一种配位交联橡胶回收再生装置的制作方法

文档序号:11900649阅读:333来源:国知局

本实用新型属于废旧橡胶回收再生领域,涉及一种配位交联橡胶回收再生的装置。

背景技术:

橡胶材料需要通过构建三维空间网络结构才具有高弹特性,因此交联对于橡胶的实际应用具有重要意义。传统的含硫体系或过氧化物交联体系形成了共价交联网络结构,具有不可逆的特性,使得废旧橡胶难以回收再利用,造成了大量的“黑色污染”。而近十年来兴起的配位交联橡胶,由于配位交联键具有可逆的特性,尤其是“热消”的特性,受到了学术界与产业间的共同关注。目前,已大量关于的配位交联橡胶的报道;所述配位交联胶种以含腈基、酯基等可配位基团为主(中国专利:高性能、低污染可再生的金属配位交联丁腈橡胶材料,200410025013.0;一种氢化丁腈橡胶硫化胶的制备方法,200610116629.8)。所述配位交联剂以过渡金属盐、稀土金属盐及铝盐等金属盐为主(中国专利:硫酸铝配位交联腈类弹性体的制备方法,201110394752.7;一种含结晶水金属盐的配位交联橡胶的制备方法,201510198662.9;硫酸高铈配位交联腈类弹性体的制备方法,201110394761.6;一种核壳型橡胶配位交联剂,200710164553.0)。

但是目前关于配位交联橡胶的回收再生却鲜有报道,并且基于“热消”原理的传统硫化橡胶高温脱硫的回收再生装置与工艺也不适用于配位交联橡胶的回收,主要有两方面的原因:其一,由于配位键的键能接近共价键键能,单纯采用“热消”方式进行配位交联橡胶再生效率往往较低,回收周期长,能耗较大;其二,由于橡胶的热稳定较差,在高温长时间作用下容易造成配位键交联橡胶的氧化分解,难以获得高品质的回收再生橡胶,限制了配位交联橡胶的回收再生。



技术实现要素:

鉴于配位交联橡胶回收再生存在的问题,本实用新型的目的是提供一种配位交联橡胶回收再生的装置。

为达到上述目的,本实用新型采用以下技术方案:本实用新型所述的一种配位交联橡胶回收再生装置,其特征在于:包括剪切搅拌系统,加热系统和釜体系统三部分;

所述剪切搅拌系统由剪切搅拌动力装置、搅拌轴和搅拌叶构成;所述剪切搅拌动力装置包括伺服电机和联轴器;所述搅拌轴,一端连接剪切搅拌动力装置的联轴器,另一端贯穿釜盖伸入釜体内并连接有两个搅拌叶;

所述釜体系统包括釜体和保温夹层。

上述两个搅拌叶分别位于距釜底四分之一和二分之一位置,两个搅拌叶均由四片对称分布的弧形叶片构成,叶片材质为4Cr5MoSiV1钢。

所述釜体设有石棉为材质的保温夹层。

所述釜体内有聚四氟乙烯涂层,釜内最高温度可达到220 ℃。

所述釜体上方为釜盖,釜盖与釜体间为氟橡胶密封层,并采用磁力密封,釜盖上方有控制器、压力表、气液相阀及与搅拌轴连接的伺服电机,釜盖上有爆破安全膜;釜体下方为釜体底座,可紧固地面。

所述加热系统为电加热方式,由八块加热板组成,均匀分布在釜体四个方位,其中四块均匀分布在距釜底三分之一位置处,另外四块均匀分布在距釜底三分之二位置处。

所述加热系统含温度传感器,并配置自动温度调节仪,控温精度±1℃,装置运行时釜体内有氮气和水蒸汽介质。

具体地说,本实用新型所说的一种配位交联橡胶回收再生的装置,包括了剪切搅拌系统,加热系统和釜体系统三部分。剪切搅拌系统由搅拌动力装置、搅拌轴和搅拌叶构成,搅拌的电动装置为伺服电机,由联轴器驱动,通过控制伺服电机的转速,便可达到控制剪切搅拌器转速的目的,其最高转速达2500转/分钟;搅拌轴一端连接剪切搅拌动力装置,另一端贯穿釜盖伸入釜内;两个搅拌叶分别位于距釜底四分之一和二分之一位置,两个搅拌叶均由四片对称分布的弧形叶片构成,叶片材质为4Cr5MoSiV1钢,满足强剪切的要求,可实现橡胶颗粒的细化和分散。

