輪胎生產(chǎn)硫化氮?dú)庀到y(tǒng)

1、 輪胎生產(chǎn)硫化氮?dú)庀到y(tǒng) 一、氮?dú)饬蚧膬?yōu)點(diǎn) 1、節(jié)約能源，減少蒸汽消耗量 氮?dú)饬蚧軌蝻@著節(jié)約能源，降低蒸汽消耗量。在輪胎生產(chǎn)中80%90% 的蒸汽都消耗在硫化機(jī)硫化輪胎（內(nèi)部+ 外部），而其中被輪胎吸收的實(shí)際熱量?jī)H有4%，96%的熱量都以其他方式損失掉了。使用氮?dú)?蒸汽硫化，較大幅度降低蒸汽的消耗小胎平均節(jié)約8.8%，平均用量由30Kg下降到28Kg。 大胎平均節(jié)省約40%，平均用量由145Kg下降到85Kg。硫化蒸汽消耗量Kt/M單位輪胎的蒸汽消耗量 t/t比較成本1.以前的熱水硫化10.800 2.4 1002.改進(jìn)后的熱水硫化（熱水回收,保溫,縮短硫化時(shí)間等）8.550 1.9 793

2、.P/C輪胎氮?dú)饬蚧?.8501.354硫化蒸汽原單位的變化 原單位：蒸汽(噸)輪胎生產(chǎn)重量(噸) (T/T),使用T/B硫化機(jī)33臺(tái), P/C硫化機(jī)100臺(tái)生產(chǎn)輪胎4500T/M時(shí)的實(shí)際成績(jī)2、生產(chǎn)效率的改進(jìn)充氮硫化與熱水硫化相比，定型、硫化機(jī)和模后向膠囊內(nèi)充入高 溫蒸汽和高壓氣體，蒸汽的高溫?zé)崃亢透魺釅嚎s使得溫度上升，硫化速度變快，硫化時(shí)間被縮短。大胎每條平均可節(jié)省4min，小胎約2min。氮?dú)饬蚧芷诒冗^(guò)熱水硫化周期縮短了5-15%（以小胎計(jì)），生產(chǎn)效率提高了3.2%-10%。3、輪胎質(zhì)量提高明顯（與蒸汽硫化比較） 定型溫度，壓力是否正常是影響輪胎質(zhì)量的主要原因，定型是輪胎質(zhì)關(guān)鍵解決點(diǎn)。

3、 氮?dú)舛ㄐ蛪毫Ρ日羝麎毫Φ偷獨(dú)舛ㄐ蜕ヅ蛎洷扔谜羝ㄐ蜁r(shí)要穩(wěn)定 。輪胎平衡得到提高，輪胎均勻性RFV，LVF數(shù)值得以改善20-30 。注：由于氮?dú)馊菀仔孤?，這對(duì)硫化機(jī)的密封結(jié)構(gòu)和密封件材料有較高的要求，否則會(huì)增加溫壓波動(dòng)事故胎的比率。 曲線I： 氮?dú)饬蚧?，氮?dú)舛ㄐ?曲線II：熱水硫化 ，蒸汽定型 RFV：輪胎負(fù)重旋轉(zhuǎn)時(shí)，輪胎旋轉(zhuǎn)軸半徑方向力變化大小（kg） LFV：輪胎負(fù)重旋轉(zhuǎn)時(shí)，輪胎旋轉(zhuǎn)軸橫方向力變化大?。╧g） 輪胎規(guī)格：165/70 SR 13III4、設(shè)備投入少水管數(shù)量減少，水管尺寸變小 。熱水站需要保溫設(shè)備，氮?dú)鉄o(wú)需保溫措施。使用管路零件少，口徑小?？刂朴?jì)量少， 硫化管路簡(jiǎn)單。使用

4、管路零件少 5、氮?dú)饬蚧ｋU(xiǎn)小，蒸汽使用高壓熱水，危險(xiǎn)性較高。6、提高硫化機(jī)膠囊的壽命 氮?dú)饧兌葹?9.9%時(shí) ，膠囊 壽命僅為原來(lái)的80% 氮?dú)饧兌?9.99%，膠囊壽命是原來(lái)的120% 氮?dú)饧兌?9.999%時(shí)，膠囊壽命是原來(lái)的150%二、氮?dú)饬蚧娜毕蓿?氮?dú)夥肿虞^小，對(duì)機(jī)臺(tái)密封結(jié)構(gòu)和密封材料的性能啟，否則容 易造成泄漏。 較難確定泄漏點(diǎn), 而且排凝使上下胎側(cè)溫差大。二、充氮硫化工藝用1415kgf/cm2 蒸汽充入膠囊后，保持23分鐘，充入壓力為21kgf/cm2的常溫N2，并一直保持到硫化結(jié)束 。常溫氮?dú)鈮嚎s蒸汽過(guò)程中,產(chǎn)生大量的熱量,使能量得到有效的利用，從而加快硫化速度，硫化時(shí)間

