一种调节不溶性硫磺生产过程中急冷液密度的生产装置及生产系统制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种不溶性硫磺的生产装置，包括不溶性硫磺反应器和三级串联旋流分离器；所述反应器的含有不溶性硫磺半成品和急冷液的固液混合物料出料口与所述三级串联旋流分离器的一级旋流分离器的进料口相连接。本发明专利技术在生产不溶性硫磺的生产装置中，利用三级串联旋流分离器，对含有不溶性硫磺半成品和急冷液的固液混合物料在密度上进行分离，实现了高低密度急冷液的分离，进而达到了降低和稳定急冷液密度的目的，从而提高了急冷过程的效果及产品不溶性硫磺的品质。本发明专利技术提供的生产装置更实现了急冷液的循环利用，经济环保，减少了原料上的投入，更减小了生产过程的废液量。而且设备和工艺简单，适合工业化大生产的推广和应用。

A production device and system for adjusting the density of quenching liquid in the production of insoluble sulphur

The invention provides a production device for insoluble sulphur, which comprises an insoluble sulphur reactor and a three-stage series cyclone separator; the feed and outlet ports of solid-liquid mixture containing insoluble sulphur semi-finished products and quenching liquid in the reactor are connected with the feed and outlet ports of the first-stage cyclone separator of the three-stage series cyclone separator. In the production device of insoluble sulphur, the solid-liquid mixture containing insoluble sulphur semi-finished product and quench liquid is separated in density by using three-stage series cyclone separator, thus realizing the separation of high and low density quench liquid, thereby achieving the purpose of reducing and stabilizing the density of quench liquid, thereby improving the effect of quench process and the quality of product insoluble sulphur. Quality. The production device provided by the invention realizes the recycling of quenching liquid, economically and environmentally friendly, reduces the input of raw materials, and reduces the waste liquid volume in the production process. Moreover, the equipment and process are simple and suitable for the promotion and application of large-scale industrial production.

【技术实现步骤摘要】
一种调节不溶性硫磺生产过程中急冷液密度的生产装置及生产系统
本专利技术属于IS生产制备
，涉及一种不溶性硫磺的生产装置及生产系统，尤其涉及一种调节不溶性硫磺生产过程中急冷液密度的生产装置及其生产系统。
技术介绍
