一种不溶性硫黄的连续化熟化方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种不溶性硫黄的连续化熟化工艺，属于精细化工技术领域。
【背景技术】
[0002]不溶性硫黄为普通工业硫黄的聚合体，又称聚合硫(IS)。由于其在橡胶制品加工温度下能够具有一定热稳定性，在较高的硫化温度温度下快速分解完成硫化，同时与硫黄相比具有不易喷霜、提高橡胶制品粘合强度、不易焦烧等优点，所以作为橡胶工业重要的硫化剂，是橡胶工业重要的生产原料。
[0003]通常，生产不溶性硫黄的步骤分为升温聚合、淬冷、熟化、过滤洗涤、干燥等过程。其中熟化过程又称固化，该过程主要是不溶性硫黄在生成初期保持弹性体期间，完成聚合度优化、链段整合重排等行为。该过程完成好坏，严重影响不溶性硫黄产品的热稳定性等核心指标。
[0004]目前，关于不溶性硫磺的生产工艺的报道有很多，但是这些报道中对于不溶性硫磺的熟化过程都一笔带过，缺乏详细报道，且大多数熟化过程都是间歇固化，无法实现连续化生产。由于高温硫黄需要控制流量进行淬冷，如果全部硫黄淬冷完成后统一进行熟化，这样就意味着熟化过程无法真正实现连续化；另外，由于不溶性硫黄从生成到弹性消失，大约经历I小时，一般高温硫黄淬冷时间较长，容易导致最初生成的不溶性硫黄弹性状态消失，弹性体消失后再进行熟化会影响不溶性硫黄热稳定性等指标。而且，由于不溶性硫黄粒子在弹性状态期间相互接触，会造成相互粘连，导致粒径变大，固化时间延长，也会引起品质下降和颗粒直径分布过宽。由此可以看出，间歇固化会影响不溶性硫磺的热稳定性。
[0005]中国专利文献CN101343045A公开了一种连续生产高热稳定性不溶性硫磺的方法，虽然该专利指出是以连续化生产IS，但是从详细的步骤分析可以看出，其固化过程是将淬冷后的固液混合物料送至多功能罐中，在多功能罐中统一进行固化，固化温度40-60°C，固化时间1-2小时，固化后直接在此多功能罐中进行萃取、粉碎等操作。由此可以看出，该专利中的固化过程不是连续化，物料熟化时间长短不一，仍然是属于间歇性固化。
[0006]中国专利文献CN101367506A公开了一种不溶性硫磺的制备方法，该方法指出在淬冷全部完成后，将淬冷生成的弹性体水洗成片状，然后在50-60°C烘房中熟化12-16小时。该方法仍然是间歇性熟化，且熟化时间长，熟化效率低。
[0007]中国专利文献CN102491283A公开了一种不溶性硫磺的生产设备及其生产工艺，该专利也是间歇性固化，在淬冷全部完成后，将淬冷生成的液体进入固化装置进行固化。
[0008]中国专利文献CN103193205A公开了一种不溶性硫磺的连续生产方法，该方法将淬冷后的液体进入回转窑中，液体从回转窑的顶部不断流入回转窑的尾部实现固化，固化过程液体不断流动。该方法虽然实现了连续固化，但是由于固化采取卧式转动，不溶性硫磺弹性体之间无法充分隔离，容易造成相互粘连，需要后期粉碎，对产品品质造成不良影响。
【发明内容】
[0009]针对现有技术存在的不足，本发明提供了一种不溶性硫黄的连续化熟化方法，该方法能够连续固化，所得产品热稳定性好。
[0010]本发明以淬冷后形成的不溶性硫黄与淬冷液的混合液为原料，淬冷后得到的新鲜物料直接从熟化釜的顶端连续流入熟化釜中，在熟化釜中完成熟化，熟化后的物料从熟化釜的底部连续流出。淬冷后物料从釜顶流到釜底的过程实现了物料的自然沉降，物料在此自然沉降过程中完成熟化。调整物料的流入和流出速度，使物料在熟化釜中保留一段时间，同时保持熟化釜的温度，以保证熟化过程顺利有效完成。完成熟化过程的物料从熟化釜流出后继续进入过滤洗涤、干燥等工序可以得到成品。本发明通过连续流动的熟化工艺使物料在自然沉降的过程中完成熟化，未完成熟化的不溶性硫磺弹性体不会沉降在釜底发生粘连，熟化后的不?谷性硫横能够保持颗粒粒径均一，粒径$父细。
[0011]本发明的技术方案如下:
一种不溶性硫黄的连续化熟化方法，包括以下步骤:将淬冷后形成的物料直接从熟化釜顶端连续流入熟化釜，进入熟化釜后的物料在熟化釜中停留15-60min后完成熟化，熟化后的物料从熟化釜的底部连续流出。
[0012]上述连续化熟化方法中，所述熟化釜为立式装置。通过立式的熟化釜可以使物料在自然沉降的过程中完成熟化，避免了不溶性硫磺的粘连。
