一种不溶性硫磺连续淬冷装置
技术领域
本发明涉及化工设备技术领域，特别是涉及一种不溶性硫磺连续淬冷装置。
背景技术
随着石油消费急剧增加，全球石油资源日益紧缺，炼厂原料的重质化与劣质化日益严重；同时各国环保法规日趋严格，对石油产品及天然气的总硫含量控制愈加严格。所以，各大炼厂与天然气净化厂的硫磺回收装置的产能快速增加。这种普通硫磺的国内外市场已趋于饱和，因而价格低廉。如何提供市场紧缺的高附加值硫磺制品成为相关企业关注的重点。
不溶性硫磺是一种高效橡胶硫化剂，具有在胶料中分布稳定性好，制品硫化交联点均匀等优点，能克服胶料表面喷霜，增进橡胶与钢丝或化纤帘子线粘结性能。从国际市场来看，目前只有少数国家和地区（如美国、俄罗斯、日本、德国、法国、印度以及东欧等）能生产不溶性硫磺。
专利CN102070127A公开了一种不溶性硫磺生产方法，其步骤包括：（1）熔融聚合；（2）雾化冷萃；（3）固化；（4）离心分离；（5）连续干燥；（6）粉碎、筛分和充油，最后得到成品；该方法为一种连续化的生产方法，但该方法硫磺聚合操作温度和压力均较高，操作温度580～690℃，操作压力0.8～1.2MPa，对反应设备要求较高。
专利CN107337184A公开了一种耐热稳定不溶性硫磺及其生产方法，包括（1）预熔：将原料工业硫磺投入130-150℃的熔硫池内进行预熔至原料硫磺变为液态硫磺；（2）反应：将液态硫磺导入反应釜内，在N2的保护作用和机械搅拌的条件下，将温度调为240℃，加入0.6%的KI，反应一段时间；（3）淬冷：将步骤（2）所得产物置于含有N2的气化室内进行气化，形成过热蒸气，将过热蒸汽喷入淬冷液中进行淬冷；（4）萃取：采用有机溶剂萃取淬冷液中的硫磺；（5）粉碎：将萃取过的硫磺置于45-50℃的烘干机中烘干，至水分减少为烘干前的2%-4%为止，随后置于管磨机中研磨，粉碎过300-400目筛，得耐热稳定不溶性硫磺。
CN207435026U公开了一种具有快速急冷雾化作用的不溶性硫磺淬冷装置，包括箱体，所述箱体内腔表面的底部固定连接有第一支撑板，所述第一支撑板顶部的右侧固定连接有第二支撑板，所述第二支撑板远离第一支撑板的一端与箱体内腔的顶部固定连接，第二支撑板将箱体分为冷却箱和保温箱；箱体内腔底部的右侧固定连接有制冷机。本实用新型通过设置制冷机和风机，达到将冷气排入冷却箱和保温箱的效果，通过第一喷头，达到将冷气吹入冷却箱的效果，通过搅拌箱，达到对水和不溶性硫磺搅拌混合的效果，通过水泵和进水管，达到将其吸出的效果，通过第二喷头，达到雾化的效果，可有效的对不溶性硫磺进行冷却和雾化，方便人们的使用。
发明内容
在低温熔融法生产不溶性硫磺过程中，聚合硫磺淬冷是影响产品质量的最关键步骤。目前，现有低温熔融法生产不溶性硫磺时，高温聚合硫磺通过挤条进入急冷塔中，条状硫磺在急冷塔中恒温淬冷。由于聚合硫磺粘度大、温度高、物料拉丝等特性，低温熔融法的现有淬冷过程是挤条间歇淬冷，对于先后进入急冷塔的条状硫磺的淬冷时间不一致，淬冷时间不宜太长或过短，淬冷时间将影响产品的热稳定性和收率。
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种不溶性硫磺连续淬冷装置，所述的不溶性硫磺连续淬冷装置通过连续造粒、连续输送可实现聚合硫磺的连续淬冷，达到聚合硫磺淬冷时间的一致性，保证淬冷产品的收率和热稳定性。
本发明提供了一种不溶性硫磺连续淬冷装置，所述淬冷装置包括壳体，所述壳体内部按照物料流动方向包括进料淬冷段、物料输送段和出料段；所述进料淬冷段内设置有进料分布器和淬冷液分布器，物料输送段内包括若干层输送带，每层输送带两端均设有固定转轴，出料段内设置有出料器。
本发明所述不溶性硫磺连续淬冷装置中，所述进料淬冷段和物料输送段的壳体为方形结构，所述出料段壳体为倒锥形结构。
