單螺桿擠出脫硫與后處理系統技術方案

本實用新型專利技術涉及單螺桿擠出脫硫與后處理系統，包括單螺桿脫硫設備、單螺桿后處理設備以及連接單螺桿脫硫設備和單螺桿后處理設備的密閉式連接裝置，單螺桿后處理設備包括互相連接的后處理喂料裝置和后處理裝置，以及貫穿于后處理喂料裝置和后處理裝置內的后處理螺桿，后處理螺桿連接到第二減速箱主軸上。本實用新型專利技術實現了“綠色”的脫硫和后處理過程，結構與工藝簡單、產品質量和穩定性好、生產效率高、運行成本低、設備能耗低、占地面積小，可實現自動化連續化生產。（*該技術在2024年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】
單螺桿擠出脫硫與后處理系統
本技術涉及一種使用廢舊橡膠脫硫制備再生膠與后處理的設備；具體來說，本技術涉及一種單螺桿擠出脫硫與后處理系統。
技術介紹
廢舊橡膠脫硫過程是將廢舊橡膠經過粉碎、加熱、機械處理等物理化學過程，從彈性狀態變成有塑性和黏性的能夠再硫化的橡膠，該過程中，利用物理、化學或其他方式打開S-S鍵、S-C鍵而盡可能不破壞C-C鍵，有選擇的破壞三維交聯網狀結構，盡可能不使C-C主鏈斷裂，從硫化的橡膠還原為未硫化的狀態。目前國內外對廢舊橡膠脫硫主要采用2種方式:第一種方式是采用動態脫硫設備(一般為高壓脫硫罐)進行脫硫，然后采用三臺或四臺開煉機壓片設備進行后處理，即一機三線或一機四線的生產工藝方法；第二種方式是采用螺旋連續脫硫設備進行脫硫，然后采用三臺或四臺開煉機壓片設備進行后處理，亦即是新一機三線或新一機四線的生產工藝方法。第一種方式污染嚴重、能耗高、勞動強度大，質量不穩定，效率低，高壓脫硫罐存在安全隱患，動態脫硫設備和開煉機結構復雜、運行成本高，占地面積大；第二種方式實現了連續脫硫生產，污染程度也較低，但因脫硫過程是螺旋自由輸送過程，脫硫過程中螺旋結構只是將物料向前輸送，物理方面無法將S-S鍵、S-C鍵打斷，只有熱化學反應作用，沒有強力剪切作用，導致脫硫效率低；螺旋脫硫設備龐大，結構復雜，維護保養困難，工作可靠性欠缺，運行成本高，能耗也很高；物料在機筒中物料呈現層流狀態，物料加熱不均勻，物料容易黏在葉片上，導致質量不穩定，物料在葉片上積累多了以后還會容易產生燃爆問題，安全性能欠可靠。兩種方式中均采用采用了三臺開煉機或四臺開煉機對脫硫膠進行后處理，不但工藝方法繁瑣，勞動強度大，消耗功率高，同時在開煉機壓片過程中，釋放出大量帶PM2.5的尾氣，污染大氣。中國專利申請CN201210422570.0公開了一種采用雙階雙螺桿擠出機連續制備再生膠的設備，該設備包括用于脫硫的異向雙螺桿擠出機和用于后處理的同向雙螺桿擠出機，利用異向雙螺桿擠出機輸送能力強、剪切弱的優勢，代替動態脫硫與多螺旋脫硫，利用同向雙螺桿擠出機剪切力強的優勢，在低溫下施加高剪切的作用，取代精煉機，最后由機頭擠出即得再生膠。該技術中脫硫采用異向雙螺桿擠出裝置，廢舊橡膠在輸送過程中受到兩個螺桿的嚙合，不僅將S-S鍵、S-C鍵打斷，還易將主鏈的C-C鍵打斷，造成脫硫后的再生膠強度差，限制了后續再生膠的使用范圍和性能；后處理采用同向雙螺桿擠出裝置，結構復雜，制造困難，造價高，維護保養困難，同時物料不容易冷卻，為了使物料從脫硫的高溫降下來，需要另外增加冷卻裝置。