專利名稱：連續(xù)一步法制造不溶性硫磺的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及不溶性硫磺的制備方法，特別涉及一種連續(xù)一步法制造不溶性硫磺的方法。
背景技術(shù)：
不溶性硫磺是硫的聚合體，它是單質(zhì)的(S8)經(jīng)過熔融及升溫(240℃-700℃之間)，激發(fā)它們打開環(huán)狀結(jié)構(gòu)，在溶融及升溫中加入0.1％-1％的引發(fā)劑(C18H18O8)，目的是幫助盡快打開環(huán)狀結(jié)構(gòu)，使它們形成兩環(huán)帶不飽和的硫原子鏈狀自由基單體，此自由基單體再與助劑進(jìn)行可逆的聚合反應(yīng)生成長短不等的聚合物，該長鏈聚合物為不溶性硫磺(IS)，然后通過加0.1％-1％穩(wěn)定劑(C14H8N2S4)(C8H4O3)沖洗干燥、粉碎、充油制成3H不溶性硫磺。目前國內(nèi)不溶性硫磺生產(chǎn)是采用水相淬火工藝，該法是開發(fā)于20世紀(jì)70年代，它的最大優(yōu)點(diǎn)是淬火時(shí)較安全，缺點(diǎn)是①水相淬火時(shí)產(chǎn)生的不溶性膠團(tuán)，即是使用粉碎機(jī)粉碎和二硫化碳萃取也很難清除可溶性硫磺顆粒。②水相淬火的高溫氣相法是用酸和鐵鹽作穩(wěn)定劑，采用大馬力擠壓水洗，即污染了環(huán)境，又嚴(yán)重破壞了不溶性硫磺的表面結(jié)構(gòu)，特別是表面及孔隙率使得表面靜電和極性離子導(dǎo)致顆粒的聚集，嚴(yán)重影響了產(chǎn)品在橡膠中的分散性。③因有鐵離子存在于不溶性硫磺里，配入膠料后，易產(chǎn)生膠料焦燒時(shí)間短，初始粘合力下降，拉伸強(qiáng)度減弱。近年來國內(nèi)雖出現(xiàn)了個(gè)別廠家的一步法(密閉罐內(nèi)間隔法)制造不溶性硫磺的方法，但該方法卻未能跳出安全生產(chǎn)的保障，且在一次爆炸起火事故中死傷多人，安全性差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是提供一種連續(xù)一步法制造不溶性硫磺的方法，該方法不僅可以大大提高產(chǎn)量，而且生產(chǎn)安全有保障。
本發(fā)明是這樣來實(shí)現(xiàn)的，其生產(chǎn)步驟如下1、熔硫用普通硫磺(純度99.99％)進(jìn)行熔融，在熔硫中加入引發(fā)劑C18H18O8，使硫磺盡快開環(huán)。
2、升溫、淬火低溫在240℃-280℃噴液硫進(jìn)行淬火，中溫在350℃-400℃噴液硫進(jìn)行淬火，高溫氣化在500℃-700℃噴氣化硫進(jìn)行淬火，在此區(qū)間根據(jù)工藝需要任意選定溫度進(jìn)行淬火，淬火的方法有a、直接把噴硫管接入二硫化碳，槽內(nèi)進(jìn)行噴硫淬火，需將二硫化碳用水封住，這樣才能保證二硫化碳溶劑不沸騰和起火，而且水封都是循環(huán)流動(dòng)，用制冷機(jī)組或冷水塔不停地對(duì)水進(jìn)行降溫，或同時(shí)在溶劑中安裝冷氣管不斷地供給冷氣循環(huán)，在噴口處不斷地補(bǔ)充新鮮的二硫化碳溶劑，使溶劑槽內(nèi)液體溫度控制在40℃以下；b、溶劑上有水封的地方制作一個(gè)上方全密封的容器直管、下方直穿過水封插入溶劑中部，容器上端接入噴硫霧化器或直噴頭，在緊靠直噴頭下1-2cm處裝一個(gè)噴溶劑的水平噴頭，這個(gè)噴頭必須使噴出的溶劑能直接把噴出的硫急冷沖透，或在下面加上有一個(gè)噴霧溶劑頭對(duì)硫進(jìn)行補(bǔ)噴，使溶劑更加滲透熱硫里去，然后被沖透的硫掉進(jìn)水封此處水封設(shè)一根冷水入進(jìn)口，不斷地補(bǔ)充低溫冷水進(jìn)行循環(huán)降溫，確保水封下的溶劑一直處于低溫(40℃以下)，這樣就控制了溶劑的揮發(fā)。