釜体系统:釜体材质为0Cr18Ni9(304),釜体中间含有石棉为材质的保温夹层;釜内为聚四氟乙烯涂层,具有良好的防腐作用和耐温作用,釜内最高温度可达到220 ℃;釜体上方为釜盖,釜盖与釜体间为氟橡胶密封层,并采用磁力密封,以保证良好的密封性,釜盖上方有控制器、压力表、气液相阀及搅拌轴连接的搅拌动力装置,可查看和控制釜内温度、转速和压力,便于随时了解釜内情况调整工艺参数,同时釜盖上有爆破安全膜以保证装置的安全;釜体下方为釜体底座,可紧固地面,保证装置运行的平稳。

加热系统:加热方式为电加热,由八块加热板组成,均匀分布在釜体四个方位,其中四块均匀分布距釜底三分之一位置,另外四块均匀分布于剧釜低三分之二位置;釜内含温度传感器,并配置自动温度调节仪,控温精度±1℃;装置运行时,釜体内含氮气和水蒸汽介质,使釜内传热均匀,保温效率更高。

本实用新型的优点为:密封性良好,耐配位金属盐的化学腐蚀,安全性高,加热速度快,传热均匀,对橡胶的剪切细化效率高,在高速剪切、水蒸汽及高温高压的协同作用下,实现了配位交联橡胶的解交联,获得高品质的回收再生橡胶。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。图1中,1.控制器、2.密封螺栓、3.压力表、4. 气液相阀、5. 爆破安全膜、6.剪切搅拌动力装置、7.温度传感器、8.搅拌轴、9.搅拌叶、10.加热板、11.釜体、12. 保温夹层、13. 釜体底座。

具体实施方式

如图1所示,本实用新型所述的一种配位交联橡胶回收再生装置,该装置主要包括了剪切搅拌系统,加热系统和釜体系统三部分。剪切搅拌系统由剪切搅拌动力装置6、搅拌轴8和搅拌叶构成,剪切搅拌动力装置6为伺服电机,由联轴器驱动,通过控制伺服电机的转速,便可达到控制搅拌器转速的目的,其最高转速达2500转/分钟;搅拌轴8一端连接剪切搅拌动力装置,另一端贯穿釜盖伸入釜体内并设有两个搅拌叶9;两个搅拌叶9分别位于距釜底四分之一和二分之一位置,均由四片对称分布的弧形叶片构成,叶片材质为4Cr5MoSiV1钢,满足强剪切的要求,可实现橡胶颗粒的细化和分散。

釜体系统:包括釜体11,材质为0Cr18Ni9(304),釜体含有石棉为材质的保温夹层12;釜内为聚四氟乙烯涂层,具有良好的防腐作用和耐温的作用,釜内最高温度可达到220℃;釜体上方为釜盖,釜盖与釜体间为氟橡胶密封层,并采用磁力密封,以保证良好的密封性,釜盖上方有控制器1、压力表3、气液相阀4及与搅拌轴连接的剪切搅拌动力装置6,可查看和控制釜内温度、转速和压力,便于随时了解釜内情况调整工艺参数,同时釜盖上有爆破安全膜5以保证装置的安全;釜体下方为釜体底座13,能紧固地面,保证装置运行的平稳。

加热系统:加热方式为电加热,由八块加热板10组成,均匀分布在釜体四个方位,其中四块均匀分布距釜底三分之一位置,另外四块均匀分布距釜低三分之二位置;釜内有温度传感器7,并配置自动温度调节仪,控温精度±1℃;装置运行时,釜体内含氮气和水蒸汽介质,使釜内传热均匀,保温效率更高。

具体工作原理为:首先,开启装置釜盖,将直径约为1厘米的配位交联橡胶颗粒置于釜内,橡胶填充量从二分之一到五分之三不等,并加入一定量的水(占橡胶颗粒体积的十分之一),通氮气移除空气,以避免高温下橡胶的氧化降解,闭合釜盖,旋紧密封螺栓2,确保釜体密闭;然后,加热升温至120~220 ℃,压力控制在0.2 ~40 MPa范围;待温度及压力稳定后,开始启动搅拌器,逐步提高转速,转速控制在1000~2500 转/分钟;利用配位交联键在高温及水蒸汽中可逆的原理,在高速剪切作用下,配位交联橡胶不断细化,而不断细化的配位交联橡胶受高温高压水蒸气的双重作用下,加快了配位键断裂进程,解交联速率显著加快,最终获得高品质的再生橡胶。

上述的具体实施方式及附图是对本实用新型的进一步详细说明,但本实用新型要求保护的范围并不局限于实施方式中所描述的范围,凡采用等同替换或等效变形的技术方案,均落在本实用新型要求的保护范围。

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