【導(dǎo)讀】廢舊橡膠低溫高值化再生資源綜合利用項目

　　

【正文】 建設(shè)，達到節(jié)約能源提高企業(yè) 效益和社會效益的目的。 貫徹科學(xué)發(fā)展觀，有機結(jié)合當(dāng)前利益與長遠利益、經(jīng)濟效益與社會效益、企業(yè)效益與環(huán)境效益，特別注重資源的合理利用 和節(jié)能效果。 根據(jù)建設(shè)場地地形的特點，合理布置建筑單體，使之既美觀又便于交通運輸。 注意與周圍環(huán)境的協(xié)調(diào)性。要特別注意保持與周的自然景觀和區(qū)域功能布局的一致性。 充分利用地形、地貌等自然環(huán)境資源，精心組織，統(tǒng)一考慮環(huán)境及道路、綠化等。 二、建設(shè)原則 綜合考慮本項目所在地理位置的性質(zhì)，并結(jié)合周圍環(huán)境合理布局，建設(shè)安全、優(yōu)美、工藝合理的丁基再生膠新裝置，使其與廠區(qū) 原車間布局和諧、配套。 依據(jù)建設(shè)的經(jīng)濟技術(shù)條件，綜合確定各項合理的設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)，使之既能滿足當(dāng)前的實際需要，又具有一定的前瞻性和科學(xué)合理性。 體現(xiàn)科技進步的原則，積極采用新技術(shù)、新產(chǎn)品、新工藝、新材料，依靠科技進步推進規(guī)劃、設(shè)計施工水平的提高。 第 三 節(jié) 工藝 技術(shù)方案 一、主要工藝技術(shù)及設(shè)備來源 本項目廢舊丁基膠囊低溫丁基再生膠技術(shù)及生產(chǎn)線是 ******有限公司與青島科技大學(xué)共同研制的成套技術(shù)與裝備，是我國橡膠行業(yè)科技領(lǐng)先者，占我國橡膠市場份額的約 20%。其它成套設(shè)備達到國內(nèi)先進水平。 二、本項目的理論 依據(jù) 橡膠硫化反應(yīng)機理 橡膠硫化反應(yīng)是美國人 Charles178。 Goodyear于 1839年發(fā)現(xiàn)的。他將硫黃與橡膠加熱制得性能良好的材料。這一發(fā)現(xiàn)是橡膠工業(yè)發(fā)展史上最重要的里程碑。英國人 Hancock 最早把這一方法用于工業(yè)生產(chǎn)，他的朋友 Brockeden 把這一生產(chǎn)過程稱作硫化。硫化是指橡膠的線型大分子鏈通過化學(xué)交聯(lián)而構(gòu)成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的化學(xué)變化過程。隨之，膠料的物理性能及其它性能都發(fā)生根本變化。圖 431 為硫化中橡膠分子硫化示意圖。 圖 431 硫化中橡膠分子硫化示意圖 廢舊橡膠新法再生膠解交聯(lián)反 應(yīng)機理 廢舊橡膠再生機理的實質(zhì)是：廢舊硫化橡膠即共混高聚物的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)彈性體經(jīng)過機械剪切，在熱、氧和化學(xué)再生劑的綜合作用下，發(fā)生降解反應(yīng)，破壞硫化膠的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，能成為具有可塑性并可進行再生交聯(lián)的再生橡膠，達到廢舊橡膠的再生的目的。廢舊橡膠的新法再生的過程擬分為以下兩個階段： ○ 1 廢舊橡膠混煉過程中動態(tài)解聯(lián)機理 利用新型解聯(lián)密煉機對廢舊橡膠進行機械剪切，通過對剪切過程的計算機模擬分析，選擇最佳轉(zhuǎn)子構(gòu)型，從而獲得最佳的對廢舊橡膠的剪切效果。只切斷廢舊橡膠分子的硫化交聯(lián)鍵，減少機械剪切作 用，減少對橡膠分子主鏈的破壞作用，生成多種聚合物游離基。 ○ 2 解聯(lián)劑對廢舊橡膠再生利的作用機理 所研發(fā)的解聯(lián)劑中含有活性成分，在密煉機動態(tài)解交聯(lián)過程中，分解生成高活性的離子基，在新型密煉機的高流動性密煉室環(huán)境中，能夠優(yōu)先與解交聯(lián)所生成的聚合物游離基結(jié)合，避免游離基之間相互結(jié)合再交聯(lián)，在不需要高溫、長時間剪切和氧化作用的條件下再生，同時在所研發(fā)的解聯(lián)劑中，今有誘導(dǎo)橡膠分子易極化的化學(xué)成分，在密煉機動態(tài)解交聯(lián)過程中，生成誘導(dǎo)橡膠分子易極化的離子，使橡膠中的不飽和雙鍵移位，交聯(lián)位置發(fā)生置換或重排，促使多硫鍵斷裂，并在斷裂處與高活性的離子基結(jié)合，實現(xiàn)廢舊橡膠的解聯(lián)再生。 三、丁基膠囊再生膠生產(chǎn)工藝概述 機械作用 用開煉機或破膠機直接破壞膠囊的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。開煉機將破碎或割碎的膠囊進行壓片，然后進行薄通，形成薄片厚度為。 熱氧化 活化 溶脹 將破碎后的原料投入捏煉機進行捏煉。硫化膠的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)受 熱就能產(chǎn)生解聚反應(yīng)，加入再生劑使硫化膠產(chǎn)生溶脹，網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)松弛，增加了氧的滲透，其結(jié)果加快了脫硫過程。再生活化劑的作用是再生過程中能分解出自由基，它一方面加快熱氧化速度；另一方面能穩(wěn)定已 斷裂的大分子自由基，從而加快了硫化結(jié)構(gòu)的裂解速度。 熱煉、精煉 將脫硫后的丁基膠進行充分熱煉，然后進入最后一道工序 精煉。此道工序?qū)υ偕z的質(zhì)量至關(guān)重要。其目的在于使未再生好的顆粒受輥筒的剪切，使大分子進一步斷裂。不使網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)復(fù)原，使再生膠的外觀亮麗，質(zhì)地均勻。 停放 生產(chǎn)下線的丁基再生膠最好停放一周后再投入使用。因為此階段為再生膠的溶脹和強度恢復(fù)階段。 丁基再生膠囊再生膠的優(yōu)點 用丁基再生膠囊生產(chǎn)的丁基再生膠具有很好的伸長率，比丁基內(nèi)胎再生膠高出 100 以上，所以在實際使用中，工藝性能良好。 四、生產(chǎn)工藝流程圖 圖 432 工藝流程圖 五、產(chǎn)品質(zhì)量保證體系 分類 → 破膠 、薄通 → 捏煉 → 加入 軟 化 劑 → 加入 再生 劑 ↓ 切塊 ← 停放 ← 下片 ← 精煉 ← 熱煉 ↓ 包裝 配合技術(shù) —— 具有優(yōu)異性能 ○ 1 使用新材料 —— 有優(yōu)異性能 a、廢丁基膠 b、解聯(lián)劑 c、軟化劑 d、均勻劑 e、粘合劑 ○ 2 使用新配合技術(shù) —— 實現(xiàn)優(yōu)異性能 制造技術(shù) —— 保證優(yōu)異性能 ○ 1 自動混煉（計算機控制） ○ 2 自動稱量 ○ 3 先進制作設(shè)備 過程控制 —— 保證 ○ 1 原材料入廠控制 ○ 2 制作工藝控制 ○ 3 半成品及成品檢驗、檢查 ○ 4 出廠檢查、檢驗 六、公司試驗室試驗、樣件試驗生產(chǎn)情況 為對以上理論的正確、可信性進行驗證，同時對批量生產(chǎn)進行工藝路線的摸索、確定，公司內(nèi)部組織技術(shù)人員及工人，對此產(chǎn)品進行了試 驗室試驗及樣件生產(chǎn)的試驗。 