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聚丙烯腈基碳纤维在生产过程中可产生污染环境的含氰废气,尤其是在碳化工段,其产生的高浓度含氰气体,会极大地危害人们的身体健康,目前尚未有可有效地处理并利用这些气体的技术。本文针对碳纤维生产过程中产生的含氰废气,初步探索了该种废气的处理技术,主要研究内容如下:(1)考察了聚丙烯腈基碳纤维产生废气的过程,并对废气成份进行解析、鉴定,为实验室模拟提供依据。通过TGA (Thermal Gravimetric Analysis)技术获得碳纤维原丝/预氧化碳丝/产品碳丝的分解/离解温度特性,得到在300℃~700℃温度范围内碳丝存在明显的质量变化梯度;通过Py/GC-MS (Pyrolysis/Gas Chromatographic-Mass Spectrometry)裂解色谱-质谱法技术,获得了不同温度下的废气成份,除主要产物HCN外,还有吡咯,苯甲脒,亚甲基戊二腈,2-甲基吡嗪,2-亚甲基戊二腈等有机物;通过FTIR(Fourier Transmittance Infra-Red spectroscopy)解析,获得分解废气成份的指纹特征谱图。(2)根据碳纤维碳化过程,采用双温区控制系统对预氧化丝进行加热至700C°,模拟碳化过程,收集产生的废气,并采用鼓泡塔形式对废气进行吸收,探究废气在不同溶液和浓度下的去除效果。结果表明,当NaOH浓度达到1mol/L时,HCN去除率可达99%以上。(3)搭建填料吸收塔,采用化学吸收法进行废气的模拟吸收过程,由于HCN气体具有剧毒性,实验室中不能大量使用,则采用CO2混合气作为模拟废气,通过控制风量、液量、pH值、NaOH浓度等条件对废气进行化学吸收,考察废气在不同条件下的吸收效果。实验结果表明,当采用1mol/L氢氧化钠溶液对体积分数20%的CO2废气进行吸收时,其吸收效果可达99%以上。(4)根据工厂提供废气的相关参数,计算并设计了直径200mm填料塔,采用NaOH溶液吸收碳化工段产生的含氰废气,中试结果表明,经处理后尾气达到国家排放标准(1.9mg/m~3)。本课题采用化学吸收技术将碳化工段含氰废气进行处理,在达到尾气排放国家标准1.9mg/m3的同时,吸收后废液可用于回收利用,为化学吸收法在工业含氰废气处理领域的应用起到了良好的工程示范作用。