L'attrezzatura principale del processo di produzione continua di zolfo insolubile è una macchina completamente chiusa per il lavaggio e l'asciugatura dei filtri

Lo zolfo insolubile (zolfo insolubile), il cui nome scientifico è omopolimero di zolfo, noto anche come zolfo polimerico, indicato con la sigla IS, con un peso atomico di 32,07. È una varietà modificata con polimero, insolubile in disolfuro di carbonio e gomma. Lo zolfo insolubile è un importante agente vulcanizzante e acceleratore di vulcanizzazione nella moderna produzione di gomma, di grande importanza per il miglioramento delle prestazioni e della qualità della gomma. Con lo sviluppo dell'industria automobilistica, la domanda di gomma per pneumatici è in aumento continuo, favorendo così lo sviluppo del mercato dello zolfo insolubile.

Tuttavia, il prezzo dei prodotti industriali a base di zolfo è basso. Se può essere ulteriormente lavorato per aumentarne il valore aggiunto e sviluppare prodotti a base di zolfo insolubili con ampie prospettive sul mercato interno, il suo prezzo di mercato è da 10 a 15 volte superiore a quello dello zolfo ordinario. Ciò non solo consente di adattare la struttura produttiva dell'impresa, ma estende la catena industriale e migliora i benefici economici, risolvendo al contempo il problema dell'inquinamento ambientale attraverso il riciclaggio e la lavorazione dello zolfo. Questo è di grande importanza per lo sviluppo sostenibile delle imprese e la creazione di imprese ecocompatibili e a basso consumo di risorse.

Spazio di sviluppo dello zolfo insolubile

Lo zolfo insolubile è un additivo comune nell'industria della gomma, utilizzato principalmente come agente vulcanizzante nella produzione di gomma. L'aggiunta di zolfo insolubile può eliminare la formazione di aloni superficiali nei prodotti in gomma o nei prodotti intermedi e, allo stesso tempo, migliorarne l'adesione, il che è molto utile per ottimizzare l'ambiente operativo. Inoltre, l'aggiunta di zolfo insolubile contribuisce ad aumentare la velocità di vulcanizzazione della gomma e a rendere la reazione di vulcanizzazione più uniforme.

Grazie alle sue caratteristiche superiori, lo zolfo insolubile è diventato un importante additivo nella produzione di gomma per carcasse di pneumatici, gomma tampone, gomma bianca per fianchi e materiali per scheletri, ed è ampiamente utilizzato in vari settori. La gomma insolubile contribuisce anche a migliorare l'adesione della gomma al filo di acciaio rivestito di rame. Inoltre, l'applicazione della gomma insolubile è molto ampia e importante anche nella produzione di materiali in gomma per prodotti in gomma come cavi, rulli in gomma, paraoli e scarpe in gomma.

Può ritardare efficacemente la velocità di vulcanizzazione della gomma, mantenerne la viscosità e prolungarne la durata. Grazie alle eccellenti caratteristiche dello zolfo insolubile, sebbene il suo prezzo sia oltre dieci volte superiore a quello dello zolfo ortorombico ordinario, è ancora la prima scelta come agente vulcanizzante nella produzione di pneumatici radiali in acciaio e altri prodotti compositi in gomma. Dati rilevanti mostrano che la percentuale di consumo di zolfo insolubile sul consumo totale di zolfo dell'industria estera degli pneumatici ha raggiunto il 40% e continua a crescere a un ritmo molto elevato ogni anno.

Tecnologia di lavorazione tradizionale dello zolfo insolubile

Metodo di produzione: attualmente, i metodi di produzione industriale più comuni dello zolfo insolubile includono il metodo di contatto, il metodo di gassificazione e il metodo di fusione.

(1) Metodo di contatto

Il metodo di contatto è il metodo con la più lunga storia nella produzione industriale di zolfo insolubile. Utilizza acido solfidrico e anidride solforosa come materie prime per produrre zolfo insolubile.