5、被縮短。三、氮?dú)庋b置（制氮回收系統(tǒng)）本氮?dú)庵圃煜到y(tǒng)屬常溫空分領(lǐng)域，以空氣為原料，利用變壓吸附原理(PSA)，獲取符合技術(shù)指標(biāo)要求的產(chǎn)品氮?dú)?。氮?dú)饣厥障到y(tǒng)，將硫化排放的氮?dú)馀c蒸汽的混合氣體回收,經(jīng)系統(tǒng)回收處理后的氮?dú)?，一部分可用于輪胎定型，其余部分?jīng)氮?dú)鈮嚎s機(jī)增壓后進(jìn)入系統(tǒng)重新用于硫化。1、氮?dú)庵迫? PSA簡(jiǎn)介 變壓吸附（ PSA -Pressure Swing Adsorption）1960年， Skarstrom提出PSA專(zhuān)利，并用PSA技術(shù)實(shí)現(xiàn)從空氣中分離出氧， 并于60年代投入工業(yè)生產(chǎn)。它現(xiàn)在當(dāng)今世界的現(xiàn)場(chǎng)供氣方面具有 不可替代的地位 。吸附劑是PSA制氮設(shè)備的核心部分。一般地，PSA

6、制氮設(shè)備選擇的是碳分子篩它吸附空氣中的氧氣、二氧化碳、水分等，而氮?dú)獠荒鼙晃健?碳分子篩有幾個(gè)重要性能指標(biāo)： a. 最大產(chǎn)氮量（NM3/H） b. 最大回收率（N2/AIR）% c. 填充密度知名碳分子篩生產(chǎn)廠商：日本巖谷、武田，德國(guó)卡波（Carbon Tech) 碳分子篩裝填技術(shù)分子篩的裝填技術(shù)還影響氣體分布，氮?dú)饣厥章省?zhuān)門(mén)的技術(shù)將碳分子篩裝入鋼制吸附塔，否則極易粉化并導(dǎo)致失效。旋風(fēng)式氣體分布器，使吸附塔進(jìn)氣平緩，對(duì)分子篩沖擊力小，以免分子篩的粉化。同時(shí)使氣流分布均勻，死空間減少，進(jìn)一步提高分子篩的利用率。在使用一段時(shí)間后，分子篩之間的空隙在減小，慢慢下沉，如果沒(méi)有“壓緊裝置”吸附塔上部

7、有可能出現(xiàn)明顯空間。當(dāng)壓縮空氣進(jìn)入吸附塔下部時(shí)，分子篩就會(huì)在短時(shí)間內(nèi)發(fā)生快速的位移，導(dǎo)致分子篩互相碰撞、摩擦并且與吸附塔發(fā)生碰撞，這樣就極易使分子篩粉化失效。 空氣中油、水對(duì)分子篩的影響由于空氣中不可避免含有一定油蒸汽，如果不經(jīng)嚴(yán)格除油，油蒸汽極易被碳分子篩所吸附，并且難以脫附。堵塞分子篩微孔，導(dǎo)致分子篩“中毒失效” 。所以在壓縮空氣進(jìn)入吸附塔前設(shè)置嚴(yán)格除油裝置（高效除油器）是保證分子篩使用壽命必不可少的一環(huán)。水對(duì)分子篩來(lái)講雖然不是致命的，但會(huì)使分子篩吸附“負(fù)荷”增加，即影響其吸附O2、CO2之能力。因此壓縮空氣干燥除水，是提高分子篩吸附能力和穩(wěn)定不可忽視的問(wèn)題。變壓吸附的原理 吸附量 吸附壓

8、力 任何一種吸附劑對(duì)于同一被吸附氣體來(lái)說(shuō)，在吸附平衡的情況下，溫度愈低，壓力愈高，吸附量愈大，如果溫度不變，在加壓的情況下吸附，用減壓或常壓解吸的方法，稱為變壓吸附。 經(jīng)過(guò)研磨、氧化、成型、碳化并經(jīng)過(guò)特殊的孔型處理工藝加工而成的，表面和內(nèi)部布滿微孔的柱形顆粒狀吸附劑。碳分子篩孔徑分布圖如下：碳分子篩 （CMS）O2碳分子篩結(jié)構(gòu)O2Magnified42.2-2.3mm3-6mmO2O2O2O23.92.84.33.0N2N2N2N2N2N2O2O2 碳分子篩對(duì)氧和氮的分離作用主要基于這兩種氣體在碳分子篩表面上的擴(kuò)散速率不同， O2分子動(dòng)力學(xué)直徑較小，擴(kuò)散較快，較多進(jìn)入分子篩固相（微孔），N2分

