碳纖維生產中碳化工段含氰廢氣處理研究.pdf

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，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)