浅谈粘胶短纤生产中CS2的水封

刘双军++常安全

摘 要：在粘胶短纤维的生产中，始终存在着易燃、易爆、易中毒的危险危害因素，因生产工艺特点，CS2、HS的产生不可避免，CS2、HS的泄漏造成的各类事故发生率比较高，尤其是火灾和中毒事故。简述了纺练车间工艺流程、分析危险辨识，绒毛成型槽安全水封的设置及方法，以及设置安全水封后的效果。

关键词：安全 水封 绒毛成型槽

中图分类号：F426 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）03（b）-0088-01

粘胶短纤维应用范围较广，定义为化学纤维，是将天然纤维素使用化学方法进行纤维重组生产可应用的纤维素产品。根据生产需要可重组成各种产品，例如细旦、高白、竹炭、阻燃、莫代尔等等。现有主要生产方法是使用溶解剂溶解纤维素再重组方法，制备方法不同可分为CS2溶解和天丝两种，天丝技术无工业排放但天丝的工业化技术还不成熟，现有的制备方法主要还是使用CS2进行溶解再分解，生产过程中消耗大量CS2，作为溶解剂CS2不是成品的组成部分，回收利用价值巨大，同时由于CS2具有毒性对环境污染极高，防护和回收显得至关重要。下面简单介绍CS2在生产中的一种防护措施。

1 纺练车间粘胶短纤生产工艺流程简述

制胶车间输送纤维素磺酸脂至纺练车间一浴槽内，纤维素黄酸酯与酸反应生成纤维素，生成的纤维经由牵伸、切断，变成短纤后进入绒毛成型槽经由精炼、烘干等后处理设备处理除去硫化物后打包成型成为成品。在纤维素磺酸酯与酸反应同时还生成CS2和HS等其他硫化物，产生的CS2一部分由纺丝机的机内排风排至回收车间进行处理，另外一部分随纤维一同进入下一道工序，在绒毛成型槽内由蒸汽喷管进行高温蒸汽蒸煮，将各种硫化物蒸出，同时将纤维铺成毛毡形式，便于后续在精练机上运送进行下一步精炼处理，最后烘干打包成为成品。

绒毛成型槽上部有排气管线和盖板，涉及到槽内清丝和生产时的引丝的工艺操作，上盖为活动盖板，处理过后的纤维均匀布丝进入精炼机进行其他工艺处理。由于活动上盖宽3.6m，长约3m，面积较大，分可拆卸2部分，分别为1.7×1.6m两块，这两块盖板的密封问题涉及到对人员的保护和环境的污染。

2 危险性辨识

（1）CS2的特性。CS2为无色或淡黄色、油状、透明、易挥发液体。纯品无异臭、但工业品具有坏萝卜样臭味。二硫化碳的熔点为—110.8℃，沸点为46.5℃，闪点—30℃，自燃点100℃。二硫化碳蒸气与空气混合物爆炸限1.3%～50%。二硫化碳与乙醇、乙醚、氯仿、苯、油等混溶，遇热、明火、火花或摩擦易燃烧爆炸。

（2）二硫化碳是损害神经和血管的毒物。是一种气体麻醉剂。生产中以呼吸道吸入为主。经皮肤也能吸收。可造成急性中毒：轻度中毒有头晕、头痛、眼及鼻粘膜刺激症状；重度中毒出现谵妄、昏迷、意识丧失，伴有强直性及阵挛性抽搐。可因呼吸中枢麻痹而死亡。严重中毒后可遗留神衰综合征，中枢和周围神经永久性损害。

从纺练的工艺流程中可见，主要有毒有害、易燃易爆的废弃物为CS2，根据CS2的特性，工艺生产中在绒毛成型槽中使用蒸汽进行蒸煮处理，将其排出，再经冷凝器进行回收。绒毛成型槽温度在98℃左右，CS2成气态形式与蒸汽共存，绒毛成型槽的密封为主要解决的安全关键点。在CS2的运输过程中均采用水封运输，即在运送罐内注水，大比重的CS2沉积在底部，利用对水的不溶性上部的水对CS2起到很好的密封作用。根据上述CS2的特性绒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密度为1.26，比水密度大，溶解度0.294%，日常运输长采用的方法。容貌成型槽内的CS2为气态，遇冷密封水后降温，降温成为液态的CS2沉入密封水内，沉入密封槽底部，随密封水在底部流动，由于铺毛槽温槽体温度在90度以上，密封水沿绒毛成型槽密封水槽流动，逐渐加热，当密封水温度高于46.5℃后CS2再次挥发成气态，一部分回到绒毛成型槽内部，另一部分蒸发到槽外，遇空气混合，由于CS2的闪点为30℃，密封水表面外部部分出现燃烧。无法起到密封效果。可将冷水引入密封槽前与绒毛槽接触进行预热，达到一定温度，使CS2无法成为液态进入密封水，从而起到密封效果，但此时密封水的温度靠密封水流量和绒毛成型槽槽体温度预热控制，工艺波动时对密封水会造成影响，所以安全系数较低，不优先考虑使用。

方案2：直接使用热软水，即80°软水，此水为水洗工段用水，在绒毛槽密封槽进行水封，由密封槽流出的水可引入精炼工艺的水洗回流系统，同时补充水洗液消耗。CS2的溶解度为0.294%，密封水中的微量CS2也可在水洗系统中通过排气系统进入回收车间处理。达到两全其美的使用效果。

4 绒毛成型槽安全水封的计算

安全水封需要多高才能有效地起到保护作用，以年产8万吨短纤来进行计算，年产8万吨短纤，绒毛成型槽内蒸汽气流量及冷却消耗，以及一冷回收要求，单位压强约为0.3kPa。

水封高度的计算：

已知绒毛成型槽内压力为0.3kPa，水比重为1

根据P=ρgh

水封高度H=P/（g×ρ）=0.3/（9.8×1）=30.6mm

根据以上计算，水封高度为30.6m；考虑蒸汽压力波动对盖板的冲击取40mm，取安全系数1.5，水封高度为60mm。

5 结语

“安全第一、预防为主、综合治理”是我国的安全生产方针，在预防中，做到设备、工艺的本质安全、消除物的不安全因素是安全工作的重点之一，在粘胶生产中尤为如此，虽然，水封的设置是比较小的一个设计点，但是对安全工作来讲，是必不可少的，小小的设计，更体现“以人为本”的安全理念，切实保护作业人员的生命安全，将产生更大的经济效益和社会效益。

参考文献

[1] 黄家玉，张瑞志.人造纤维工厂装备[M].青岛：海洋大学出版社，1993.

[2] 赵天宝.化学试剂化学药品手册[S].北京：化学工业出版社，2006.