超臨界流體輔助廢舊膠粉預混裝置的製作方法
2023-05-29 11:04:16 1
專利名稱：超臨界流體輔助廢舊膠粉預混裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及高分子材料加工領域，一種超臨界流體輔助廢舊膠粉再生脫硫預混裝置，該裝置可用於不同種類的廢舊膠粉與脫硫劑、再生劑等助劑的預混，實現各種助劑向膠粉內部的快速滲透，提高後期廢舊膠粉再生脫硫的效率。
背景技術：
廢舊橡膠的再生是指利用物理或化學方法使橡膠交聯網狀結構還原為線型狀態，即硫ー硫(S-S)鍵被重新打開，而儘可能不破壞碳-碳(C-C)鍵，使橡膠具有可重新加工性，並保持或恢復橡膠的原始物性。經過多年的發展橡膠的再生方法主要有物理再生方法、化學再生方法、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；化學再生方法是利用化學助劑， 如有機ニ硫化物、硫純等的再生方法；利用噬硫細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；化學再生方法存在環境汙染嚴重、容易產生有毒氣體，操作危險。生物再生的方法也只是處於研究階段，並未實現エ業化的生產。超臨界流體是指溫度和壓カ均高於其臨界點的流體，超臨界流體具有類似氣體的擴散性和類似液體的溶解能力，同時兼具低黏度，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特的作用。在廢舊膠粉的再生脫硫中也得到了ー些應用。JP2000095895公開了ー種利用親核試劑對硫化膠進行再生的方法，該發明將硫化橡膠在超臨界CO2中與親核試劑混合後加熱，使其再生。CN101503525B公開了ー種通過向高壓釜中加入乾冰的方法來實現超臨界條件，在此條件下進行輔助滲透和脫硫，具有低能耗、低成本等優點。CAN142 :412727公開了ー種超臨界ニ氧化碳條件下，用去交聯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、滲透和擴散。這些方法表明超臨界流體以其超強的溶解和滲透能力，能夠協助脫硫劑等快速滲透擴散進膠粉內部，因此將超臨界流體用於廢舊膠粉再生脫硫的預混的可行性。但是目前還沒有專門的預混裝置來進行預混。本實用新型採用帶有轉動攪拌裝置的高壓腔室來進行超臨界流體輔助廢舊膠粉的預混。利用該裝置進行廢舊膠粉與脫硫劑和軟化劑等助劑的預混，能夠提高脫硫劑和軟化劑等助劑向膠粉內部的快速滲透擴散，提高後期脫硫的效率和效果。
實用新型內容超臨界流體輔助廢舊膠粉預混裝置，該裝置包括可承受壓カ的高壓釜、旋轉攪拌結構和超臨界流體輸送裝置，其特徵是超臨界流體輸送裝置與高壓釜相連，旋轉攪拌結構裝於高壓釜內，對物料進行攪拌混合。根據前述裝置，其特徵在於所述高壓釜的高壓腔室為上下兩瓣式結構，能夠打開，在上下兩瓣合攏後對上下兩瓣式結構的配合處進行密封，腔室上部帶有加料ロ，下部帶有排料ロ。根據前述裝置，其特徵在於高壓釜高壓腔室內的所述旋轉攪拌結構是帶有轉速可調的攪拌裝置，所述攪拌裝置為螺旋式或雙層葉片式結構。根據前述的裝置，該裝置外部帶有電加熱及溫度控制的裝置。根據前述的裝置，其特徵在於該裝置還包括壓カ顯示裝置。根據前述的裝置，其特徵在於高壓釜的高壓腔室帶有壓力釋放的裝置，用於釋放腔室內部壓力。 根據前述的裝置，其特徵在於該裝置採用的超臨界流體輸送裝置為隔膜式壓縮機,能夠壓縮多種氣體,且氣體利用效率高。根據前述的裝置，其特徵在於還包括密封結構。根據前述的裝置，其特徵在於還包括排料結構。根據前述的裝置，其特徵在於所述壓カ顯示裝置為壓カ顯示及控制裝置。根據前述的裝置，其特徵在於還包括加熱及溫度控制系統。根據前述的裝置，其特徵在於高壓釜的高壓腔室內的壓カ釋放的速率可調節。根據前述的裝置，其特徵在於該壓カ顯示及控制裝置為電接點壓カ表，用於顯示和控制高壓釜腔室內部的壓力，當腔室內部壓カ達到設定值時，超臨界流體輸送系統停止向腔室內部輸送超臨界CO2，保證裝置在設定的壓カ下工作，保證安全本實用新型的優點是(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膠粉內部。(2)該裝置具有結構緊湊、操作方便、腔室利用效率高等優點，腔室容積規格可變化。(3)利用該裝置可以通過調節腔室溫度、超臨界CO2壓力、輔助滲透時間等參數來適應不同種類廢舊膠粉再生脫硫預混。(4)該裝置除了可以採用超臨界CO2，還可以根據膠粉種類採用其他超臨界流體。(5)適用範圍廣，除了適用不同類型廢舊膠粉的預混外，還可以應用於粉狀樹脂的預混。
