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江苏中宏环保智能再生胶设备好在哪里?

发布时间:2017-05-12 来源:中国橡胶网 作者:曹庆鑫

中国橡胶网讯  近期,江苏中宏环保科技有限公司“环保型智能化废橡胶再生成套设备(ZHFYJ)”在行业里成了热门话题。该设备日前通过了江苏省经信委组织的专家鉴定,鉴定结论是国内首创、达到国际领先水平。那么这套环保智能再生胶成套设备到底好在哪里呢?

近日,笔者接受江苏中宏环保科技有限公司总经理张满刚的邀请,对该套设备进行了深入考察。

据介绍,该公司通过强强联合,成立了以总经理张满刚领衔,副总经理黄祥洪为技术负责人的技术创新研发团队,并与北京化工大学签订产学研合作协议,联合成立“新型橡塑成型加工技术与装备工程研究中心”,共同承担本项目的研发及产业化,借助科技资源优势,实现废橡胶循环利用产业的绿色转型。通过不断的技术合作与交流,他们已获得了核心知识产权14 件,其中授权发明专利1 件、实用新型专利9 件,软件著作权4 件,并通过了欧盟RoHS、CE 等环保和安全认证。

在现场考察交流中,中国橡胶工业协会专家组成员、公司副总经理黄祥洪无保留地介绍了该公司研发创新的“环保智能化设备制造万吨再生橡胶生产线”成果。

废旧橡胶基本都是通过粉碎、塑化、捏炼成型3 个单元集合。经过粉碎、加热、机械处理等物理化学过程,使其三维网状结构重组为具有塑性、能够再硫化的橡胶,该工艺过程称之为断硫。根据这个原理研发智能化控制系统,主要分单元采用模块式PLC 控制,最终使各单元无缝软连接并辅以远程控制方式,根据键能之间的差异,即C-C 键(键能370kJ/mol)、C-S 键(键能310kJ/mol)、S-S 键(键能270kJ/mol),利用环保的化学助剂及机械剪切力等作用,有选择性地将C-S、S-S的交联键切断,从而使橡胶恢复塑性,实现橡胶断硫再生。

基于以上机理,江苏中宏创新研发了单螺杆大长径比复合剪切挤压机构的废橡胶高效断硫再生装备—环保型智能化废橡胶再生成套装备,配合自主研制的Z/H系环保节能复合型再生活化剂和全自动控制与管理系统,实现了节能、高效、无污染的再生橡胶生产过程。

该装备主要由粉碎单元、断硫塑化单元、捏炼成型单元构成。生产线流程图如下所示:

环保智能,再生胶,江苏中宏

该成套装备的工艺特点:一是干态法硫键交联网点破坏再生技术:通过单螺杆大长径比复合剪切挤压结构的再生装备,将物料在无水状态下,利用热氧化、机械力和化学反应作用,有效切断C-S 键和S-S键的交联网点,不损害或少损害C-C 键,确保再生胶质量的稳定性。二是全封闭式高效断硫装备设计:采用一根螺杆,通过螺杆加料段压缩比、断硫段的槽深变化以及螺杆与管间隙大小的合理设计,结合多段电磁加热装置及密闭式双螺旋冷却装置,增加物料间的作用力,提高螺杆输送能力和机筒热量传递效率,确保产品长时间稳定运行。三是全自动控制与智能分析系统设计:结合末端压力可调系统、挤出装备加热系统温控技术,以脱硫设备出口压力为表征参数,通过自动调整喂料速率、螺杆转速以及机筒温度的方法来保证脱硫设备出口压力稳定在设定压力范围;采用数值仿真技术优化机筒冷却介质通道和温度采集点的位置,实现产品智能化管理。四是高效断硫生产配方研发:自主研制Z/H 系环保节能复合型再生活化剂,选用绿色植物油系膨润剂,有效减少断硫产品气味,降低VOCs 含量,达到安全环保的生产需求。

张满刚认为,目前我国废旧橡胶制品回收利用的方式主要以生产再生橡胶为主,但目前国内传统的“动态脱硫”生产再生橡胶方式依然占有85% 左右份额,其弊端是高能耗、高污染,先污染后治理,容易产生二次污染。为此,行业研发了“常压连续脱硫机”取代“动态脱硫罐”生产。

张满刚介绍,江苏中宏设备与传统装备相比,先进性体现在以下几方面:

