關于順丁橡膠凝聚節能與降耗技術分析

于文濤，吳新祥

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

關于順丁橡膠凝聚節能與降耗技術分析

于文濤，吳新祥

（新疆獨山子天利高新技術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，是一種結構較為規整的合成橡膠。在順丁橡膠的生產過程中，凝聚節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進行分析，并提出相對應的優化措施。

順丁橡膠；凝聚節能；降耗技術

順丁橡膠是一種順式結構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磨損較大、氣候較為寒冷的使用環境。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用，也被應用于緩沖材料中，避免過度撞擊造成的不良后果。

1　凝聚節能與降耗技術分析

1.1凝聚過程的相平衡

在順丁橡膠的生產過程中，需要將聚合物與溶劑進行分離，這是順丁橡膠生產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水平的重要指標。凝聚效果好時，不僅能夠節省溶劑的使用，還能夠保證產品的質量，使順丁橡膠具備較高的質量。在順丁橡膠的生產過程中，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發展的最終目標。在順丁橡膠的凝聚釜內，氣相物料是蒸汽和溶劑的均相混合產物，液相物料是蒸汽與溶劑產物的非均相混合物。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，聚丁二烯的分析質量與溶劑分子質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生的影響很小。另外因為蒸汽與溶劑存在較大的性質差異，這導致順丁橡膠的凝聚釜內是互溶性很差的非均相物質。凝聚釜內非均相物質中，溶劑的蒸汽壓不與水存在關系，水分的含量也不受到影響。

1.2凝聚節能

順丁橡膠的凝聚節能，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容：一是使膠液和循環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，一般視為定值進行對待。因此，可以明確的是：順丁橡膠的凝聚節能最主要的是減少從凝聚釜內帶出氣相溶劑的蒸汽量。當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，當溫度較為穩定時，溶劑處于氣-液平衡狀態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預凝聚技術

順丁橡膠的預凝聚技術，首先需要將凝聚蒸汽與循環熱水通過汽水混合器，使之能夠進行過熱水的產出，在過熱水混合器內實現與膠液的充分混合，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，應使用噴嘴進行噴入，使之能夠進入到凝聚釜熱水中。順丁橡膠的預凝聚技術，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成。預凝聚工藝的實現，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，實現三者的配合和聯合工作，從而使與凝聚技術能夠具備有效的作用效果。

2　順丁橡膠凝聚節能與降耗的途徑以及優化措施

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。一般而言設計的壓力指標為0.2 MPa，1#釜操作壓力更為接近，如果還進行操作壓力的提升，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，雙釜差壓凝聚應從汽水混合器進行入手，對汽水混合器進行重新的設計加工，以此來使預凝聚閃蒸作用得到強化。在對噴嘴的溫度進行提高時，使之能夠達到預凝聚工藝所允許的最低溫度，在凝聚釜適當輔助商量蒸汽，則能夠在很大程度上降低溶劑油的小號，達到順丁橡膠凝聚節能與降耗的目的。

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。當溶劑汽化推動力較大時，物耗則會處于較低的水平。當溶劑汽化推動力較小時，物耗則會處于較高的水平。區別于雙釜，三釜差壓凝聚實現了節能與降耗的目的[3]。三釜差壓凝聚節能降耗目的的達成，主要依靠于預凝聚工藝的采用，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，順丁橡膠凝聚節能與降耗的優化措施，需要對雙釜凝聚中的汽水混合器進行重新設計和加工，使之能夠在雙釜凝聚工作中更好地發揮作用。三釜凝聚則需要充分運用預凝聚技術將噴嘴熱水溫度進行控制，使之能夠達到預凝聚的最低允許溫度[4]。對于三釜差壓凝聚，則需要適當的提高1#釜和2#釜的氣相溶劑號蒸汽量得到降低。

3　結語

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

[1]張玉鴿,郭灝.順丁橡膠凝聚節能與降耗技術探討[J].石化技術，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中的應用[J].合成橡膠工業，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.異戊橡膠凝聚生產工藝技術分析[J].彈性體，2013,05:53～56.

[4]丁長勝.順丁橡膠行業進展和轉型升級[J].化學工業，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，本科學歷，畢業于山東理工大學，研究方向為高分子化學。

2016-06-03