在試驗室內(nèi)先后進行了數(shù)十次的試驗、摸索，在青島科技大家專家與 該 公司技術(shù)人員的共同參與下，在試驗室小配合試驗中 試驗成功了此種新丁基再生膠的產(chǎn)品，性能指標(biāo)經(jīng)試驗中心檢測，達到預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)，試驗獲得了成功。 車間生產(chǎn)工藝路線探索 利用公司現(xiàn)有的設(shè)備，根據(jù)前面設(shè)計、提供的生產(chǎn)工藝流程圖，對車間生產(chǎn)的實際工藝路線進行了探索、改進。最終確定了實際生產(chǎn)時的工藝路線。 ○ 1 破膠工藝。使用 XKYΦ 660 開煉機，將破碎好的廢舊丁基膠囊薄通、下片，作為捏煉機進行捏煉時的原料 。 ○ 2 捏煉機捏煉。這是整個生產(chǎn)制造工藝過程中最核心與關(guān)鍵的步驟。在這一步序中，體現(xiàn)出了目前這種新型再生膠制造加工方法與傳統(tǒng)再生膠再生方法的本質(zhì)上的區(qū)別。 將薄通、下片好的廢舊丁基膠囊，按比例稱重后，投入捏煉機進行捏煉，膠料在捏煉機中形成粘流態(tài)橡膠物質(zhì)時，將稱量、配好的 軟化劑、 新型研發(fā)解聯(lián)劑投入捏煉機中，共同與膠料進行捏煉，在這個過程中，在熱、氧、化學(xué)解聯(lián)劑的共同作用下，橡膠內(nèi)部的化學(xué)結(jié)構(gòu)發(fā)生了本質(zhì)的變化，原有的橡膠與硫磺的交聯(lián)鍵被打破，分解生成游離基，而化學(xué)活性很強的解聯(lián)劑與這些 游離基優(yōu)先結(jié)合，構(gòu)成了新鍵。使廢舊膠料因此又有了寶貴的可加工性能。 加工好的膠料，被放置在預(yù)先準(zhǔn)備好的膠料桌上，等待下道工序的使用。 ○ 3 熱煉。使用 XKYΦ 660 開煉機， 將在捏煉機中混合好的膠料進行補充加工。將開煉機輥距調(diào)至 2mm，將膠料加入到開煉機上，包輥、 割刀、再次包輥，至表面看不到明顯的橡膠顆粒為止。 ○ 4 精煉。使用 XKYΦ 660 開煉機，將熱煉好的膠料下片，加入到精煉用的開煉機上，此開煉機輥距預(yù)調(diào)至 ～ 1mm，使未再生好的顆粒受輥筒的剪切，使 大分子進一步斷裂。不使網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)復(fù)原，使再生膠的外觀亮麗、質(zhì)地均勻。 ○ 5 將精煉好的再生膠使用切膠機，切割成大不相同的再生膠塊，包裝好。經(jīng)過批次檢驗，合格后就可以使用或出售了。 在上述車間工藝生產(chǎn)過程中，技術(shù)人員進行了全程的跟蹤和觀察，對整個生產(chǎn)制造過程進行了詳細地了解，事實證明，整個生產(chǎn)過程沒有克服不了的技術(shù)問題，是切實可行的。因此，此項目的工業(yè)化生產(chǎn)是有保證的。 七 、主要技術(shù)指標(biāo) 廢舊丁基膠囊生產(chǎn)后的丁基再生膠除滿足國家標(biāo)準(zhǔn)外，還可達到以下物理性能： 表 431 物理性 能表 序號 測試項目 指標(biāo) 1 硬度（邵爾 A型） 55 2 扯斷伸長率 533% 3 拉伸強度 4 300%定伸應(yīng)力 5 門尼粘度（ 1+4） 100℃ 65 八、每噸再生膠成本構(gòu)成表 表 432 產(chǎn)品噸耗表 名稱 份數(shù) 重量 / 度數(shù) 單價 合計 備注 廢舊丁基膠囊 100 926kg 8300 元 /噸 7685 元 主要來源于本公司內(nèi)的廢舊膠囊，部分來源于 **周邊企業(yè) 再生活化 3 50000 元 /噸 1390 元 青島科技大學(xué) 劑 軟化劑 5 6000 元 /噸 276 元 各石油化工企業(yè) 耗電量 500 度 元 /度 500 元 合計 9851 元 九 、 產(chǎn)品優(yōu)勢小結(jié) 新工藝方法生產(chǎn)的丁基再生膠在國內(nèi)乃至國際上均屬領(lǐng)先技術(shù) ,因其簡潔的工藝制造方法、優(yōu)良的產(chǎn)品性能以及生產(chǎn)過程中對環(huán)境的無污染損害等方面的領(lǐng)先性，使其在廢舊橡膠的回收利用領(lǐng)域獨樹一幟。