一是节能环保。通过单螺杆大长径比复合剪切挤压结构的再生装备,采用干态法硫键交联网点破坏再生技术,使物料在无水状态下,利用热氧化、机械力和化学反应作用,有效切断C-S 键和S-S 键的交联网点,而不损害或少损害C-C 键,确保了装备生产再生胶的质量稳定性。每吨再生胶单位能耗≤ 160kWh,比传统工艺220 kWh 节能降耗30%,生产过程无任何废水产生,经环境监测部门检测,排放空气质量符合环保要求,避免二次污染。

二是产品优质。采用自主研制Z/H 系环保节能复合型再生活化剂、使用该设备生产的再生橡胶,具有转化率高、质量好、性能稳定、门尼反弹少等特点。以全胎粉不加煤焦油生产出来的再生橡胶,经天津橡胶工业研究所检测,在同材料、同配方的前提下,停放一个月门尼反弹在8 个点以内,其他各项性能指标均超越了目前最普遍使用的动态脱硫法。

三是稳定高效。采用一根螺杆,通过螺杆加料段压缩比、断硫段的槽深变化以及螺杆与管的间隙大小的合理设计,结合多段电磁加热装置及密闭式双螺旋冷却装置,增加物料间的剪切作用力,提高螺杆输送能力和机筒热量传递效率高,确保产品长时间稳定运行。

四是安全性高。传统技术装备断硫是在高温高压的脱硫罐内进行的,断硫时工作压力为2.0 MPa ~ 4.0MPa, 动态脱硫罐为Ⅱ类压力容器,长期使用或使用不当会引起罐壁变薄等安全隐患,甚至导致设备和人身事故。中宏设备采用单螺杆装置在密封输送状态下加热脱硫并与夹套螺旋冷却完成脱硫降温,实现常压脱硫,避免了高压断硫带来的危险,大幅降低了事故隐患。

五是智能化。结合末端压力可调系统、挤出装备加热系统温控技术,以复原机出口压力为表征参数,通过自动调整喂料速率、螺杆转速以及机筒温度等方法,保证设备出口压力稳定在设定范围;采用数值仿真技术优化机筒冷却介质通道和温度采集点的位置,实现了产品智能化管理。只要设定配方数据和运行参数,全部生产过程自动运行。只需一个按钮即可开始生产,减少2/3 用工成本。

六是维护管理方便。设备模块化组装占地面积少,建立“大数据管理”远程控制平台,能够对用户数据实施全过程跟踪及分析,确保产品品质稳定。免清理的设计解决了生产现场脏、乱、差的现象,使维护更简便、维修更省心。同时结合公司研发情况实时对系统进行升级,对用户设备实时全生命周期管理,为用户提供精准服务。

张满刚表示,目前该成套设备除已供玉环县永发橡胶厂和温州市华邦橡胶有限公司、湖南先一橡塑科技有限公司、贵州安泰再生资源科技有限公司等用户使用外,2016 年还出口到卡塔尔。

张满刚介绍,经玉环县永发橡胶厂2年实际使用后发现,该装备采用干态法生产再生胶,在生产过程中不产生废水,产品各项指标稳定,门尼反弹少。经温州市华邦橡胶有限公司2 年实际使用后发现,实际综合利用能力达2 万吨/ 年,达到了预期设计的综合利用能力;2016 年度综合利用量1.5 万吨,综合利用产值4500 万元;装备连续生产不黏胶,免清理。两家企业均实现了废橡胶断硫再生和塑化过程“环保、节能、稳定、高效、安全、省人”的生产方式。

据了解,江苏中宏环保型智能化废橡胶再生成套装备单条生产线规模,可年处理废轮胎1 万吨,其中25% 为钢丝、20%为40 ~ 60 目胶粉作为高值利用,55% 为再生胶原料胶粉);年生产6000 吨再生橡胶。节能方面,该设备生产再生胶新技术脱硫工艺吨能耗160kWh 左右,与传统脱硫工艺吨能耗高于220kWh 相比,仅脱硫环节节能达到60kWh。一期项目年产22 套设备达产后,可实现年处理废轮胎22 万吨,年生产再生橡胶13.2 万吨,节约能耗792 万kWh,折标煤量968.53tce(当量值);减少二氧化碳排放量为2537.548吨, 减少二氧化硫排放量为8.232 吨, 减少氮氧化物7.167 吨。到2020 年将实现年产120 台套,实现年处理废轮胎能力120 万吨,年产再生橡胶约72 万吨,节约能耗4320 万kWh,折标煤量5282.93t(当量值),减少二氧化碳排放量13841.276 吨, 减少二氧化硫排放量为44.905 吨, 减少氮氧化物39.093 吨。


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