El equipo principal del proceso de producción continua de azufre insoluble es una máquina de lavado y secado de filtros completamente cerrada.

El azufre insoluble (Azufre Insoluble), cuyo nombre científico es el homopolímero de azufre, también conocido como azufre polimérico, o IS, con un peso atómico de 32,07. Es una variedad modificada por polímeros, insoluble en disulfuro de carbono y caucho. El azufre insoluble es un importante agente vulcanizante y acelerador de la vulcanización en la producción moderna de caucho, lo cual resulta crucial para mejorar el rendimiento y la calidad del caucho. Con el desarrollo de la industria automotriz, la demanda de caucho para neumáticos aumenta día a día, impulsando así el desarrollo del mercado del azufre insoluble.

Sin embargo, el precio de los productos industriales de azufre es bajo. Si se puede procesar para aumentar su valor añadido y desarrollar productos de azufre insoluble con amplias perspectivas en el mercado nacional, su precio de mercado es de 10 a 15 veces superior al del azufre común. Esto no solo permite ajustar la estructura de productos de la empresa, extender la cadena industrial y mejorar los beneficios económicos, sino que también resuelve el problema de la contaminación ambiental mediante el reciclaje y el procesamiento del azufre. Esto es fundamental para el desarrollo sostenible de las empresas y la construcción de empresas respetuosas con el medio ambiente y que ahorren recursos.

Espacio de desarrollo del azufre insoluble

El azufre insoluble es un aditivo común en la industria del caucho, utilizado principalmente como agente vulcanizante en la producción de caucho. Añadir azufre insoluble puede eliminar la eflorescencia superficial de productos de caucho o productos intermedios, a la vez que mejora la adhesión, lo cual resulta muy beneficioso para optimizar el entorno operativo. Además, la adición de azufre insoluble ayuda a aumentar la velocidad de vulcanización del caucho y a uniformizar la reacción.

Gracias a las características superiores del azufre insoluble en la producción de caucho, se ha convertido en un aditivo importante en la producción de caucho para carcasas de neumáticos, caucho amortiguador, caucho blanco para flancos y materiales de esqueleto, y se utiliza ampliamente en diversos campos. El caucho insoluble también ayuda a mejorar la adhesión del caucho al alambre de acero recubierto de cobre. Además, su aplicación es muy extensa e importante en la producción de materiales de caucho para productos como cables, rodillos de caucho, sellos de aceite y zapatas de caucho.

Puede retrasar eficazmente la velocidad de vulcanización del caucho, mantener su viscosidad y prolongar su vida útil. Gracias a sus excelentes características, el azufre insoluble, a pesar de su precio diez veces superior al del azufre ortorrómbico común, sigue siendo el agente vulcanizante de primera elección en la producción de neumáticos radiales de acero y otros productos compuestos de caucho. Datos relevantes muestran que la proporción de azufre insoluble en el consumo total de azufre de la industria internacional de neumáticos ha alcanzado el 40% y sigue creciendo a un ritmo muy elevado cada año.

Tecnología de procesamiento tradicional de azufre insoluble

Método de producción: En la actualidad, los métodos comunes de producción industrial de azufre insoluble incluyen el método de contacto, el método de gasificación y el método de fusión.

(1) Método de contacto

El método de contacto es el más antiguo en la producción industrial de azufre insoluble. Utiliza sulfuro de hidrógeno y dióxido de azufre como materias primas para producir azufre insoluble.

Las dos materias primas se introducen respectivamente en un reactor en un ambiente ácido para la reacción de contacto. Los productos de reacción incluyen azufre soluble e insoluble. El producto se lava, seca, pulveriza y extrae sucesivamente, y el azufre insoluble y el soluble se separan para obtener finalmente azufre insoluble. En ese momento, el sulfuro de hidrógeno y el dióxido de azufre utilizados en el método de contacto provenían principalmente de subproductos de la industria del petróleo y el gas.

El precio de las materias primas es bajo y la competitividad del mercado es sólida. Tanto el dióxido de azufre como el sulfuro de hidrógeno son tóxicos. Para garantizar la salud del personal, el proceso de producción debe llevarse a cabo en equipos estrictamente sellados.

Dadas las condiciones técnicas de aquel momento, para garantizar la competitividad económica, era inevitable que no se pudieran cumplir los requisitos de protección ambiental y personal. Con la creciente preocupación del público por la protección ambiental y la baja tasa de utilización de materias primas en el método de contacto, este fue reemplazado gradualmente por el método de gasificación y el método de fusión.

(2) Método de gasificación

El método de gasificación consiste en utilizar alta temperatura para fundir azufre sólido y gasificarlo para producir azufre insoluble, por eso también se denomina método de alta temperatura.

El azufre fundido se eleva a una temperatura de entre 500 °C y 700 °C mediante calentamiento intermitente para formar vapor sobrecalentado. Posteriormente, se aprovecha la enorme presión del propio gas a alta temperatura para inyectarlo en el refrigerante a baja temperatura y lograr un enfriamiento rápido. El producto enfriado es una mezcla de azufre insoluble y soluble, donde el primero representa más de la mitad del total.

Tras enfriar completamente la mezcla hasta solidificarse, se extrae con disulfuro de carbono y, posteriormente, se separa, se lava y se seca para obtener un producto de azufre insoluble con un alto contenido. A lo largo de su trayectoria, la empresa productora ha ajustado y optimizado el proceso en numerosas ocasiones. El punto más importante es la introducción de sulfuro de hidrógeno durante el proceso de producción, lo que reduce la viscosidad de los reactivos y mejora la estabilidad del azufre insoluble.