本发明所述不溶性硫磺连续淬冷装置中，所述进料分布器包括进料管和耙式分布管，物料通过进料管进入耙式分布管中；所述耙式分布管包括固定管和旋转管，固定管位于旋转管内部，固定管的外径与旋转管的内径一致；所述的固定管的轴向方向上开设有一条物料出口通道；所述旋转管的轴向方向均布开设若干列带孔条缝，所述带空条缝设置2～12列，优选为4～10列，每列带孔条缝中的孔大小为0.5～3mm，优选1～2mm，相邻两个孔之间的间距为3～15mm，优选5～12mm，所述孔的形状为圆形、多边形、椭圆形中的一种或多种。
本发明所述不溶性硫磺连续淬冷装置中，所述物料出口通道可以是开有若干孔的条缝，或者是开有贯穿孔的条缝，所述条缝宽度为2～10mm，优选为3～6mm。当物料出口通道为开有若干孔的条缝时，所述孔的大小为0.5～3mm，优选为1～2mm，相邻孔之间的间距为3～15mm，优选5～12mm。所述孔的形状根据需求可以为圆形、多边形、椭圆形中的任一种。
本发明所述不溶性硫磺连续淬冷装置中，所述进料分布器中的旋转管、淬冷液分布器的旋转管通过齿轮或皮带分别与驱动装置连接，用于驱动旋转管转动，所述驱动装置可以为电机等。
本发明所述不溶性硫磺连续淬冷装置中，所述的淬冷液分布器包括进料管和耙式分布管，淬冷液通过进料管进入耙式分布管中；所述耙式分布管包括固定管和旋转管，固定管在旋转管内，固定管的外径与旋转管的内径一致；所述固定管的轴向方向上开设淬冷液出口通道，淬冷液出口通道的方向位于固定管的底部；所述旋转管的轴向方向上均布开设若干条缝，旋转管的条缝一侧设置有刮片，所述条缝设置2～12条，优选设置4～10条，条缝宽度为5～20mm，优选8～16mm。
本发明所述不溶性硫磺连续淬冷装置中，所述淬冷液出口通道是开有贯穿孔的条缝，所述条缝宽度为10～40mm，优选为20～35mm。
本发明所述不溶性硫磺连续淬冷装置中，所述进料分布器的物料出口通道的方向位于进料分布器的耙式分布管与淬冷液分布器的耙式分布管径向45度角相切的方向。
本发明所述不溶性硫磺连续淬冷装置中，相邻两层输送带之间的间距为15～50mm，优选为20～40mm，输送带的层数与物料在淬冷装置中的停留时间相关，输送带运动速度为1～50mm/s，优选3～10mm/s。每条输送带长度为1～6m，优选2～4m。
本发明所述不溶性硫磺连续淬冷装置中，所述输送带与驱动设备连接，由驱动设备带动输送带运转，用于输送物料。所述的驱动设备包括驱动电机和驱动齿轮，驱动电机带动驱动齿轮旋转，驱动齿轮带动输送带的固定转轴旋转。所述驱动电机可以设置淬冷装置内部或外部，优选设置于淬冷装置外部。
本发明所述不溶性硫磺连续淬冷装置中，所述出料器为耙式搅拌出料器。
本发明所述不溶性硫磺连续淬冷装置中的其他技术，如输送方式、出料方式等技术是本专业技术人员熟知的内容。
与现有技术相比，本发明所述的不溶性硫磺连续淬冷装置具有如下优点：
1、本发明不溶性硫磺连续淬冷装置中，通过采用进料分布器和淬冷液分布器旋转布料造粒、淬冷液冲洗，实现了聚合硫磺造粒，有利于聚合硫磺淬冷，提高不溶性硫磺收率，解决了由于聚合硫磺粘度高，造粒难，造粒时存在拉丝等问题。
2、本发明高性能不溶性硫磺连续淬冷装置中，通过连续造粒、连续输送、连续出料过程，实现了聚合硫磺的连续淬冷，达到了聚合硫磺淬冷时间的一致性，保证淬冷产品的收率和热稳定性。
附图说明
图1 是本发明不溶性硫磺连续淬冷装置正视图。
图2 是本发明不溶性硫磺连续淬冷装置侧视图。
图3 是本发明不溶性硫磺连续淬冷装置进料分布器和淬冷液分布器俯视图。
图4是本发明不溶性硫磺连续淬冷装置进料分布器和淬冷液分布器正视图。
具体实施方式
