淺談?wù)衬z短纖生產(chǎn)中CS2的水封

劉雙軍++常安全

摘 要：在粘膠短纖維的生產(chǎn)中，始終存在著易燃、易爆、易中毒的危險(xiǎn)危害因素，因生產(chǎn)工藝特點(diǎn)，CS2、HS的產(chǎn)生不可避免，CS2、HS的泄漏造成的各類事故發(fā)生率比較高，尤其是火災(zāi)和中毒事故。簡(jiǎn)述了紡練車間工藝流程、分析危險(xiǎn)辨識(shí)，絨毛成型槽安全水封的設(shè)置及方法，以及設(shè)置安全水封后的效果。

關(guān)鍵詞：安全 水封 絨毛成型槽

中圖分類號(hào)：F426 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2015）03（b）-0088-01

粘膠短纖維應(yīng)用范圍較廣，定義為化學(xué)纖維，是將天然纖維素使用化學(xué)方法進(jìn)行纖維重組生產(chǎn)可應(yīng)用的纖維素產(chǎn)品。根據(jù)生產(chǎn)需要可重組成各種產(chǎn)品，例如細(xì)旦、高白、竹炭、阻燃、莫代爾等等?，F(xiàn)有主要生產(chǎn)方法是使用溶解劑溶解纖維素再重組方法，制備方法不同可分為CS2溶解和天絲兩種，天絲技術(shù)無(wú)工業(yè)排放但天絲的工業(yè)化技術(shù)還不成熟，現(xiàn)有的制備方法主要還是使用CS2進(jìn)行溶解再分解，生產(chǎn)過(guò)程中消耗大量CS2，作為溶解劑CS2不是成品的組成部分，回收利用價(jià)值巨大，同時(shí)由于CS2具有毒性對(duì)環(huán)境污染極高，防護(hù)和回收顯得至關(guān)重要。下面簡(jiǎn)單介紹CS2在生產(chǎn)中的一種防護(hù)措施。

1 紡練車間粘膠短纖生產(chǎn)工藝流程簡(jiǎn)述

制膠車間輸送纖維素磺酸脂至紡練車間一浴槽內(nèi)，纖維素黃酸酯與酸反應(yīng)生成纖維素，生成的纖維經(jīng)由牽伸、切斷，變成短纖后進(jìn)入絨毛成型槽經(jīng)由精煉、烘干等后處理設(shè)備處理除去硫化物后打包成型成為成品。在纖維素磺酸酯與酸反應(yīng)同時(shí)還生成CS2和HS等其他硫化物，產(chǎn)生的CS2一部分由紡絲機(jī)的機(jī)內(nèi)排風(fēng)排至回收車間進(jìn)行處理，另外一部分隨纖維一同進(jìn)入下一道工序，在絨毛成型槽內(nèi)由蒸汽噴管進(jìn)行高溫蒸汽蒸煮，將各種硫化物蒸出，同時(shí)將纖維鋪成毛氈形式，便于后續(xù)在精練機(jī)上運(yùn)送進(jìn)行下一步精煉處理，最后烘干打包成為成品。

絨毛成型槽上部有排氣管線和蓋板，涉及到槽內(nèi)清絲和生產(chǎn)時(shí)的引絲的工藝操作，上蓋為活動(dòng)蓋板，處理過(guò)后的纖維均勻布絲進(jìn)入精煉機(jī)進(jìn)行其他工藝處理。由于活動(dòng)上蓋寬3.6m，長(zhǎng)約3m，面積較大，分可拆卸2部分，分別為1.7×1.6m兩塊，這兩塊蓋板的密封問(wèn)題涉及到對(duì)人員的保護(hù)和環(huán)境的污染。

2 危險(xiǎn)性辨識(shí)

（1）CS2的特性。CS2為無(wú)色或淡黃色、油狀、透明、易揮發(fā)液體。純品無(wú)異臭、但工業(yè)品具有壞蘿卜樣臭味。二硫化碳的熔點(diǎn)為—110.8℃，沸點(diǎn)為46.5℃，閃點(diǎn)—30℃，自燃點(diǎn)100℃。二硫化碳蒸氣與空氣混合物爆炸限1.3%～50%。二硫化碳與乙醇、乙醚、氯仿、苯、油等混溶，遇熱、明火、火花或摩擦易燃燒爆炸。

（2）二硫化碳是損害神經(jīng)和血管的毒物。是一種氣體麻醉劑。生產(chǎn)中以呼吸道吸入為主。經(jīng)皮膚也能吸收。可造成急性中毒：輕度中毒有頭暈、頭痛、眼及鼻粘膜刺激癥狀；重度中毒出現(xiàn)譫妄、昏迷、意識(shí)喪失，伴有強(qiáng)直性及陣攣性抽搐?？梢蚝粑袠新楸远劳?。嚴(yán)重中毒后可遺留神衰綜合征，中樞和周圍神經(jīng)永久性損害。

