不溶性硫磺(Insoluble Sulfur)學名(ming)為(wei)硫的均聚(ju)物,又稱聚(ju)合硫磺,簡稱IS,原子(zi)量32.07,外觀為無毒可燃的(de)(de)黃色粉末,是(shi)普(pu)通硫(liu)(liu)磺(huang)的(de)(de)高聚(ju)合(he)形態同(tong)素異構體和(he)(he)高分子(zi)改性(xing)品種,具(ju)有不溶于二硫(liu)(liu)化碳和(he)(he)橡膠(jiao)的(de)(de)性(xing)質(zhi)(zhi)。不溶性(xing)硫(liu)(liu)磺(huang)是(shi)現代(dai)橡膠(jiao)生產(chan)中的(de)(de)重要硫(liu)(liu)化劑和(he)(he)硫(liu)(liu)化促(cu)(cu)進劑,對于改善橡膠(jiao)性(xing)能(neng)質(zhi)(zhi)量意義重大(da)。隨著汽車產(chan)業(ye)的(de)(de)發達,輪(lun)胎橡膠(jiao)的(de)(de)需求與日(ri)俱增,由此促(cu)(cu)進了(le)不溶性(xing)硫(liu)(liu)磺(huang)市(shi)場的(de)(de)發展。但工業(ye)硫(liu)(liu)磺(huang)產(chan)品的(de)(de)價格(ge)低,若能(neng)對其進行深加(jia)工,增加(jia)其附加(jia)值,開發目前國內(nei)市(shi)場前景廣(guang)闊(kuo)的(de)(de)不溶性(xing)硫(liu)(liu)磺(huang)產(chan)品,其市(shi)場價格(ge)是(shi)普(pu)通硫(liu)(liu)磺(huang)的(de)(de)10~15倍,不僅可調整企業(ye)產品結構,延(yan)伸產業(ye)鏈和提(ti)高經濟效(xiao)益,同(tong)時還通過(guo)回(hui)收加工硫(liu)磺(huang)解決了環境(jing)污染問題,對于實(shi)現企業(ye)的可持續發展,建設環境(jing)友(you)好、資源(yuan)節約型(xing)企業(ye)具有十分重要的意(yi)義.
不溶性硫磺(huang)的發(fa)展空(kong)間
不(bu)溶(rong)(rong)性(xing)(xing)(xing)(xing)硫(liu)(liu)(liu)磺(huang)(huang)是橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)行(xing)業(ye)的(de)(de)(de)(de)常見添加(jia)劑,主要是在(zai)(zai)(zai)(zai)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)中作為硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑使(shi)用(yong)。加(jia)入不(bu)溶(rong)(rong)性(xing)(xing)(xing)(xing)硫(liu)(liu)(liu)磺(huang)(huang),可(ke)以消除橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品(pin)或中間產(chan)(chan)品(pin)的(de)(de)(de)(de)表面噴霜現象,同時(shi)可(ke)以改善(shan)粘(zhan)(zhan)著性(xing)(xing)(xing)(xing),對于優化(hua)(hua)(hua)操作環境(jing)十(shi)分有利。此外(wai),加(jia)入不(bu)溶(rong)(rong)性(xing)(xing)(xing)(xing)硫(liu)(liu)(liu)磺(huang)(huang),有助(zhu)于提高橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)速度,使(shi)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)反應(ying)更加(jia)均勻(yun)。基于不(bu)溶(rong)(rong)性(xing)(xing)(xing)(xing)硫(liu)(liu)(liu)磺(huang)(huang)在(zai)(zai)(zai)(zai)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)中的(de)(de)(de)(de)優越(yue)特性(xing)(xing)(xing)(xing),它已經成為輪(lun)(lun)(lun)胎(tai)(tai)的(de)(de)(de)(de)胎(tai)(tai)體膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)料(liao)(liao)、緩沖膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)料(liao)(liao)、白胎(tai)(tai)側(ce)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)與骨架材料(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)粘(zhan)(zhan)合膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)料(liao)(liao)生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)中的(de)(de)(de)(de)重要外(wai)加(jia)劑,進而被廣泛使(shi)用(yong)在(zai)(zai)(zai)(zai)各個(ge)領域(yu)。