庞燕华 季春晓 吴嵩义

(中国石化上海石油化工股份有限公司创新研究院，上海 200540)

碳纤维是20世纪60年代发展起来的一种新型高科技无机纤维材料，具有低密度、高比强度、高比模量、耐高温、耐腐蚀、耐疲劳、抗辐射、导电、传热、减震、降噪等一系列优异性能，属于典型的高性能纤维。聚丙烯腈基原丝在预氧化和碳化过程发生环化、氧化、交联、裂解、缩聚等反应并释放出大量有毒有害物质，如氰化氢(HCN)、氨气(NH3)、一氧化碳(CO)、焦油等[1]。相对于小丝束碳纤维而言，大丝束碳纤维在产业化生产中对于稳定性的要求更高，从而能进一步降低生产成本，所以大丝束碳纤维生产过程中含HCN废气的处理对于可靠性和稳定性的要求更高。

近些年来，我国在大气污染物控制方面不断加大投入，其中，除SO2、氮氧化物、粉尘三大污染物外的“非常规污染物”控制也逐渐成为大气污染防治的重点。HCN是工业废气中极为典型的非常规有毒有害污染物之一，对人畜、植物和水土都具有极大危害性，其毒性是CO的35倍[2]。我国《大气污染物综合排放标准》(GB 16297—1996)规定氰化物最高排放标准仅为1.9 mg/m3[3]，因此，研究碳纤维生产过程中含HCN废气处理对于碳纤维的持续有序生产具有很重要的意义。

工业中含HCN废气通常含有大量CO、H2、CH4等资源化利用价值高的气体组分，并伴随生成CS2、羰基硫(COS)等形式的有机硫和H2S等形式无机硫，部分废气还含大量NH3和微量O2。HCN具有很强的腐蚀性和毒性，在工业废气后续生产或处理过程中，对生产设备、管道产生极强的腐蚀，引起合成气化学反应催化剂中毒失活，严重影响产出。……