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南京绿金人橡胶高科有限公司 技术、产品案例(一)

发布时间:2017-09-27 09:42:17    阅读:


一、技术名称
   多阶螺杆连续脱硫绿色制备颗粒再生橡胶成套技术装备

二、技术工艺特点
(一)技术原理
  废橡胶制备再生橡胶关键工序主要是脱硫和精炼。脱硫是指利用物理、化学或其他方法使其还原为未硫化状态,即S-S键、S-C键重新被打开,而不破坏C-C键,有选择性地破坏橡胶三维网络结构而不引起大分子链断裂。要想在废橡胶脱硫过程中尽量保证主链不断裂,从而保证再生胶的性能,必须避免氧气、高温和高剪切,并实现均匀的传热,而其中最关键的是温度的控制。精炼是使脱硫胶粉的“大网络结构”变为再生胶的连续的“小网络结构”,从而降低门尼粘度,而力学性能不变。为了实现结构变化并保证力学性能不变,必须选用能够提供强的剪切、压缩和拉伸作用的设备。
 本技术装备根据废胶粉制备再生橡胶过程中脱硫工序和精炼工序的不同技术原理,选取了不同功能的螺杆挤出机分别作为脱硫装备和精炼装备。采用的双螺杆连续挤出脱硫装置传热均匀、混合效果好、物料停留时间分布均匀、好的自清洁能力、能够实现密闭隔氧,进而能够实现避免氧气、高温和高剪切,并实现均匀的传热的功能,最终保证脱硫胶粉性能及其稳定性。螺杆连续挤出精炼装置通过螺杆挤出机内螺杆元件的合理设计,在低温条件下实现脱硫胶粉到再生胶的结构转变,从而替代了传统的精炼机,彻底实现废橡胶制备再生胶工艺流程的环保和高性能。

(二)关键技术
1.连续挤出脱硫技术
 将异向双螺杆挤出机作为脱硫设备取代传统的高温高压动态脱硫罐,其螺纹元件异向旋转,传热均匀,排除氧气干扰,避免了主链破坏,进而保证再生胶的性能;同时解决了高温高压动态脱硫罐泄压取料时,大量污染物随着蒸汽排放带来的污染问题。
2.低温剪切降门尼技术
 将高剪切的螺杆挤出机作为精炼设备取代传统的开放式精炼机,在低温条件下,对脱硫胶粉施加充分的剪切、分流和置换作用,降低其门尼粘度,所得再生胶质量稳定;同时解决了传统开放式精炼机的能耗高、污染重、安全系数低的问题。
3.高效环保脱硫配方技术
   从化学角度分析脱硫反应机理,结合再生剂与橡胶的相容性和相互作用,复配选取以妥尔油、松焦油、棉籽油等环保型植物油作为再生软化剂的主要组成部分,取代传统污染的煤焦油、芳烃油,实现再生橡胶产品的环保和高性能。
4.自动化控制系统技术
 自主开发全套自动化控制系统,实现全过程温度控制、转速控制、加料控制、远程互联网监控等,配合工艺配方调整,实现自动工艺流程控制。
5.下游应用技术
  针对本技术装备所制备的颗粒状再生橡胶,进行了相关的产品下游应用技术研究,解决了传统块状再生橡胶下游应用难分散、能耗高、易焦烧的难题,为该产品的大规模推广应用提供了支撑。

(三)工艺流程
多阶螺杆连续脱硫绿色制备颗粒再生橡胶工艺流程图见图1。

 

 
图1多阶螺杆连续脱硫绿色制备颗粒再生橡胶工艺流程图
多阶螺杆连续脱硫绿色制备颗粒再生橡胶成套技术装备见图2。
 


图2多阶螺杆连续脱硫绿色制备颗粒再生橡胶成套技术装备示意图
 
(四)技术特点
    本技术装备采用双螺杆连续脱硫与螺杆连续剪切的联动化技术代替了传统的间歇式的高温高压动态脱硫罐和高速精炼机制备技术,实现了再生胶制备工艺的连续化、自动化、智能化,再生橡胶整个生产过程实现了节能、环保、安全和高效。具有如下特点:

    1.生产过程连续密闭。本生产线主体部分由:原材料自动计量连续配料装置、双螺杆连续挤出脱硫装置、螺杆连续挤出精炼装置、冷却输送装置、自动包装装置等合理串联组合而成,全程密闭、连续,解决了传统开放式、间歇性生产带来的污染问题,并且节省人力。
    2.环保节能。由于本生产线采用源头控制、过程密闭、尾部处理等相结合技术,保证环保清洁。采用环保配方,胶粉脱硫没有水参与工艺过程,从源头降低污染来源,并且全程密闭、连续,有利于废气集中收集处理。经谱尼测试集团江苏有限公司检测,该生产线负荷运行过程符合国家环保要求,排放较传统高温高压动态脱硫法降低95%以上,符合《环境空气排放标准》(GB3095-2012)和《大气污染物综合排放标准》(GB16297-1996)的要求。

   本生产线完成废胶粉制备再生胶的脱硫过程仅15分钟,螺杆连续精炼装置代替能耗占60%以上的“三机一线”的开放式精炼机,整个生产过程能耗大大降低。经“机械工业环保机械产品质量监督检测中心”检测,装机总功率≤800KW,单套产量约为0.8吨/小时,吨能耗小于730kW·h,较传统高温高压动态脱硫方法降低20%以上。

   3.智能化、自动化控制。自主研发自动化控制系统,实现快速、精确的远程及移动端的自动化控制,可视化人机交互界面。通过分析设备线路结构、设计电气控制系统的硬件配置、绘制控制线路、设计控制系统的工序及编制PLC控制程序,实现连续化、自动化、智能化控制。采用可编程序控制器对系统进行管理控制,通过钥匙开关和口令实现安全保护控制精准,送料误差≤5%,对动态胶粉的温度时时监控,温度误差≤2℃,时间误差≤0.1秒。具有良好的人机界面,CRT画面可实现生产过程流程画面、启动画面、流程选择画面、报警查询画面等显示,可以远程控制、移动端控制,并实现诊断功能、报表功能、标签存档功能等。


 

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