不(bu)溶(rong)(rong)性(xing)(xing)(xing)(xing)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)還(huan)有助(zhu)于改善(shan)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)和鍍銅(tong)鋼絲的(de)(de)(de)(de)粘(zhan)(zhan)合性(xing)(xing)(xing)(xing)。除此之外(wai),在(zai)(zai)(zai)(zai)電纜、膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)輥、油封(feng)、膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)鞋等橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)制品(pin)的(de)(de)(de)(de)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)料(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)領域(yu),不(bu)溶(rong)(rong)性(xing)(xing)(xing)(xing)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)應(ying)用(yong)也非(fei)常廣泛和重要。它能(neng)夠有效(xiao)延緩橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)速度,保持橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)粘(zhan)(zhan)性(xing)(xing)(xing)(xing),延長橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)使(shi)用(yong)周(zhou)期。由于不(bu)溶(rong)(rong)性(xing)(xing)(xing)(xing)硫(liu)(liu)(liu)磺(huang)(huang)的(de)(de)(de)(de)優異特性(xing)(xing)(xing)(xing),盡管其價格昂貴,遠(yuan)遠(yuan)高出(chu)普通斜方硫(liu)(liu)(liu)十(shi)幾倍,依然是鋼絲子午線(xian)輪(lun)(lun)(lun)胎(tai)(tai)及(ji)其他橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)復合制品(pin)生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)中硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑的(de)(de)(de)(de)第一選擇。相關數據顯(xian)示,不(bu)溶(rong)(rong)性(xing)(xing)(xing)(xing)硫(liu)(liu)(liu)磺(huang)(huang)用(yong)量在(zai)(zai)(zai)(zai)國(guo)外(wai)輪(lun)(lun)(lun)胎(tai)(tai)行(xing)業(ye)硫(liu)(liu)(liu)磺(huang)(huang)總用(yong)量中所(suo)占的(de)(de)(de)(de)比(bi)例已經高達百(bai)分之四十(shi),并且(qie)每年還(huan)以一個(ge)很高的(de)(de)(de)(de)速度在(zai)(zai)(zai)(zai)增長。
不溶(rong)性硫磺傳統加工工藝
生產方法(fa)(fa):現(xian)階段,常見的不溶(rong)性硫磺的工業生產方法(fa)(fa)包括接(jie)觸(chu)法(fa)(fa)、氣化法(fa)(fa)和熔融法(fa)(fa)三(san)種。
(1)接觸法
