專利名稱：一種不溶性硫磺的生產設備及其生產工藝的制作方法
技術領域：
本發明屬于硫磺生產技術領域，涉及一種硫磺生產設備，尤其涉及一種不溶性硫磺的生產設備；同時，本發明還涉及上述生產設備的生產工藝。
背景技術：
不溶性硫磺是普通硫磺的一種同素異形體。它是由大量硫原子聚合而成的線性高分子，具有不溶于二氧化硫和其它溶劑的性質，也不溶于橡膠，所以稱之為不溶性硫磺或聚合硫磺。市場上的1S-60、1S 90指的是含不溶性硫磺成分為60、90的產品。目前，所生產的絕大部分不溶性硫磺用在橡膠工業。不溶性硫磺作橡膠硫化劑有以下優點a.使膠料具有良好的自牯性.能提高多層橡膠制品各層問的粘合強度，尤其可改善制造輪胎時鋼絲與橡膠的粘合性能。b.不溶性硫磺在膠料中均勻分布，有效地減少了膠料存放時焦燒的現象，延長了膠料存放期。保證了硫化均一，提高了橡膠制品質量。c.由于其不溶于橡膠，從而不會遷移到膠料表面而產生噴霜.保證了淺色制品的外觀質量因而.不溶性硫磺及其系列產品適用于天然橡膠和各種合成橡膠，用于制造輪胎、膠管、膠帶、內胎、膠鞋、電線、電纜、絕緣膠件、各種汽車橡膠零件、家庭橡膠制品、乳膠制品和各種淺色制品中。此外，不溶性硫磺還可用于染料、紡織工業、殺蟲劑生產及重金屬、廢水治理等方面。目前，國內外制備不溶性硫磺的方法主要有4種氣化法、熔融法、接觸法、輻射法。氣化法是將硫磺在高溫下氣化，引入溶劑進行淬冷，萃取制得IS，中國專利公開號 CN101367506公開的是一種不溶性硫磺的制備方法，該方法就是采用氣化法；熔融法只將硫熔體過熱，不需將硫氣化而取制得IS，中國專利公開號CN1091071公開一種不溶性硫磺的制備方法及生產裝置就是采用熔融法；接觸法是將硫化氫和二氧化硫在酸性介質(或水)條件下進行接觸反應制得IS ；輻射法是在酸性介質中輻射含硫聚合物制得IS。接觸法和輻射法受生產條件和成本的限制，基本上不采用。現有的不溶性硫磺的制備方法，均是在一個較大空間內反應，一般先將物料按照設定的順序依次放入反應釜中(即多個步驟的用料疊加在一起)，而后開始反應。缺點主要在于⑴由于反應空間比較大，使整個空間內的溫度均在一個溫度條件比較困難；⑵反應的均勻度不高，影響產品質量及反應效率；C3)能耗較大。現有的方案無法真正地實現連續生產。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種不溶性硫磺的生產設備，可連續生產不溶性硫磺，提高反應的均勻度。此外，本發明還提供上述生產設備的生產工藝，可連續生產不溶性硫磺，提高反應的均勻度。為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案一種不溶性硫磺的生產設備，其特征在于，所述設備包括依次連接的熔硫單元、升溫單元、聚合單元、固化單元、洗料單元、分離單元、干燥單元、造粒單元；熔硫單元包括一個或多個第一空心槳葉機構，用于盛放投入的原料硫磺，通過控制進入第一空心槳葉機構空隙的熱交換流體的溫度對第一空心槳葉機構內的溫度進行控制，控制在110°c -200°C，使得原料硫磺變為液態硫；升溫單元包括一個或多個第二空心槳葉機構，第二空心槳葉機構的輸入口連接第一空心槳葉機構的輸出口 ；對第二空心槳葉機構中的液態硫進行升溫加熱，通過控制進入第二空心槳葉機構空隙的熱交換流體的溫度對第二空心槳葉機構內的溫度進行控制，控制在200°C -1050°C，使得硫磺達到聚合條件；聚合單元包括一個或多個第三空心槳葉機構，第三空心槳葉機構的輸入口連接第二空心槳葉機構的輸出口 ；將高溫硫磺從升溫單元輸入至第三空心槳葉機構中，與進入的常溫二硫化碳對噴，聚合后的硫磺急冷后保持在不溶性硫磺狀態；所述第三空心槳葉機構設有惰性氣體輸入單元、排壓單元、二硫化碳噴射單元、混合液排出單元；在所述第三空心槳葉機構中，通過惰性氣體輸入單元通入惰性氣體；當硫磺達到氣化溫度時，通過二硫化碳噴射單元噴射二硫化碳，形成二硫化碳霧氣；而后通入硫蒸氣，硫蒸氣與二硫化碳霧氣相互滲透淬冷，即可制得可溶性硫和不可溶性硫的混合物；同時，通過控制進入第三空心槳葉機構空隙的熱交換流體的溫度對第三空心槳葉機構內的溫度進行控制；固化單元包括一個或多個第四空心槳葉機構，將聚合后的溶解了可溶性硫磺的二硫化碳及不溶性硫磺的混合物進入第四空心槳葉機構固化；通過控制進入第四空心槳葉機構空隙的熱交換流體的溫度對第四空心槳葉機構內的溫度進行控制；控制在43-95°C環境下保持3-9小時；經過固化后，第四空心槳葉機構內的不溶性硫磺和硫磺混合物會逐漸硬化并轉成脆性；洗料單元包括一個或多個第五空心槳葉機構，將固化后的混合物在第五空心槳葉機構用二硫化碳進行沖洗，沖洗一次或多次；分離單元包括一個或多個第六空心槳葉機構；不溶性硫磺經洗滌后，其中包括少量二硫化碳；在第六空心槳葉機構，溶入二硫化碳的硫磺從回收口排出；分離出可溶性硫磺后，二硫化碳回收至二硫化碳回收罐，或者二硫化碳繼續通入前工序循環使用；不溶性硫磺進入干燥單元；干燥單元包括一個或多個第七空心槳葉機構，洗滌后的不溶性硫磺進入第七空心槳葉機構，通過控制進入第七空心槳葉機構空隙的熱交換流體的溫度對第七空心槳葉機構內的溫度進行控制，使得第七空心槳葉機構內的溫度保持在46-55°C，二硫化碳氣化，進入冷卻裝置回收，不溶性硫磺出料；各空心槳葉機構包括殼體、至少一設置于殼體內的空心軸、設置于空心軸上的空心槳葉；所述殼體設有物料入口、物料出口，所述空心軸的端部設有熱交換流體入口、熱交換流體出口 ；所述殼體設有一個或多個惰性氣體輸入口，通過該惰性氣體輸入口連接惰性氣體輸入裝置，向殼體內輸入惰性氣體。一種不溶性硫磺的生產設備，所述設備包括依次連接的熔硫單元、升溫單元、聚合單元、固化單元、洗料單元、分離單元、干燥單元、造粒單元；所述熔硫單元、升溫單元、聚合單元、固化單元、洗料單元、分離單元、干燥單元、造粒單元中的一種或多種包括一個或多個空心槳葉機構；所述空心槳葉機構包括殼體、至少一設置于殼體內的空心軸、設置于空心軸上的空心槳葉；所述殼體設有物料入口、物料出口，所述空心軸的端部設有熱交換流體入口、熱交換流體出口 ；所述殼體設有一個或多個惰性氣體輸入口，通過該惰性氣體輸入口連接惰性氣體輸入裝置，向殼體內輸入惰性氣體。作為本發明的一種優選方案，所述熔硫單元、升溫單元、聚合單元、固化單元、洗料單元、分離單元、干燥單元、造粒單元中的一種或多種分別為若干串聯或并聯的空心槳葉機構。作為本發明的一種優選方案，所述熔硫單元、升溫單元、聚合單元、固化單元、洗料單元、分離單元、干燥單元、造粒單元均由一個或多個空心槳葉機構組成；硫磺在空心槳葉機構內分別完成熔硫過程、升溫過程、聚合過程、固化過程、洗料過程、分離過程、干燥過程、 造粒過程。作為本發明的一種優選方案，所述設備在各空心槳葉機構中分別設置溫度傳感器，用以獲取空心槳葉機構內的實時溫度；氣壓傳感器，用以獲取空心槳葉機構內的實時氣壓。