Le due materie prime vengono rispettivamente immesse in un reattore in ambiente acido per la reazione di contatto, e i prodotti di reazione includono zolfo solubile e zolfo insolubile. Il prodotto viene successivamente lavato, essiccato, polverizzato, estratto, ecc. e lo zolfo insolubile e quello solubile vengono separati per ottenere infine zolfo insolubile. A quel tempo, l'acido solfidrico e l'anidride solforosa utilizzati nel metodo di contatto provenivano principalmente da sottoprodotti dell'industria petrolifera e del gas.

Il prezzo delle materie prime è basso e il prodotto presenta una forte competitività sul mercato in termini economici. Sia l'anidride solforosa che l'acido solfidrico sono tossici. Per garantire la salute del personale, il processo produttivo deve essere svolto in apparecchiature rigorosamente sigillate.

Per quanto riguarda le condizioni tecniche dell'epoca, al fine di garantire la competitività economica, era inevitabile che non fosse possibile soddisfare i requisiti di tutela ambientale e di protezione personale. Con la crescente attenzione dell'opinione pubblica alla tutela ambientale e il basso tasso di utilizzo delle materie prime nel metodo di contatto, quest'ultimo viene gradualmente sostituito dal metodo di gassificazione e dal metodo di fusione.

(2) Metodo di gassificazione

Il metodo di gassificazione consiste nell'utilizzare alte temperature per fondere lo zolfo solido e gassarlo per produrre zolfo insolubile, per questo è anche chiamato metodo ad alta temperatura.

Lo zolfo fuso viene portato a una temperatura compresa tra 500 °C e 700 °C mediante riscaldamento intermittente per formare vapore surriscaldato. Quindi, sfruttando l'elevata pressione del gas ad alta temperatura, viene iniettato nel refrigerante a bassa temperatura per un rapido raffreddamento. Il prodotto raffreddato è una miscela di zolfo insolubile e solubile, con il primo che rappresenta oltre la metà del totale.

Dopo che la miscela è completamente raffreddata fino a raggiungere un solido, viene estratta con solfuro di carbonio, quindi separata, lavata ed essiccata per ottenere un prodotto insolubile a base di zolfo ad alto contenuto. Nel corso del tempo, l'azienda produttrice ha modificato e ottimizzato il processo più volte. L'aspetto più importante è che durante il processo produttivo viene introdotto acido solfidrico, riducendo così la viscosità dei reagenti e migliorando la stabilità dello zolfo insolubile.

In secondo luogo, nel processo di gassificazione originale, i processi di tempra, deacidificazione del miscelatore di gomma per la produzione di scaglie di zolfo, essiccazione e frantumazione sono stati eliminati e il numero di passaggi produttivi è gradualmente diminuito. Alla fine, il complesso processo originale è stato semplificato in un metodo di produzione in un'unica fase, che non solo ha semplificato la produzione, ma ha anche ridotto notevolmente i costi di produzione e aumentato il contenuto di zolfo insolubile nel prodotto. Dopo anni di sviluppo, la tecnologia di gassificazione dello zolfo insolubile è diventata relativamente matura e la resa del prodotto è relativamente elevata.

Gli svantaggi sono l'elevato consumo energetico di produzione, la rapida corrosione delle apparecchiature del sistema e gli elevati rischi per la sicurezza della produzione. Anche l'elevato volume di investimenti nel progetto è diventato un fattore importante che limita la promozione della gassificazione.

(3) Metodo di fusione

Rispetto al metodo di gassificazione, il metodo di fusione richiede condizioni di temperatura più basse, per questo è anche chiamato metodo a bassa temperatura.

Innanzitutto, lo zolfo viene fuso fino a raggiungere lo stato liquido a una temperatura compresa tra 130 °C e 150 °C, quindi viene aggiunto uno stabilizzante e la temperatura viene aumentata a 180 °C-210 °C, mescolando costantemente per aumentare il tasso di conversione dello zolfo insolubile. Successivamente, l'acqua viene utilizzata come mezzo di raffreddamento per un raffreddamento rapido. Dopo aver rimosso l'acqua, il prodotto si solidifica in un blocco a contatto con l'aria. Dopo essere stato frantumato, aggiunto solventi e additivi, macinato, filtrato, si ottiene infine la polvere di zolfo insolubile.