接(jie)(jie)觸(chu)(chu)(chu)法(fa)(fa)制不(bu)溶(rong)(rong)(rong)性(xing)硫(liu)(liu)(liu)(liu)磺(huang),是(shi)不(bu)溶(rong)(rong)(rong)性(xing)硫(liu)(liu)(liu)(liu)磺(huang)工業生產(chan)中(zhong)歷史最久的(de)(de)方法(fa)(fa)。它以(yi)硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)氫(qing)和(he)二氧化(hua)硫(liu)(liu)(liu)(liu)為原(yuan)(yuan)(yuan)料制取(qu)(qu)不(bu)溶(rong)(rong)(rong)性(xing)硫(liu)(liu)(liu)(liu)磺(huang)。兩種(zhong)原(yuan)(yuan)(yuan)料分(fen)別通入酸性(xing)環境(jing)(jing)下的(de)(de)反(fan)(fan)應器(qi)進行接(jie)(jie)觸(chu)(chu)(chu)反(fan)(fan)應,反(fan)(fan)應產(chan)物包(bao)括可溶(rong)(rong)(rong)性(xing)硫(liu)(liu)(liu)(liu)磺(huang)和(he)不(bu)溶(rong)(rong)(rong)性(xing)硫(liu)(liu)(liu)(liu)磺(huang)。產(chan)物依次經過(guo)洗(xi)滌、干燥(zao)、粉碎、萃取(qu)(qu)等環節(jie),將不(bu)溶(rong)(rong)(rong)性(xing)硫(liu)(liu)(liu)(liu)磺(huang)和(he)可溶(rong)(rong)(rong)性(xing)硫(liu)(liu)(liu)(liu)相分(fen)離,最終得(de)到不(bu)溶(rong)(rong)(rong)性(xing)硫(liu)(liu)(liu)(liu)磺(huang)。當時接(jie)(jie)觸(chu)(chu)(chu)法(fa)(fa)使(shi)用(yong)(yong)的(de)(de)硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)氫(qing)和(he)二氧化(hua)硫(liu)(liu)(liu)(liu)主要(yao)來自(zi)于石油天(tian)然氣產(chan)業的(de)(de)副產(chan)品。原(yuan)(yuan)(yuan)料價格較(jiao)(jiao)低,在(zai)經濟方面具有較(jiao)(jiao)強的(de)(de)市場競爭力。由于二氧化(hua)硫(liu)(liu)(liu)(liu)和(he)硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)氫(qing)都(dou)具有一定(ding)毒性(xing)。為保證周(zhou)邊人員(yuan)人身健康(kang),生產(chan)過(guo)程必須在(zai)嚴格密封(feng)的(de)(de)設(she)備中(zhong)進行。而(er)就(jiu)當時的(de)(de)技術條件而(er)言,要(yao)保證經濟上(shang)的(de)(de)競爭力,勢必無法(fa)(fa)滿足(zu)環境(jing)(jing)保護和(he)人身防護方面的(de)(de)要(yao)求。隨著社會大眾對環境(jing)(jing)保護重視的(de)(de)加深,以(yi)及接(jie)(jie)觸(chu)(chu)(chu)法(fa)(fa)原(yuan)(yuan)(yuan)料利用(yong)(yong)率(lv)較(jiao)(jiao)低的(de)(de)原(yuan)(yuan)(yuan)因,接(jie)(jie)觸(chu)(chu)(chu)法(fa)(fa)逐漸為氣化(hua)法(fa)(fa)和(he)熔(rong)融法(fa)(fa)所(suo)取(qu)(qu)代。
(2)氣化法
氣化法是利用高(gao)溫(wen)將固態硫(liu)磺(huang)熔融、氣化后進行生產(chan)不溶性(xing)硫(liu)磺(huang)的(de)方法,所以也稱之為高(gao)溫(wen)法。熔融后的(de)硫(liu)磺(huang)采用斷續(xu)升溫(wen)的(de)方法升到500℃到(dao)700℃之間,形成(cheng)(cheng)過熱蒸汽。然(ran)后利用高(gao)溫(wen)氣體本(ben)身所具有的(de)(de)(de)巨大(da)壓力噴(pen)射進(jin)入(ru)低溫(wen)冷卻(que)液迅(xun)速冷卻(que)。冷卻(que)下來的(de)(de)(de)產(chan)(chan)物(wu)是(shi)不溶性(xing)(xing)硫(liu)(liu)(liu)(liu)磺(huang)和可溶性(xing)(xing)硫(liu)(liu)(liu)(liu)磺(huang)的(de)(de)(de)混合物(wu),其(qi)中(zhong)(zhong)前(qian)者占總量(liang)的(de)(de)(de)一(yi)(yi)半以(yi)上。等到(dao)混合物(wu)完(wan)全(quan)冷卻(que)成(cheng)(cheng)固體后,使(shi)用二硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)碳進(jin)行萃取,然(ran)后再通(tong)過分(fen)離(li)、沖洗、干燥等流程(cheng)(cheng),得(de)到(dao)含量(liang)較高(gao)的(de)(de)(de)不溶性(xing)(xing)硫(liu)(liu)(liu)(liu)磺(huang)產(chan)(chan)品。在長時(shi)間的(de)(de)(de)實踐中(zhong)(zhong),生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)企(qi)業對(dui)該工藝進(jin)行了(le)多(duo)次(ci)調整、優(you)化(hua)(hua)(hua)。