专利名称：超临界流体辅助废旧胶粉预混装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及高分子材料加工领域，一种超临界流体辅助废旧胶粉再生脱硫预混装置，该装置可用于不同种类的废旧胶粉与脱硫剂、再生剂等助剂的预混，实现各种助剂向胶粉内部的快速渗透，提高后期废旧胶粉再生脱硫的效率。
背景技术：
废旧橡胶的再生是指利用物理或化学方法使橡胶交联网状结构还原为线型状态， 即硫-硫(S-S)键被重新打开，而尽可能不破坏碳-碳(C-C)键，使橡胶具有可重新加工性， 并保持或恢复橡胶的原始物性。经过多年的发展橡胶的再生方法主要有物理再生方法、 化学再生方法、生物再生方法，以及这些方法的组合。物理再生方法是利用外加能量，如力、 热-力、冷-力、微波、超声波、射线等的物理再生方法；化学再生方法是利用化学助剂，如有机二硫化物、硫纯等的再生方法；利用噬硫细菌的作用将橡胶粒子表面的硫键断裂的生物再生方法。物理再生方法存在能耗大、效率低、再利用效果差等缺点；化学再生方法存在环境污染严重、容易产生有毒气体，操作危险。生物再生的方法也只是处于研究阶段，并未实现工业化的生产。超临界流体是指温度和压力均高于其临界点的流体，超临界流体具有类似气体的扩散性和类似液体的溶解能力，同时兼具低黏度，低表面张力的特性等，因此超临界流体具有超强的溶解和渗透能力，因此在超临界流体辅助聚合物的加工中具有独特的作用。在废旧胶粉的再生脱硫中也得到了一些应用。JP2000095895公开了一种利用亲核试剂对硫化胶进行再生的方法，该发明将硫化橡胶在超临界CO2中与亲核试剂混合后加热，使其再生。CN101503525B公开了一种通过向高压釜中加入干冰的方法来实现超临界条件，在此条件下进行辅助渗透和脱硫，具有低能耗、低成本等优点。CAN142 :412727公开了一种超临界二氧化碳条件下，用去交联试剂二苯基二硫化物(DD)浸入异戊橡胶中使橡胶再生的方法。该方法也是仅利用了超临界CO2的溶涨、渗透和扩散。这些方法表明将超临界流体以其超强的溶解和渗透能力，能够协助脱硫剂等快速渗透扩散进胶粉内部，因此将超临界流体用于废旧胶粉再生脱硫的预混的可行性。但是目前还没有专门的预混装置来进行预混。本发明采用带有转动搅拌装置高压腔室来进行超临界流体辅助废旧胶粉的预混。利用该装置进行废旧胶粉与脱硫剂和软化剂等助剂的预混， 能够提高脱硫剂和软化剂等助剂向胶粉内部的快速渗透扩散，提高后期脱硫的效率和效果O
发明内容
一种超临界流体辅助废旧胶粉脱硫预混的装置，该装置包括可承受压力的高压釜、旋转搅拌结构、和超临界流体输送装置。
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根据前述装置，其特征在于所述高压釜的高压腔室为上下两瓣式结构，能够打开， 在上下两瓣合拢后对上下两瓣式结构的配合处进行密封，腔室上部带有加料口，下部带有排料口。根据前述装置，其特征在于高压釜高压腔室内的所述旋转搅拌结构是带有转速可调的搅拌装置，所述搅拌装置为螺旋式或双层叶片式结构。根据前述的装置，该装置外部带有电加热及温度控制的装置。根据前述的装置，其特征在于该装置还包括压力显示装置。根据前述的装置，其特征在于高压釜的高压腔室带有压力释放的装置，用于释放腔室内部压力。根据前述的装置，其特征在于该装置采用的超临界流体输送装置为隔膜式压缩机,能够压缩多种气体,且气体利用效率高。根据前述的装置，其特征在于还包括密封结构。根据前述的装置，其特征在于还包括排料结构。根据前述的装置，其特征在于所述压力显示装置为压力显示及控制装置。根据前述的装置，其特征在于还包括加热及温度控制系统。根据前述的装置，其特征在于高压釜的高压腔室内的压力释放的速率可调节。根据前述的装置，其特征在于该压力显示及控制装置为电接点压力表，用于显示和控制高压釜腔室内部的压力，当腔室内部压力达到设定值时，超临界流体输送系统停止向腔室内部输送超临界CO2，保证装置在设定的压力下工作，保证安全其优点在于(I)利用该装置，在超临界CO2及混合元件作用下可快速将脱硫剂、软化剂等助剂渗透进胶粉内部。(2)该装置具有结构紧凑、操作方便、腔室利用效率高等优点，腔室容积规格可变化。(3)利用该装置可以通过调节腔室温度、超临界CO2压力、辅助渗透时间等参数来适应不同种类废旧胶粉再生脱硫预混。(4)该装置除了可以采用超临界CO2，还可以根据胶粉种类采用其他超临界流体。(5)适用范围广，除了适用不同类型废旧胶粉的预混外，还可以应用于粉状树脂的预混。