不溶性硫磺(InsolubleSulfur)，简称IS，分子式：Su，是一种无毒、可燃的黄色粉末，因其不溶于二硫化碳而得名。IS是将硫黄粉加热至沸腾(444.6℃)，倾于冷水或溶剂中急冷而得的透明、无定形链状结构的弹性硫黄，亦可将过热硫黄蒸气用惰性气体稀释，喷在冷水雾中冷却至90℃以下制得，或将硫黄块溶于氨中立即喷雾干燥获得。因大部分(65％～95％)不溶于二硫化碳，故称不溶性硫黄，分子链上的硫原子数高达108以上，有高聚物的粘弹性和分子量分布，因此也称弹性硫或聚合硫，属于无机高分子化工原料。由于IS具有不溶于橡胶的特点，因此在胶料中不易产生早期硫化和喷硫现象，所以作为橡胶工业的高级促进剂和硫化交联剂使用，具有不喷霜、提高多层橡胶制品各层间的粘合强度、有效减少胶料存放时焦烧现象等优点；而且无损于胶料的黏着性，从而可剔除涂浆工艺，节省汽油，清洁环境，在硫化温度下，不溶性硫黄转变为通常的硫黄以发挥它对橡胶的硫化作用。因而，在轮胎生产中，一般用于特别重要的制品，如在汽车全钢丝子午轮胎的生产中，是必不可少的重要原料。不溶性硫磺的生产工艺主要分为水(湿)法和溶剂法(干法)，通常湿法以水为淬火剂的方法，该方法生产的产品分散性差，热稳定性尤其是高热稳定性满足不了子午线轮胎对高热稳定性不溶性硫磺的要求，而且生产过程废水量大，环保问题突出，所以，溶剂法得到了业内的广泛重视。现阶段溶剂法生产不溶性硫磺工艺主要为：硫磺加温气化，气体硫磺与急冷液在反应器内混合接触急冷后，在其反应器内生成不溶性硫磺和急冷液的混合体，后续进行不溶性硫磺的熟化、萃取、分离、干燥等工序。在机理上，急冷过程中气化硫磺由S8环开环，聚合，形成不溶性硫磺，因其原料硫磺的开环聚合与不溶性硫磺的解聚成环存在一定的平衡。由此可见不溶性硫磺的转化率及其稳定性在其急冷环节尤其重要。通常气体硫磺与急冷液在反应器内混合接触急冷后，在其反应器内生成大颗粒的弹性体(200μm以上)。而不溶性硫磺生产工艺单元涵盖液体硫磺加热(气化)后进行急冷，生产不溶性硫磺工序。急冷是将加温后的气体硫磺进行急速冷却，使之迅速冷却，冻结化学反应，把得到的不溶性硫磺与可溶硫迅速固定在急冷液中。因此，急冷过程的好坏，将直接影响不溶性硫磺的产率及其品质，如何找一种更为合适的不溶性硫磺的生产工艺和装置，提高急冷效果，解决现阶段不溶性硫磺生产上存在的问题，已成为业内诸多研发型生产厂商亟待解决的问题之一。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术要解决的技术问题在于提供了一种不溶性硫磺的生产装置及生产系统，尤其是一种调节不溶性硫磺生产过程中急冷液密度的生产装置，本专利技术提供的生产装置和方法，能够有效的降低和稳定急冷液密度，进而大大提高连续生产的稳定性和不溶性硫磺的品质，而且设备和工艺简单，适合工业化大生产的推广和应用。本专利技术提供了一种不溶性硫磺的生产装置，包括不溶性硫磺反应器和三级串联旋流分离器；所述反应器的含有不溶性硫磺半成品和急冷液的固液混合物料出料口与所述三级串联旋流分离器的一级旋流分离器的进料口相连接。优选的，所述三级串联旋流分离器中，所述一级旋流分离器的低密度液体出料口与二级旋流分离器的进料口相连接；所述二级旋流分离器的低密度液体出料口与三级旋流分离器的进料口相连接；所述二级旋流分离器的高密度液体出料口与所述一级旋流分离器的进料口相连接；所述三级旋流分离器的低密度液体出料口与所述不溶性硫磺反应器的急冷液进料口相连接；所述三级旋流分离器的高密度液体出料口与所述二级旋流分离器的进料口相连接；所述一级旋流分离器的高密度混合物料出料口与恒温罐相连接；所述反应器上部设置有气体硫磺进料口和急冷液进料口；所述反应器内设置有文丘里管混合器；所述文丘里管混合器的第一进料口与所述急冷液进料口相连接；所述文丘里管混合器的第二进料口与所述气体硫磺进料口相连接。优选的，所述一级旋流分离器圆柱段旋流腔的直径与所述二级旋流分离器圆柱段旋流腔的直径的比为(1.05～1.3)：1；所述一级旋流分离器锥段底端的直径与所述二级旋流分离器锥段底端的直径的比为(1.2～1.6)：1；所述二级旋流分离器圆柱段旋流腔的直径与所述三级旋流分离器圆柱段旋流腔的直径的比为(1.1～1.4)：1；所述二级旋流分离器锥段底端的直径与所述三级旋流分离器锥段底端的直径的比为(1.4～1.6)：1；所述三级旋流分离器的低密度液体出料口、所述不溶性硫磺反应器的急冷液进料口和新急冷液进料源相连接；所述文丘里管混合器的顶端进料口为第一进料口；所述文丘里管混合器的侧进料口为第二进料口；所述顶端进料口在文丘里管混合器内的一侧设置有喷嘴；所述侧进料口位于所述喷嘴与所述文丘里管混合器收缩段之间的负压区；所述侧进料口的个数为2～6个。优选的，所述文丘里管混合器的喉管处设置有切刀、滤网、多孔板、锥形球、格栅和旋转飞刀中的一种或多种；所述切刀的刀刃方向朝向进料方向；所述反应器为立式反应器；所述反应器内还设置有搅拌桨和筛板；所述搅拌桨设置在所述反应器的反应区以下，筛板以上；所述搅拌桨和筛板设置在液相区中；所述反应器底部设置有出料口；所述筛板的开孔孔径为5～20mm。优选的，所述搅拌桨包括二叶斜桨叶搅拌桨、三叶翼型桨叶搅拌桨、三叶扇型桨叶搅拌桨、弧叶桨式搅拌桨、曲边斜叶搅拌桨、复合折叶桨式搅拌桨和三叶后齿螺旋桨式搅拌桨中的一种或多种；所述搅拌桨与所述筛板的距离为50～100mm；所述反应器内包括反应器内上部的反应区和反应器内下部的液相区；所述文丘里管混合器的底端出料口设置在反应区中；所述反应器内设置有冲洗管路；所述冲洗管路位于筛板以下；所述冲洗管路的喷液方向朝向筛板；所述反应器内中央沿上下方向设置有搅拌轴；所述搅拌桨设置在搅拌轴上。