Rispetto ai precedenti metodi di contatto e ad alta temperatura, il metodo di fusione a bassa temperatura presenta una temperatura di produzione inferiore, il sistema reagisce a pressione normale, produce meno rifiuti industriali e offre un elevato livello di sicurezza e vantaggi economici. Gli aspetti tecnici di questo metodo sono la selezione dello stabilizzante e le modalità di realizzazione dell'effetto di tempra dello zolfo liquido durante la polimerizzazione a bassa temperatura. Attualmente, il metodo domestico a bassa temperatura con zolfo insolubile è ancora in fase di ricerca e c'è ancora molta strada da fare prima di una produzione di massa su scala industriale.

L'essiccatore sottovuoto con filtro tre in uno completamente chiuso, sviluppato e progettato da Wuxi ZhangHua Machinery, punta sui vantaggi e sugli svantaggi dell'attuale processo di produzione di zolfo insolubile, risolve le carenze del tradizionale metodo di gassificazione e del metodo di fusione nella produzione di zolfo insolubile e concentra le operazioni di più unità di processo su un unico dispositivo per ottenere una produzione di zolfo insolubile di alta qualità, elevata stabilità e su larga scala.

L'attrezzatura principale del processo di produzione continua di zolfo insolubile è una macchina completamente chiusa per il lavaggio e l'asciugatura dei filtri

Il processo di funzionamento della macchina di lavaggio e asciugatura dei filtri completamente chiusa è semplice, richiede meno trasferimenti al centro della camera ermetica, è facile sostituire il materiale, ha un'elevata efficienza produttiva e offre una buona qualità del prodotto. L'intero processo, dall'alimentazione del serbatoio di cristallizzazione allo scarico automatico della materia prima dal fondo del cono, viene completato con un'unica attrezzatura, riducendo notevolmente il numero totale di apparecchiature impiegate nel processo di cristallizzazione della materia prima, il che non solo riduce i costi di investimento, ma riduce anche l'area dell'officina pulita.

Inoltre, la pulizia e la filtrazione dei cristalli possono essere ripetute più volte a seconda del processo di produzione, e il processo di essiccazione può essere eseguito una volta raggiunto lo standard. Il nuovo processo utilizza un dispositivo di filtraggio multifunzionale per ridurre il tempo di esposizione del materiale e diverse procedure operative vengono eseguite in un contenitore chiuso per prevenire efficacemente l'inquinamento, ed è facile eseguire la pulizia e la sterilizzazione in situ.

La tecnologia di produzione e la qualità del prodotto zolfo insolubile del mio Paese hanno praticamente raggiunto il livello qualitativo di prodotti simili di Crystex.

Allo stesso tempo, ci sono più di 30 istituti di ricerca, università e impianti chimici in più di 20 province e città in tutto il paese che sviluppano e studiano lo zolfo insolubile, e ci sono decine di diversi dispositivi di produzione. Ma finora stanno ancora combattendo da soli, in modo indipendente, e non hanno ancora raggiunto economie di scala. La scala di produzione è anche relativamente piccola, alcune attrezzature unitarie sono relativamente arretrate, il costo è relativamente elevato e non sono ancora competitivi sul mercato internazionale.

Tuttavia, con la crescente prosperità dell'economia industriale del mio Paese, in particolare con il rapido sviluppo dell'industria automobilistica, la domanda di gomma di alta qualità non potrà che aumentare. In quanto agente vulcanizzante di alta qualità e acceleratore di vulcanizzazione nella produzione di gomma, lo zolfo insolubile ha un ampio spazio di sviluppo sul mercato. Partendo da questo nuovo punto di partenza, il personale di ZhangHua avrà il coraggio di assumersi la responsabilità e aiutare i produttori a promuovere attivamente l'aggiornamento e la trasformazione tecnologica attraverso la ricerca e lo sviluppo e la produzione di attrezzature di qualità superiore, accelerando la ricerca e lo sviluppo dei prodotti, migliorando la qualità dei prodotti e rafforzando la competitività aziendale sul mercato. Pur realizzando i benefici economici e sociali dell'impresa, promuoverà il sano e rapido sviluppo dell'industria della gomma del mio Paese.