不溶性硫磺的制备设备制造技术

本实用新型专利技术揭示了一种不溶性硫磺的制备设备，所述制备设备用以制造不溶性硫磺，所述制备设备包括依次连接的熔硫区、加热区、淬火区、固化区、洗料区、分离区、干燥区；所述熔硫区、加热区、淬火区、固化区、洗料区、分离区、干燥区均为管道式装置。分别在熔硫区、加热区、淬火区、固化区、洗料区、分离区、干燥区中进行熔硫步骤、加热步骤、淬火步骤、固化步骤、洗料步骤、分离步骤、干燥步骤。本实用新型专利技术将管道式的装置分成若干个区段分别完成每一个工序，每一个工序的工况条件容易满足，也容易进行有效控制，各步骤之间不会互相影响；产品质量能够得到保障，可以获得高质量、高稳定性的不溶性硫磺产品。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于精细化工
，涉及一种硫磺制备设备，尤其涉及一种不溶性硫磺的制备设备。
技术介绍
随着运输业的发展，子午线轮胎将逐步取代斜胶胎。由此，不溶性硫磺作为生产子午线轮胎的主要硫化剂更加引人注目。然而，我国目前年产不溶性硫磺约3000t，这与 “九五”规划预测2000年不溶性硫磺年需求量9000t相差甚远。又由于国外生产不溶性硫磺的国家只有少数几个，其主要是日、美、俄、德。故不溶性硫磺的市场价格高达1600 1800 美元/t，大概是我国普通硫磺价格的10倍。所以，不溶性硫磺的生产前景非常看好。不溶性硫磺是普通硫磺的一种同素异形体。它是由大量硫原子聚合而成的线性高分子，具有不溶于二氧化硫和其它溶剂的性质，也不溶于橡胶，所以称之为不溶性硫磺或聚合硫磺。市场上的1S-60、1S 90指的是含不溶性硫磺成分为60、90的产品。目前，所生产的绝大部分不溶性硫磺用在橡胶工业。不溶性硫磺作橡胶硫化剂有以下优点a.使胶料具有良好的自牯性.能提高多层橡胶制品各层问的粘合强度，尤其可改善制造轮胎时钢丝与橡胶的粘合性能。b.不溶性硫磺在胶料中均勻分布，有效地减少了胶料存放时焦烧的现象，延长了胶料存放期。保证了硫化均一，提高了橡胶制品质量。c.由于其不溶于橡胶，从而不会迁移到胶料表面而产生喷霜.保证了浅色制品的外观质量因而.不溶性硫磺及其系列产品适用于天然橡胶和各种合成橡胶，用于制造轮胎、胶管、胶带、内胎、胶鞋、电线、电缆、绝缘胶件、各种汽车橡胶零件、家庭橡胶制品、乳胶制品和各种浅色制品中。此外，不溶性硫磺还可用于染料、纺织工业、杀虫剂生产及重金属、废水治理等方面。目前，国内外制备不溶性硫磺的方法主要有4种熔融法、气化法、氧化一还原法、 辐射法。气化法是将硫磺在高温下气化，引入溶剂进行淬冷，萃取制得IS，中国专利公开号CN101367506公开的是一种不溶性硫磺的制备方法，该方法就是采用气化法；熔融法只将硫熔体过热，不需将硫气化而取制得IS，中国专利公开号CN1091071公开一种不溶性硫磺的制备方法及生产装置就是采用熔融法；接触法是将硫化氢和二氧化硫在酸性介质(或水)条件下进行接触反应制得IS ；辐射法是在酸性介质中辐射含硫聚合物制得IS。接触法和辐射法受生产条件和成本的限制，基本上不采用。被企业采用较多的是气化法和熔融法，但上述工艺方法存在着诸多不足之处。如， 上述方法的制备过程中，大部分步骤是在一个大的反应釜中进行。一般先将物料按照设定的顺序依次放入反应釜中(即多个步骤的用料叠加在一起)，而后开始反应。这种制备方式无疑会影响反应速度、反应效率以及产品质量，现有的方案无法真正地实现连续生产。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种不溶性硫磺的制备设备，可提高生产效率、转化效率，获得高质量、高稳定性、规模化生产的不溶性硫磺。为解决上述技术问题，本技术采用如下技术方案一种不溶性硫磺的制备设备，所述制备设备用以制造不溶性硫磺，所述制备设备包括依次连接的熔硫区、加热区、淬火区、固化区、洗料区、分离区、干燥区；所述熔硫区、加热区、淬火区、固化区、洗料区、分离区、干燥区中的一个或多个为管道式装置。作为本技术的一种优选方案，所述熔硫区、加热区、淬火区、固化区、洗料区、 分离区、干燥区均为管道式装置。作为本技术的一种优选方案，所述制备设备整体密封设置，相邻区域之间设有阀门；所述熔硫区、加热区、淬火区、固化区、洗料区、分离区、干燥区中分别设有温度传感器、压力传感器、气体传感器。