2 Методы очистки

При формовании вискозного волокна выделяются в значительных количествах сероуглерод и сероводород, которые являются ядовитыми веществами, вредными для здоровья человека. Эти вещества отравляют воздух заводских помещений о окружающей местности. Кроме того, на заводе вискозного волокна образуется большое количество сточных вод, содержащих щелочь, серную кислоту и различные соли, загрязняющих водоемы.

Дальнейшее развитие промышленности вискозных волокон в значительной степени определяется проблемой обезвреживания производств, сокращение удельного расхода минерального сырья и воды, и защиты водоемов, и атмосферы от загрязнений.

Уменьшение вредности вискозного производства решается в осном по двум направлениям – совершенствованию технологического процесса и внедрению саниторно-технических мероприятий. Технологические методы снижения вредности производства описаны в соответствующих разделах и здесь следует их лишь просуммировать:

1) сокращение расхода сероуглерода на ксантогенирование счет снижения его расходования на побочные реакции;

2) внедрение непрерывных методов получения вискозы и волокон? повышение стабильности процессов формования нитей и волок­на, исключающей их обрывность;

3) создание процессов и оборудования с локальными выделениями загрязнений в газовую фазу;

4) использование осадительных ванн не содержащих токсичные компоненты (например, цинк);

5) создание водооборотных технологических циклов с минималь­ным сбросом загрязнений;

6) внедрение локальных установок регенерации технологический растворов в замкнутых контурах;

7) внедрение автоматизации и механизации технологического про­цесса.

Основными санитарно-гигиеническими мероприятиями являют­ся:

1) повышение герметичности технологического оборудования; разработка технических решений по максимальному отводу вредных веществ в газовую или жидкую фазу;

2) создание рациональных систем вентиляции оборудования и производственных помещений.

Важнейшими из этих мероприятий являются оборудование це­хов мощной вентиляцией и капсулирование прядильных машин, очистка вентиляционного воздуха от сероводорода и сероуглерода и тщательная очистка сточных вод от вредных загрязнений [1].

2.1 Очистка вентиляционного воздуха

Существуют установки, объединяющие очистку воздуха от се­роводорода и сероуглерода. Но преимущественно применяются установки с раздельной очисткой. Эти установки имеют лучшее ап­паратурное оформление и более эффективны. В таких установках очистка воздуха от сероводорода основана на поглощении H₂S суспензией реагентов (хемосорбция), а сероуглерода — на адсорб­ции CS₂ неподвижным (стационарным) или подвижным (кипя­щим) слоем активированного угля[1].

2.2 Очистка воздуха от сероводорода

Суспензия, применяемая для. поглощения H₂S (железо-содовым способом), представляет собой взвесь гидроксидов двух- и трехвалентного железа (2,5%) в воде с небольшим содержанием Na₂C0₃, NaHC0₃, Na₂S₂O₃ и Na₂S0₄> образующихся в результате поглощения H₂S.

Водную суспензию приготовляют путем смешения 10%-ного раствора карбоната натрия с 18%-ным раствором железного купо­роса:

FeS0₄-j-Na₂C0₃ + Н_аО —> Fe(OH)₂ + Na₂S0₄ + CO₂

Барботированием воздуха через полученный раствор переводя? железо (II) в железо (III):

Fe(OH)₂ + 0₂ + Н₂0-> Fe(OH)₃

Воздух, содержащий сероводород, промывают полученной сус­пензией. При этом протекают следующие реакции:

Na₂CO₃ + H₂S -> NaHS + NaHCO₃

NaHS+ Fe(OH)₃ -> Fe₂S₃ + NaOH + H₂0

NaHS+ Fe(OH)₃ -> FeS + S + NaOH + H₂0

Поглотительный раствор (суспензию) регенерируют путем про­пускания через него воздуха. При этом кислород взаимодействует с отработанным раствором по схеме:

Fe₂S₃ + Н₂0 + 0₂ -> Fe(OH)₃+S

FeS + Н₂0 + 0₂ -> Fe(OH)₃ + S

NaHCO₃ + NaOH -> Na₂CO_a + Н₂0 NaHCO₃ ->Na₂C0₃ + C0₂ + H₂0

В результате основное количество поглощаемого сероводорода переводится в элементарную серу, а часть (примерно 30%) окис­ляется до тиосульфата натрия:

Na₂S₂0₃+ Н₂0 + СО₂

Накапливание тиосульфата натрия в растворе снижает погло­тительную способность раствора и ухудшает очистку. Для предотвращения этого часть раствора после фугования спускают в канализацию.

Кроме описанного метода широко применяется гидрохиноновый способ: гидрохинон кислородом воздуха легко окисляется до хинона, который окисляет сероводород до серы и сам восстанав­ливается до гидрохинона и т. д.

Очистка вентиляционного воздуха от сероводорода осуществ­ляется в двух параллельно работающих горизонтальных скруббе­рах, каждый из которых состоит из абсорбционной камеры, пер­вичного брызгоулавливателя, промывной камеры и вторичного брызгоулавливателя.

Абсорбционная камера представляет собой стальной горизон­тальный скруббер, установленный на железобетонном поддоне. Внутренняя поверхность камеры защищена битумом, а поддон — кислотоупорными плитками. Камера снабжена большим числом (240 шт.) форсунок, расположенных в два ряда.

Первичный брызгоулавливатель примыкает к абсорбционной Камере и состоит из 280 изогнутых пластин из нержавеющей стали, образующих зигзагообразные каналы. Далее по ходу воз­духа расположены промывная камера и вторичный брызгоулавливатель, аналогичные по конструкции и размерам абсорбционной камере и первому брызгоулавливателю.

Очищаемый воздух последовательно проходит абсорбционную камеру (через завесу брызг поглотительной жидкости, создавае­мую форсунками), в которой происходит абсорбция сероводорода и регенерация поглотительного раствора кислородом воздуха. За­тем воздух поступает, в зигзагообразные узкие каналы первичного брызгоулавливателя, проходя которые шесть раз, изменяет на­правление своего движения. Благодаря этому происходит отделе­ние воздуха от капель поглотительной суспензии.

Из первичного брызгоулавливателя воздух попадает в промыв­ную камеру, орошаемую водой. Здесь он отмывается от остатков поглотительной суспензии и поступает во вторичный брызгоулав- ливатель, где улавливаются капли промывной воды.

Освобожденный от сероводорода воздух направляется на уста­новку для очистки от сероуглерода.

Поглотительная суспензия из канала абсорбционной камеры поступает в приемный резервуар, где происходит окончательная регенерация поглотительной суспензии и флотация выделенной се­ры. Полученная сера (после подсушивания или переплавки) мо­жет быть использована для производства серной кислоты или се­роуглерода [1].