專利名稱：超臨界流體輔助廢舊膠粉預(yù)混裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及高分子材料加工領(lǐng)域，一種超臨界流體輔助廢舊膠粉再生脫硫預(yù)混裝置，該裝置可用于不同種類的廢舊膠粉與脫硫劑、再生劑等助劑的預(yù)混，實(shí)現(xiàn)各種助劑向膠粉內(nèi)部的快速滲透，提高后期廢舊膠粉再生脫硫的效率。
背景技術(shù)：
廢舊橡膠的再生是指利用物理或化學(xué)方法使橡膠交聯(lián)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)還原為線型狀態(tài)，即硫ー硫(S-S)鍵被重新打開，而盡可能不破壞碳-碳(C-C)鍵，使橡膠具有可重新加工性，并保持或恢復(fù)橡膠的原始物性。經(jīng)過多年的發(fā)展橡膠的再生方法主要有物理再生方法、化學(xué)再生方法、生物再生方法，以及這些方法的組合。物理再生方法是利用外加能量，如力、熱一力、冷一力、微波、超聲波、射線等的物理再生方法；化學(xué)再生方法是利用化學(xué)助劑， 如有機(jī)ニ硫化物、硫純等的再生方法；利用噬硫細(xì)菌的作用將橡膠粒子表面的硫鍵斷裂的生物再生方法。物理再生方法存在能耗大、效率低、再利用效果差等缺點(diǎn)；化學(xué)再生方法存在環(huán)境污染嚴(yán)重、容易產(chǎn)生有毒氣體，操作危險(xiǎn)。生物再生的方法也只是處于研究階段，并未實(shí)現(xiàn)エ業(yè)化的生產(chǎn)。超臨界流體是指溫度和壓カ均高于其臨界點(diǎn)的流體，超臨界流體具有類似氣體的擴(kuò)散性和類似液體的溶解能力，同時(shí)兼具低黏度，低表面張カ的特性等，因此超臨界流體具有超強(qiáng)的溶解和滲透能力，因此在超臨界流體輔助聚合物的加工中具有獨(dú)特的作用。在廢舊膠粉的再生脫硫中也得到了ー些應(yīng)用。JP2000095895公開了ー種利用親核試劑對硫化膠進(jìn)行再生的方法，該發(fā)明將硫化橡膠在超臨界CO2中與親核試劑混合后加熱，使其再生。CN101503525B公開了ー種通過向高壓釜中加入干冰的方法來實(shí)現(xiàn)超臨界條件，在此條件下進(jìn)行輔助滲透和脫硫，具有低能耗、低成本等優(yōu)點(diǎn)。CAN142 :412727公開了ー種超臨界ニ氧化碳條件下，用去交聯(lián)試劑ニ苯基ニ硫化物(DD)浸入異戊橡膠中使橡膠再生的方法。該方法也是僅利用了超臨界CO2的溶漲、滲透和擴(kuò)散。這些方法表明超臨界流體以其超強(qiáng)的溶解和滲透能力，能夠協(xié)助脫硫劑等快速滲透擴(kuò)散進(jìn)膠粉內(nèi)部，因此將超臨界流體用于廢舊膠粉再生脫硫的預(yù)混的可行性。但是目前還沒有專門的預(yù)混裝置來進(jìn)行預(yù)混。本實(shí)用新型采用帶有轉(zhuǎn)動攪拌裝置的高壓腔室來進(jìn)行超臨界流體輔助廢舊膠粉的預(yù)混。利用該裝置進(jìn)行廢舊膠粉與脫硫劑和軟化劑等助劑的預(yù)混，能夠提高脫硫劑和軟化劑等助劑向膠粉內(nèi)部的快速滲透擴(kuò)散，提高后期脫硫的效率和效果。

實(shí)用新型內(nèi)容超臨界流體輔助廢舊膠粉預(yù)混裝置，該裝置包括可承受壓カ的高壓釜、旋轉(zhuǎn)攪拌結(jié)構(gòu)和超臨界流體輸送裝置，其特征是超臨界流體輸送裝置與高壓釜相連，旋轉(zhuǎn)攪拌結(jié)構(gòu)裝于高壓釜內(nèi)，對物料進(jìn)行攪拌混合。根據(jù)前述裝置，其特征在于所述高壓釜的高壓腔室為上下兩瓣式結(jié)構(gòu)，能夠打開，在上下兩瓣合攏后對上下兩瓣式結(jié)構(gòu)的配合處進(jìn)行密封，腔室上部帶有加料ロ，下部帶有排料ロ。根據(jù)前述裝置，其特征在于高壓釜高壓腔室內(nèi)的所述旋轉(zhuǎn)攪拌結(jié)構(gòu)是帶有轉(zhuǎn)速可調(diào)的攪拌裝置，所述攪拌裝置為螺旋式或雙層葉片式結(jié)構(gòu)。根據(jù)前述的裝置，該裝置外部帶有電加熱及溫度控制的裝置。根據(jù)前述的裝置，其特征在于該裝置還包括壓カ顯示裝置。