聚丙烯腈碳纖維原絲廢液回收再利用

王勇

摘 要：聚合工藝作為碳纖維制備工藝的關鍵過程，決定了碳纖維原絲的質量，并影響氧化碳化工藝和碳纖維產品性能。本文主要研究聚合、原絲生產過程中廢液的有效利用與達標排放。

關鍵詞：丙烯腈;二甲基亞砜;脫單廢水;凝固浴;回收精餾

1 概述

1.1 聚丙烯腈碳纖維原絲廢液回收的意義

碳纖維（Carbon Fiber-CF）是目前國際市場上炙手可熱的高科技材料，其剛度約為鋼的四倍，而密度僅為鋼的四分之一，是目前已大量生產的高性能纖維中具備最高的比強度和比模量的纖維。[1]

紡絲所用聚合液主要成分由丙烯腈和二甲基亞砜構成，聚合過后會通過脫單環節脫除聚合液內殘余丙烯腈單體，以液相形態被收集儲存，因其內含有部分丙烯腈和二甲基亞砜而不能直接外排，紡絲過程會將聚合液內溶劑成分的二甲基亞砜析出，形成凝固浴（二甲基亞砜水溶液），聚合紡絲過程所產生的兩種廢水均無法直接外排，考慮到環保和經濟效益，廢水處理必須將有毒物質丙烯腈祛除，同時將二甲基亞砜回收再利用。

1.2 如何使廢液達標排放

本文主要目的是將廢水中丙烯腈和二甲基亞砜有效祛除，使廢液能夠通過污水處理合格后達標排放，那么首先我們需要了解兩種物質的物化特性。

丙烯腈是一種無色的有刺激性氣味液體，相對密度0.81g/mL，沸點77.3℃，常溫下可自行聚合，易燃，其蒸氣與空氣可形成爆炸性混合物。

二甲基亞砜（DMSO）是一種含硫有機化合物，DMSO 比水對皮膚的滲透性更高。……