3、溶劑里不溶性硫磺的穩(wěn)定及搬運(yùn)a、可以在溶劑中按規(guī)定的比例加入穩(wěn)定劑C14H8N2S4或C8H4O3，使它在噴硫時(shí)就與穩(wěn)定劑接觸進(jìn)行穩(wěn)定(封端反應(yīng))，也可以在沖洗或充油中進(jìn)行加穩(wěn)定劑；b、因要進(jìn)行連續(xù)不斷地生產(chǎn)，必須保證掉下的不溶性硫磺不停地移走，這樣就設(shè)計(jì)了一條溶劑槽(溶劑槽可以設(shè)計(jì)為一定的深度，必須有幾個(gè)浮標(biāo)放在合適的位置隨時(shí)觀察溶劑量的增減，以便更好地進(jìn)行補(bǔ)給及排出。水封根據(jù)需要也有一個(gè)循環(huán)出口)溶劑水封槽的長短、寬窄、高矮可根據(jù)生產(chǎn)量的大小，多少具體決定c、搬運(yùn)可以在溶劑里面安裝機(jī)械運(yùn)輸機(jī)或人力用長柄下面安裝耙一類的工具把它移動(dòng)到規(guī)定的位置。
4、在水封底下溶劑里面進(jìn)行粉碎過濾a、在溶劑里安裝過濾裝置及粉碎裝置。因在不溶性硫磺進(jìn)入溶劑時(shí)有一部分是微細(xì)顆?？梢噪S溶劑進(jìn)行流動(dòng)穿過濾網(wǎng)而進(jìn)入設(shè)計(jì)降區(qū)。對(duì)于那些不能隨溶劑流動(dòng)的不規(guī)則形狀的不溶性硫磺夾雜著極少可溶性硫磺通過搬運(yùn)進(jìn)入液下粉碎機(jī)里進(jìn)行粉碎過濾再進(jìn)入沉降區(qū)。然后通過泵把沉降區(qū)的顆粒混合液體抽進(jìn)等待沖洗的各個(gè)容器中進(jìn)行沖洗。
b、如果不粉碎那也可以直接在其它容器內(nèi)外攪拌擠壓粗碎。前提是噴硫和溶劑水封槽必須提高到一定的高度，再根據(jù)生產(chǎn)要求設(shè)計(jì)，平著溶劑水封槽的底部位置，在適當(dāng)?shù)木嚯x擺放若干個(gè)容器罐，容器必須設(shè)三個(gè)口，且可以隨意封閉。一個(gè)進(jìn)硫磺及溶劑混合物入口(此口必須安裝過濾網(wǎng)，防止粗大不規(guī)則的進(jìn)入，或采取機(jī)械及人工的擠壓粗碎后進(jìn)入口)。一個(gè)出口(此口必須用泵把混合物溶劑與前面噴硫和溶劑等量地排出，當(dāng)不溶性硫磺顆粒達(dá)到規(guī)定量時(shí)封閉進(jìn)出口，再把它們繼續(xù)噴出的不溶性硫磺混合體移放進(jìn)入另外一個(gè)容器沉降罐，依法進(jìn)行)。然后把底部的閥門打開放出流到其它已準(zhǔn)備好的低位水平容器罐進(jìn)行沖洗干燥。
5、沖洗、干燥將粉碎過濾的粗品進(jìn)行沖洗，回收二硫化碳溶劑，沖洗后的粗品進(jìn)行干燥，再粉碎過篩，充油即得成品。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是①把一步法(密閉罐內(nèi)間隔法)，改為現(xiàn)在的連續(xù)一步法，產(chǎn)量可提高幾倍，且質(zhì)量也有保障。②將密閉罐內(nèi)間隔法改為敞開水封底下溶劑槽內(nèi)搬運(yùn)連續(xù)法，安全有保障。


圖1為本發(fā)明的生產(chǎn)工藝流程方框圖；具體實(shí)施方式
如圖1所示，本發(fā)明的生產(chǎn)工藝步驟為1、熔硫把普通的硫磺熔融，加入引發(fā)劑C18H18O8，使硫磺開環(huán)；2、升溫低溫在240℃-280℃噴液硫進(jìn)行淬火。
中溫在350℃-400℃噴液硫進(jìn)行淬火。
高溫氣化在500℃-700℃噴氣化硫進(jìn)行淬火。