根據(jù)前述的裝置，其特征在于高壓釜的高壓腔室?guī)в袎毫︶尫诺难b置，用于釋放腔室內(nèi)部壓力。 根據(jù)前述的裝置，其特征在于該裝置采用的超臨界流體輸送裝置為隔膜式壓縮機(jī),能夠壓縮多種氣體,且氣體利用效率高。根據(jù)前述的裝置，其特征在于還包括密封結(jié)構(gòu)。根據(jù)前述的裝置，其特征在于還包括排料結(jié)構(gòu)。根據(jù)前述的裝置，其特征在于所述壓カ顯示裝置為壓カ顯示及控制裝置。根據(jù)前述的裝置，其特征在于還包括加熱及溫度控制系統(tǒng)。根據(jù)前述的裝置，其特征在于高壓釜的高壓腔室內(nèi)的壓カ釋放的速率可調(diào)節(jié)。根據(jù)前述的裝置，其特征在于該壓カ顯示及控制裝置為電接點(diǎn)壓カ表，用于顯示和控制高壓釜腔室內(nèi)部的壓力，當(dāng)腔室內(nèi)部壓カ達(dá)到設(shè)定值時(shí)，超臨界流體輸送系統(tǒng)停止向腔室內(nèi)部輸送超臨界CO2，保證裝置在設(shè)定的壓カ下工作，保證安全本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是(I)利用該裝置，在超臨界CO2及混合元件作用下可快速將脫硫劑、軟化劑等助劑滲透進(jìn)膠粉內(nèi)部。(2)該裝置具有結(jié)構(gòu)緊湊、操作方便、腔室利用效率高等優(yōu)點(diǎn)，腔室容積規(guī)格可變化。(3)利用該裝置可以通過調(diào)節(jié)腔室溫度、超臨界CO2壓力、輔助滲透時(shí)間等參數(shù)來適應(yīng)不同種類廢舊膠粉再生脫硫預(yù)混。(4)該裝置除了可以采用超臨界CO2，還可以根據(jù)膠粉種類采用其他超臨界流體。(5)適用范圍廣，除了適用不同類型廢舊膠粉的預(yù)混外，還可以應(yīng)用于粉狀樹脂的預(yù)混。

圖I為本實(shí)用新型超臨界CO2輔助廢舊膠粉再生脫硫預(yù)混裝置結(jié)構(gòu)ー個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
在打開高壓腔室25的加料蓋9，將廢舊膠粉、軟化劑、脫硫劑等各種助劑加入高壓腔室的內(nèi)部，將高壓腔室的加料蓋9閉合，扭緊螺栓。加熱元件11和20進(jìn)行加熱至設(shè)定溫度，預(yù)熱過程中旋轉(zhuǎn)攪拌裝置26開始旋轉(zhuǎn)，使膠粉受熱均勻。恒溫一定時(shí)間后，將釋壓閥13打開，由預(yù)混裝置的中部進(jìn)氣ロ通入超臨界CO2，保證超臨界流體能夠充分進(jìn)入膠粉間隙，排掉腔室內(nèi)部的空氣，然后關(guān)閉釋壓閥13。使高壓腔室內(nèi)的壓カ恒定在設(shè)定壓カ下，保持一段時(shí)間。脫硫劑、軟化劑等助劑在超臨界CO2作用下滲透進(jìn)膠粉內(nèi)部。滲透完畢，打開釋壓閥13，快速釋放腔室內(nèi)部壓力，然后打開排料ロ端蓋23，排料。排料完畢，旋轉(zhuǎn)攪拌裝置26停止轉(zhuǎn)動。清理裝置，進(jìn)行下ー批次生產(chǎn)。預(yù)混了各種助劑的廢舊膠粉進(jìn)行高溫脫硫エ藝，制備再生橡膠。該套裝置主要有九大部分組成(I)超臨界流體輸送裝置1-4I為CO2氣瓶、2為隔膜式壓縮機(jī)、3為進(jìn)氣閥、4為單向閥 (2)高壓腔室5-10、21_255為上蓋7與下腔體25的連接法蘭、6、10、21、22為耐高溫密封圏、8為加料ロ、9為加料ロ端蓋、23為出料ロ端蓋、24為出料ロ(3)壓カ顯示及控制裝置12、1712為電接點(diǎn)壓カ表、17為本套裝置的顯示及控制裝置(4)加熱及溫度控制裝置11、14、19、20、1711、20為電加熱板，14、19分別為腔體上蓋及下腔體的熱電偶(5)攪拌裝置 16、2626為旋轉(zhuǎn)攪拌裝置、16為驅(qū)動裝置(6)排氣裝置1313為排氣閥(7)氣動輔助開蓋裝置15、1815為氣缸、18為壓縮泵(8)腔室溫度和壓力、攪拌裝置轉(zhuǎn)速顯示及控制裝置17(9) 27為該裝置底座