進一步地，所述設備進一步包括環境調節控制系統、熱交換流體溫度調節系統、 氣壓調節系統；環境調節控制系統根據所述溫度傳感器、氣壓傳感器獲取的實時溫度、實時氣壓、系統中溫度及氣壓的設定值，通過所述熱交換流體溫度調節系統對該空心槳葉機構對應的熱交換流體溫度進行調節控制，通過所述氣壓調節系統對該空心槳葉機構的氣壓進行調節。作為本發明的一種優選方案，所述空心槳葉機構的殼體側壁設計為中空，并設有熱交換流體的入口、熱交換流體的出口。作為本發明的一種優選方案，所述空心槳葉機構為單槳葉機構，包括一個空心軸； 或者為雙槳葉機構，包括兩個空心軸；或者為多槳葉機構，包括三個或三個以上空心軸；各空心軸上分別設置空心槳葉。作為本發明的一種優選方案，所述生產設備進一步包括不溶性硫磺的深冷粉碎設備，所述設備包括惰性物質輸送裝置、惰性物質噴灑裝置、送料倉、送料器、機械粉碎主機、 引風機、旋風分離器、篩分器、出料倉、惰性氣體循環回路；所述惰性物質噴灑裝置連接惰性物質輸送裝置，將低溫惰性物質噴灑在送料倉中；所述送料倉與送料器連接，送料器將不溶性硫磺輸送入機械粉碎主機粉碎；引風機設置于機械粉碎主機的出口、機械粉碎主機與旋風分離器之間；所述篩分器的入口與旋風分離器連接，出口與出料倉連接；所述粉碎設備通過惰性氣體循環回路形成閉路循環，惰性氣體循環回路的一端連接旋風分離器或篩分器，另一端連接送料倉。一種上述不溶性硫磺的生產設備的生產工藝，所述生產工藝包括如下步驟熔硫步驟，將原料硫磺投入第一空心槳葉機構，通過控制進入第一空心槳葉機構空隙的熱交換流體的溫度對第一空心槳葉機構內的溫度進行控制，控制在110°C -200 使得原料硫磺變為液態硫；
升溫步驟，對第二空心槳葉機構中的液態硫進行升溫加熱，通過控制進入第二空心槳葉機構空隙的熱交換流體的溫度對第二空心槳葉機構內的溫度進行控制，控制在 2000C -1050°C，使得硫磺達到聚合條件；聚合步驟，將高溫硫磺從升溫單元輸入至第三空心槳葉機構中，與進入的常溫二硫化碳對噴，聚合后的硫磺急冷后保持在不溶性硫磺狀態；所述第三空心槳葉機構設有惰性氣體輸入單元、排壓單元、二硫化碳噴射單元、混合液排出單元；在所述第三空心槳葉機構中，通過惰性氣體輸入單元通入惰性氣體；當硫磺達到氣化溫度時，通過二硫化碳噴射單元噴射二硫化碳，形成二硫化碳霧氣；而后通入硫蒸氣，硫蒸氣與二硫化碳霧氣相互滲透淬冷，即可制得可溶性硫和不可溶性硫的混合物；同時，通過控制進入第三空心槳葉機構空隙的熱交換流體的溫度對第三空心槳葉機構內的溫度進行控制；固化步驟，將聚合后的溶解了可溶性硫磺的二硫化碳及不溶性硫磺的混合物進入第四空心槳葉機構固化；通過控制進入第四空心槳葉機構空隙的熱交換流體的溫度對第四空心槳葉機構內的溫度進行控制；控制在43-95°C環境下保持3-9小時；經過固化后，第四空心槳葉機構內的不溶性硫磺和硫磺混合物會逐漸硬化并轉成脆性；洗料步驟，將固化后的混合物在第五空心槳葉機構用二硫化碳進行沖洗，沖洗一次或多次；分離步驟，不溶性硫磺經洗滌后，其中包括少量二硫化碳；在第六空心槳葉機構， 溶入二硫化碳的硫磺從回收口排出；分離出可溶性硫磺后，二硫化碳回收至二硫化碳回收罐，或者二硫化碳繼續通入前工序循環使用；不溶性硫磺進入干燥單元；干燥步驟，洗滌后的不溶性硫磺進入第七空心槳葉機構，通過控制進入第七空心槳葉機構空隙的熱交換流體的溫度對第七空心槳葉機構內的溫度進行控制，使得第七空心槳葉機構內的溫度保持在46-55°C，二硫化碳氣化，進入冷卻裝置回收，不溶性硫磺出料；造粒步驟，形成均勻的不溶性硫磺顆粒。