于文濤，吳新祥

（新疆獨山子天利高新技術(shù)股份有限公司科技信息部，新疆 克拉瑪依 833699）

關(guān)于順丁橡膠凝聚節(jié)能與降耗技術(shù)分析

于文濤，吳新祥

（新疆獨山子天利高新技術(shù)股份有限公司科技信息部，新疆 克拉瑪依 833699）

順丁橡膠是順式-1,4-聚丁二烯橡膠的簡稱，主要由丁二烯聚合而成，是一種結(jié)構(gòu)較為規(guī)整的合成橡膠。在順丁橡膠的生產(chǎn)過程中，凝聚節(jié)能與降耗顯得尤為重要。本文將對順丁橡膠凝聚技能與降耗技術(shù)進(jìn)行分析，并提出相對應(yīng)的優(yōu)化措施。

順丁橡膠；凝聚節(jié)能；降耗技術(shù)

順丁橡膠是一種順式結(jié)構(gòu)含量在百分之九十五以上的合成橡膠，與天然的橡膠以及丁苯橡膠相比，順丁橡膠在得到硫化后能夠具備更高的耐寒性、耐磨性，能夠有著更為出色的彈性。因為順丁橡膠的這些特點，順丁橡膠能夠更好地適應(yīng)磨損較大、氣候較為寒冷的使用環(huán)境。順丁橡膠在汽車輪胎以及人體御寒制品等方面都有著較為廣泛的應(yīng)用，也被應(yīng)用于緩沖材料中，避免過度撞擊造成的不良后果。

1　凝聚節(jié)能與降耗技術(shù)分析

1.1凝聚過程的相平衡

在順丁橡膠的生產(chǎn)過程中，需要將聚合物與溶劑進(jìn)行分離，這是順丁橡膠生產(chǎn)中必需的一個工藝過程。在這個膠液凝聚的工藝過程中，蒸汽消耗以及溶劑消耗是衡量順丁橡膠凝聚技術(shù)水平的重要指標(biāo)。凝聚效果好時，不僅能夠節(jié)省溶劑的使用，還能夠保證產(chǎn)品的質(zhì)量，使順丁橡膠具備較高的質(zhì)量。在順丁橡膠的生產(chǎn)過程中，有效的控制能源消耗和溶劑消耗，使膠液能夠凝聚完全，這也是順丁橡膠凝聚技術(shù)發(fā)展的最終目標(biāo)。在順丁橡膠的凝聚釜內(nèi)，氣相物料是蒸汽和溶劑的均相混合產(chǎn)物，液相物料是蒸汽與溶劑產(chǎn)物的非均相混合物。在順丁橡膠的凝聚過程中，凝聚的相平衡主要是指氣、液兩者之間的平衡[1]。在順丁橡膠的凝聚過程中，聚丁二烯的分析質(zhì)量與溶劑分子質(zhì)量存在著較大的差距，在很大程度上來說，聚丁二烯對溶劑汽化產(chǎn)生的影響很小。另外因為蒸汽與溶劑存在較大的性質(zhì)差異，這導(dǎo)致順丁橡膠的凝聚釜內(nèi)是互溶性很差的非均相物質(zhì)。凝聚釜內(nèi)非均相物質(zhì)中，溶劑的蒸汽壓不與水存在關(guān)系，水分的含量也不受到影響。

1.2凝聚節(jié)能

順丁橡膠的凝聚節(jié)能，主要是指順丁橡膠在凝聚過程中對于蒸汽的消耗。在蒸汽的消耗方面，主要有著三方面的內(nèi)容：一是使膠液和循環(huán)熱水溫度升高至凝聚所需溫度所消耗的蒸汽量。二是膠液內(nèi)烴類氣化在凝聚中所需要的潛熱蒸汽量。三是將凝聚釜氣相烴所消耗的蒸汽量。在順丁橡膠的凝聚過程中，顯熱和潛熱所耗費的蒸汽量受到溫度和壓力的影響較小，一般視為定值進(jìn)行對待。因此，可以明確的是：順丁橡膠的凝聚節(jié)能最主要的是減少從凝聚釜內(nèi)帶出氣相溶劑的蒸汽量。當(dāng)能夠有效地控制氣相溶劑帶出凝聚釜所消耗的蒸汽量時，則能夠使順丁橡膠的凝聚更為節(jié)能。在圖1中可以看出，通過一定的措施，使凝聚操作向氣-液平衡態(tài)靠近，蒸汽的消耗量則能夠得到有效控制，降低蒸汽消耗。

圖1　蒸汽耗量和凝聚溫度、操作壓力的曲線關(guān)系

1.3溶劑汽化推動力與物耗

在順丁橡膠的凝聚過程中，當(dāng)溫度較為穩(wěn)定時，溶劑處于氣-液平衡狀態(tài)時的飽和蒸汽壓和實際的氣相壓力的差值，即為溶劑汽化的推動力。凝聚物耗是膠液凝聚過程中發(fā)生的溶劑的消耗。在順丁橡膠的凝聚過程中，溶劑的汽化推動力越低，溶劑則更不容易發(fā)生汽化，消耗量則會處于較高的水平[2]。在順丁橡膠的凝聚過程中，溶劑的汽化推動力是物耗的表征。