中國專利申請CN201310005753.7公開了一種廢舊橡膠脫硫設備及其脫硫方法，該設備喂料段機筒和脫硫段機筒內安裝一帶有強力剪切作用的螺桿，采用二階或多階單螺桿脫硫裝置代替了動態脫硫與多螺旋脫硫，脫硫時，熱化學和剪切同時作用，并且克服了雙螺桿不易控制剪切作用、結構復雜的缺點，提高工作穩定性與可靠性、減少占地面積、降低能耗、降低運行成本，實現綠色脫硫過程。該技術中采用單螺桿擠出裝置實現了廢舊橡膠的脫硫，但沒有相配套的后處理設備，仍然需要采用一機三線或新一機四線的方式，采用傳統三臺開煉機或四臺開煉機對脫硫膠進行后處理，后處理的方式的缺點和問題仍然存在。
技術實現思路
為了解決現有技術中后處理設備采用同向雙螺桿擠出機時，結構復雜，制造困難，造價高，維護保養困難，同時物料不容易冷卻，需要另外增加冷卻裝置的問題，本技術提供了一種單螺桿擠出連續脫硫與后處理系統。本技術的技術方案為:單螺桿擠出脫硫與后處理系統，包括單螺桿脫硫設備，單螺桿脫硫設備包括互相連接的脫硫喂料裝置和脫硫裝置，以及貫穿于脫硫喂料裝置和脫硫裝置內的脫硫螺桿，脫硫螺桿連接到第一減速箱主軸上，脫硫喂料裝置、脫硫裝置和脫硫螺桿內均設置有加熱結構；與現有技術相比，單螺桿擠出脫硫與后處理系統還包括單螺桿后處理設備以及連接單螺桿脫硫設備和單螺桿后處理設備的密閉式連接裝置，單螺桿后處理設備包括互相連接的后處理喂料裝置和后處理裝置，以及貫穿于后處理喂料裝置和后處理裝置內的后處理螺桿，后處理螺桿連接到第二減速箱主軸上。本技術在脫硫方面，沿用中國專利申請CN201310005753.7的技術方案，采用單螺桿脫硫裝置進行脫硫處理，克服了動態脫硫和螺旋脫硫方式中以熱化學反應為主而脫硫效率低、影響脫硫效果的缺點，脫硫過程中熱化學反應和剪切力同時作用，提高了脫硫效果；單螺桿擠出脫硫設備相對于雙螺桿結構和多螺旋結構，體積顯著減小、結構簡單、制造容易、運行成本低以及節能降耗，而且更為關鍵的是，單螺桿脫硫時，物料均勻經過螺紋表面，且每個粒子都會與機筒進行熱傳遞，剪切強度適宜，可以保證將S-S鍵、S-C鍵打斷，而不會破壞C-C主鏈，保證了脫硫的有效進行，且減小了再生膠強度的下降。在后處理方面，本技術采用單螺桿擠出后處理設備，實現廢舊橡膠的低溫剪切后處理，可以與傳統的高溫脫硫設備、螺旋脫硫及雙螺桿脫硫設備連用，顛覆了傳統技術中三臺開煉機或四臺開煉機對脫硫膠進行后處理的方式，改變了傳統的間歇式后處理過程，實現了脫硫過程和后處理過程的連續進行；并且不同于現有技術中的雙螺桿擠出后處理裝置，物料在機筒中的流動方式不僅包括軸向的層流，還包括徑向的運動，物料充分與機筒接觸，接觸面積大，加快了物料的降溫過程，從而使得本技術中無需使用額外增加冷卻裝置，只需要將物料通過后處理裝置，即可實現降溫冷卻的過程。優選的是，脫硫裝置包括一脫硫喂料機筒、至少一階脫硫機筒，脫硫喂料機筒與第一階脫硫機筒連接，脫硫螺桿貫穿于脫硫喂料機筒和脫硫機筒內。脫硫螺桿為全銷釘螺桿、全主副螺紋螺桿、銷釘/主副螺紋螺桿和銷釘/主副螺紋相間螺桿的其中一種，每一根脫硫螺桿上的銷釘排數、主副螺紋段數以及銷釘/主副螺紋階數均可根據工藝要求進行變化，脫硫螺桿長徑比大于16。