一種上述不溶性硫磺的生產設備的生產工藝，所述生產工藝包括如下步驟熔硫步驟、升溫步驟、聚合步驟、固化步驟、洗料步驟、分離步驟、干燥步驟、造粒步驟；所述熔硫步驟、升溫步驟、聚合步驟、固化步驟、洗料步驟、分離步驟、干燥步驟、造粒步驟中的一個或多個在空心槳葉機構中實現。本發明的有益效果在于本發明提出的不溶性硫磺的生產設備及其生產工藝，可連續生產不溶性硫磺，提高反應的均勻度；同時，在不溶性硫磺的各個階段均可利用雙槳葉機構，可以在不同階段分別對雙槳葉殼體內的環境參數進行設置及自動調節。
圖1為本發明不溶性硫磺的生產設備的結構示意圖。圖2為空心槳葉機構的結構示意圖。圖3為本發明生產工藝的流程圖。
具體實施例方式下面結合附圖詳細說明本發明的優選實施例。實施例一
請參閱圖1，本發明揭示了一種不溶性硫磺的生產設備，所述設備包括依次連接的熔硫單元、升溫單元、聚合單元、固化單元、洗料單元、分離單元、干燥單元、造粒單元；所述熔硫單元、升溫單元、聚合單元、固化單元、洗料單元、分離單元、干燥單元、造粒單元中的一種或多種包括一個或多個空心槳葉機構。請參閱圖2，圖2揭示了上述空心槳葉機構的結構示意圖。所述空心槳葉機構包括殼體1、至少一設置于殼體1內的空心軸2、設置于空心軸2上的若干空心槳葉3。所述殼體1設有一個或多個惰性氣體輸入口 8，通過該惰性氣體輸入口 8連接惰性氣體輸入裝置，向控制殼體1內輸入惰性氣體。所述殼體1設有物料入口 4、物料出口 5，所述空心軸2的一端連接有熱交換流體管道12，該熱交換流體管道12設有熱交換流體入口 13、熱交換流體出口 14。所述空心軸2 連接所述熱交換流體管道12處通過高壓材料制成的環狀密封圈9密封，所述熱交換流體管道12設有旋轉接頭。熱交換流體管道12與殼體1的接觸處還設有軸承。所述殼體1的側壁設計為中空，并設有熱交換流體(如水、油或高溫氣體)的入口、熱交換流體的出口。本實施例中，所述殼體1外還設有熱交換容器，熱交換容器將殼體的部分或全部包圍；熱交換容器設有熱交換流體的入口 6、熱交換流體的出口 7。此外，所述空心槳葉機構包括電機及減速機10、聯軸器11，所述電機及減速機10 通過聯軸器11與空心軸2連接，用以驅動空心軸2轉動。本實施例為空心雙槳葉機構，包括兩個空心軸；當然，本發明的空心槳葉機構可以為其他種類的槳葉機構，如單槳葉(設有一個空心軸)、多槳葉(設有三個或三個以上空心軸)；空心軸上分別設置空心槳葉。本實施例中，所述熔硫單元、升溫單元、聚合單元、固化單元、洗料單元、分離單元、 干燥單元、造粒單元均為一個空心槳葉機構；硫磺在空心槳葉機構內分別完成熔硫過程、升溫過程、聚合過程、固化過程、洗料過程、分離過程、干燥過程。當然，可以根據需要設置空心槳葉機構的個數，如一個升溫單元(也可以是其他單元)可以包括多個串聯或并聯的空心槳葉機構。此外，所述設備還包括在各空心槳葉機構中分別設置的溫度傳感器、氣壓傳感器； 溫度傳感器用以獲取空心槳葉機構內的實時溫度；氣壓傳感器用以獲取空心槳葉機構內的實時氣壓。所述設備進一步包括環境調節控制系統、熱交換流體溫度調節系統、氣壓調節系統；環境調節控制系統根據所述溫度傳感器、氣壓傳感器獲取的實時溫度、實時氣壓、系統中溫度及氣壓的設定值，通過所述熱交換流體溫度調節系統對該空心槳葉機構對應的熱交換流體溫度進行調節控制，通過所述氣壓調節系統對該空心槳葉機構的氣壓進行調節。