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全密闭多功能三合一设备 不溶性硫磺连续生产滤洗涤干燥一体机

发布时间:2020-07-14

不溶性硫磺(Insoluble Sulfur)学名为硫的均聚物,又称聚合硫磺,简称IS,原子量3207,外观为无毒可燃的黄色粉末,是普通硫磺的高聚合形态同素异构体和高分子改性品种,具有不溶于二硫化碳和橡胶的性质。不溶性硫磺是现代橡胶生产中的重要硫化剂和硫化促进剂,对于改善橡胶性能质量意义重大。随着汽车产业的发达,轮胎橡胶的需求与日俱增,由此促进了不溶性硫磺市场的发展。但工业硫磺产品的价格低,若能对其进行深加工,增加其附加值,开发目前国内市场前景广阔的不溶性硫磺产品,其市场价格是普通硫磺的1015倍,不仅可调整企业产品结构,延伸产业链和提高经济效益,同时还通过回收加工硫磺解决了环境污染问题,对于实现企业的可持续发展,建设环境友好、资源节约型企业具有十分重要的意义.

 

 

 

 

不溶性硫磺的发展空间

 

不溶性硫磺是橡胶行业的常见添加剂,主要是在橡胶生产中作为硫化剂使用。加入不溶性硫磺,可以消除橡胶产品或中间产品的表面喷霜现象,同时可以改善粘着性,对于优化操作环境十分有利。此外,加入不溶性硫磺,有助于提高橡胶硫化速度,使硫化反应更加均匀。基于不溶性硫磺在橡胶生产中的优越特性,它已经成为轮胎的胎体胶料、缓冲胶料、白胎侧胶与骨架材料的粘合胶料生产中的重要外加剂,进而被广泛使用在各个领域。不溶性橡胶还有助于改善橡胶和镀铜钢丝的粘合性。除此之外,在电缆、胶辊、油封、胶鞋等橡胶制品的胶料的生产领域,不溶性橡胶的应用也非常广泛和重要。它能够有效延缓橡胶硫化速度,保持橡胶粘性,延长橡胶使用周期。由于不溶性硫磺的优异特性,尽管其价格昂贵,远远高出普通斜方硫十几倍,依然是钢丝子午线轮胎及其他橡胶复合制品生产中硫化剂的第一选择。相关数据显示,不溶性硫磺用量在国外轮胎行业硫磺总用量中所占的比例已经高达百分之四十,并且每年还以一个很高的速度在增长。

 

 

不溶性硫磺传统加工工艺

 

 

生产方法:现阶段,常见的不溶性硫磺的工业生产方法包括接触法、气化法和熔融法三种。

 

1)接触法

 

接触法制不溶性硫磺,是不溶性硫磺工业生产中历史最久的方法。它以硫化氢和二氧化硫为原料制取不溶性硫磺。两种原料分别通入酸性环境下的反应器进行接触反应,反应产物包括可溶性硫磺和不溶性硫磺。产物依次经过洗涤、干燥、粉碎、萃取等环节,将不溶性硫磺和可溶性硫相分离,最终得到不溶性硫磺。当时接触法使用的硫化氢和二氧化硫主要来自于石油天然气产业的副产品。原料价格较低,在经济方面具有较强的市场竞争力。由于二氧化硫和硫化氢都具有一定毒性。为保证周边人员人身健康,生产过程必须在严格密封的设备中进行。而就当时的技术条件而言,要保证经济上的竞争力,势必无法满足环境保护和人身防护方面的要求。随着社会大众对环境保护重视的加深,以及接触法原料利用率较低的原因,接触法逐渐为气化法和熔融法所取代。

 

2)气化法

 

