不溶性硫磺工艺

3 基本原理及工艺流程

3.1 基本原理

气化法制备不溶性硫磺是将原料硫磺加热到熔点以上，经气化室气化，形成过热蒸气．并将该蒸气迅速喷入含有稳定剂的冷却液中淬冷，即可制得可溶性和不可溶性硫的混合物。

4 工艺条件的选取

4．1 原料的干燥

在对原料预熔之前必须对其干燥．一般需将原料置于60℃下干燥10 h 左右，才可达到工艺要求。

4．2 预熔温度的选取

普通α型硫磺的熔点为112．8℃，当其在113～l59℃下时为流动态，其粘度随温度上升而降低，但到达139 C时其液体粘度将突增高100倍。假如此后仍继续加热，则变成极粘稠的黑色液体。为了方便输送，预熔温度最好控制在130～150℃之间．使其具有良好的流动状态。

4．3 硫的气化温度的选取

普通a型硫转化成μ型硫(不溶性硫)的转化率随温度的升高而有所提高。n 硫处于160℃时即熔融态时的转化率仅为7，而当其被加热气化时(700℃)其转化率达到了64％，可是继续加热其转化率仅仅在几个百分点内变化。考虑到节约能源和减少高温态硫对设备的腐蚀，其气化温度最好选在700℃左右。

4．4 淬冷液的选取

淬冷液主要由淬冷剂和稳定剂组成。

a．淬冷剂：主要有水、酸性水溶液、二硫化碳、四氯化碳、苯、甲苯、丁烷、氯化烃等。其中水最廉价，被广泛认为是最理想的淬冷介质。

b．稳定剂：稳定剂主要有卤素结予体、烯烃、氧化还原体三大系列。卤素结予体中普遍使用碘，虽然产品转化率高，但它价格贵，来源缺乏，而且产品必须进行后处理；烯烃中则多用苯乙烯，可是其致命缺点是280℃时，它会发生自聚，易堵塞喷嘴；而氧化还原淬火液中三氯化铁的硝酸溶液具有原料易得、价廉、有效、对设备腐蚀性小，产品含杂质量少，不需后处理等优点，被认为是最佳的稳定剂。

4．5 萃洗剂的选择

萃洗的目的是使不溶性硫与束转化的普通斑分离，而得到含不溶性硫高的产品。现已有的革洗剂有二硫化碳、二氯化烯、二氯甲烷、苯、甲苯、二甲苯等。而最理想、最高教的萃洗剂是二硫化碳，虽然它易燃、易爆对人体有毒，但是其对普通硫的溶解度大、效率高、易于回收再利用的优点是其它萃洗剂无法达到的。只要在萃洗阶段实行全封闭系统操作和配置必要的安全保护设施的情况下，采用二硫化碳作萃洗剂将会带来极大的经济效益。

4．6 硬化温度

高温硫经淬冷后首先形成弹性体状，在一定条件下保持一段时间后会逐渐硬化并转成脆性。这一硬化过程会最终改善产品的稳定性。若将弹性体产品置于自然空气中，硬化时间需16～48 h，但其在43～60℃环境下。只需3～6 h，所以硬化温度宜取60℃。

5 .结论

不溶性硫磺作为橡胶的硫化剂在子午线轮胎中得到广泛应用，因而极具开发前景。工业生产不溶性硫磺的最佳方法应是气化法，预熔温度最好控制在130～ 150℃，硫的气化温度选在700C左右，最佳的淬冷液是三氯化铁的硝酸溶液，萃洗剂则是二氧化硫。其中在萃洗阶段必须实行全封闭系统操作和配置安全保护设施。