图I为本发明一实施例一超临界CO2辅助废旧胶粉再生脱硫预混装置的结构示意图。
具体实施例方式在打开高压腔室25的加料盖9，将废旧胶粉、软化剂、脱硫剂等各种助剂加入高压腔室的内部，将高压腔室的加料盖9闭合，扭紧螺栓。加热元件11和20进行加热至设定温度，预热过程中旋转搅拌装置26开始旋转，使胶粉受热均匀。恒温一定时间后，将释压阀13 打开，由预混装置的中部进气口通入超临界CO2，保证超临界流体能够充分进入胶粉间隙，排掉腔室内部的空气，然后关闭释压阀13。使高压腔室内的压力恒定在设定压力下，保持一段时间。脱硫剂、软化剂等助剂在超临界CO2作用下渗透进胶粉内部。渗透完毕，打开释压阀13，快速释放腔室内部压力，然后打开排料口端盖23，排料。排料完毕，旋转搅拌装置26 停止转动。清理装置，进行下一批次生产。预混了各种助剂的废旧胶粉进行高温脱硫工艺， 制备再生橡胶。该套装置主要有九大部分组成(I)超临界流体输送装置1-4I为CO2气瓶、2为隔膜式压缩机、3为进气阀、4为单向阀(2)高压腔室 5_10、21_255为上盖7与下腔体25的连接法兰、6、10、21、22为耐高温密封圈、8为加料口、9 为加料口端盖、23为出料口端盖、24为出料口(3)压力显示及控制装置12、1712为电接点压力表、17为本套装置的显示及控制装置(4)加热及温度控制装置11、14、19、20、1711、20为电加热板，14、19分别为腔体上盖及下腔体的热电偶(5)搅拌装置 16、2626为旋转搅拌装置、16为驱动装置(6)排气装置1313为排气阀(7)气动辅助开盖装置15、1815为气缸、18为压缩泵(8)腔室温度和压力、搅拌装置转速显示及控制装置17(9) 27为该装置底座
权利要求
1.一种超临界流体辅助废旧胶粉脱硫预混的装置，该装置包括可承受压力的高压釜、旋转搅拌结构和超临界流体输送装置。
2.根据权力要求I所述装置，其特征在于所述高压釜的高压腔室为上下两瓣式结构， 能够打开，在上下两瓣合拢后对上下两瓣式结构的配合处进行密封，腔室上部带有加料口， 下部带有排料口。
3.根据权利要求1-2任一项所述装置，其特征在于高压釜高压腔室内的所述旋转搅拌结构是转速可调的搅拌装置，所述搅拌装置为螺旋式或双层叶片式结构。
4.根据权利要求1-3任一项所述的装置，该装置外部带有电加热及温度控制的装置。
5.根据权利要求1-4任一项所述的装置，其特征在于该装置还包括压力显示装置。
6.根据权利要求1-5任一项所述的装置，其特征在于高压釜的高压腔室带有压力释放的装置，用于释放腔室内部压力。
7.根据权利要求1-6任一项所述的装置，其特征在于该装置采用的超临界流体输送装置为隔膜式压缩机，能够压缩多种气体。
8.根据权利要求1-7任一项所述的装置，其特征在于还包括密封结构。
9.根据权利要求1-8任一项所述的装置，其特征在于还包括排料结构。
10.根据权利要求5所述的装置，其特征在于所述压力显示装置为压力显示及控制装置。
11.根据权利要求1-10任一项所述的装置，其特征在于还包括加热及温度控制系统。
12.根据权利要求1-11任一项所述的装置，其特征在于高压釜的高压腔室内的压力释放的速率可调节。
13.根据权利要求10所述的装置，其特征在于该压力显示及控制装置为电接点压力表，用于显示和控制高压釜腔室内部的压力，当腔室内部压力达到设定值时，超临界流体输送系统停止向腔室内部输送超临界CO2，保证装置在设定的压力下工作，保证安全。
全文摘要
本发明提供一种超临界流体辅助废旧胶粉与硫化剂和软化剂等各种助剂预混的装置，该装置包括可承受一定超临界流体压力的高压釜、釜内的旋转搅拌装置、超临界流体输送系统、加热及温度控制系统、压力显示及控制系统、压力释放装置等。本发明利用超临界流体超强的渗透和扩散能力，在一定的温度和超临界流体压力作用下，利用机械搅拌装置协助脱硫剂和软化剂等助剂扩散进胶粉内部，实现废旧胶粉与各种助剂的快速预混，从而提高后期脱硫的速率和效果。
文档编号B01F13/06GK102600755SQ201210046528
公开日2012年7月25日 申请日期2012年2月28日 优先权日2012年2月28日
发明者纪奎江, 谭钦艳, 赵冬梅, 辛振祥, 高长云 申请人:中胶橡胶资源再生有限公司