气化法是利用高温将固态硫磺熔融、气化后进行生产不溶性硫磺的方法,所以也称之为高温法。熔融后的硫磺采用断续升温的方法升到500℃到700℃之间,形成过热蒸汽。然后利用高温气体本身所具有的巨大压力喷射进入低温冷却液迅速冷却。冷却下来的产物是不溶性硫磺和可溶性硫磺的混合物,其中前者占总量的一半以上。等到混合物完全冷却成固体后,使用二硫化碳进行萃取,然后再通过分离、冲洗、干燥等流程,得到含量较高的不溶性硫磺产品。在长时间的实践中,生产企业对该工艺进行了多次调整、优化。最重要的一点是生产过程中引入硫化氢,从而将反应物粘度降低,提高了不溶性硫磺的稳定性能。其次,原来气化法工艺中的淬火、炼胶机脱酸制硫片以及干燥、粉碎流程被删除,生产环节数量逐渐减少。最终,原本复杂的工艺简化成一步法生产方法,不但生产变得简单,生产成本大幅下降,产品中不溶性硫磺的含量也得到提高。经过多年的发展,气化法制不溶性硫磺技术已经发展较为成熟,产品产率较高。其缺点是生产耗能大,系统设备腐蚀速度很快,生产安全风险较大。项目投资规模很大也成为了限制气化法推广的一个重要因素。

 

3)熔融法

 

相较于气化法,熔融法需要的温度条件较低,所以又称之为低温法。首先在130℃到150℃的温度区间内将硫磺熔融成液态,然后加入稳定剂,再升温至180℃到210℃,不断搅拌,提高不溶性硫磺的转化率。之后以水为冷却介质进行迅速冷却,将水取出后,产物在空气中固化成块状。将之粉碎,并加入溶剂、添加剂进行研磨、过滤, 最后得到的就是不溶性硫磺粉末。和前面的接触法、高温法相比,低温熔融法生产温度较低,系统在常压环境下反应,工业三废少,安全水平和经济效益水平都很高。该方法的技术要点在于稳定剂的选择以及如何实现液体硫在低温聚合时的急冷效果。目前国内低温法制不溶性硫磺尚处于研究阶段,距离工业化大规模生产还有很长一段路要走。

 

无锡双瑞机械开发设计的全密闭三合一过滤真空干燥机针对现有不溶性硫磺生产工艺的优缺点,解决传统气化法和熔融法生产不溶性硫磺的不足之处,将多个工艺单元操作集中在一个设备内自 动化完成,获得高质量、高稳定性、规模化生产的不溶性硫磺。

 

 

不溶性硫磺连续生产工艺核心设备 全密闭过滤洗涤干燥一体机

 

全密闭过滤洗涤干燥一体机的操作过程简便、密闭中间转移少、物料更换方便、生产效率高、产品质量好。从结晶罐进料到原料干燥从锥体底部自动排出,全部过程在一套装置中完成,使原料结晶工序设备总台数大幅度减少,既降低了投资费用,又缩小了洁净厂房的面积。此外晶体的清洗过滤可以根据生产工艺重复操作几次,达标后再进行干燥过程。新工艺使用多功能过滤装置可以减少物料暴露时间,多个操作工序在密闭容器中进行,有效防止污染,而且能很容易地进行在位清洗和在位灭菌。

 

 

 

我国不溶性硫磺的生产技术、产品质量基本上达到Crystex同类产品的质量水平。同时全国近二十多个省市有三十多个研究院所、高等院校和化工厂在开发研究不溶性硫磺,且有几十套不同生产装置。但至今仍是孤军作战,各自为阵,尚未形成规模效益。生产规模也偏小,部分单元设备相对落后,成本相对较高,在国际市场上尚不具备竞争能力。但是随着我国工业经济的日渐繁荣,特别是汽车产业的高速发展,优质橡胶的需求只会越来越大。不溶性硫磺作为橡胶生产中的优质硫化剂和硫化促进剂,市场发展空间非常大。站在这一新的起点,双瑞人将勇于承担责任并且通过研发和生产更多优秀的装备来帮助生产企业积极推动技术升级改造,加快产品研发速度,提高产品质量水平,增强企业市场竞争力,实现企业经济效益和社会效益的同时,推动我国橡胶工业的健康迅速发展。

 

 

 

 


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