废合成橡胶脱硫工艺及其设备制造技术

本发明专利技术涉及废橡胶再生，特别涉及废橡胶脱硫工艺及设备．它是把废橡胶粉碎成胶粉与再生剂和水混合或与饱和蒸气进行接触搅拌脱硫，其特征是采用导热油在夹套内对物料进行传导加热，来控制脱硫反应温度、压力等；其脱硫过程是在夹套式脱硫罐中进行的，该罐包括内筒、夹套和进出料口，由内筒和夹套构成密封罐，夹套内的载热体是导热油，内筒内有相对的左右旋方向的双向搅拌器．它既能处理废合成胶，又能处理废天然胶．（*该技术在2006年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及废橡胶再生，特别涉及各类废合成橡胶再生的一种脱硫工艺及其设备。橡胶有着广泛的用途，随着橡胶工艺发展，橡胶的消费量达到了迅速地增大。尤其是合成橡胶制品生产量和使用量的扩大，产生了大量合成胶制品的废弃料。如何充分利用随之产生的大量废天然橡胶和合成橡胶已引起人们的重视。人们已知废橡胶再生的关键是“脱硫”，所谓“脱硫”是指用机械能和再生剂在硫化橡胶中，进行有选择地打开和切断硫化胶中硫一硫、硫一碳交联键，而保存基本键结构，使长链结构充分地撕断，分离。最后得到长短不齐，凌乱不均的杂分子结构，成为脱硫的脱硫橡胶，这种脱硫橡胶就是众所周知的“再生橡胶”。目前生产再生橡胶脱硫工艺，主要是对废天然橡胶的再生，一般是先将废橡胶经机械剪切成18～24目橡胶粒子，再与一定比例的再生剂混合，在一部分饱和蒸汽及外加温条件下，进行渗透脱硫，所用的脱硫缸内温度只能达150℃左右，缸内压力也仅达5kg/cm2左右，而合成橡胶结构和性能与天然橡胶不同，不同的合成胶又有各自的特殊性能，因此这类废合成胶在上述已知的工艺和设备中是很难再生的，有时为了处理只能作燃料烧掉，这样既浪费了部分资源，又污染环境。废合成橡胶的再生利用虽有研究报导，但是它们的工艺和设备都是比较复杂。有的需要用高压蒸汽及锅炉配套，条件比较难以控制和实现，生产成本高。为此本专利技术的一个目的是为再生废合成橡胶提供一个简单而容易实施的脱硫工艺。另一个目的是为再生橡胶提供一种既能处理废天然橡胶，又能处理废合成橡胶的脱硫设备。还有一个目的是为缩短脱硫周期，提高再生胶的质量，方便精确控制脱硫条件提供一种工艺和设备。本专利技术是这样实现的，先把废合成胶或废天然橡胶剪切或粉碎成胶粉，再按配比与再生剂和水混合或与部分蒸汽进行搅拌脱硫，其特征是采用导热油在脱硫罐的夹套内对物料进行传导加热的方式，来控制脱硫反应的温度、压力等再生条件;其脱硫过程是在一种夹套式脱硫罐中进行的。该脱硫罐是一种带搅拌器的卧式脱硫罐，是由内筒和夹套构成的密封罐，内筒是两头呈园弧形园柱形筒体，内筒内具有相对的左右旋方向的双向螺旋搅拌器，内筒外装配了一层两头封闭的夹套;夹套内通过的载热体是导热油，夹套上有连接导热油外加热系统的导热油进出口管道，在夹套内装备有插入电加热器和温度控制器的插入管套;由脱硫罐外穿过夹套到内筒内具有可启闭的进出料口。上述进出料口可在脱硫罐的中间部位开设一个口，这样不仅从密封罐制造上减少了技术难度，而且有利于对胶粉在罐内充分进行渗透反应;出料时罐体要180°转动，这种转动对排除由于高温引起碳化物积料也是有利的。若要转动，脱硫罐外就要附设转动装置，脱硫罐的两端蒸汽进口管道和夹套的导热油进出管道就要采用机械制造上和受压容器中已有的活接头装置或软管连接，使脱硫罐旋转不受影响。脱硫罐也可以上面设一个可启闭进料口，下面设一个可启闭出料口，这样脱硫罐出料就不需要转动，脱硫罐两端蒸汽进口管和夹套的导热油进出口管道可如常规连接，而脱硫罐外附设转动装置也可以省去。废橡胶在上述脱硫罐中的脱硫或再生反应的好坏主要处决于再生剂的选择、配方的设计和再生条件的控制。橡胶制品种类很多，一般应根据橡胶种类选用合适的再生剂。再生剂主要包括软化剂和活化剂。软化剂又称膨胀剂和增塑剂。膨胀剂是指起预增塑作用的低沸点物质而言，例如双戊烯、双萜烯等。增塑剂是指起增塑作用的高沸点的物质而言，例如古马隆、松焦油、氧化松桨油(妥尔油)、石油加工副产品中的重馏分。软化剂种类可分为植物油系、煤焦油系、石油系和合成物系。活化剂是在废橡胶再生过程中能大大缩短再生时间，减少软化剂的用量，改善再生胶工艺加工性能物质，参考《橡胶工业手册》第一分册生胶与骨架材料，《橡胶工业手册》编写小组编写，化学工业出版社P380-P391。再生剂配方的设计也是按照废橡胶种类不同而改变的。例如废合成橡胶丁腈所选用的再生剂及再生剂的配比为古马隆5-10%，松焦油为45-65%，松香为2.5-7%和420活化剂(即多烷基苯酚二硫化物)3-8%;废合成橡胶丁苯的再生剂及其配比是古马隆5-10%，松焦油为20-40%，420活化剂(即多烷基苯酚二硫化物)2-5%;废天然橡胶一般的再生剂配比为古马隆1.1%，松焦油为8.3%，420活化剂(即多烷基苯酚二硫化物)0.6%。以上配比均以胶粉100%重为基础而计算重量百分比的。再生剂用量一般为15-75%，加入水为10-25%(或通部分饱和蒸汽)以上也是以100%胶粉重来计算再生剂及用水量。本专利技术的主要特点是废橡胶脱硫条件的控制。配料在上述脱硫罐中，加热是在夹套内通过载热体传导热量来进行的。本专利技术使用的载热体是根据工业要求选用的高沸点导热油，导热油种类很多，比较好的是采用石油化工的副产品如汽缸油、汽轮机油类、高沸点烷基苯、三线柴油芳烃加氢、洗油等，最佳的是三线柴油加氢类的导热油。它们是无毒的和生理上无害的，没有不舒服的气味和感觉，不造成环境污染，常压使用，合适于200℃以上的使用范围，加热均匀，容易控制，可控制脱硫温度从150℃以上到接近300℃左右。由于本专利技术提供的脱硫罐是内筒和夹套构成的密封罐，通过夹套内导热油的温度控制罐内物料脱硫反应压力从零到20公斤/厘米2左右，比较好是11-20公斤/厘米2。另外，罐内有双向搅拌器，可对物料进行M型翻搅，能充分混合胶粉和再生剂，使它们得到良好的接触反应。根据温度、压力，搅拌情况和物料多少来确定合适的反应时间。因此本工艺和设备，不仅能处理废天然橡胶的脱硫，而且使结构复杂而特殊的废合成橡胶实现了工业性的再生。通过测定其再生合成胶和再生天然胶的质量与现有工艺天然胶质量比较表A(后附)从上表计算出平均值来看，本工艺和设备不仅可以再生废合成橡胶，而且处理废天然橡胶比原工艺产品质量提高25%。本专利技术提供的加热方式，不仅产生高的热效应，而且导热油能反复使用，加温均匀，加温时间短，可大大缩短脱硫周期，更重要的是使废橡胶脱硫温度和压力能方便地和比较精确地控制。所提供的脱硫罐内具有双向螺旋搅拌器，搅拌条件好，物料接触均匀，反应完全，而且设备占地面积小，可实现机械化和自动化操作，容易实施，设备投资少，生产成本低。以下结合附图和实施方案来进一步说明本专利技术。附图是本专利技术提供实施方案的夹套式脱硫罐的结构图。参看附图，本脱硫罐由内筒[1]和夹套[2]构成;内筒[1]的直径根据处理量来选择，两端封头，最好采用标准圆形封头，由于它是受压容器，需要根据受最大压力来选用材料，其材料最好选20g锅炉钢，在内筒[1]外装配有夹套[2]两端封头，最好为45°锥角的锥形封头，由于它不承受较高压力，可选用一般钢板材料。进出料口[3]为一个口，此进出料口位于脱硫罐中央部位，穿过夹套，与夹套[2]不相连通，其孔径可按标准入孔尺寸选用，在进出料口上有可启闭顶盖板，顶盖板盖到进出料口上可采用已有的多种连接方式，要求开启方便，例如卡箍式结构，在顶盖上装有排气体接管[a]接安全装置和工作压力表。脱硫罐两端，一端为蒸汽进口[e]、[d]另一端为加热油的进油口[b]、出油口[c]、出油管[4]、进油管[5]、加热油通道[6]、蒸汽和废气排气管[f]，由于罐体旋转故进出口管采用机械制造和受压容器中已有的活接头装置，使脱硫罐旋转不受影响，其密封采用方形编本文档来自技高网...