一种不溶性硫磺的制备工艺，所述制备工艺用以制造不溶性硫磺，所述制备工艺包括如下步骤熔硫步骤，将原料硫磺投入管道式熔硫区，经过加热部件加热，加热至 IlO0C -200°C，使得原料硫磺变为液态硫；加热步骤，将液态硫在管道式加热区中进行加热，加热至200°C _850°C，使得硫磺达到聚合条件；淬火步骤，经过加热步骤的高温硫磺进入管道式淬火区，与进入的常温二硫化碳对喷，聚合后的硫磺急冷后保持在不溶性硫磺状态；所述管道式淬火区设有惰性气体输入单元、排压单元、二硫化碳喷射单元、混合液排出单元；在所述管道式淬火区，通过惰性气体输入单元通入惰性气体；当硫磺达到气化温度时，通过二硫化碳喷射单元喷射二硫化碳，形成二硫化碳雾气；而后通入硫蒸气，硫蒸气与二硫化碳雾气相互渗透淬冷，即可制得可溶性硫和不可溶性硫的混合物；固化步骤，将淬火后的溶解了可溶性硫磺的二硫化碳及不溶性硫磺的混合物进入管道式固化区固化，在43-60°C环境下保持3-6小时；经过固化步骤后，管道式固化区内的不溶性硫磺和硫磺混合物会逐渐硬化并转成脆性；洗料步骤，将固化后的混合物在管道式洗料区，用二硫化碳进行冲洗，冲洗一次或多次；分离步骤，不溶性硫磺经洗涤后，其中包括少量二硫化碳；在管道式分离区，溶入二硫化碳的硫磺从管道回收口排出；分离出可溶性硫磺后，二硫化碳回收至二硫化碳回收罐，或者二硫化碳继续通入前工序循环使用；不溶性硫磺进入管道式干燥区；干燥步骤，洗涤后的不溶性硫磺进入管道式干燥区，经过加热元件加热，保持管内温度46-55°C，二硫化碳气化，进入冷却装置回收，不溶性硫磺出料。作为本技术的一种优选方案，所述干燥步骤中，保持管道式干燥区内温度为 46. 5 °C,作为本技术的一种优选方案，所述管道式熔硫区、管道式加热区、管道式淬火区、管道式固化区、管道式洗料区、管道式分离区、管道式干燥区中的一个或多个中的气体为惰性气体。作为本技术的一种优选方案，所述管道式熔硫区、管道式加热区、管道式淬火区、管道式固化区、管道式洗料区、管道式分离区、管道式干燥区中的一个或多个设置温度传感器、压力传感器、气体传感器，用以检测相应装置的温度、压力、设定气体的含量。—种不溶性硫磺的制备工艺，所述制备工艺使用的制造设备包括依次连接的熔硫区、加热区、淬火区、固化区、洗料区、分离区、干燥区；所述熔硫区、加热区、淬火区、固化区、洗料区、分离区、干燥区中的一个或多个为管道式装置；所述制备工艺包括如下步骤熔硫步骤，将原料硫磺投入熔硫区，经过加热部件加热，加热至110°C -200°C，使得原料硫磺变为液态硫；加热步骤，将液态硫在加热区中进行加热，加热至200°C -850°C ；淬火步骤，经过加热步骤的高温硫磺进入管道式淬火区，与进入的淬火液淬火，可制得可溶性硫和不可溶性硫的混合物；固化步骤，将淬火后的不溶性硫磺进入固化区固化，固化温度为43-60°C ；经过固化步骤后，固化区内的不溶性硫磺和硫磺混合物变得硬而脆；洗料步骤，将固化后的混合物在洗料区，用二硫化碳进行冲洗，冲洗一次或多次；分离步骤，不溶性硫磺经洗涤后，其中包括少量二硫化碳；在分离区，溶入二硫化碳的硫磺，从管道回收口排出，二硫化碳回收至二硫化碳回收罐；不溶性硫磺进入干燥区；干燥步骤，洗涤后的不溶性硫磺进入干燥区，经过加热元件加热，保持管内温度 46-550C，二硫化碳气化，进入冷却装置回收，不溶性硫磺出料。作为本技术的一种优选方案，所述淬火步骤中，将管道式淬火容器中充入惰性气体，用以置换管道式淬火换容器中的氧气；而后将经过加热步骤得到的产物放入管道式淬火区淬火；使环状可溶性硫磺转化为链状聚合不溶性硫磺达到平衡。本技术的有益本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种不溶性硫磺的制备设备，其特征在于，所述制备设备用以制造不溶性硫磺，所述制备设备包括依次连接的熔硫区、加热区、淬火区、固化区、洗料区、分离区、干燥区；所述熔硫区、加热区、淬火区、固化区、洗料区、分离区、干燥区中的一个或多个为管道式装置。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：向华，庞娟娟，向德诚，
申请(专利权)人：洁星环保科技投资上海有限公司，
类型：实用新型
国别省市：31