废橡胶脱硫方法

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1、废 橡 胶 脱 硫 方 法废 橡 胶 脱 硫 再 生 的 方 法 分 为 物 理 的 和 化 学 的 两 大 类 ， 目 前 已 有 $+ 余 种 之 多 ， 详 见 图 !。 但 大 量 应 用 于 工 业 生 产 的 不 过 几 种 ， 主 流 仍 是 蒸 汽 法 的 类 型 ， 例 如 热 油 法 、 搅 拌 罐 法 、动 态 脱 硫 法 等 。 典 型 的 工 艺 是 将 粒 径 为 +, &- 左 右 的 废 橡 胶 粉 与 油 料 混 合 在 一 起 ， 于%+.上 下 的 蒸 汽 压 力 之 下 ， 在 脱 硫 罐 内 动 态 搅 拌 加 热 处 理 约 &， 然 后 以 滚 筒

2、 精 炼 机 薄 通 压片 制 成 再 生 胶 。 为 缩 短 脱 硫 时 间 ， 加 速 脱 硫 反 应 ， 改 善 再 生 胶 性 能 ， 通 常 还 要 加 入 有 机 二 硫化 物 一 类 的 化 学 塑 解 剂 。用 这 种 传 统 方 法 生 产 的 再 生 胶 ， 由 于 胶 粉 在 与 热 、 氧 以 及 再 生 剂 反 应 时 ， 除 切 断 硫 键 交联 网 点 之 外 ， 还 引 起 橡 胶 主 链 键 的 氧 化 和 部 分 热 裂 解 。 所 以 并 不 能 完 全 实 现 再 生 技 术 所 期望 的 那 种 “ 不 破 坏 橡 胶 主 链 而 只 是 切 断 硫

3、键 交 联 网 点 ， 即 一 疏 、 二 硫 以 及 多 硫 化 物 结 合 键 ” 的目 的 。 其 再 生 胶 的 塑 性 也 往 往 基 于 橡 胶 分 子 量 的 下 降 和 油 料 、 再 生 剂 而 产 生 的 软 化 效 果 。正 因 为 如 此 ， 这 种 再 生 胶 的 物 理 机 械 性 能 较 之 新 橡 胶 必 然 要 大 幅 度 下 降 。 通 常 机 械 强 度 最高 不 过 原 胶 的 !#， 一 般 仅 为 原 胶 的 一 半 左 右 ， 加 之 由 于 污 染 、 耗 能 等 原 因 ， 生 产 受 到 很 大限 制 。图 $% $ 废 橡 胶 脱 硫 方

4、法 分 类历 史 上 ， 橡 胶 再 生 也 用 开 炼 机 、 密 炼 机 以 及 压 出 机 等 压 力 机 械 进 行 过 脱 硫 ， 但 因 效 果 不及 热 压 罐 ， 现 今 只 用 在 个 别 种 类 的 废 橡 胶 处 理 上 面 ， 如 丁 基 橡 胶 、 乙 丙 橡 胶 的 再 生 等 。 值 得注 意 的 是 ， 近 些 年 来 出 现 的 非 蒸 汽 加 热 脱 硫 再 生 ， 例 如 超 声 波 加 热 脱 硫 ， 受 到 了 世 界 的 广 泛重 视 。 它 是 在 压 出 机 法 的 基 础 上 ， 在 其 机 头 的 顶 端 处 装 上 强 大 的 超 声 波

5、装 置 ， 通 过 超 声 波 热再 进 一 步 脱 硫 再 生 。 通 常 以 &( 的 功 率 ， 按 )*+,-)的 振 动 频 率 运 行 ， 温 度 可 达 到 +)*.以上 。生 产 再 生 胶 的 方 法 很 多 ， 归 纳 起 来 ， 常 用 的 有 五 种 。 现 将 各 种 方 法 的 脱 硫 工 艺 过 程 简 要介 绍 如 下 。（ 一 ） 蒸 汽 法+/油 法将 胶 粉 与 再 生 剂 混 合 均 匀 ， 放 入 铁 盘 中 ， 送 进 卧 式 脱 硫 罐 内 ， 用 直 接 蒸 汽 加 热 。 蒸 汽 压力 为 */0 1 */234（ 0 56789)） ， 脱