3、淬火a、直接把噴硫管接入二硫化碳，槽內(nèi)進(jìn)行噴硫淬火，需將二硫化碳用水封住，保證二硫化碳溶劑不沸騰和起火，而且水封都是循環(huán)流動(dòng)，有制冷機(jī)組或冷水塔不停地對(duì)水進(jìn)行降溫，或同時(shí)在溶劑中安裝冷氣管不斷地供給冷氣循環(huán)，在噴口處不斷地補(bǔ)充新鮮的二硫化碳溶劑，使溶劑槽內(nèi)液體溫度控制在40℃以下；b、溶劑上有水封的地方制作一個(gè)上方全密封的容器直管、下方直穿過水封扦入溶劑中部，容器上端接入噴硫霧化器或直噴頭，在緊靠直噴頭下1-2cm處裝一個(gè)噴溶劑的水平噴頭，這個(gè)噴頭必須使噴出的溶劑能直接把噴出的硫急冷沖透，或在下面加上有一個(gè)噴霧溶劑頭對(duì)硫進(jìn)行補(bǔ)噴，使溶劑更加滲透熱硫里去，然后被沖透的硫掉進(jìn)水封(此處水封設(shè)一根冷水入進(jìn)口，不斷地補(bǔ)充低溫冷水進(jìn)行循環(huán)降溫，確保水封下的溶劑一直處于低溫(40℃以下)，這樣就控制了溶劑的揮發(fā)。
4、溶劑里不溶性硫磺的穩(wěn)定及搬運(yùn)a、在溶劑中加入0.1％-1％的穩(wěn)定劑C14H8N2S4或C8H4O3，使它在噴硫時(shí)就與穩(wěn)定劑接觸進(jìn)行穩(wěn)定(封端反應(yīng))，也可以在沖洗或充油中進(jìn)行加穩(wěn)定劑；b、因要進(jìn)行連續(xù)不斷地生產(chǎn)，必須保證掉下的不溶性硫磺不停地移走，這樣就設(shè)計(jì)了一條溶劑槽(溶劑槽可以設(shè)計(jì)為一定的深度，必須有幾個(gè)浮標(biāo)放在合適的位置隨時(shí)觀察溶劑量的增減，以便更好地進(jìn)行補(bǔ)給及排出。水封根據(jù)需要也有一個(gè)循環(huán)出口)溶劑水封槽的長短、寬窄、高矮可根據(jù)生產(chǎn)量的大小，多少具體決定c、搬運(yùn)可以在溶劑里面安裝機(jī)械運(yùn)輸機(jī)或人力用長柄下面安裝耙一類的工具把它移動(dòng)到規(guī)定的位置。
5、液下粗碎過濾a、在溶劑里安裝過濾裝置及粉碎裝置。因在不溶性硫磺進(jìn)入溶劑時(shí)有一部分是微細(xì)顆?？梢噪S溶劑進(jìn)行流動(dòng)穿過濾網(wǎng)而進(jìn)入設(shè)計(jì)降區(qū)。對(duì)于那些不能隨溶劑流動(dòng)的不規(guī)則形狀的不溶性硫磺夾雜著極少可溶性硫磺通過搬運(yùn)進(jìn)入液下粉碎機(jī)里進(jìn)行粉碎過濾再進(jìn)入沉降區(qū)。然后通過泵把沉降區(qū)的顆?；旌弦后w抽進(jìn)等待沖洗的各個(gè)容器中進(jìn)行沖洗。b、如果不粉碎那也可以直接在其它容器內(nèi)外攪拌擠壓粗碎。前提是噴硫和溶劑水封槽必須提高到一定的高度，再根據(jù)生產(chǎn)要求設(shè)計(jì)，平著溶劑水封槽的底部位置，在適當(dāng)?shù)木嚯x擺放若干個(gè)容器罐，容器必須設(shè)三個(gè)口，且可以隨意封閉。一個(gè)進(jìn)硫磺及溶劑混合物入口(此口必須安裝過濾網(wǎng)，防止粗大不規(guī)則的進(jìn)入，或采取機(jī)械及人工的擠壓粗碎后進(jìn)入口)。一個(gè)出口(此口必須用泵把混合物溶劑與前面噴硫和溶劑等量地排出，當(dāng)不溶性硫磺顆粒達(dá)到規(guī)定量時(shí)封閉進(jìn)出口，再把它們繼續(xù)噴出的不溶性硫磺混合體移放進(jìn)入另外一個(gè)容器沉降罐，依法進(jìn)行)。然后把底部的閥門打開放出流到其它已準(zhǔn)備好的低位水平容器罐進(jìn)行沖洗干燥。以上操作嚴(yán)禁在接觸空氣中操作。
6、沖洗、干燥將粉碎過濾的粗品進(jìn)行沖洗，回收二硫化碳溶劑，使硫磺分離，得到付產(chǎn)品結(jié)晶，沖洗后的粗品進(jìn)行干燥，再粉碎過篩，充油即得成品，進(jìn)行包裝。
權(quán)利要求