优选的，所述搅拌桨的个数为n个；所述筛板的个数为n个；所述冲洗管路的个数为n个；所述n为1～6；当所述搅拌桨、筛板和冲洗管路的个数为多个时，第一筛板以上设置有第一搅拌桨，以下设置有第一冲洗管路；第二筛板以上设置有第二搅拌桨，以下设置有第二冲洗管路，以此类推；单层筛板的开孔孔径为上一层筛板的开孔孔径的60％～80％；所述液相区的高度为所述反应器高度的40％～50％；所述冲洗管路为网状式分布；所述冲洗管路上设置有用于喷液的喷头；所述喷头与所述筛板的距离为20～60cm；所述喷头的个数为一个或多个；所述反应器还包括加温盘管和/或冷却盘管；所述反应器包括锥形底部；所述出料口设置在锥形底部的底端。本专利技术还提供了一种采用上述技术方案任意一项所述的生产装置的不溶性硫磺生产系统，包括以下步骤：A)将不溶性硫磺反应器生产的不溶性硫磺半成品送入三级串联旋流分离器的一级旋流分离器，进行第一次旋流分离，得到一级低密度回收急冷液和高密度混合物料；B)将一级低密度回收急冷液送入二级旋流分离器，进行第二次旋流分离，得到二级低密度回收急冷液和二级高密度液体；C)将上述步骤得到的二级高密度液体返回至一级旋流分离器的进料口，进行回流再循环；同时，将上述步骤得到的二级低密度回收急本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种不溶性硫磺的生产装置，其特征在于，包括不溶性硫磺反应器和三级串联旋流分离器；所述反应器的含有不溶性硫磺半成品和急冷液的固液混合物料出料口与所述三级串联旋流分离器的一级旋流分离器的进料口相连接。

【技术特征摘要】
1.一种不溶性硫磺的生产装置，其特征在于，包括不溶性硫磺反应器和三级串联旋流分离器；所述反应器的含有不溶性硫磺半成品和急冷液的固液混合物料出料口与所述三级串联旋流分离器的一级旋流分离器的进料口相连接。2.根据权利要求1所述的生产装置，其特征在于，所述三级串联旋流分离器中，所述一级旋流分离器的低密度液体出料口与二级旋流分离器的进料口相连接；所述二级旋流分离器的低密度液体出料口与三级旋流分离器的进料口相连接；所述二级旋流分离器的高密度液体出料口与所述一级旋流分离器的进料口相连接；所述三级旋流分离器的低密度液体出料口与所述不溶性硫磺反应器的急冷液进料口相连接；所述三级旋流分离器的高密度液体出料口与所述二级旋流分离器的进料口相连接；所述一级旋流分离器的高密度混合物料出料口与恒温罐相连接；所述反应器上部设置有气体硫磺进料口和急冷液进料口；所述反应器内设置有文丘里管混合器；所述文丘里管混合器的第一进料口与所述急冷液进料口相连接；所述文丘里管混合器的第二进料口与所述气体硫磺进料口相连接。3.根据权利要求2所述的生产装置，其特征在于，所述一级旋流分离器圆柱段旋流腔的直径与所述二级旋流分离器圆柱段旋流腔的直径的比为(1.05～1.3)：1；所述一级旋流分离器锥段底端的直径与所述二级旋流分离器锥段底端的直径的比为(1.2～1.6)：1；所述二级旋流分离器圆柱段旋流腔的直径与所述三级旋流分离器圆柱段旋流腔的直径的比为(1.1～1.4)：1；所述二级旋流分离器锥段底端的直径与所述三级旋流分离器锥段底端的直径的比为(1.4～1.6)：1；所述三级旋流分离器的低密度液体出料口、所述不溶性硫磺反应器的急冷液进料口和新急冷液进料源相连接；所述文丘里管混合器的顶端进料口为第一进料口；所述文丘里管混合器的侧进料口为第二进料口；所述顶端进料口在文丘里管混合器内的一侧设置有喷嘴；所述侧进料口位于所述喷嘴与所述文丘里管混合器收缩段之间的负压区；所述侧进料口的个数为2～6个。4.根据权利要求2所述的生产装置，其特征在于，所述文丘里管混合器的喉管处设置有切刀、滤网、多孔板、锥形球、格栅和旋转飞刀中的一种或多种；所述切刀的刀刃方向朝向进料方向；所述反应器为立式反应器；所述反应器内还设置有搅拌桨和筛板；所述搅拌桨设置在所述反应器的反应区以下，筛板以上；所述搅拌桨和筛板设置在液相区中；所述反应器底部设置有出料口；所述筛板的开孔孔径为5～20mm。5.根据权利要求4所述的生产装置，其特征在于，所述搅拌桨包括二叶斜桨叶搅拌桨、三叶翼型桨叶搅拌桨、三叶扇型桨叶搅拌桨、弧叶桨式搅拌桨、曲边斜叶搅拌桨、复合折叶桨式搅拌桨和三叶后齿螺旋桨式搅拌桨中的一种或多种；所述搅拌桨与所述筛板的距离为50～100mm；所述反应器内包括反应器内上部的反应区和反应器内下部的液相区；所述文丘里管混合器的底端出料口设置在反应区中；所述反应器内设置有冲洗管路；所述冲洗管路位于筛板以下；所述冲洗管路的喷液方向朝向筛板；所述反应器内中央沿上下方向设置有搅拌轴；所述搅拌桨设置在搅拌轴上。6.根据权利要求5所述的生产装置，其特征在于，所述搅拌桨的个数为n个；所述筛板的个数为n个；所述冲洗管路的个数为n个；所述n为1～6；当所述搅拌桨、筛板和冲洗管路的个数为多个时，第一筛板以上设置有第一搅拌桨，以下设置有第一冲洗管路；第二筛板以上设置有第二搅拌桨，以下设置有第二冲洗管路，以此类推；单层筛板的开孔孔径为上一层筛板的开孔孔径的60％～80％；所述液相区的高度为所述反应器高度的40...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱行昆，孟兵兵，张向辉，赵兴华，
申请(专利权)人：东营市海科瑞林化工有限公司，山东海科化工集团有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37