以上介紹了本發明生產設備的結構，本發明在揭示上述不溶性硫磺的生產設備的同時，還揭示了上述生產設備的生產工藝。請參閱圖3，所述生產工藝包括如下步驟步驟Sl熔硫步驟，將原料硫磺投入第一空心槳葉機構，通過控制進入第一空心槳葉機構空隙的熱交換流體的溫度對第一空心槳葉機構內的溫度進行控制，控制在 Iio0C -2000C，使得原料硫磺變為液態硫。步驟S2升溫步驟，對第二空心槳葉機構中的液態硫進行升溫加熱，通過控制進入第二空心槳葉機構空隙的熱交換流體的溫度對第二空心槳葉機構內的溫度進行控制，控制在200°C -1050°C，使得硫磺達到聚合條件。步驟S3聚合步驟，將高溫硫磺從升溫單元輸入至第三空心槳葉機構中，與進入的常溫二硫化碳對噴，聚合后的硫磺急冷后保持在不溶性硫磺狀態；所述第三空心槳葉機構設有惰性氣體輸入單元、排壓單元、二硫化碳噴射單元、混合液排出單元；在所述第三空心槳葉機構中，通過惰性氣體輸入單元通入惰性氣體；當硫磺達到氣化溫度時，通過二硫化碳噴射單元噴射二硫化碳，形成二硫化碳霧氣；而后通入硫蒸氣，硫蒸氣與二硫化碳霧氣相互滲透淬冷，即可制得可溶性硫和不可溶性硫的混合物。同時，通過控制進入第三空心槳葉機構空隙的熱交換流體的溫度對第三空心槳葉機構內的溫度進行控制。步驟S4固化步驟，將聚合后的溶解了可溶性硫磺的二硫化碳及不溶性硫磺的混合物進入第四空心槳葉機構固化；通過控制進入第四空心槳葉機構空隙的熱交換流體的溫度對第四空心槳葉機構內的溫度進行控制；控制在43-95°C環境下保持3-9小時。經過固化后，第四空心槳葉機構內的不溶性硫磺和硫磺混合物會逐漸硬化并轉成脆性。步驟S5洗料步驟，將固化后的混合物在第五空心槳葉機構用二硫化碳進行沖洗，沖洗一次或多次。當然，本步驟可以在其他設備中進行，并非一定在空心槳葉機構中洗滌。步驟S6分離步驟，不溶性硫磺經洗滌后，其中包括少量二硫化碳；在第六空心槳葉機構，溶入二硫化碳的硫磺從回收口排出；分離出可溶性硫磺后，二硫化碳回收至二硫化碳回收罐，或者二硫化碳繼續通入前工序循環使用；不溶性硫磺進入干燥單元。當然，本步驟可以在其他設備中進行，并非一定在空心槳葉機構中分離。步驟S7干燥步驟，洗滌后的不溶性硫磺進入第七空心槳葉機構，通過控制進入第七空心槳葉機構空隙的熱交換流體的溫度對第七空心槳葉機構內的溫度進行控制，使得第七空心槳葉機構內的溫度保持在46-55°C，二硫化碳氣化，進入冷卻裝置回收，不溶性硫磺出料。步驟S8造粒步驟，形成均勻的不溶性硫磺固體顆粒。實施例二本實施例中，不溶性硫磺的生產設備包括依次連接的熔硫單元、升溫單元、聚合單元、固化單元、洗料單元、分離單元、干燥單元、造粒單元；所述熔硫單元、升溫單元、聚合單元、固化單元、洗料單元、分離單元、干燥單元、造粒單元中的一種或多種包括一個或多個空心槳葉機構；不溶性硫磺的生產設備的生產工藝包括如下步驟熔硫步驟、升溫步驟、聚合步驟、固化步驟、洗料步驟、分離步驟、干燥步驟、造粒步驟。所述熔硫步驟、升溫步驟、聚合步驟、固化步驟、洗料步驟、分離步驟、干燥步驟、造粒步驟中的一個或多個在空心槳葉機構中實現。實施例三本實施例與實施例一的區別在于，本實施例中，所述生產設備進一步包括不溶性硫磺的深冷粉碎設備。所述設備包括惰性物質輸送裝置、惰性物質噴灑裝置、送料倉、送料器、機械粉碎主機、引風機、旋風分離器、篩分器、出料倉、惰性氣體循環回路；所述惰性物質噴灑裝置連接惰性物質輸送裝置，將低溫惰性物質噴灑在送料倉中；所述送料倉與送料器連接，送料器將不溶性硫磺輸送入機械粉碎主機粉碎；引風機設置于機械粉碎主機的出口、