其最為引人注目的還是它產(chǎn)品的性能方面，因其生產(chǎn)使用了一種新型開發(fā)的解聯(lián)劑，大大提高了此再生產(chǎn)品的使用性能， 傳統(tǒng)的再生膠生產(chǎn)方法生產(chǎn)的再生膠，只能恢復(fù)到原膠性能的 50～ 60%，而采用此新法生產(chǎn)的再生橡膠能恢復(fù)到原膠性能的 70～ 80%，達到強力再生膠的要求，附加值大大提高。 第 四 節(jié) 設(shè)備方案 一、主要設(shè)備方案選擇的基本要求 主要設(shè)備方案應(yīng)與選定的建設(shè)規(guī)模、產(chǎn)品方案和技術(shù)方案相適應(yīng)，滿足項目投產(chǎn)后生產(chǎn)或者使用的要求。 主要設(shè)備之間、主要設(shè)備與輔助設(shè)備之間的能力相互配套。 設(shè)備質(zhì)量可靠、性能成熟，保證生產(chǎn)和產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。 在保證設(shè)備性能的前提下，力求經(jīng)濟合理。 擬選的設(shè)備，應(yīng)符合政府部門或者專門機構(gòu)發(fā)布的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求。 二、設(shè)備選型 本項目主要設(shè)備投 資見下表： 表 441 設(shè)備表 序號 設(shè)備名稱 規(guī)格型號 單價（萬元） 數(shù)量 總價（萬元） 1 破膠機 φ 650 10 2 開煉機 φ 650 10 3 精煉機 φ 650 9 4 熱煉機 φ 650 9 5 專用密煉機 55～ 75L 8 6 拉力機 臺灣高鐵 4 7 硫變儀 臺灣高鐵 5 8 門尼粘度儀 臺灣高鐵 5 9 發(fā)熱及疲勞實驗機 臺灣曄中公司 5 10 切塊機 10 11 包裝機 8 合計 83 3300 第 五 節(jié) 工程方案 一、設(shè)計依據(jù) 《民用建筑設(shè)計通則》 GB5035220xx 《工業(yè)企業(yè)總平面設(shè)計規(guī)范》 GB5018793 《工業(yè)建筑防腐設(shè)計規(guī)范》 GB5004695 《工 業(yè)企業(yè)噪聲控制設(shè)計規(guī)范》 GB/J8785 《工業(yè)企業(yè)照明設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》 GB5003420xx 《建筑設(shè)計防火規(guī)范》 GB5001620xx 建 設(shè) 單位提供的其它相關(guān)資料及設(shè)計要求 二、設(shè)計原則 項目方案設(shè)計按照 **經(jīng)濟開發(fā)區(qū)規(guī)劃和廠區(qū)規(guī)劃要求布置，滿足項目生產(chǎn)工藝、運輸條件、防火安全等規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，建筑設(shè)計符合有關(guān)設(shè)計規(guī)范，平面布置緊湊合理，各種管線路徑短捷平順， 便于生產(chǎn)和管理，設(shè)計力求經(jīng)濟、適用、美觀。 三、建筑方案及功能分區(qū) 擬在廠區(qū)南側(cè)預(yù)留發(fā)展用地上建設(shè) 該 項目。項目規(guī)劃占地