圖I為本實用新型超臨界CO2輔助廢舊膠粉再生脫硫預混裝置結構ー個實施例的結構示意圖。
具體實施方式
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進行加熱至設定溫度，預熱過程中旋轉攪拌裝置26開始旋轉，使膠粉受熱均勻。恆溫一定時間後，將釋壓閥13打開，由預混裝置的中部進氣ロ通入超臨界CO2，保證超臨界流體能夠充分進入膠粉間隙，排掉腔室內部的空氣，然後關閉釋壓閥13。使高壓腔室內的壓カ恆定在設定壓カ下，保持一段時間。脫硫劑、軟化劑等助劑在超臨界CO2作用下滲透進膠粉內部。滲透完畢，打開釋壓閥13，快速釋放腔室內部壓力，然後打開排料ロ端蓋23，排料。排料完畢，旋轉攪拌裝置26停止轉動。清理裝置，進行下ー批次生產。預混了各種助劑的廢舊膠粉進行高溫脫硫エ藝，製備再生橡膠。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、3為進氣閥、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為旋轉攪拌裝置、16為驅動裝置(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、攪拌裝置轉速顯示及控制裝置17(9) 27為該裝置底座
權利要求1.超臨界流體輔助廢舊膠粉預混裝置，該裝置包括可承受壓力的高壓釜、旋轉攪拌結構和超臨界流體輸送裝置，其特徵是超臨界流體輸送裝置與高壓釜相連，旋轉攪拌結構裝於高壓釜內，對物料進行攪拌混合。
2.根據權利要求I所述裝置，其特徵在於所述高壓釜的高壓腔室為上下兩瓣式結構，能夠打開，在上下兩瓣合攏後對上下兩瓣式結構的配合處進行密封，腔室上部帶有加料口，下部帶有排料口。
3.根據權利要求1-2任一項所述裝置，其特徵在於高壓釜高壓腔室內的所述旋轉攪拌結構是轉速可調的攪拌裝置，所述攪拌裝置為螺旋式或雙層葉片式結構。
4.根據權利要求I所述的裝置，其特徵在於高壓釜外部帶有電加熱及溫度控制的裝置。
5.根據權利要求I所述的裝置，其特徵在於該裝置還包括壓力顯示裝置。
6.根據權利要求I所述的裝置，其特徵在於高壓釜的高壓腔室帶有壓力釋放的裝置，用於釋放腔室內部壓力。
7.根據權利要求I所述的裝置，其特徵在於該裝置採用的超臨界流體輸送裝置為隔膜式壓縮機,能夠壓縮多種氣體。
8.根據權利要求1-2任一項所述的裝置，其特徵在於還包括密封結構。
9.根據權利要求1-2任一項所述的裝置，其特徵在於還包括排料結構。
10.根據權利要求5所述的裝置，其特徵在於所述壓力顯示裝置為壓力顯示及控制裝置。
11.根據權利要求I所述的裝置，其特徵在於還包括加熱及溫度控制系統。
12.根據權利要求I所述的裝置，其特徵在於高壓釜的高壓腔室內的壓力釋放的速率可調節。
13.根據權利要求10所述的裝置，其特徵在於該壓力顯示及控制裝置為電接點壓力表，用於顯示和控制高壓釜腔室內部的壓力，當腔室內部壓力達到設定值時，超臨界流體輸送系統停止向腔室內部輸送超臨界CO2，保證裝置在設定的壓力下工作，保證安全。
專利摘要本實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、釜內的旋轉攪拌裝置、超臨界流體輸送系統、加熱及溫度控制系統、壓力顯示及控制系統、壓力釋放裝置等。本實用新型利用超臨界流體超強的滲透和擴散能力，在一定的溫度和超臨界流體壓力作用下，利用機械攪拌裝置協助脫硫劑和軟化劑等助劑擴散進膠粉內部，實現廢舊膠粉與各種助劑的快速預混，從而提高後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 優先權日2012年2月28日
發明者高長雲, 辛振祥, 紀奎江, 趙冬梅, 譚欽豔 申請人:中膠橡膠資源再生有限公司