1機械粉碎主機與旋風分離器之間；所述篩分器的入口與旋風分離器連接，出口與出料倉連接；所述粉碎設備通過惰性氣體循環回路形成閉路循環，惰性氣體循環回路的一端連接旋風分離器或篩分器，另一端連接送料倉。綜上所述，本發明提出的不溶性硫磺的生產設備及其生產工藝，可連續生產不溶性硫磺，提高反應的均勻度；同時，在不溶性硫磺的各個階段均可利用雙槳葉機構，可以在不同階段分別對雙槳葉殼體內的環境參數進行設置及自動調節。這里本發明的描述和應用是說明性的，并非想將本發明的范圍限制在上述實施例中。這里所披露的實施例的變形和改變是可能的，對于那些本領域的普通技術人員來說實施例的替換和等效的各種部件是公知的。本領域技術人員應該清楚的是，在不脫離本發明的精神或本質特征的情況下，本發明可以以其它形式、結構、布置、比例，以及用其它組件、 材料和部件來實現。在不脫離本發明范圍和精神的情況下，可以對這里所披露的實施例進行其它變形和改變。
權利要求
1.一種不溶性硫磺的生產設備，其特征在于，所述設備包括依次連接的熔硫單元、升溫單元、聚合單元、固化單元、洗料單元、分離單元、干燥單元、造粒單元；熔硫單元包括一個或多個第一空心槳葉機構，用于盛放投入的原料硫磺，通過控制進入第一空心槳葉機構空隙的熱交換流體的溫度對第一空心槳葉機構內的溫度進行控制，控制在110°C -200°C，使得原料硫磺變為液態硫；升溫單元包括一個或多個第二空心槳葉機構，第二空心槳葉機構的輸入口連接第一空心槳葉機構的輸出口 ；對第二空心槳葉機構中的液態硫進行升溫加熱，通過控制進入第二空心槳葉機構空隙的熱交換流體的溫度對第二空心槳葉機構內的溫度進行控制，控制在 2000C -1050°C，使得硫磺達到聚合條件；聚合單元包括一個或多個第三空心槳葉機構，第三空心槳葉機構的輸入口連接第二空心槳葉機構的輸出口 ；將高溫硫磺從升溫單元輸入至第三空心槳葉機構中，與進入的常溫二硫化碳對噴，聚合后的硫磺急冷后保持在不溶性硫磺狀態；所述第三空心槳葉機構設有惰性氣體輸入單元、排壓單元、二硫化碳噴射單元、混合液排出單元；在所述第三空心槳葉機構中，通過惰性氣體輸入單元通入惰性氣體；當硫磺達到氣化溫度時，通過二硫化碳噴射單元噴射二硫化碳，形成二硫化碳霧氣；而后通入硫蒸氣，硫蒸氣與二硫化碳霧氣相互滲透淬冷，即可制得可溶性硫和不可溶性硫的混合物；同時，通過控制進入第三空心槳葉機構空隙的熱交換流體的溫度對第三空心槳葉機構內的溫度進行控制；固化單元包括一個或多個第四空心槳葉機構，將聚合后的溶解了可溶性硫磺的二硫化碳及不溶性硫磺的混合物進入第四空心槳葉機構固化；通過控制進入第四空心槳葉機構空隙的熱交換流體的溫度對第四空心槳葉機構內的溫度進行控制；控制在43-95°C環境下保持3-9小時；經過固化后，第四空心槳葉機構內的不溶性硫磺和硫磺混合物會逐漸硬化并轉成脆性；洗料單元包括一個或多個第五空心槳葉機構，將固化后的混合物在第五空心槳葉機構用二硫化碳進行沖洗，沖洗一次或多次；分離單元包括一個或多個第六空心槳葉機構；不溶性硫磺經洗滌后，其中包括少量二硫化碳；在第六空心槳葉機構，溶入二硫化碳的硫磺從回收口排出；分離出可溶性硫磺后， 二硫化碳回收至二硫化碳回收罐，或者二硫化碳繼續通入前工序循環使用；不溶性硫磺進入干燥單元；干燥單元包括一個或多個第七空心槳葉機構，洗滌后的不溶性硫磺進入第七空心槳葉機構，通過控制進入第七空心槳葉機構空隙的熱交換流體的溫度對第七空心槳葉機構內的溫度進行控制，使得第七空心槳葉機構內的溫度保持在46-60°C，二硫化碳氣化，進入冷卻裝置回收，不溶性硫磺出料；各空心槳葉機構包括殼體、至少一設置于殼體內的空心軸、設置于空心軸上的空心槳葉；所述殼體設有物料入口、物料出口，所述空心軸的端部設有熱交換流體入口、熱交換流體出口 ；所述殼體設有一個或多個惰性氣體輸入口，通過該惰性氣體輸入口連接惰性氣體輸入裝置，向殼體內輸入惰性氣體。
