[發(fā)明專利]一種制備不溶性硫磺的裝置和方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010041228.0
• 申請(qǐng)日: 2020-01-15
• 公開（公告）號(hào): CN111039264B
• 公開（公告）日: 2023-10-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔣邦彥;王益慶;蔣中昕;王曉平;沈家鋒;王凱
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 常州領(lǐng)裕干燥工程有限公司
• 主分類號(hào): C01B17/12
• 分類號(hào): C01B17/12
• 代理公司: 北京高沃律師事務(wù)所 11569
• 代理人: 王術(shù)娜

本發(fā)明涉及硫磺制備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種制備不溶性硫磺的裝置和方法。本發(fā)明的裝置，包括熔融系統(tǒng)1、進(jìn)料系統(tǒng)2、霧化噴頭3、反應(yīng)腔室、冷卻氣體分布器5和出料系統(tǒng)14；所述反應(yīng)腔室包括高溫反應(yīng)爐腔4和冷卻室6；所述熔融系統(tǒng)1、進(jìn)料系統(tǒng)2、霧化噴頭3順次連通，所述高溫反應(yīng)爐腔4、冷卻室6和出料系統(tǒng)14順次連通；所述冷卻氣體分布器5用于向所述冷卻室6噴射冷卻氣體；所述霧化噴頭3設(shè)置于所述高溫反應(yīng)爐腔4內(nèi)，用于向所述高溫反應(yīng)爐腔4噴射反應(yīng)物料。采用本發(fā)明的裝置制備不溶性硫磺，硫磺的轉(zhuǎn)化率高，同時(shí)還可解決國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)不溶性硫磺普遍存在的能耗大、設(shè)備腐蝕嚴(yán)重，高壓容易產(chǎn)生事故等問(wèn)題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及硫磺制備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種制備不溶性硫磺的裝置和方法。

背景技術(shù)

隨著我國(guó)汽車行業(yè)的迅速發(fā)展，輪胎的年產(chǎn)量也逐年增加，硫磺作為橡膠的主要硫化劑，其需求量也逐年上升。但普通硫磺在橡膠中的溶解度有限，其在橡膠混煉過(guò)程中溶解度會(huì)隨著溫度的升高而增加，溫度降低時(shí)會(huì)在混煉膠表面以結(jié)晶的形態(tài)析出，遷移到膠料的表面，即形成輪胎和橡膠制品生產(chǎn)中所謂的“噴霜”現(xiàn)象，嚴(yán)重影響了產(chǎn)品的外觀并降低了制品的粘合性。

為了解決普通硫磺噴霜等問(wèn)題，不溶性硫磺(IS)產(chǎn)品應(yīng)運(yùn)而生。不溶性硫磺(IS)，是硫磺(S)深加工的一種線型長(zhǎng)鏈的高分子聚合物，分子鏈上的硫原子數(shù)高達(dá)108以上，不溶于二硫化碳，故稱不溶性硫磺。目前IS是公認(rèn)的具有不噴霜特點(diǎn)的最佳橡膠硫化劑，其具有以下優(yōu)點(diǎn)：①使膠料具有良好的自粘性。能提高多層橡膠制品各層間的粘合強(qiáng)度，尤其可改善制造輪胎時(shí)鋼絲與橡膠的粘合性能。②不溶性硫磺在膠料中均勻分布，有效地減少了膠料存放時(shí)焦燒的現(xiàn)象，延長(zhǎng)了膠料存放期，保證了硫化均勻，提高了橡膠制品質(zhì)量。③由于其不溶于橡膠，因而不會(huì)遷移到膠料表面而產(chǎn)生噴霜，保證了淺色制品的外觀質(zhì)量。在汽車全鋼絲子午輪胎的生產(chǎn)中，不溶性硫磺是最佳的橡膠硫化劑和促進(jìn)劑，目前尚無(wú)替代產(chǎn)品。

現(xiàn)有的制備不溶性硫磺的方法主要為氣化法或是熔融法，其技術(shù)關(guān)鍵主要是穩(wěn)定劑的選取，急冷液及急冷方式的確定。然而國(guó)內(nèi)大部分生產(chǎn)廠家和部分中國(guó)專利采用的是以水為淬火液的方法，也有部分中國(guó)專利采用的是二硫化碳和復(fù)合穩(wěn)定劑以不同比例配合的方法。以水為急冷液的方法生產(chǎn)的不溶性硫磺分散性差，高溫?zé)岱€(wěn)定性滿足不了子午線輪胎的要求，生產(chǎn)過(guò)程中廢水量大，環(huán)保問(wèn)題突出，中國(guó)專利CN 01101968.9專門對(duì)此提出了一種“熔融法無(wú)水化不溶性硫磺的生產(chǎn)方法”，該專利以二硫化碳為急冷液生產(chǎn)的不溶性硫磺基本可以滿足子午線輪胎的需求，但因其沸點(diǎn)只有42.7℃，閃點(diǎn)-30℃，生產(chǎn)過(guò)程極其易燃易爆。而且，液流的急冷基本采用傾倒式或滴入式，急冷效果差，導(dǎo)致轉(zhuǎn)化率低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種制備不溶性硫磺的裝置和方法，采用本發(fā)明的裝置制備不溶性硫磺，硫磺的轉(zhuǎn)化率高，同時(shí)還可解決國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)不溶性硫磺普遍存在的能耗大、設(shè)備腐蝕嚴(yán)重，高壓容易產(chǎn)生事故等問(wèn)題。

為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：

本發(fā)明提供了一種制備不溶性硫磺的裝置，包括熔融系統(tǒng)1、進(jìn)料系統(tǒng)2、霧化噴頭3、反應(yīng)腔室、冷卻氣體分布器5和出料系統(tǒng)14；所述反應(yīng)腔室內(nèi)設(shè)置有高溫反應(yīng)爐腔4和冷卻室6；所述熔融系統(tǒng)1、進(jìn)料系統(tǒng)2和霧化噴頭3順次連通，所述高溫反應(yīng)爐腔4、冷卻室6和出料系統(tǒng)14順次連通；所述冷卻氣體分布器5的出口連通所述冷卻室6，用于向所述冷卻室6內(nèi)噴射冷卻氣體；所述霧化噴頭3設(shè)置于所述高溫反應(yīng)爐腔4內(nèi)，用于向所述高溫反應(yīng)爐腔4內(nèi)噴射反應(yīng)物料。

優(yōu)選的，所述反應(yīng)腔室為立式結(jié)構(gòu)或水平結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選的，所述反應(yīng)腔室為水平結(jié)構(gòu)時(shí)，所述冷卻氣體分布器5設(shè)置于高溫反應(yīng)爐腔4與冷卻室6交界處的側(cè)壁上，冷卻氣體分布器5噴射的冷卻氣體與來(lái)源于高溫反應(yīng)爐腔4的高溫物料在冷卻室6內(nèi)順流接觸。