不溶性硫磺連續生產工藝核心設備 全密閉過濾洗滌干燥一體機

發布時間：2020-11-12

不溶性硫磺(Insoluble Sulfur)學名為硫的均聚物，又稱聚合硫磺，簡稱IS，原子量32．07，外觀為無毒可燃的黃色粉末，是普通硫磺的高聚合形態同素異構體和高分子改性品種，具有不溶于二硫化碳和橡膠的性質。不溶性硫磺是現代橡膠生產中的重要硫化劑和硫化促進劑，對于改善橡膠性能質量意義重大。隨著汽車產業的發達，輪胎橡膠的需求與日俱增，由此促進了不溶性硫磺市場的發展。但工業硫磺產品的價格低，若能對其進行深加工，增加其附加值，開發目前國內市場前景廣闊的不溶性硫磺產品，其市場價格是普通硫磺的10～15倍，不僅可調整企業產品結構，延伸產業鏈和提高經濟效益，同時還通過回收加工硫磺解決了環境污染問題，對于實現企業的可持續發展，建設環境友好、資源節約型企業具有十分重要的意義.

不溶性硫磺的發展空間

不溶性硫磺是橡膠行業的常見添加劑，主要是在橡膠生產中作為硫化劑使用。加入不溶性硫磺，可以消除橡膠產品或中間產品的表面噴霜現象，同時可以改善粘著性，對于優化操作環境十分有利。此外，加入不溶性硫磺，有助于提高橡膠硫化速度，使硫化反應更加均勻�；�于不溶性硫磺在橡膠生產中的優越特性，它已經成為輪胎的胎體膠料、緩沖膠料、白胎側膠與骨架材料的粘合膠料生產中的重要外加劑，進而被廣泛使用在各個領域。不溶性橡膠還有助于改善橡膠和鍍銅鋼絲的粘合性。除此之外，在電纜、膠輥、油封、膠鞋等橡膠制品的膠料的生產領域，不溶性橡膠的應用也非常廣泛和重要。它能夠有效延緩橡膠硫化速度，保持橡膠粘性，延長橡膠使用周期。由于不溶性硫磺的優異特性，盡管其價格昂貴，遠遠高出普通斜方硫十幾倍，依然是鋼絲子午線輪胎及其他橡膠復合制品生產中硫化劑的第一選擇。相關數據顯示，不溶性硫磺用量在國外輪胎行業硫磺總用量中所占的比例已經高達百分之四十，并且每年還以一個很高的速度在增長。

不溶性硫磺傳統加工工藝

生產方法：現階段，常見的不溶性硫磺的工業生產方法包括接觸法、氣化法和熔融法三種。

（1）接觸法

接觸法制不溶性硫磺，是不溶性硫磺工業生產中歷史最久的方法。它以硫化氫和二氧化硫為原料制取不溶性硫磺。兩種原料分別通入酸性環境下的反應器進行接觸反應，反應產物包括可溶性硫磺和不溶性硫磺。產物依次經過洗滌、干燥、粉碎、萃取等環節，將不溶性硫磺和可溶性硫相分離，最終得到不溶性硫磺。當時接觸法使用的硫化氫和二氧化硫主要來自于石油天然氣產業的副產品。原料價格較低，在經濟方面具有較強的市場競爭力。由于二氧化硫和硫化氫都具有一定毒性。為保證周邊人員人身健康，生產過程必須在嚴格密封的設備中進行。而就當時的技術條件而言，要保證經濟上的競爭力，勢必無法滿足環境保護和人身防護方面的要求。隨著社會大眾對環境保護重視的加深，以及接觸法原料利用率較低的原因，接觸法逐漸為氣化法和熔融法所取代。