2.一種不溶性硫磺的生產設備，其特征在于，所述設備包括依次連接的熔硫單元、升溫單元、聚合單元、固化單元、洗料單元、分離單元、干燥單元、造粒單元；所述熔硫單元、升溫單元、聚合單元、固化單元、洗料單元、分離單元、干燥單元、造粒單元中的一種或多種包括一個或多個空心槳葉機構；所述空心槳葉機構包括殼體、至少一設置于殼體內的空心軸、設置于空心軸上的空心槳葉；所述殼體設有物料入口、物料出口，所述空心軸的端部設有熱交換流體入口、熱交換流體出口 ；所述殼體設有一個或多個惰性氣體輸入口，通過該惰性氣體輸入口連接惰性氣體輸入裝置，向殼體內輸入惰性氣體。
3.根據權利要求2所述的不溶性硫磺的生產設備，其特征在于所述熔硫單元、升溫單元、聚合單元、固化單元、洗料單元、分離單元、干燥單元、造粒單元中的一種或多種分別為若干串聯或并聯的空心槳葉機構。
4.根據權利要求2所述的不溶性硫磺的生產設備，其特征在于所述熔硫單元、升溫單元、聚合單元、固化單元、洗料單元、分離單元、干燥單元、造粒單元均由一個或多個空心槳葉機構組成；硫磺在空心槳葉機構內分別完成熔硫過程、升溫過程、聚合過程、固化過程、洗料過程、 分離過程、干燥過程、造粒過程。
5.根據權利要求2所述的不溶性硫磺的生產設備，其特征在于所述設備在各空心槳葉機構中分別設置溫度傳感器、氣壓傳感器；溫度傳感器用以獲取空心槳葉機構內的實時溫度；氣壓傳感器用以獲取空心槳葉機構內的實時氣壓；所述設備進一步包括環境調節控制系統、熱交換流體溫度調節系統、氣壓調節系統；環境調節控制系統根據所述溫度傳感器、氣壓傳感器獲取的實時溫度、實時氣壓、系統中溫度及氣壓的設定值，通過所述熱交換流體溫度調節系統對該空心槳葉機構對應的熱交換流體溫度進行調節控制，通過所述氣壓調節系統對該空心槳葉機構的氣壓進行調節。
6.根據權利要求2所述的不溶性硫磺的生產設備，其特征在于所述空心槳葉機構的殼體側壁設計為中空，并設有熱交換流體的入口、熱交換流體的出口。
7.根據權利要求2所述的不溶性硫磺的生產設備，其特征在于所述空心槳葉機構為單槳葉機構，包括一個空心軸；或者為雙槳葉機構，包括兩個空心軸；或者為多槳葉機構，包括三個或三個以上空心軸；各空心軸上分別設置空心槳葉。
8.根據權利要求2所述的不溶性硫磺的生產設備，其特征在于所述生產設備進一步包括不溶性硫磺的深冷粉碎設備，所述設備包括惰性物質輸送裝置、惰性物質噴灑裝置、送料倉、送料器、機械粉碎主機、引風機、旋風分離器、篩分器、出料倉、惰性氣體循環回路；所述惰性物質噴灑裝置連接惰性物質輸送裝置，將低溫惰性物質噴灑在送料倉中；所述送料倉與送料器連接，送料器將不溶性硫磺輸送入機械粉碎主機粉碎；引風機設置于機械粉碎主機的出口、機械粉碎主機與旋風分離器之間；所述篩分器的入口與旋風分離器連接，出口與出料倉連接；所述粉碎設備通過惰性氣體循環回路形成閉路循環，惰性氣體循環回路的一端連接旋風分離器或篩分器，另一端連接送料倉。
