[发明专利]一种调节不溶性硫磺生产过程中急冷液密度的生产装置及生产系统

说明书

本发明提供了一种不溶性硫磺的生产装置，包括不溶性硫磺反应器和三级串联旋流分离器；所述反应器的含有不溶性硫磺半成品和急冷液的固液混合物料出料口与所述三级串联旋流分离器的一级旋流分离器的进料口相连接。本发明在生产不溶性硫磺的生产装置中，利用三级串联旋流分离器，对含有不溶性硫磺半成品和急冷液的固液混合物料在密度上进行分离，实现了高低密度急冷液的分离，进而达到了降低和稳定急冷液密度的目的，从而提高了急冷过程的效果及产品不溶性硫磺的品质。本发明提供的生产装置更实现了急冷液的循环利用，经济环保，减少了原料上的投入，更减小了生产过程的废液量。而且设备和工艺简单，适合工业化大生产的推广和应用。

技术领域

本发明属于IS生产制备技术领域，涉及一种不溶性硫磺的生产装置及生产系统，尤其涉及一种调节不溶性硫磺生产过程中急冷液密度的生产装置及其生产系统。

背景技术

不溶性硫磺(Insoluble Sulfur)，简称IS，分子式：Su，是一种无毒、可燃的黄色粉末，因其不溶于二硫化碳而得名。IS是将硫黄粉加热至沸腾(444.6℃)，倾于冷水或溶剂中急冷而得的透明、无定形链状结构的弹性硫黄，亦可将过热硫黄蒸气用惰性气体稀释，喷在冷水雾中冷却至90℃以下制得，或将硫黄块溶于氨中立即喷雾干燥获得。因大部分(65％～95％)不溶于二硫化碳，故称不溶性硫黄，分子链上的硫原子数高达108以上，有高聚物的粘弹性和分子量分布，因此也称弹性硫或聚合硫，属于无机高分子化工原料。

由于IS具有不溶于橡胶的特点，因此在胶料中不易产生早期硫化和喷硫现象，所以作为橡胶工业的高级促进剂和硫化交联剂使用，具有不喷霜、提高多层橡胶制品各层间的粘合强度、有效减少胶料存放时焦烧现象等优点；而且无损于胶料的黏着性，从而可剔除涂浆工艺，节省汽油，清洁环境，在硫化温度下，不溶性硫黄转变为通常的硫黄以发挥它对橡胶的硫化作用。因而，在轮胎生产中，一般用于特别重要的制品，如在汽车全钢丝子午轮胎的生产中，是必不可少的重要原料。

不溶性硫磺的生产工艺主要分为水(湿)法和溶剂法(干法)，通常湿法以水为淬火剂的方法，该方法生产的产品分散性差，热稳定性尤其是高热稳定性满足不了子午线轮胎对高热稳定性不溶性硫磺的要求，而且生产过程废水量大，环保问题突出，所以，溶剂法得到了业内的广泛重视。现阶段溶剂法生产不溶性硫磺工艺主要为：硫磺加温气化，气体硫磺与急冷液在反应器内混合接触急冷后，在其反应器内生成不溶性硫磺和急冷液的混合体，后续进行不溶性硫磺的熟化、萃取、分离、干燥等工序。在机理上，急冷过程中气化硫磺由S8环开环，聚合，形成不溶性硫磺，因其原料硫磺的开环聚合与不溶性硫磺的解聚成环存在一定的平衡。由此可见不溶性硫磺的转化率及其稳定性在其急冷环节尤其重要。通常气体硫磺与急冷液在反应器内混合接触急冷后，在其反应器内生成大颗粒的弹性体(200μm以上)。而不溶性硫磺生产工艺单元涵盖液体硫磺加热(气化)后进行急冷，生产不溶性硫磺工序。急冷是将加温后的气体硫磺进行急速冷却，使之迅速冷却，冻结化学反应，把得到的不溶性硫磺与可溶硫迅速固定在急冷液中。

因此，急冷过程的好坏，将直接影响不溶性硫磺的产率及其品质，如何找一种更为合适的不溶性硫磺的生产工艺和装置，提高急冷效果，解决现阶段不溶性硫磺生产上存在的问题，已成为业内诸多研发型生产厂商亟待解决的问题之一。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供了一种不溶性硫磺的生产装置及生产系统，尤其是一种调节不溶性硫磺生产过程中急冷液密度的生产装置，本发明提供的生产装置和方法，能够有效的降低和稳定急冷液密度，进而大大提高连续生产的稳定性和不溶性硫磺的品质，而且设备和工艺简单，适合工业化大生产的推广和应用。

本发明提供了一种不溶性硫磺的生产装置，包括不溶性硫磺反应器和三级串联旋流分离器；

所述反应器的含有不溶性硫磺半成品和急冷液的固液混合物料出料口与所述三级串联旋流分离器的一级旋流分离器的进料口相连接。

优选的，所述三级串联旋流分离器中，