃度等條件對廢氣進行化學吸收,考察廢氣在不同條件下的吸收效果。實驗結果表明,當采用1mol/L氫氧化鈉溶液對體積分數(shù)20%的CO2廢氣進行吸收時,其吸收效果可達99%以上。
  (4)根據工廠提供廢氣的相關參數(shù),計算并設計了直徑200mm填料塔,采用NaOH溶液吸收碳化工段產生的含氰廢氣,中試結果表明,經處理后尾氣達到國家排放標準(1.9mg/m3)

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