6、硫 时 间 为 +*: 左 右 。 此 法 工 艺 设 备 简 单 。)/过 热 蒸 汽 法将 胶 粉 与 再 生 剂 混 合 均 匀 ， 放 入 带 有 电 热 器 的 脱 硫 罐 中 ， 通 直 接 蒸 汽 ， 用 电 热 器 将 温 度提 高 到 ! # !$%， 使 胶 粉 中 的 纤 维 得 到 破 坏 ， 蒸 汽 压 力 为 &()。 （ *+,-./0） 。1&高 压 法将 胶 粉 与 再 生 剂 混 合 均 匀 ， 放 进 密 闭 的 高 压 容 器 内 ， 通 入 &2 # 3&2(45（ $ 6 7*+,-8/!）直 接 蒸 汽 进 行 脱 硫 再 生 。 此 法 设 备

7、要 求 高 ， 投 资 较 大 。&酸 法首 先 用 稀 硫 酸 浸 泡 胶 粉 ， 破 坏 其 中 的 纤 维 物 质 ， 然 后 用 碱 将 酸 中 和 进 行 清 洗 ， 再 通 入 直接 蒸 汽 进 行 脱 硫 再 生 。 此 法 需 要 耐 腐 蚀 设 备 ， 耗 用 酸 碱 量 大 ， 工 艺 及 设 备 复 杂 ， 成 本 高 ， 产 品易 老 化 。（ 二 ） 蒸 煮 法9&水 油 法此 法 脱 硫 设 备 为 一 立 式 带 搅 拌 的 脱 硫 罐 ， 在 夹 套 中 通 入 &2 # &2:(45（ 2 # 9*+,-8/） 的蒸 汽 。 罐 中 注 入 温 水 （ :%）

8、 作 为 传 热 介 质 。 脱 硫 时 将 已 用 机 械 除 去 纤 维 的 胶 粉 和 再 生 剂 加入 罐 中 ， 搅 拌 时 间 约 1;。 此 法 虽 然 设 备 较 多 ， 但 机 械 化 程 度 高 ， 产 品 质 量 优 良 且 稳 定 。!&中 性 法中 性 法 与 水 油 法 基 本 相 似 ， 区 别 在 于 中 性 法 不 提 前 除 去 纤 维 ， 而 在 脱 硫 过 程 中 加 入 氯 化锌 溶 液 以 除 去 纤 维 。 效 果 不 如 水 油 法 好 。1&碱 法用 氢 氧 化 钠 （ $?， 上 顶 栓 压 力 为 9&!(4（ 9!&3*+,-8/!） ，

9、 操 作 温 度 控 制 在 !1 # !:%， 时 间 7 # 9$/?。 此法 生 产 周 期 短 ， 效 率 高 。!&螺 杆 压 出 法主 机 为 螺 杆 压 出 机 （ 与 橡 胶 压 出 机 相 似 ） ， 螺 杆 直 径 有 3、 :、 9!? 三 种 （ A? B &!$/） 。机 壳 内 有 夹 套 ， 用 蒸 汽 或 油 控 制 温 度 （ !%左 右 ） 。 操 作 时 将 胶 粉 与 再 生 刘 提 前 混 合 均 匀 送入 该 机 ， 胶 料 在 螺 杆 的 剪 切 挤 压 作 用 下 ， 经 过 1 # 3/? 即 可 从 出 料 口 排 出 。 此 法 为 连 续

10、 性 生产 ， 周 期 短 ， 效 率 高 ， 产 品 质 量 优 良 ， 但 由 于 螺 杆 与 内 套 磨 损 较 大 ， 对 设 备 的 材 质 要 求 较 高 。1&快 速 脱 硫 法主 机 为 一 特 殊 结 构 的 搅 拌 机 （ 与 塑 化 机 相 似 ） ， 罐 内 有 一 挡 料 装 置 。 搅 拌 速 度 可 调 节 ， 由直 流 电 机 带 动 。 转 速 分 为 两 挡 ， 低 速 控 制 在 7!=-/?， 高 速 为 9=-/?， 搅 拌 9/? 后 ， 隔 绝空 气 逐 渐 冷 却 ， 冷 却 是 在 冷 却 器 中 进 行 的 。 此 法 生 产 周 期 短 ，

