低濃度含硫廢氣處理取得里程碑式突破

郭春花

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

近日，作為粘膠纖維行業的龍頭企業之一，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綠色發展聯盟協助下，發布了企業首份《可持續發展報告》，鄭重承諾到2030年，單位產品實現碳減排30%，到2055年實現“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？三友化纖環保管理部部長尹景濤介紹了公司近年來開發的生物法廢氣處理低濃度大風量含硫廢氣技術。

環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，經堿化、黃化后轉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生的含硫廢氣（CS2、H2S）成為粘膠纖維企業關注的重點環境治理問題。

近年來，行業通過原液黃化排風、紡絲機內排風、精煉-水洗排風、酸浴脫氣尾氣、酸站排風、CS2直冷回收系統尾氣等工序節點對生產過程中產生的含硫廢氣進行了有效回收并進行統一治理，極大程度上優化了工作環境并減少了環境污染。但經過冷凝回收-活性炭吸附-堿噴淋這一經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、萊賽爾纖維生產商，是中國目前少數具備三代纖維素纖維生產能力的企業。公司始終堅持科學發展觀，把社會和環境責任作為發展的首要前提，既抓金山銀山，又抓綠水青山，堅守環保底線，積極推進污染防治技術改造，不斷加大環保投入，積極落實國家環保政策要求，為企業的綠色發展提供有力支撐。

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。“早在多年前，公司就開始考慮，要想長遠發展，必須徹底解決含硫廢氣的排放問題，這是集團使命所在。”尹景濤說。

從2015年起，三友化纖就與合作伙伴一道開始了聯合科研攻關處理低濃度含硫廢氣的技術，并成功研發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，經過生物細菌處理后，廢氣轉為硫酸，經進一步處理后回用至生產系統，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設計，先期研發成功后，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作，加大攻關力度，在嘗試應用多種新材料后，陸續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，實現了系統穩定的處理率，同時降低了系統的能耗。從2019年投入使用到目前，公司共有6套裝置在穩定運行，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化過程控制、參數精細化管理等措施，在保證處理率穩定的前提下，降低系統的能源消耗水平。通過研發攻關，提高菌種的品質，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治理低濃度含硫廢氣提供了技術基礎，也為粘膠纖維行業的長遠發展奠定了堅實基礎，將作為里程碑式的突破，為含硫廢氣處理帶來新的發展點。

TIPS

再生纖維素纖維行業綠色發展聯盟（CV聯盟）

CV聯盟是由再生纖維素纖維企業及上下游產業鏈企業、協會自愿組建的公共治理機構。聯盟共計12家成員單位，包括2家行業協會、10家再生纖維素纖維生產企業，其控制再生纖維素纖維產能超過300萬噸。

聯盟宗旨是建立一個行業間互相監督、互相促進的綠色發展公共交流平臺，以最大程度減小再生纖維素纖維生產及全生命周期對環境產生的影響。

近年來，CV聯盟通過制定“聯盟路線圖”“行業綠色發展三年行動計劃”明確行業可持續發展路徑，撰寫行業可持續發展報告并開展一系列行業走訪交流活動，持續提升行業透明度，推動行業綠色可持續發展。