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液氮冷冻粉碎法生产胶粉简介

2021-03-26

        根据低温制冷方式的不同,目前,低温粉碎系统主要有液氮制冷和涡轮制冷两种。


        液氮制冷低温粉碎系统按液氮加入的位置不同分为三类:一是液氮直接加入料仓,将原料冷却到低温,再送到处于常温的粉碎机中粉碎。「它适用于物料对发热影响不大,仅利用低温脆化来粉碎的场合,如废弃物料的粉碎。二是液氮直接加入粉碎机,物料未经冷却脆化即进入粉碎机,其目的在于控制物料在粉碎时发热,以免高温下变质。它适用于食品、贵重药材以及芳香性物料的粉碎。三是液氮同时加入料仓和粉碎机中,物料首先在料仓内冷却至脆化,并在保持低温的粉碎机内粉碎,这是典型的深冷粉碎加工,高分子材料通常采用这种方法进行粉碎。因此,橡胶的低温粉碎通常采用第三种方法。


        低温粉碎时,促使物料低温脆性破坏的力主要是冲击力,其他像剪切、压缩、磨削等力的作用效果并不明显。因此,低温粉碎机应采用高速冲击式粉碎机为好。常用的粉碎机类型包括:宽腔冲击磨、涡轮式粉碎机、振动球磨机等。


        冷冻粉碎一般的制冷剂采用有液氧、液氢 液氨划液体甲烷、液体二氧化碳、干冰等。考愿到各种使用的限制因素,一般常用液体二氧化碳、干冰和液氨。于冰的升华点为-75℃, 因此二氧化碳无论是液态还是干冰,制冷效果都不理想。而液氨的沸点为-196℃, 很容易获得理想的低温效果。同时液氨是制气工业的副产品,需要合理利用。再就是液氮无色、无味、无毒业不存在环境污染。因此液氨是橡胶及很多物料冷冻粉碎较理想的制冷剂。


        下面简要介绍青岛绿叶橡胶有限公司的液氯冷冻法制取胶粉生产线的主要特点。


        (1) 生产工艺流程 常温制得的20目胶粉→第一级预冷→筛分→第二级预深冷→一级细粉碎→筛选→二级细粉碎→筛选→称量→包装。


        (2)工艺过程说明


        ①预冷、深冷 将经过分选的 20~30目橡胶粉逐级进行预冷和深冷,使之逐渐达到玻璃化温度。其深冷是采用专利技术制造的通道式沸腾冷冻机,将20-30 目的橡胶粉通过冷风风送使之沸腾而冷冻,达到了冷冻均匀的目的。


        ②细粉碎 采用专利技术制造的立式平面深冷磨碎机,对经过充分冷冻且冷冻均匀的粗胶粉进行细磨,使之达到所要求的微细胶粉的粒度,产品的粒度可以任意调节。在细磨加工中磨盘所产生的热量用传热性能良好的酒精作为媒体而传递出去,以不影响对胶粉的冷冻效果。


        ③纤维分离、为确保产品中纤维的含量达到质量标准(99. 5%以上), 产品最终分选前再进行一次纤维分离。


        ④能源充分利用说明 液氮冷却法生产胶粉的关键技术是如何降低能耗即对能源的循环利用。该生产线的最大特点就是充分利用了液氮的冷冻能源,这也是该生产线的专利技术之一。整个生产过程也是热交换过程。生产流程的最后部分即经过预冷、深冷而达到玻璃化温度再经细粉碎得到产品,其温度最低(约-90℃)。这时,并不是像一般产品一样直接分选、称重、 包装,而是将这些尚具有大量能量的低温产品,通过送料器和管道逆向逐级送到专门设置的四级循环机中,与同时经过送料器和管道送到循环机中温度较高的粗粉进行热交换,使粗粉得到预冷。经过四个循环机的热交换过程,使温度约为-90℃的微细胶粉将冷冻温度逐级交换给粗粉,使常温的粗粉在输送到细粉碎加工以前已经得到四级预冷,使粗粉温度逐级下降到进入细粉碎所需求的原料进入温度。产品微细胶粉经四级循环机与温度较高的粗粉交换的热量使温度升高至约5℃.此时,微细胶粉经逆向已输送到生产线粗粉加料端的料仓位置。即当具有大量冷能量的产品——微细胶粉与原料、粗粉进行了充分的逆向能量交换后再对产品进行分选、称重、包装。


        该生产线的生产全过程均采用压缩空气为动力的送料器和封闭式管道输送,除废旧轮胎投人和产品包装时与空气接触外,全线均为封闭状态。另外,由于采用冷冻法生产,无高温气味,所以不产生二次污染。通过微细胶粉和粗粉的热交换过程,达到了充分利用能源,降低能耗即降低产品成本的目的。(文章转自废橡胶综合利用分会公众号)

        

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