下面通过具体实施例来进一步说明本发明的具体情况，但不限于下述的实施例。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语 “上”、“下”、“内”、“外”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设有”、“置于”、“相连”、“连接”、“安装”等应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1、图2、图3和图4所示，本发明提供了一种不溶性硫磺连续淬冷装置，所述淬冷装置包括壳体，所述壳体内部按照物料流动方向包括进料淬冷段、物料输送段和出料段；所述进料淬冷段和物料输送段的壳体为方形结构，所述出料段壳体为倒锥形结构。所述进料淬冷段内设置有进料分布器2和淬冷液分布器3，所述进料分布器2包括进料管1和耙式分布管，物料通过进料管1进入耙式分布管中；所述耙式分布管包括固定管8和旋转管9，固定管8位于旋转管9内部，固定管8的外径与旋转管9的内径一致；所述的固定管8的轴向方向上开设有一条物料出口通道；所述物料出口通道可以是开有若干孔的条缝，或者是开有贯穿孔的条缝，所述条缝宽度为2～10mm，优选为3～6mm。当物料出口通道为开有若干孔的条缝时，所述孔的大小为0.5～3mm，优选为1～2mm，相邻孔之间的间距为3～15mm，优选5～12mm。所述孔的形状根据需求可以为圆形、多边形、椭圆形中的任一种。所述旋转管8的轴向方向均布开设若干列带孔条缝，所述带空条缝设置2～12列，优选为4～10列，每列带孔条缝中的孔大小为0.5～3mm，优选1～2mm，相邻两个孔之间的间距为3～15mm，优选5～12mm，所述孔的形状为圆形、多边形、椭圆形中的一种或多种。所述的淬冷液分布器3包括进料管15和耙式分布管，淬冷液通过进料管15进入耙式分布管中；所述耙式分布管包括固定管10和旋转管12，固定管10在旋转管12内，固定管10的外径与旋转管12的内径一致；所述固定管10的轴向方向上开设淬冷液出口通道13，所述淬冷液出口通道13是开有贯穿孔的条缝，所述条缝宽度为10～40mm，优选为20～35mm，淬冷液出口通道13的方向位于固定管10的底部；所述旋转管12的轴向方向上均布开设若干条缝，旋转管的条缝一侧设置有刮片11，所述条缝设置2～12条，优选设置4～10条，条缝宽度为5～20mm，优选8～16mm。所述进料分布器2的物料出口通道的方向位于进料分布器2的耙式分布管与淬冷液分布器3的耙式分布管径向45度角相切的方向。所述进料分布器2中的旋转管9、淬冷液分布器3的旋转管12均与驱动装置连接，用于驱动旋转管转动，所述驱动装置可以为电机等。物料输送段内包括若干层输送带4，每层输送带4两端均设有固定转轴17，相邻两层输送带之间的间距为15～50mm，优选为20～40mm，输送带4的层数与物料在淬冷装置中的停留时间相关，输送带运动速度为1～50mm/s，优选3～10mm/s。每条输送带4长度为1～6m，优选2～4m，出料段内设置有出料器5。所述输送带4与驱动设备连接，由驱动设备带动输送带运转，用于输送物料。所述的驱动设备包括驱动电机16和驱动齿轮18，驱动电机16带动驱动齿轮18旋转，驱动齿轮18带动输送带的固定转轴17旋转。所述驱动电机16可以设置淬冷装置内部或外部，优选设置于淬冷装置外部。
本发明所述不溶性硫磺连续淬冷装置的工作过程如下：聚合硫磺通过进料管1进入进料分布器2中，聚合硫磺在进料分布器2中通过固定管8的条缝挤出，随着外面旋转管9的逆时针旋转，将聚合硫磺造粒为0.5～3mm的硫磺颗粒；同时淬冷液通过进料管15进入淬冷液分布器3中，淬冷液分布器3逆时针旋转，在刮片11的作用下将硫磺颗粒从进料分布器2的旋转管9造粒孔刮下，当淬冷液分布器3的旋转管12连续旋转至淬冷液可从其固定管10上的条缝13排出以冲洗刮片11，将高粘度硫磺颗粒冲洗入输送带4上；硫磺颗粒在输送带4上由上一层输送带自然落入下层输送带，直到进入出料器5中，淬冷后的硫磺颗粒由出料器5通过出料管6排出淬冷装置。