權(quán)利要求1.超臨界流體輔助廢舊膠粉預(yù)混裝置，該裝置包括可承受壓力的高壓釜、旋轉(zhuǎn)攪拌結(jié)構(gòu)和超臨界流體輸送裝置，其特征是超臨界流體輸送裝置與高壓釜相連，旋轉(zhuǎn)攪拌結(jié)構(gòu)裝于高壓釜內(nèi)，對物料進(jìn)行攪拌混合。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述裝置，其特征在于所述高壓釜的高壓腔室為上下兩瓣式結(jié)構(gòu)，能夠打開，在上下兩瓣合攏后對上下兩瓣式結(jié)構(gòu)的配合處進(jìn)行密封，腔室上部帶有加料口，下部帶有排料口。
3.根據(jù)權(quán)利要求1-2任一項(xiàng)所述裝置，其特征在于高壓釜高壓腔室內(nèi)的所述旋轉(zhuǎn)攪拌結(jié)構(gòu)是轉(zhuǎn)速可調(diào)的攪拌裝置，所述攪拌裝置為螺旋式或雙層葉片式結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于高壓釜外部帶有電加熱及溫度控制的裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于該裝置還包括壓力顯示裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于高壓釜的高壓腔室?guī)в袎毫︶尫诺难b置，用于釋放腔室內(nèi)部壓力。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于該裝置采用的超臨界流體輸送裝置為隔膜式壓縮機(jī),能夠壓縮多種氣體。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-2任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于還包括密封結(jié)構(gòu)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-2任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于還包括排料結(jié)構(gòu)。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于所述壓力顯示裝置為壓力顯示及控制裝置。
11.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于還包括加熱及溫度控制系統(tǒng)。
12.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于高壓釜的高壓腔室內(nèi)的壓力釋放的速率可調(diào)節(jié)。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于該壓力顯示及控制裝置為電接點(diǎn)壓力表，用于顯示和控制高壓釜腔室內(nèi)部的壓力，當(dāng)腔室內(nèi)部壓力達(dá)到設(shè)定值時(shí)，超臨界流體輸送系統(tǒng)停止向腔室內(nèi)部輸送超臨界CO2，保證裝置在設(shè)定的壓力下工作，保證安全。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種超臨界流體輔助廢舊膠粉與硫化劑和軟化劑等各種助劑預(yù)混的裝置，該裝置包括可承受一定超臨界流體壓力的高壓釜、釜內(nèi)的旋轉(zhuǎn)攪拌裝置、超臨界流體輸送系統(tǒng)、加熱及溫度控制系統(tǒng)、壓力顯示及控制系統(tǒng)、壓力釋放裝置等。本實(shí)用新型利用超臨界流體超強(qiáng)的滲透和擴(kuò)散能力，在一定的溫度和超臨界流體壓力作用下，利用機(jī)械攪拌裝置協(xié)助脫硫劑和軟化劑等助劑擴(kuò)散進(jìn)膠粉內(nèi)部，實(shí)現(xiàn)廢舊膠粉與各種助劑的快速預(yù)混，從而提高后期脫硫的速率和效果。
文檔編號B01F13/06GK202638359SQ20122006678
公開日2013年1月2日 申請日期2012年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月28日
發(fā)明者高長云, 辛振祥, 紀(jì)奎江, 趙冬梅, 譚欽艷 申請人:中膠橡膠資源再生有限公司