最重要的(de)(de)(de)一(yi)(yi)點是(shi)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)過程(cheng)(cheng)中(zhong)(zhong)引入(ru)硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)氫(qing),從而將反應物(wu)粘度降低,提高(gao)了(le)不溶性(xing)(xing)硫(liu)(liu)(liu)(liu)磺(huang)的(de)(de)(de)穩(wen)定性(xing)(xing)能(neng)。其(qi)次(ci),原來氣化(hua)(hua)(hua)法工藝中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)淬火、煉膠(jiao)機脫酸(suan)制(zhi)硫(liu)(liu)(liu)(liu)片以(yi)及(ji)干燥、粉碎流程(cheng)(cheng)被刪除,生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)環節數(shu)量(liang)逐(zhu)漸減少。最終,原本(ben)復雜的(de)(de)(de)工藝簡化(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)一(yi)(yi)步法生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)方法,不但生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)變得(de)簡單(dan),生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)成(cheng)(cheng)本(ben)大(da)幅(fu)下降,產(chan)(chan)品中(zhong)(zhong)不溶性(xing)(xing)硫(liu)(liu)(liu)(liu)磺(huang)的(de)(de)(de)含量(liang)也得(de)到(dao)提高(gao)。經(jing)過多(duo)年的(de)(de)(de)發(fa)展,氣化(hua)(hua)(hua)法制(zhi)不溶性(xing)(xing)硫(liu)(liu)(liu)(liu)磺(huang)技(ji)術已經(jing)發(fa)展較為成(cheng)(cheng)熟,產(chan)(chan)品產(chan)(chan)率較高(gao)。其(qi)缺點是(shi)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)耗能(neng)大(da),系統設備(bei)腐蝕速度很(hen)快,生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)安(an)全(quan)風險較大(da)。項目投資規模很(hen)大(da)也成(cheng)(cheng)為了(le)限制(zhi)氣化(hua)(hua)(hua)法推廣(guang)的(de)(de)(de)一(yi)(yi)個重要因素(su)。
(3)熔融(rong)法
相(xiang)較于氣化法(fa),熔融法(fa)需要的溫(wen)(wen)度(du)條(tiao)件較低,所以又稱之為低溫(wen)(wen)法(fa)。首先(xian)在130℃到150℃的(de)溫度(du)區(qu)間內將(jiang)硫(liu)磺熔融成液態,然(ran)后加(jia)入穩(wen)定劑(ji),再升溫至180℃到210℃,不斷攪拌,提高不溶(rong)性(xing)(xing)硫磺(huang)的(de)(de)轉(zhuan)化率。之后(hou)以水(shui)為冷(leng)卻介質(zhi)進行迅速冷(leng)卻,將水(shui)取出后(hou),產物在(zai)空(kong)氣中固化成塊狀。將之粉碎,并加入(ru)溶(rong)劑、添加劑進行研磨(mo)、過濾, 最(zui)后(hou)得到的(de)(de)就(jiu)是(shi)不溶(rong)性(xing)(xing)硫磺(huang)粉末。和(he)前(qian)面的(de)(de)接觸法(fa)(fa)、高溫(wen)(wen)法(fa)(fa)相比,低溫(wen)(wen)熔融法(fa)(fa)生(sheng)產溫(wen)(wen)度較(jiao)低,系統在(zai)常壓環境(jing)下反應,工業(ye)(ye)三廢少,安全水(shui)平和(he)經濟(ji)效益水(shui)平都(dou)很高。該(gai)方法(fa)(fa)的(de)(de)技術(shu)要點(dian)在(zai)于(yu)穩定劑的(de)(de)選擇以及如何實現液體硫在(zai)低溫(wen)(wen)聚(ju)合時(shi)的(de)(de)急冷(leng)效果。目前(qian)國(guo)內(nei)低溫(wen)(wen)法(fa)(fa)制不溶(rong)性(xing)(xing)硫磺(huang)尚處(chu)于(yu)研究階段,距(ju)離工業(ye)(ye)化大規模(mo)生(sheng)產還有很長(chang)一段路(lu)要走。