【技术保护点】
涉及废橡胶再生的一种废橡胶脱硫工艺包括：把废橡胶粉碎成胶粉，再把胶粉与一定配比的再生剂和水在密封脱硫罐内混合，该配料在搅拌下进行脱硫，其特征是采用导热油在夹套内对配料进行传导加热，通过导热油温度来控制脱硫反应的温度和压力。

【技术特征摘要】
1.涉及废橡胶再生的一种废橡胶脱硫工艺包括把废橡胶粉碎成胶粉，再把胶粉与一定配比的再生剂和水在密封脱硫罐内混合，该配料在搅拌下进行脱硫，其特征是采用导热油在夹套内对配料进行传导加热，通过导热油温度来控制脱硫反应的温度和压力。2.根据权利要求1所述的脱硫工艺，其特征在于所用的导热油是石油化工的副产品，最佳的是三线柴油加氢类的导热油。3.根据权利要求1所述的脱硫工艺，其特征在于废天然橡胶粉与再生剂和水的配比是以胶粉重100%为基础，古马隆1.1%，松焦油8.3%，420活化剂0.6%，水10～15%。4.根据权利要求1所述的脱硫工艺，其特征在于废合成橡胶丁腈胶粉与再生剂和水的配比是以胶粉重100%为基础，古马隆5-10%，松焦油45～65%，420活化剂3-8%，松香2.5-7%，水10～25%。5.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄世钰，张谱香，吕春源，楼润初，贾生圭，刘显武，颜长贵，
申请(专利权)人：上海市物资回收利用公司橡塑杂品业务部，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]