En segundo lugar, en el proceso original de gasificación, se eliminaron los procesos de enfriamiento rápido, desacidificación del mezclador de caucho para la producción de escamas de azufre, secado y trituración, y el número de etapas de producción se redujo gradualmente. Finalmente, el complejo proceso original se simplificó en un método de producción de un solo paso, lo que no solo simplificó la producción, sino que también redujo considerablemente el costo de producción y aumentó el contenido de azufre insoluble en el producto. Tras años de desarrollo, la tecnología de gasificación de azufre insoluble ha alcanzado una madurez considerable y el rendimiento del producto es relativamente alto.

Sus desventajas son el alto consumo energético de producción, la rápida corrosión de los equipos del sistema y los altos riesgos de seguridad en la producción. La gran escala de la inversión en proyectos también se ha convertido en un factor importante que limita la promoción de la gasificación.

(3) Método de fusión

En comparación con el método de gasificación, el método de fusión requiere condiciones de temperatura más bajas, por lo que también se denomina método de baja temperatura.

Primero, el azufre se funde a estado líquido a una temperatura de 130 °C a 150 °C. Posteriormente, se añade un estabilizador y se eleva la temperatura a 180 °C a 210 °C, con agitación constante, para aumentar la tasa de conversión del azufre insoluble. Posteriormente, se utiliza agua como refrigerante para un enfriamiento rápido. Tras extraer el agua, el producto se solidifica en un bloque al aire. Se tritura, se añaden disolventes y aditivos, se muele, se filtra y, finalmente, se obtiene el azufre insoluble en polvo.

En comparación con los métodos de contacto y de alta temperatura anteriores, el método de fusión a baja temperatura ofrece una temperatura de producción más baja, el sistema reacciona a presión normal, genera menos residuos industriales y ofrece un alto nivel de seguridad y ventajas económicas. Los aspectos técnicos de este método son la selección del estabilizador y cómo lograr el efecto de extinción del azufre líquido durante la polimerización a baja temperatura. Actualmente, el método nacional de baja temperatura para azufre insoluble se encuentra en fase de investigación, y aún queda un largo camino por recorrer antes de su producción industrial en masa.

El secador de vacío con filtro tres en uno completamente cerrado desarrollado y diseñado por Wuxi ZhangHua Machinery apunta a las ventajas y desventajas del proceso de producción de azufre insoluble existente, resuelve las deficiencias del método de gasificación tradicional y el método de fusión en la producción de azufre insoluble y concentra las operaciones de múltiples unidades de proceso en el Se completa automáticamente en un solo dispositivo para obtener una producción de azufre insoluble de alta calidad, alta estabilidad y a gran escala.

El equipo principal del proceso de producción continua de azufre insoluble es una máquina de lavado y secado de filtros completamente cerrada.

El proceso de operación de la lavadora y secadora de filtros completamente cerrada es simple, requiere menos transferencia en el interior del recinto hermético, facilita la sustitución del material, ofrece alta eficiencia de producción y una excelente calidad del producto. Todo el proceso, desde la alimentación del tanque de cristalización hasta la descarga automática de la materia prima desde el fondo del cono, se completa con un solo equipo, lo que reduce considerablemente el número total de equipos en el proceso de cristalización de materia prima, lo que no solo reduce el costo de inversión, sino que también reduce el área del taller limpio.

Además, la limpieza y el filtrado de los cristales pueden repetirse varias veces según el proceso de producción, y el secado puede llevarse a cabo una vez alcanzado el estándar. El nuevo proceso utiliza un dispositivo de filtrado multifuncional para reducir el tiempo de exposición del material, y los múltiples procedimientos operativos se realizan en un contenedor cerrado para prevenir eficazmente la contaminación, facilitando la limpieza y la esterilización in situ.

La tecnología de producción y la calidad del producto de azufre insoluble de mi país han alcanzado básicamente el nivel de calidad de productos similares de Crystex.

Al mismo tiempo, existen más de 30 institutos de investigación, universidades y plantas químicas en más de 20 provincias y ciudades de todo el país que desarrollan e investigan el azufre insoluble, y existen docenas de diferentes dispositivos de producción. Sin embargo, hasta ahora, siguen luchando de forma independiente y no han logrado economías de escala. La escala de producción también es relativamente pequeña, algunos equipos unitarios son relativamente antiguos, el costo es relativamente alto y aún no son competitivos en el mercado internacional.

Sin embargo, con la creciente prosperidad de la economía industrial de mi país, especialmente el rápido desarrollo de la industria automotriz, la demanda de caucho de alta calidad seguirá en aumento. Como agente vulcanizante y acelerador de vulcanización de alta calidad en la producción de caucho, el azufre insoluble tiene un amplio mercado. Desde esta nueva perspectiva, la gente de ZhangHua tendrá la valentía de asumir la responsabilidad y ayudar a los fabricantes a promover activamente la modernización y la transformación tecnológica mediante la investigación y el desarrollo, y la producción de equipos de mayor calidad, acelerar la investigación y el desarrollo de productos, mejorar la calidad de los mismos y fortalecer la competitividad corporativa en el mercado. Al tiempo que se materializan los beneficios económicos y sociales de la empresa, se promoverá el desarrollo próspero y rápido de la industria del caucho de mi país.