無錫雙瑞機械開發設計的全密閉三合一過濾真空干燥機針對現有不溶性硫磺生產工藝的優缺點,解決傳統氣化法和熔融法生產不溶性硫磺的不足之處,將多個工藝單元操作集中在一個設備內自 動化(hua)完成,獲得高質量、高穩定性(xing)、規模化(hua)生產(chan)的不溶性(xing)硫磺(huang)。
不溶性硫磺連續生產(chan)工藝核心設(she)備 全(quan)密閉過濾洗滌干燥(zao)一體機
全(quan)密(mi)(mi)(mi)閉(bi)過(guo)濾洗(xi)滌干(gan)燥(zao)一(yi)體(ti)機的(de)操(cao)作過(guo)程(cheng)簡便(bian)、密(mi)(mi)(mi)閉(bi)中(zhong)(zhong)間轉移少(shao)、物(wu)(wu)料更(geng)換方便(bian)、生產效(xiao)率高、產品(pin)質量好。從結晶(jing)罐進(jin)料到原料干(gan)燥(zao)從錐體(ti)底部自(zi)動排(pai)出,全(quan)部過(guo)程(cheng)在一(yi)套裝置中(zhong)(zhong)完成,使原料結晶(jing)工序設備(bei)總(zong)臺數大幅度減少(shao),既降低了(le)投資費用,又縮小了(le)潔凈廠(chang)房的(de)面積。此外晶(jing)體(ti)的(de)清(qing)洗(xi)過(guo)濾可以根據生產工藝重復操(cao)作幾(ji)次,達(da)標后再進(jin)行(xing)干(gan)燥(zao)過(guo)程(cheng)。新工藝使用多(duo)功能過(guo)濾裝置可以減少(shao)物(wu)(wu)料暴露時(shi)間,多(duo)個操(cao)作工序在密(mi)(mi)(mi)閉(bi)容器中(zhong)(zhong)進(jin)行(xing),有效(xiao)防止污(wu)染(ran),而且能很(hen)容易(yi)地進(jin)行(xing)在位清(qing)洗(xi)和(he)在位滅菌(jun)。
我國不(bu)溶性硫(liu)磺的(de)生(sheng)產技術、產品質(zhi)量基本上達(da)到Crystex同(tong)類(lei)產(chan)(chan)品(pin)的(de)(de)(de)質(zhi)(zhi)量(liang)水平(ping)。同(tong)時全國(guo)近(jin)二十(shi)多個省市有三十(shi)多個研(yan)究(jiu)院(yuan)所、高(gao)等院(yuan)校和化工(gong)廠在開(kai)發(fa)研(yan)究(jiu)不(bu)(bu)溶(rong)(rong)性硫(liu)(liu)磺,且有幾十(shi)套不(bu)(bu)同(tong)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)裝置。但至今仍是孤(gu)軍(jun)作戰(zhan),各(ge)自為(wei)陣,尚(shang)未(wei)形成規(gui)模(mo)(mo)效(xiao)(xiao)益。生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)規(gui)模(mo)(mo)也偏小(xiao),部分單元設(she)備相對落后(hou),成本(ben)相對較高(gao),在國(guo)際市場上尚(shang)不(bu)(bu)具備競爭能力(li)。但是隨(sui)著我(wo)國(guo)工(gong)業經(jing)濟(ji)的(de)(de)(de)日漸繁榮,特(te)別是汽車產(chan)(chan)業的(de)(de)(de)高(gao)速發(fa)展,優(you)質(zhi)(zhi)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)需求只(zhi)會越來(lai)越大(da)。不(bu)(bu)溶(rong)(rong)性硫(liu)(liu)磺作為(wei)橡(xiang)(xiang)膠生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)中的(de)(de)(de)優(you)質(zhi)(zhi)硫(liu)(liu)化劑和硫(liu)(liu)化促進劑,市場發(fa)展空間(jian)非常(chang)大(da)。站在這一(yi)新(xin)的(de)(de)(de)起點,雙瑞人(ren)將勇于承擔責任并且通過研(yan)發(fa)和生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)更多優(you)秀的(de)(de)(de)裝備來(lai)幫助生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)企(qi)業積極推(tui)動技(ji)術升級改(gai)造,加快(kuai)產(chan)(chan)品(pin)研(yan)發(fa)速度,提高(gao)產(chan)(chan)品(pin)質(zhi)(zhi)量(liang)水平(ping),增強企(qi)業市場競爭力(li),實現企(qi)業經(jing)濟(ji)效(xiao)(xiao)益和社會效(xiao)(xiao)益的(de)(de)(de)同(tong)時,推(tui)動我(wo)國(guo)橡(xiang)(xiang)膠工(gong)業的(de)(de)(de)健康迅速發(fa)展。