1.4預(yù)凝聚技術(shù)

順丁橡膠的預(yù)凝聚技術(shù)，首先需要將凝聚蒸汽與循環(huán)熱水通過汽水混合器，使之能夠進(jìn)行過熱水的產(chǎn)出，在過熱水混合器內(nèi)實現(xiàn)與膠液的充分混合，從而得到具備壓力的膠液-熱水非均相混合物，非均相混合物此時具備著足夠的溫度，應(yīng)使用噴嘴進(jìn)行噴入，使之能夠進(jìn)入到凝聚釜熱水中。順丁橡膠的預(yù)凝聚技術(shù)，主要由汽水混合器、膠液過熱水混合器以及噴嘴三部門共同構(gòu)成。預(yù)凝聚工藝的實現(xiàn)，需要汽水混合器、膠液過熱水混合器以及噴嘴三部分的共同作用，實現(xiàn)三者的配合和聯(lián)合工作，從而使與凝聚技術(shù)能夠具備有效的作用效果。

2　順丁橡膠凝聚節(jié)能與降耗的途徑以及優(yōu)化措施

2.1雙釜差壓式凝聚

雙釜差壓式凝聚的1#釜的操作溫度為98℃，操作壓力為0.186 MPa；2#釜操作溫度為102℃，操作壓力為0.135 MPa。一般而言設(shè)計的壓力指標(biāo)為0.2 MPa，1#釜操作壓力更為接近，如果還進(jìn)行操作壓力的提升，則會造成氣相烴類整齊的過度消耗，同時也會導(dǎo)致汽化推動力的降低，使順丁橡膠的凝聚溶劑消耗增加。為此，雙釜差壓凝聚應(yīng)從汽水混合器進(jìn)行入手，對汽水混合器進(jìn)行重新的設(shè)計加工，以此來使預(yù)凝聚閃蒸作用得到強化。在對噴嘴的溫度進(jìn)行提高時，使之能夠達(dá)到預(yù)凝聚工藝所允許的最低溫度，在凝聚釜適當(dāng)輔助商量蒸汽，則能夠在很大程度上降低溶劑油的小號，達(dá)到順丁橡膠凝聚節(jié)能與降耗的目的。

2.2雙釜與三釜差壓凝聚總汽化推動力對比

在順丁橡膠的凝聚過程中，溶劑的汽化推動力是凝聚過程物耗的表征。當(dāng)溶劑汽化推動力較大時，物耗則會處于較低的水平。當(dāng)溶劑汽化推動力較小時，物耗則會處于較高的水平。區(qū)別于雙釜，三釜差壓凝聚實現(xiàn)了節(jié)能與降耗的目的[3]。三釜差壓凝聚節(jié)能降耗目的的達(dá)成，主要依靠于預(yù)凝聚工藝的采用，從而改變了蒸汽的加入方式，使溶劑的推動力得到顯著的提升。因此，順丁橡膠凝聚節(jié)能與降耗的優(yōu)化措施，需要對雙釜凝聚中的汽水混合器進(jìn)行重新設(shè)計和加工，使之能夠在雙釜凝聚工作中更好地發(fā)揮作用。三釜凝聚則需要充分運用預(yù)凝聚技術(shù)將噴嘴熱水溫度進(jìn)行控制，使之能夠達(dá)到預(yù)凝聚的最低允許溫度[4]。對于三釜差壓凝聚，則需要適當(dāng)?shù)奶岣?#釜和2#釜的氣相溶劑號蒸汽量得到降低。

3　結(jié)語

在順丁橡膠的凝聚節(jié)能與降耗方面，三釜差壓凝聚能夠采用預(yù)凝聚技術(shù)與蒸汽噴射器的工藝，使溶劑的汽化推動力得到增強，從而實現(xiàn)降低能源的目的。對于雙釜差壓凝聚則應(yīng)該注重對汽水混合器的改進(jìn)與設(shè)計，使之能夠更好地發(fā)揮作用，促進(jìn)順丁橡膠凝聚的能源節(jié)約與消耗降低。

[1]張玉鴿,郭灝.順丁橡膠凝聚節(jié)能與降耗技術(shù)探討[J].石化技術(shù)，2015,02:94-96+133.

[2]陳力軍,羅軍,侯志強.三釜凝聚工藝在順丁橡膠生產(chǎn)中的應(yīng)用[J].合成橡膠工業(yè)，2013,01:7～11.

[3]趙彥強 ,王福民,劉姜,楊金勝,田曉軍,宋尚德,楊雨富.異戊橡膠凝聚生產(chǎn)工藝技術(shù)分析[J].彈性體，2013,05:53～56.

[4]丁長勝.順丁橡膠行業(yè)進(jìn)展和轉(zhuǎn)型升級[J].化學(xué)工業(yè)，2015,12:12～17.

Analysis on energy saving and consumption reducing technology of butadiene rubber condensation

TQ333.2

1009-797X(2016)14-0073-02

A

10.13520/j.cnki.rpte.2016.14.024

于文濤（1982-），男，本科學(xué)歷，畢業(yè)于山東理工大學(xué)，研究方向為高分子化學(xué)。

2016-06-03