[实用新型]一种制备不溶性硫磺的液硫出料喷丝装置

说明书

技术领域本实用新型属于化工设备技术领域，具体涉及一种制备不溶性硫磺的液硫出料喷丝装置。

背景技术目前，不溶性硫磺的生产主要是以硫磺为原料的气化法和熔融法。

气化法要在高温(570℃)、高压条件下生产出中品位IS，然后再用二硫化碳萃取生产高品位IS。该方法的优点是产品中不溶性硫磺的含量很高，缺点是由于生产过程中温度过高(可达500～700℃)，耗电量增大，生产成本太高；产生的大量硫蒸气加剧了设备和管路的腐蚀；操作压力过高，二硫化碳易燃、易爆、毒性大，加大了生产操作的不安全性；工艺过程复杂、投资大等。熔融法反应条件温和，反应温度一般在200～300℃，能耗低；设备常压操作、无“三废”产生，具有投资少、见效快、操作安全等优点。

低温熔融法制备不溶性硫磺的工艺过程包括：熔硫聚合、液硫急冷、固化干燥、粗样粉碎、浸取、充油。其中熔硫聚合反应完的液硫急冷过程是很关键的工序，因为不溶性硫磺的反应是可逆过程，液硫急冷的好坏，直接影响粗产品中不溶性硫磺含量的高低；固化后的性状影响后续粗产品粉碎的难易以及不溶性硫磺的收率。

目前液硫的急冷基本采用倾倒式或滴入式，生成的不溶性硫磺粗产品为块状或颗粒状，急冷效果差、转化率低；固化后不易粉碎，不溶性硫磺收率低，粗产品不溶性硫磺含量低。

发明内容本实用新型的目的是针对上述问题，而提出的一种制备不溶性硫磺的液硫出料喷丝装置，是不溶性硫磺生产中“液硫急冷”工艺过程的关键设备。

本实用新型装置可以使聚合反应完的液硫在一定的压力、恒温条件下，控制出料的速度和液硫细流的粗细，快速冷却于冷却液中。制得的不溶性硫磺粗产品经固化干燥后丝线型，具有急冷效果好、转化率高，固化干燥后的产品易粉碎、不溶性硫磺收率高，出料速度和液硫细流粗细可控等优点，解决了目前“液硫急冷”的瓶颈，设备简单、易于操作，值得推广。

本实用新型的制备不溶性硫磺的液硫出料喷丝装置主要包括圆锥形缓冲罐，缓冲罐上口设有用于连接聚合反应釜底部出料阀门的连接法兰，缓冲罐外围设有电感应加热装置，缓冲罐的下部为出料喷丝板；出料喷丝板上开有若干喷丝导孔，喷丝导孔的形状为圆锥形或双曲线形，导孔上部开口直径大于下部开口直径。

一般地，本实用新型的装置具有以下结构特点：

①出料喷丝板本体上开有数量不等的喷丝导孔，其数量和孔径大小依产量大小而定；②喷丝导孔的形状有圆锥形或双曲线形，特点是上部开口大、下部开口小，可以使熔体流动连续稳定，保证合适的切变速率，减小熔体的“入口效应”；③喷丝导孔下口小直径一般取0.5～5mm，可以获得粗细合适的液硫丝线体；④喷丝导孔间距一般为导孔直径的2～5倍，防止液硫喷丝时细流的热膨胀对导孔的影响；⑤出料喷丝板本体采用不锈钢，耐热耐腐蚀，延长了设备使用寿命；⑥圆锥缓冲罐设有电感应加热装置，保证液硫在合适的温度范围内，防止液硫中不溶性硫磺因为温度的变化而导致的解聚反应；⑦出料喷丝装置的法兰连接，具有可拆卸可更换可清洗的特点，可以根据生产实际制作多组不同容量、不同喷丝孔经的装置。

附图说明：图1为本实用新型实施例的剖面结构示意图；图2为图1的A-A向出料喷丝板结构示意图；图3、图4为图1中I部(即出料喷丝板上喷丝导孔)竖截面放大结构示意图，图3为圆锥形导孔，图4为双曲线形导孔。

附图中，1-连接法兰；2-电感应加热装置；3-圆锥缓冲罐；4-出料喷丝板；D-出料喷丝板直径；t-喷丝导孔间距；d-喷丝导孔孔径；d₁-喷丝导孔下口直径；d₂-喷丝导孔上口直径。

具体实施方式：下面结合实施例和附图对本实用新型作进一步说明。

实施例：如图1所示，本装置主要包括圆锥形缓冲罐3，缓冲罐3上口设有用于连接聚合反应釜底部出料阀门的连接法兰1，缓冲罐3外围设有电感应加热装置2，缓冲罐3的下部为出料喷丝板4；如图2所示，出料喷丝板4上开有若干喷丝导孔，如图3、图4所示，导孔的形状为圆锥形或双曲线形，导孔上部开口大、下部开口小。

本实施例中，出料喷丝板4本体上喷丝导孔数量和孔径d大小依产量大小而定；喷丝导孔的上部开口直径d₂大于下部开口直径d₁，可以使熔体流动连续稳定，保证合适的切变速率，减小熔体的“入口效应”；喷丝导孔下口直径d₂取0.5～5mm，可以获得粗细合适的液硫丝线体；喷丝导孔间距t一般为喷丝导孔直径d的2～5倍，防止液硫喷丝时细流的热膨胀对导孔的影响；出料喷丝板4本体采用不锈钢，耐热耐腐蚀，延长了设备使用寿命；圆锥缓冲罐3外围设有电感应加热装置2，保证液硫在合适的温度范围内，防止液硫中不溶性硫磺因为温度的变化而导致的解聚反应；本实施例出料喷丝装置的连接法兰1，具有可拆卸可更换可清洗的特点，可以根据生产实际制作多组不同容量、不同喷丝孔经的本装置。