低水耗水洗技术为碳纤维增值提升效率

　　记者日前从河南能源化工集团永煤碳纤维有限公司了解到，该公司研发的低水耗水洗技术破解了高端碳纤维用原丝生产水耗大、二甲基亚砜消耗高和环保减排方面的技术难题，提升了水洗工艺效率，大幅降低了原丝生产成本，每年可回收二甲基亚砜150吨以上，节约成本500余万元。
　　该公司董事长蒋元力告诉记者：“这项技术在PAN（聚丙烯腈）湿法纺丝技术中属于次运用，是PAN基碳纤维湿纺生产技术领域的一大突破。其核心是一种从水洗废水中提纯二甲基亚砜及废水回收利用的系统。通过此次技改，公司平均每天可回收二甲基亚砜0.4吨、生产回用水近240吨，大大降低了成本，增加了经济效益。”
　　据蒋元力介绍，PAN基碳纤维是由PAN原丝经过氧化、炭化过程制得，原丝成本占碳纤维总成本的50%～60%。PAN原丝的生产过程需要经过聚合、纺丝、凝固浴、水洗、干燥和牵伸等工序。但在PAN湿法纺丝过程中，不同工序的二甲基亚砜浓度要求不同。为了确保纺丝成形，必须经过几道工序进行水洗，才能确保二甲基亚砜的浓度逐渐降低。因此，大量生产用水白白浪费掉。在2011年初试生产期间，他们就发现了这一问题。
　　为此，该公司从2012年5月起，组织专业技术力量进行系统技术改造，重点解决水洗过程耗水及对二甲基亚砜进行回收利用问题。在对国内外现有技术进行充分了解后，技术人员发现，此类技术的可借鉴知识极少。他们经过深入缜密研究，决定大胆尝试自己独创的技改方案，采用3个精馏塔组合流程，充分利用现有设备，通过精馏回收等一系列工序，使二甲基亚砜充分回收利用，生产用水循环使用。
　　据公司总经理魏慧卿介绍，技改方案主要采用了三大举措：一是利用压水辊装置，减少丝束带入预牵伸槽的二甲基亚砜夹带量；二是利用水洗废水合理调节预牵伸槽二甲基亚砜浓度，然后用预牵废液调节凝固浴一到浴三浓度，剩余部分溢流至凝固浴废液罐，回收低浓度二甲基亚砜，使原丝生产废水得到充分利用；三是降低水洗工序无离子水补水量，减少水洗废水外排，从而减少PAN原丝生产过程中二甲基亚砜损耗和二甲基亚砜废水排放。可大限度节约水洗用水，使原丝用水单耗降低到40立方米/吨以下，实现水洗废水零排放，同时还大幅降低原丝生产成本。
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