從紡練的工藝流程中可見(jiàn)，主要有毒有害、易燃易爆的廢棄物為CS2，根據(jù)CS2的特性，工藝生產(chǎn)中在絨毛成型槽中使用蒸汽進(jìn)行蒸煮處理，將其排出，再經(jīng)冷凝器進(jìn)行回收。絨毛成型槽溫度在98℃左右，CS2成氣態(tài)形式與蒸汽共存，絨毛成型槽的密封為主要解決的安全關(guān)鍵點(diǎn)。在CS2的運(yùn)輸過(guò)程中均采用水封運(yùn)輸，即在運(yùn)送罐內(nèi)注水，大比重的CS2沉積在底部，利用對(duì)水的不溶性上部的水對(duì)CS2起到很好的密封作用。根據(jù)上述CS2的特性絨毛成型槽最佳密封方案是采用水封。

3 水封方案

方案1：冷水密封，CS2密度為1.26，比水密度大，溶解度0.294%，日常運(yùn)輸長(zhǎng)采用的方法。容貌成型槽內(nèi)的CS2為氣態(tài)，遇冷密封水后降溫，降溫成為液態(tài)的CS2沉入密封水內(nèi)，沉入密封槽底部，隨密封水在底部流動(dòng)，由于鋪毛槽溫槽體溫度在90度以上，密封水沿絨毛成型槽密封水槽流動(dòng)，逐漸加熱，當(dāng)密封水溫度高于46.5℃后CS2再次揮發(fā)成氣態(tài)，一部分回到絨毛成型槽內(nèi)部，另一部分蒸發(fā)到槽外，遇空氣混合，由于CS2的閃點(diǎn)為30℃，密封水表面外部部分出現(xiàn)燃燒。無(wú)法起到密封效果?？蓪⒗渌朊芊獠矍芭c絨毛槽接觸進(jìn)行預(yù)熱，達(dá)到一定溫度，使CS2無(wú)法成為液態(tài)進(jìn)入密封水，從而起到密封效果，但此時(shí)密封水的溫度靠密封水流量和絨毛成型槽槽體溫度預(yù)熱控制，工藝波動(dòng)時(shí)對(duì)密封水會(huì)造成影響，所以安全系數(shù)較低，不優(yōu)先考慮使用。

方案2：直接使用熱軟水，即80°軟水，此水為水洗工段用水，在絨毛槽密封槽進(jìn)行水封，由密封槽流出的水可引入精煉工藝的水洗回流系統(tǒng)，同時(shí)補(bǔ)充水洗液消耗。CS2的溶解度為0.294%，密封水中的微量CS2也可在水洗系統(tǒng)中通過(guò)排氣系統(tǒng)進(jìn)入回收車間處理。達(dá)到兩全其美的使用效果。

4 絨毛成型槽安全水封的計(jì)算

安全水封需要多高才能有效地起到保護(hù)作用，以年產(chǎn)8萬(wàn)噸短纖來(lái)進(jìn)行計(jì)算，年產(chǎn)8萬(wàn)噸短纖，絨毛成型槽內(nèi)蒸汽氣流量及冷卻消耗，以及一冷回收要求，單位壓強(qiáng)約為0.3kPa。

水封高度的計(jì)算：

已知絨毛成型槽內(nèi)壓力為0.3kPa，水比重為1

根據(jù)P=ρgh

水封高度H=P/（g×ρ）=0.3/（9.8×1）=30.6mm

根據(jù)以上計(jì)算，水封高度為30.6m；考慮蒸汽壓力波動(dòng)對(duì)蓋板的沖擊取40mm，取安全系數(shù)1.5，水封高度為60mm。

5 結(jié)語(yǔ)

“安全第一、預(yù)防為主、綜合治理”是我國(guó)的安全生產(chǎn)方針，在預(yù)防中，做到設(shè)備、工藝的本質(zhì)安全、消除物的不安全因素是安全工作的重點(diǎn)之一，在粘膠生產(chǎn)中尤為如此，雖然，水封的設(shè)置是比較小的一個(gè)設(shè)計(jì)點(diǎn)，但是對(duì)安全工作來(lái)講，是必不可少的，小小的設(shè)計(jì)，更體現(xiàn)“以人為本”的安全理念，切實(shí)保護(hù)作業(yè)人員的生命安全，將產(chǎn)生更大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

參考文獻(xiàn)

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