全銷釘螺桿中，脫硫機筒銷釘插入脫硫螺桿的螺桿切槽內。本技術采用了具有特殊結構的脫硫單螺桿，采用主副螺紋間隙和/或銷釘結構增大了物料在機筒內的剪切力，改善了單螺桿擠出裝置的混合剪切功能，提高了廢舊橡膠脫硫效率，由于不存在兩個螺桿的嚙合，因此自潔性提高，且強度不至于打斷C-C主鏈，可以保證脫硫后再生膠的強度。優選的是，脫硫喂料裝置包括設置在脫硫喂料機筒內的脫硫喂料螺旋輥，脫硫喂料螺旋輥可設計為圓柱型或錐型，脫硫螺桿相應與其進行配合，脫硫喂料螺旋輥與脫硫螺桿嚙合，脫硫喂料螺旋輥螺紋與脫硫螺桿螺紋導程或螺距相對應，脫硫喂料螺旋輥螺紋方向與脫硫螺桿螺紋方向相反。本技術采用螺旋嚙合喂料裝置，改變了傳統單螺桿擠出喂料效果差，生產效率低的問題，保證了喂料過程的順利，結合具有優良自潔性能的單螺桿結構，保證了脫硫過程強制輸送功能，不但提高了脫硫過程的生產效率，還實現了脫硫過程的自潔功能，避免具有高溫的物料停滯在螺旋葉片上或螺桿的螺棱上面，導致物料的焦燒和粘結而影響設備使用的可靠性以及帶來維護保養的困難。優選的是，后處理裝置包括后處理喂料機筒、后處理冷卻機筒，后處理螺桿貫穿于后處理喂料機筒和后處理冷卻機筒內。后處理螺桿為全銷釘螺桿、全主副螺紋螺桿、銷釘/主副螺紋螺桿和銷釘/主副螺紋相間螺桿的其中一種，每一根后處理螺桿上的銷本文檔來自技高網...

【技術保護點】
單螺桿擠出脫硫與后處理系統，包括單螺桿脫硫設備，單螺桿脫硫設備包括互相連接的脫硫喂料裝置和脫硫裝置，以及貫穿于脫硫喂料裝置和脫硫裝置內的脫硫螺桿，脫硫螺桿連接到第一減速箱主軸上，脫硫喂料裝置、脫硫裝置和脫硫螺桿內均設置有加熱結構；其特征在于：還包括單螺桿后處理設備以及連接單螺桿脫硫設備和單螺桿后處理設備的密閉式連接裝置，單螺桿后處理設備包括互相連接的后處理喂料裝置和后處理裝置，以及貫穿于后處理喂料裝置和后處理裝置內的后處理螺桿，后處理螺桿連接到第二減速箱主軸上。

【技術特征摘要】
1.單螺桿擠出脫硫與后處理系統，包括單螺桿脫硫設備，單螺桿脫硫設備包括互相連接的脫硫喂料裝置和脫硫裝置，以及貫穿于脫硫喂料裝置和脫硫裝置內的脫硫螺桿，脫硫螺桿連接到第一減速箱主軸上，脫硫喂料裝置、脫硫裝置和脫硫螺桿內均設置有加熱結構； 其特征在于:還包括單螺桿后處理設備以及連接單螺桿脫硫設備和單螺桿后處理設備的密閉式連接裝置，單螺桿后處理設備包括互相連接的后處理喂料裝置和后處理裝置，以及貫穿于后處理喂料裝置和后處理裝置內的后處理螺桿，后處理螺桿連接到第二減速箱主軸上。2.如權利要求1所述的單螺桿擠出脫硫與后處理系統，其特征在于:脫硫裝置包括一脫硫喂料機筒、至少一階脫硫機筒，脫硫喂料機筒與第一階脫硫機筒連接，脫硫螺桿貫穿于脫硫喂料機筒和脫硫機筒內。3.如權利要求1所述的單螺桿擠出脫硫與后處理系統，其特征在于:脫硫喂料裝置包括設置在脫硫喂料機筒內的脫硫喂料螺旋輥，脫硫喂料螺旋輥與脫硫螺桿嚙合，脫硫喂料螺旋輥螺紋與脫硫螺桿螺紋導程或螺距相對應，脫硫喂料螺旋輥螺紋方向與脫硫螺桿螺紋方向相反。4.如權利要求1所...

【專利技術屬性】
技術研發人員：呂柏源，呂曉龍，
申請(專利權)人：青島科技大學，
類型：新型
國別省市：山東;37