11、 搅 拌 速 度 快 ， 工 艺 不 易 控 制 ， 产品 质 量 不 够 稳 定 ， 比 较 适 宜 废 合 成 橡 胶 再 生 。&旋 转 动 态 法将 胶 粉 与 再 生 剂 混 合 均 匀 后 ， 放 入 能 旋 转 的 脱 硫 罐 中 ， 使 胶 粉 在 动 态 下 均 匀 受 热 ， 达 到再 生 目 的 。 此 法 产 品 质 量 稳 定 。!连 续 法将 胶 粉 与 再 生 剂 混 合 均 匀 后 ， 放 入 带 有 一 对 空 心 螺 杆 的 设 备 中 ， 利 用 油 浴 加 热 ， 温 度 控制 在 #$% & #%(， 进 行 连 续 性 脱 硫 ， 胶 料 经 过 )

12、!*+, 即 可 达 到 脱 硫 再 生 目 的 。（ 四 ） 化 学 法)溶 解 法将 胶 粉 和 软 化 剂 放 入 一 个 电 加 热 的 搅 拌 罐 中 ， 加 入 $%- . !%-的 软 化 剂 （ 以 胶 粉 为)%-） ， 一 般 采 用 重 油 或 残 渣 油 等 。 温 度 控 制 在 #% & #%(， 搅 拌 # & /0。 反 应 后 的 产 物 为半 液 体 状 的 黏 稠 物 。 产 品 可 直 接 用 于 橡 胶 制 品 ， 代 替 部 分 软 化 剂 ， 也 可 应 用 于 建 筑 行 业 作 防水 、 防 腐 材 料 。#接 枝 法在 脱 硫 过 程 中 ，

13、 加 入 一 些 特 殊 性 能 的 单 体 （ 如 苯 乙 烯 、 丙 烯 酸 酯 等 ） ， 在 #% & #/%(的 高温 作 用 下 ， 使 单 体 与 胶 料 反 应 ， 再 经 机 械 处 理 后 ， 得 到 具 有 该 单 体 聚 合 物 性 能 的 再 生 胶 （ 如 耐磨 、 耐 油 等 ） 。 此 法 反 应 过 程 较 难 控 制 。/分 散 法在 开 炼 机 上 加 入 胶 粉 和 乳 化 剂 、 软 化 剂 、 活 化 剂 等 ， 进 行 拌 合 压 炼 ， 然 后 缓 缓 加 入 稀 碱 溶液 ， 使 胶 粉 成 为 糊 状 ， 再 加 水 稀 释 ， 从 炼 胶

14、机 上 刮 下 ， 加 入 质 量 分 数 为 )-的 乙 酸 ， 使 其 凝 固 ，最 后 经 干 燥 压 片 ， 即 为 成 品 。 此 法 设 备 简 单 ， 工 艺 操 作 不 易 控 制 ， 为 间 歇 式 生 产 。$低 温 塑 化 法将 胶 粉 与 有 机 胺 类 或 低 分 子 聚 酰 胺 、 环 烷 酸 金 属 盐 类 、 脂 肪 族 酸 类 和 软 化 剂 、 活 化 剂 等混 合 均 匀 ， 放 置 在 1% & )%(温 度 下 塑 化 一 定 时 间 ， 即 可 通 过 氧 化 还 原 反 应 达 到 再 生 目的 。 此 法 节 省 能 量 ， 设 备 简 单 ，

15、但 产 品 可 塑 性 低 。（ 五 ） 物 理 法)高 温 连 续 脱 硫 法将 胶 粉 与 再 生 剂 按 要 求 混 合 均 匀 ， 然 后 送 入 一 个 卧 式 多 层 的 螺 杆 输 送 器 中 ， 该 输 送 器 有夹 套 和 远 红 外 线 加 热 装 置 ， 胶 料 在 输 送 过 程 中 受 到 远 红 外 线 的 均 匀 加 热 ， 达 到 再 生 目 的 。 此法 为 连 续 性 生 产 ， 周 期 较 短 ， 质 量 较 好 ， 设 备 不 复 杂 ， 是 正 在 探 索 的 一 种 新 方 法 。#微 波 法将 极 性 废 硫 化 胶 粉 碎 至 2!* 大 小 的 胶 粒 ， 加 入 一 定 量 的 分 散 剂 ， 输 送 到 用 玻 璃 或 陶瓷 制 作 的 管 道 中 ， 使 胶 粒 按 一 定 速 度 前 进 ， 接 受 微 波 发 生 器 发 出 的 能 量 。 调 节 微 波 发 生 器 的能 量 ， 致 使 胶 粉 分 子 中 的 34 4、 4 4 键 断 链 ， 达 到 再 生 目 的 。