[发明专利]直热式动态脱硫法和其设备

说明书

本发明是关于橡胶加工方法和设备，特别是关于废硫化橡胶的脱硫再生方法和设备。

橡胶制品现已广泛地运用于各个领域中，每年废弃的橡胶制品数量巨大，尤其是汽车轮胎，已成为世界一大公害。为此，废旧橡胶制品的再生处理既防止了环境的污染，又可节约资源，降低生产的能耗。废旧橡胶再生的关键在脱硫。国内目前普遍采用静态脱硫法。该法是将废旧橡胶制品粉碎后的粉粒状废胶与脱硫剂、水一起放入脱硫罐中，然后向封闭的脱硫罐中通入0.6-0.8兆帕的蒸汽，在高温和压力的条件下使硫键分解断裂，从而脱硫。近十年来，国外提出一种动态脱硫法，它是将胶粉、脱硫剂和水在封闭的脱硫罐中不断的搅拌下加热至300℃和2兆帕压力进行脱硫，比上述的静态脱硫法可缩短50％左右的脱硫时间和节约80％的用水量。ZL86200950.2中国专利“夹套式的脱硫罐”即为使用此法的一种典型设备。此方法的不足之处是需要消耗大量的热能，尤其是采用导热油间接加热方式热损失多、热惯性大对罐身预热既浪费时间又耗费大量的热量。二是压力过高，这对进出料口的密封要求十分严格，需有特殊的设计，但目前国内技术水平尚无法达到要求，故泄漏现象十分严重，脱硫效果不佳。第三，此法虽节约了大量用水，但和静态脱硫法一样，脱硫后的胶粉还需进行脱水干燥才能进入精炼。第四，导热油的工作温度远高于其闪点，而油路系统中接头难免有泄漏存在，一旦遇上火星后果不堪设想。夹套式的罐身制造工艺难度较大。再加上需配套油箱、油泵、阀门和管道等附件，加大了设备投资。导热油用量大，而且其易老化需经常更换，故成本高。

本发明的目的在于提供一种克服上述动态脱硫法和其使用的夹套式脱硫罐不足之处的节能、高效、安全，成本和投资低的、而又保持其脱硫时间短和用水量少的优点的直热式动态脱硫法和直热式动态脱硫罐。

本发明的目的是这样实现的：

(1)一种直热式动态脱硫法，包括在密闭的脱硫罐内使废胶粉、脱硫剂和水处于不断搅拌状态下由电加热器直接加热脱硫，其特征在于上述水的重量是总量的10％；由红外/远红外电加热器、PTC电加热器或导电膜电加热器直接加热使罐内的温度上升至170℃-220℃之间；然后保温1-1.5小时，在上述保温的初始阶段，罐内温度和压力继续上升，最大压力达1.3-1.65兆帕，随后压力下降，使温度基本维持不变；最后排气至压力为0兆帕出料。

(2)一种直热式脱硫罐，包含具有可启闭的进出料口的罐身、设置在罐身内部的搅拌器和设置在罐身外部的电加热器，其特征在于所述的电加热器是设置在罐身外部表面具有绝缘性能的红外/远红外电加热器、PTC(正温度系数)电加热器或导电膜电加热器；设置有将上述的红外/远红外电加热器、PTC电加热器或导电膜电加热器与罐身紧缠在一起的绝热层；设置有位于上述的绝热层外部的保护层。

以下结合附图对本发明作进一步的说明。

图1-3为直热式脱硫罐的几种结构形式示意。

图4为直热式脱硫法实测温度压力曲线。

本发明的直热式动态脱硫法是将事先粉碎好的废胶粉、脱硫剂和水一起加入到预热温度不低于50℃的脱硫罐内，水的重量为总重量的10％。然后在密闭的情况下一方面对罐内的物料进行搅拌，一方面使用电加热器对它们进行直接加热，所使用的电加热器是一般电阻加热器，最好是能发射红外或远红外线的、以及具有PTC特性(即电阻率为正温度系数，能自动限制本身温度)的电加热器。随着罐内温度的增加，废胶粉由于热量的聚集，其硫-硫、硫-碳交联键的断裂不断加剧。与此同时，水受热后也不断汽化，罐内的压力也不断地升高。当罐内的温度升至170℃-220℃之间的某一设定温度(具体由废胶粉的种类而定，)后，立即停止通电加热进入保温阶段。在保温阶段内，物料继续处在搅拌状态下。此时，水已完全蒸发，使罐内处于饱和蒸汽状态，且罐内的温度和压力在初始阶段仍继续上升一段时间，随后压力才缓慢下降，维持罐内温度基本不变，使废胶粉能充份、完善地进行脱硫。保温阶段的时间约1-1.5小时。最后释放罐内蒸汽降至常压(0兆帕)，将再生的胶粉从脱硫罐内放出。本发明还可以在开始加热的同时，向密闭的脱硫罐内充饱和蒸汽至压力为0.6兆帕左右。