9.一種權利要求1所述不溶性硫磺的生產設備的生產工藝，其特征在于，所述生產工藝包括如下步驟熔硫步驟，將原料硫磺投入第一空心槳葉機構，通過控制進入第一空心槳葉機構空隙的熱交換流體的溫度對第一空心槳葉機構內的溫度進行控制，控制在110°C -200°C，使得原料硫磺變為液態硫；升溫步驟，對第二空心槳葉機構中的液態硫進行升溫加熱，通過控制進入第二空心槳葉機構空隙的熱交換流體的溫度對第二空心槳葉機構內的溫度進行控制，控制在 2000C -1050°C，使得硫磺達到聚合條件；聚合步驟，將高溫硫磺從升溫單元輸入至第三空心槳葉機構中，與進入的常溫二硫化碳對噴，聚合后的硫磺急冷后保持在不溶性硫磺狀態；所述第三空心槳葉機構設有惰性氣體輸入單元、排壓單元、二硫化碳噴射單元、混合液排出單元；在所述第三空心槳葉機構中， 通過惰性氣體輸入單元通入惰性氣體；當硫磺達到氣化溫度時，通過二硫化碳噴射單元噴射二硫化碳，形成二硫化碳霧氣；而后通入硫蒸氣，硫蒸氣與二硫化碳霧氣相互滲透淬冷， 即可制得可溶性硫和不可溶性硫的混合物；同時，通過控制進入第三空心槳葉機構空隙的熱交換流體的溫度對第三空心槳葉機構內的溫度進行控制；固化步驟，將聚合后的溶解了可溶性硫磺的二硫化碳及不溶性硫磺的混合物進入第四空心槳葉機構固化；通過控制進入第四空心槳葉機構空隙的熱交換流體的溫度對第四空心槳葉機構內的溫度進行控制；控制在43-95°C環境下保持3-9小時；經過固化后，第四空心槳葉機構內的不溶性硫磺和硫磺混合物會逐漸硬化并轉成脆性；洗料步驟，將固化后的混合物在第五空心槳葉機構用二硫化碳進行沖洗，沖洗一次或多次；分離步驟，不溶性硫磺經洗滌后，其中包括少量二硫化碳；在第六空心槳葉機構，溶入二硫化碳的硫磺從回收口排出；分離出可溶性硫磺后，二硫化碳回收至二硫化碳回收罐，或者二硫化碳繼續通入前工序循環使用；不溶性硫磺進入干燥單元；干燥步驟，洗滌后的不溶性硫磺進入第七空心槳葉機構，通過控制進入第七空心槳葉機構空隙的熱交換流體的溫度對第七空心槳葉機構內的溫度進行控制，使得第七空心槳葉機構內的溫度保持在46-55°C，二硫化碳氣化，進入冷卻裝置回收，不溶性硫磺出料； 造粒步驟，形成均勻的不溶性硫磺固體顆粒。
10. 一種權利要求2所述不溶性硫磺的生產設備的生產工藝，其特征在于，所述生產工藝包括如下步驟熔硫步驟、升溫步驟、聚合步驟、固化步驟、洗料步驟、分離步驟、干燥步驟、造粒步驟；所述熔硫步驟、升溫步驟、聚合步驟、固化步驟、洗料步驟、分離步驟、干燥步驟、造粒步驟中的一個或多個在空心槳葉機構中實現。
全文摘要
本發明揭示了一種不溶性硫磺的生產設備及其生產工藝，生產設備包括依次連接的熔硫單元、升溫單元、聚合單元、固化單元、洗料單元、分離單元、干燥單元、造粒單元；熔硫單元、升溫單元、聚合單元、固化單元、洗料單元、分離單元、干燥單元、造粒單元中的一種或多種包括一個或多個空心槳葉機構；空心槳葉機構包括殼體、至少一設置于殼體內的空心軸、設置于空心軸上的空心槳葉；所述殼體設有物料入口、物料出口，空心軸的端部設有熱交換流體入口、熱交換流體出口。本發明生產設備及工藝，可連續生產不溶性硫磺，提高反應的均勻度；同時，在不溶性硫磺的各個階段均可利用雙槳葉機構，可以在不同階段分別對雙槳葉殼體內的環境參數進行設置及自動調節。
文檔編號C01B17/12GK102491283SQ201110394310
公開日2012年6月13日 申請日期2011年12月1日 優先權日2011年9月30日
發明者向華, 向德誠, 龐娟娟 申請人:潔星環保科技投資(上海)有限公司