低濃度含硫廢氣處理取得里程碑式突破

郭春花

作為最早工業(yè)化的化學纖維產(chǎn)品，粘膠纖維憑借其源于自然、歸于自然的天然屬性及產(chǎn)品吸濕、舒適的特性深受消費者喜愛。但受制于工藝限制，粘膠纖維生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生CS2、H2S等氣體并排放廢水，環(huán)保問題一直備受關注。雖然當前行業(yè)對于高濃度的含硫廢氣已成功實現(xiàn)了回收利用，但是低濃度的廢氣仍由排氣塔高空排放，會給周邊環(huán)境造成污染。如何在生產(chǎn)過程中徹底解決廢氣排放問題，切實踐行綠色發(fā)展理念，實施綠色制造非常關鍵。

近日，作為粘膠纖維行業(yè)的龍頭企業(yè)之一，唐山三友集團興達化纖有限公司（以下簡稱三友化纖）在再生纖維素纖維行業(yè)綠色發(fā)展聯(lián)盟協(xié)助下，發(fā)布了企業(yè)首份《可持續(xù)發(fā)展報告》，鄭重承諾到2030年，單位產(chǎn)品實現(xiàn)碳減排30%，到2055年實現(xiàn)“碳中和”。那么三友化纖是如何解決廢氣排放這一老大難問題的？三友化纖環(huán)保管理部部長尹景濤介紹了公司近年來開發(fā)的生物法廢氣處理低濃度大風量含硫廢氣技術。

環(huán)保隱憂是粘膠纖維最大痛點

粘膠纖維是以天然纖維素為基本原料，經(jīng)堿化、黃化后轉(zhuǎn)化為纖維素黃原酸酯溶液，再紡絲而成的再生纖維素纖維，其生產(chǎn)過程是采用漿粕與CS2反應生成能溶于堿溶液的纖維素衍生物——纖維素黃原酸酯，整個過程中，CS2一直存在，其參與化學反應后產(chǎn)生的含硫廢氣（CS2、H2S）成為粘膠纖維企業(yè)關注的重點環(huán)境治理問題。

近年來，行業(yè)通過原液黃化排風、紡絲機內(nèi)排風、精煉-水洗排風、酸浴脫氣尾氣、酸站排風、CS2直冷回收系統(tǒng)尾氣等工序節(jié)點對生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的含硫廢氣進行了有效回收并進行統(tǒng)一治理，極大程度上優(yōu)化了工作環(huán)境并減少了環(huán)境污染。但經(jīng)過冷凝回收-活性炭吸附-堿噴淋這一經(jīng)典廢氣處理工藝路線后，其殘存的低濃度廢氣仍需要由排氣塔進行高空排放，仍對周邊環(huán)境造成影響。因此，如何解決低濃度大風量的含硫廢氣治理問題是行業(yè)需要攻克的難題。

生物法廢氣處理帶來里程碑式突破

三友化纖是粘膠短纖維、莫代爾纖維、萊賽爾纖維生產(chǎn)商，是中國目前少數(shù)具備三代纖維素纖維生產(chǎn)能力的企業(yè)。公司始終堅持科學發(fā)展觀，把社會和環(huán)境責任作為發(fā)展的首要前提，既抓金山銀山，又抓綠水青山，堅守環(huán)保底線，積極推進污染防治技術改造，不斷加大環(huán)保投入，積極落實國家環(huán)保政策要求，為企業(yè)的綠色發(fā)展提供有力支撐。

對于含硫廢氣的治理問題，三友化纖高度重視，其配備的冷凝回收、堿噴淋、活性炭吸附回收處理技術的廢氣治理濃度限值，已經(jīng)遠低于國家標準限值要求。但是三友化纖的目標并不僅僅是達到國家標準，而是想得更遠?！霸缭诙嗄昵埃揪烷_始考慮，要想長遠發(fā)展，必須徹底解決含硫廢氣的排放問題，這是集團使命所在?！币皾f。

從2015年起，三友化纖就與合作伙伴一道開始了聯(lián)合科研攻關處理低濃度含硫廢氣的技術，并成功研發(fā)出了生物法廢氣處理技術。尹景濤介紹，生物法廢氣處理技術主要是利用微生物處理技術處理低濃度CS2、H2S混合氣，經(jīng)過生物細菌處理后，廢氣轉(zhuǎn)為硫酸，經(jīng)進一步處理后回用至生產(chǎn)系統(tǒng)，處理過程中，H2S去除率達到95%以上、CS2尾氣去除率達到90%以上。

尹景濤介紹，該技術為三友化纖自主研發(fā)設計，先期研發(fā)成功后，后期在推廣過程中不可避免地遇到了一系列問題，比如裝置擴大后要考慮如何防腐，處理量加大后如何保證處理率穩(wěn)定，如何進一步降低裝置的能源消耗等問題。為此，三友化纖各部門密切協(xié)作，加大攻關力度，在嘗試應用多種新材料后，陸續(xù)突破了重點設備的防腐難題，通過工藝流程的精細化設計及管理，實現(xiàn)了系統(tǒng)穩(wěn)定的處理率，同時降低了系統(tǒng)的能耗。從2019年投入使用到目前，公司共有6套裝置在穩(wěn)定運行，處理率符合設計預期且能耗控制良好，取得了較好的效果。

談到生物法處理技術待改進之處時，尹景濤介紹，生物法處理大風量、低濃度廢氣技術在國外已有應用，但在國內(nèi)還處在研究階段，目前仍存在運行費用較高、能源消耗較大的問題。下一步三友化纖將通過優(yōu)化過程控制、參數(shù)精細化管理等措施，在保證處理率穩(wěn)定的前提下，降低系統(tǒng)的能源消耗水平。通過研發(fā)攻關，提高菌種的品質(zhì)，進行細菌馴化，逐步提高菌種的含硫濃度耐受性及對溫度變化的耐受性，進一步加強廢氣生化技術的推廣應用。

對于該技術的開發(fā)意義，尹景濤認為，生物法廢氣處理技術為我國粘膠纖維行業(yè)治理低濃度含硫廢氣提供了技術基礎，也為粘膠纖維行業(yè)的長遠發(fā)展奠定了堅實基礎，將作為里程碑式的突破，為含硫廢氣處理帶來新的發(fā)展點。

TIPS

再生纖維素纖維行業(yè)綠色發(fā)展聯(lián)盟（CV聯(lián)盟）

CV聯(lián)盟是由再生纖維素纖維企業(yè)及上下游產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)、協(xié)會自愿組建的公共治理機構(gòu)。聯(lián)盟共計12家成員單位，包括2家行業(yè)協(xié)會、10家再生纖維素纖維生產(chǎn)企業(yè)，其控制再生纖維素纖維產(chǎn)能超過300萬噸。

聯(lián)盟宗旨是建立一個行業(yè)間互相監(jiān)督、互相促進的綠色發(fā)展公共交流平臺，以最大程度減小再生纖維素纖維生產(chǎn)及全生命周期對環(huán)境產(chǎn)生的影響。

近年來，CV聯(lián)盟通過制定“聯(lián)盟路線圖”“行業(yè)綠色發(fā)展三年行動計劃”明確行業(yè)可持續(xù)發(fā)展路徑，撰寫行業(yè)可持續(xù)發(fā)展報告并開展一系列行業(yè)走訪交流活動，持續(xù)提升行業(yè)透明度，推動行業(yè)綠色可持續(xù)發(fā)展。