（2）氣化法

氣化法是利用高溫將固態硫磺熔融、氣化后進行生產不溶性硫磺的方法，所以也稱之為高溫法。熔融后的硫磺采用斷續升溫的方法升到500℃到700℃之間，形成過熱蒸汽。然后利用高溫氣體本身所具有的巨大壓力噴射進入低溫冷卻液迅速冷卻。冷卻下來的產物是不溶性硫磺和可溶性硫磺的混合物，其中前者占總量的一半以上。等到混合物完全冷卻成固體后，使用二硫化碳進行萃取，然后再通過分離、沖洗、干燥等流程，得到含量較高的不溶性硫磺產品。在長時間的實踐中，生產企業對該工藝進行了多次調整、優化。最重要的一點是生產過程中引入硫化氫，從而將反應物粘度降低，提高了不溶性硫磺的穩定性能。其次，原來氣化法工藝中的淬火、煉膠機脫酸制硫片以及干燥、粉碎流程被刪除，生產環節數量逐漸減少。最終，原本復雜的工藝簡化成一步法生產方法，不但生產變得簡單，生產成本大幅下降，產品中不溶性硫磺的含量也得到提高。經過多年的發展，氣化法制不溶性硫磺技術已經發展較為成熟，產品產率較高。其缺點是生產耗能大，系統設備腐蝕速度很快，生產安全風險較大。項目投資規模很大也成為了限制氣化法推廣的一個重要因素。

（3）熔融法

相較于氣化法，熔融法需要的溫度條件較低，所以又稱之為低溫法。首先在130℃到150℃的溫度區間內將硫磺熔融成液態，然后加入穩定劑，再升溫至180℃到210℃，不斷攪拌，提高不溶性硫磺的轉化率。之后以水為冷卻介質進行迅速冷卻，將水取出后，產物在空氣中固化成塊狀。將之粉碎，并加入溶劑、添加劑進行研磨、過濾， 最后得到的就是不溶性硫磺粉末。和前面的接觸法、高溫法相比，低溫熔融法生產溫度較低，系統在常壓環境下反應，工業三廢少，安全水平和經濟效益水平都很高。該方法的技術要點在于穩定劑的選擇以及如何實現液體硫在低溫聚合時的急冷效果。目前國內低溫法制不溶性硫磺尚處于研究階段，距離工業化大規模生產還有很長一段路要走。

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 動化完成，獲得高質量、高穩定性、規�；�生產的不溶性硫磺。

不溶性硫磺連續生產工藝核心設備 全密閉過濾洗滌干燥一體機

全密閉過濾洗滌干燥一體機的操作過程簡便、密閉中間轉移少、物料更換方便、生產效率高、產品質量好。從結晶罐進料到原料干燥從錐體底部自動排出，全部過程在一套裝置中完成，使原料結晶工序設備總臺數大幅度減少，既降低了投資費用，又縮小了潔凈廠房的面積。此外晶體的清洗過濾可以根據生產工藝重復操作幾次，達標后再進行干燥過程。新工藝使用多功能過濾裝置可以減少物料暴露時間，多個操作工序在密閉容器中進行，有效防止污染，而且能很容易地進行在位清洗和在位滅菌。

我國不溶性硫磺的生產技術、產品質量基本上達到Crystex同類產品的質量水平。同時全國近二十多個省市有三十多個研究院所、高等院校和化工廠在開發研究不溶性硫磺，且有幾十套不同生產裝置。但至今仍是孤軍作戰，各自為陣，尚未形成規模效益。生產規模也偏小，部分單元設備相對落后，成本相對較高，在國際市場上尚不具備競爭能力。但是隨著我國工業經濟的日漸繁榮，特別是汽車產業的高速發展，優質橡膠的需求只會越來越大。不溶性硫磺作為橡膠生產中的優質硫化劑和硫化促進劑，市場發展空間非常大。站在這一新的起點，雙瑞人將勇于承擔責任并且通過研發和生產更多優秀的裝備來幫助生產企業積極推動技術升級改造，加快產品研發速度，提高產品質量水平，增強企業市場競爭力，實現企業經濟效益和社會效益的同時，推動我國橡膠工業的健康迅速發展。