[0013]进一步的，熟化釜为带有换热夹套的立式装置，通过换热夹套，可以很好的控制熟化釜的温度。
[0014]上述连续化熟化方法中，所述淬冷后形成的物料为不溶性硫磺和淬冷液的混合物，不溶性硫黄在淬冷后形成的物料中的质量百分比浓度为5-40%，优选为10-35%或15-35%。
[0015]上述连续化熟化方法中，根据熟化釜的体积，调整物料流入和流出熟化釜的速度，使物料在熟化釜中停留15-60min。所述停留15_60min，表示的是物料从进入熟化釜到流出熟化釜的时间为15-60min。
[0016]进一步的，本发明熟化工艺可以实现连续化，在开始阶段，先关闭熟化釜底部的出料阀，将淬冷后形成的新鲜物料直接从熟化釜顶端连续流入熟化釜中，待物料完全充满或部分充满熟化釜后，打开底部的出料阀，根据熟化釜的体积调整物料的流入速度和流出速度，使熟化釜中的物料在熟化釜中平均停留15-60min，这样就可以实现连续熟化。
[0017]进一步的，为了提高熟化釜的利用率，优选使物料全部充满熟化釜，当物料全部充满熟化釜后，根据熟化釜的高度，可以调整物料流入和流出速度，使物料在熟化釜中的平均停留时间为15-60min。
[0018]上述连续化熟化方法中，熟化釜的温度为40-80 °C。
[0019]上述连续化熟化方法中，保证淬冷后形成的物料在40-80 °C下进入熟化釜。
[0020]本发明所用的淬冷后形成的物料，可以按照现有技术中公开的方法得到。例如可以采用淬冷剂将硫黄蒸气淬冷的方法得到，也可以采用高温液体硫黄在淬冷剂中雾化淬冷的方法得到。现今，淬冷形成的不溶性硫磺的粒径一般在1_以下，这样小的粒径通过本发明的熟化方法可以快速完成熟化。当粒剂在0.1mm以下时，熟化速度更快。
[0021]上述连续化熟化方法中，完成熟化的物料从熟化釜的底部流出，再进入其他设备进行洗涤和干燥。
[0022]本发明的有益效果在于:
1.本发明工艺方法能够实现不溶性硫黄的连续熟化操作，有利于实现不溶性硫黄的连续化生产；
2.本发明工艺方法能够保证不溶性硫黄熟化时间一致，有利于提高产品指标的稳定性；
3.本发明工艺方法能够保证不溶性硫黄在沉降过程中完成熟化，避免未完成熟化的颗粒沉降在底部发生相互粘连，能够保持颗粒粒径较细，粒径较为均一，且由于粒径较细，熟化时间缩短，从而提高了收率和设备产能。
【附图说明】
[0023]图1为本发明工艺方法的示意图。
[0024]图中，1、淬冷装置，2、熟化釜，3、物料，4、过滤、洗涤和干燥装置，5、换热夹套。
【具体实施方式】
[0025]下面通过实施例并结合附图对本发明做进一步说明，但不限于此。
[0026]实施例中使用的设备均为市场已有的成熟产品，未特别限定的操作均按现有技术。
[0027]下述实施例中，所用的淬冷形成的物料是按照以下淬冷方法处理得到的物料:温度为500-700°C的硫黄蒸气与淬冷液以1:30-300的质量比混合进行冷却，得到的不溶性硫磺平均粒径小于30微米，淬冷后的混合物料不溶性硫磺浓度5-40%。
[0028]实施例1
淬冷新生成的不溶性硫黄与淬冷液的混合物(不溶性硫黄在整个物料中质量百分比浓度为15%)连续进入熟化釜上部进口，进入时的温度保持在60°C。进入熟化釜后混合物进行自然沉降，不溶性硫黄粒子从进入熟化釜到沉降到底部花费时间为40分钟。控制熟化釜夹套热水温度60-70°C，维持熟化釜内不溶性硫黄和淬冷液在沉降过程中温度维持在60-650C。不溶性硫黄和淬冷液从熟化釜底部流出，直接进行过滤
文档序号 :
【 9244519 】
技术研发人员：王维民,杜孟成,李敏
技术所有人：山东阳谷华泰化工股份有限公司
备 注：该技术已申请专利，仅供学习研究，如用于商业用途，请联系技术所有人。
声 明 ：此信息收集于网络，如果你是此专利的发明人不想本网站收录此信息请联系我们，我们会在第一时间删除
技术研发人员：王维民,杜孟成,李敏
技术所有人：山东阳谷华泰化工股份有限公司
备 注：该技术已申请专利，仅供学习研究，如用于商业用途，请联系技术所有人。
声 明 ：此信息收集于网络，如果你是此专利的发明人不想本网站收录此信息请联系我们，我们会在第一时间删除