1.一種連續(xù)一步法制造不溶性硫磺的方法，其特征是生產(chǎn)步驟如下(1)熔硫用普通硫磺進(jìn)行熔融，在熔硫中加入引發(fā)劑C18H18O8；(2)升溫、淬火低溫在240℃-280℃噴液硫進(jìn)行淬火，中溫在350℃-400℃噴液硫進(jìn)行淬火，高溫氣化在500℃-700℃噴氣化硫進(jìn)行淬火，在此區(qū)間根據(jù)工藝需要任意選定溫度進(jìn)行淬火，淬火的方法有a、直接把噴硫管接入二硫化碳槽內(nèi)進(jìn)行噴硫淬火，將二硫化碳用水封住，保證二硫化碳溶劑不沸騰和起火，水是循環(huán)流動(dòng)；用制冷機(jī)組或冷水塔不停地對(duì)水進(jìn)行降溫，或同時(shí)在溶劑中安裝冷氣管不斷地供給冷氣循環(huán)，在噴口處不斷地補(bǔ)充新鮮的溶劑，使溶劑槽內(nèi)液體溫度控制在40℃以下；b、溶劑上有水封的地方制作一個(gè)上方全密封的容器直管，下方直穿過水封插入溶劑中部，容器上端接入直噴頭，在緊靠直噴頭下1-2cm處裝一個(gè)噴溶劑的水平噴頭，這個(gè)噴頭必須使噴出的溶劑能直接把噴出的硫急冷沖透，或在下面加上有一個(gè)噴霧溶劑頭對(duì)硫進(jìn)行補(bǔ)噴，使溶劑更加滲透熱硫里去，然后被沖透的硫掉進(jìn)水封；(3)溶劑里不溶性硫磺的穩(wěn)定及搬運(yùn)a、在溶劑中加入穩(wěn)定劑C14H8N2S4或C8H4O3，使它在噴硫時(shí)就與穩(wěn)定劑接觸進(jìn)行穩(wěn)定反應(yīng)，或在沖洗或充油中進(jìn)行加穩(wěn)定劑；b、采用溶劑水封槽，溶劑水封槽的長短、寬窄、高矮可根據(jù)生產(chǎn)量的大小，多少具體決定；c、在溶劑里面安裝機(jī)械運(yùn)輸機(jī)或人力用長柄下面安裝耙一類的工具把它移動(dòng)到規(guī)定的位置；(4)在水封底下溶劑里面進(jìn)行粉碎過濾；a、在溶劑里安裝過濾裝置及粉碎裝置，對(duì)于那些不能隨溶劑流動(dòng)的不規(guī)則形狀的不溶性硫磺夾雜著極少可溶性硫磺通過搬運(yùn)進(jìn)入液下粉碎機(jī)里進(jìn)行粉碎過濾再進(jìn)入沉降區(qū)，然后通過泵把沉降區(qū)的顆?；旌弦后w抽進(jìn)等待沖洗的各個(gè)容器中進(jìn)行沖洗；b、直接在其它容器內(nèi)外攪拌擠壓粗碎，當(dāng)不溶性硫磺顆粒達(dá)到規(guī)定量時(shí)封閉進(jìn)出口，再把它們繼續(xù)噴出的不溶性硫磺混合體移放進(jìn)入另外一個(gè)容器沉降罐，然后把底部的閥門打開放出流到已準(zhǔn)備好的低位水平容器罐進(jìn)行沖洗干燥；(5)沖洗、干燥將粉碎過濾的粗品進(jìn)行沖洗，回收二硫化碳溶劑，沖洗后的粗品進(jìn)行干燥，再粉碎過篩，充油即得成品。
全文摘要
連續(xù)一步法制造不溶性硫磺的方法，其生產(chǎn)步驟為1.熔硫；2.升溫、淬火；3.溶劑里不溶性硫磺的穩(wěn)定及搬運(yùn)；4.在水封底下溶劑里面進(jìn)行粉碎過濾；5.沖洗、干燥。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是①把一步法(密閉罐內(nèi)間隔法)改為現(xiàn)在的連續(xù)一步法，產(chǎn)量可提高幾倍，且質(zhì)量也有保障；②將密閉罐內(nèi)間隔法改為敞開水封底下溶劑槽內(nèi)搬運(yùn)連續(xù)法，安全有保障。
文檔編號(hào)C01B17/027GK101066753SQ20071010573
公開日2007年11月7日 申請(qǐng)日期2007年5月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月29日
發(fā)明者譚建中 申請(qǐng)人:譚建中