9、子動(dòng)力學(xué)直徑較大，擴(kuò)散較慢，進(jìn)入分子篩固相也較少，氧的臨界直徑為2.8A0(1A0=10-10m)，這樣氣相中可得到氮的富集成份。 變壓吸附制氮正是利用碳分子篩的選擇吸附特性，采用加壓吸附，減壓解吸的循環(huán)周期，使壓縮空氣交替進(jìn)入吸附塔（也可以單塔完成）來(lái)實(shí)現(xiàn)空氣分離，從而連續(xù)產(chǎn)出高純度的產(chǎn)品氮?dú)狻?工作原理變壓吸附設(shè)備主要由A、B吸附塔、控制系統(tǒng)組成。當(dāng)縮空氣（壓力為0.71MPa）從下至上通過(guò)A塔時(shí)，氧氣、二氧化碳和水分被碳分子篩所吸附，而氮?dú)鈩t被通過(guò)并從塔頂流出。當(dāng)A塔內(nèi)分子篩吸附飽和時(shí)便切換到B塔進(jìn)行上述吸附過(guò)程并同時(shí)對(duì)A塔分子篩進(jìn)行再生。所謂再生，即將吸附塔內(nèi)氣體排至大氣從而使壓力迅速

10、降低至常壓，使分子篩吸附的氧氣、二氧化碳和水分從分子篩內(nèi)釋放出來(lái)的過(guò)程。 壓縮空氣空氣凈化 裝置空氣儲(chǔ)罐氧氮分離裝置工藝緩沖罐除塵過(guò)濾器不合格氮?dú)獾獨(dú)鈾z測(cè)裝置氮?dú)鈨?chǔ)罐制氮工藝特點(diǎn)采用雙均壓閥設(shè)置 使閥門(mén)動(dòng)作頻率一致，從而保證易損件更換周期的一致性，便于維護(hù)。該項(xiàng)技術(shù)同時(shí)也為以后工藝上的改進(jìn)提供了便利。不等勢(shì)均壓工藝RLVI流程, 工藝采用中下不等勢(shì)均壓工藝，回收了吸附末期仍置留于吸附塔中上部的高純氮?dú)猓蟠蟮靥岣吡说獨(dú)饣厥章?，從而使得能耗較國(guó)內(nèi)同類(lèi)產(chǎn)品降低了20%以上?；氐獩_洗專(zhuān)項(xiàng)技術(shù)（反吹）：在吸附塔解吸過(guò)程中，回流約10%左右的產(chǎn)品氮?dú)鈱?duì)分子篩進(jìn)行沖洗，以和其徹底解吸（相當(dāng)于創(chuàng)造了一個(gè)真空

11、脫附環(huán)境）。 快速回流升壓專(zhuān)項(xiàng)技術(shù) 該項(xiàng)技術(shù)利用ZSGP管道式氣動(dòng)閥雙流向特性，在吸附塔轉(zhuǎn)入吸附期的瞬間，快速回流大量的產(chǎn)品氮?dú)饪焖偕龎海刮絼┰谧疃痰臅r(shí)間內(nèi)達(dá)到最佳吸附壓力，大大地提高了吸附劑的利用率。 PSA技術(shù)的優(yōu)越性氣動(dòng)閥門(mén)，雙向流通性，具良好的密封性能，快速的啟閉速度，響應(yīng)時(shí)間0.3秒, 易損件壽命長(zhǎng)達(dá)100萬(wàn)次以上。特殊的分子篩，可使氮?dú)饧兌纫淮芜_(dá)到99.999%，不需要附加的純化裝置（純化裝置的工藝比較復(fù)雜，運(yùn)行成也較高。產(chǎn)品純度可以隨流量的變化進(jìn)行調(diào)節(jié)；在低壓和常壓下工作，安全節(jié)能；設(shè)備簡(jiǎn)單，維護(hù)簡(jiǎn)便微機(jī)控制，全自動(dòng)無(wú)人操作。 PSA制氮設(shè)備的功能閥門(mén)切換由可編程序控制器自動(dòng)

12、控制；氮?dú)饧兌?、流量監(jiān)測(cè)；不合格氮?dú)饴暪鈭?bào)警；不合格氮?dú)忾L(zhǎng)時(shí)報(bào)警自動(dòng)停機(jī)功能； 冷干機(jī)、過(guò)濾器自動(dòng)排污。 對(duì)系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)和修改； 中空纖維膜制氮系統(tǒng)原理：薄膜具有對(duì)某些氣體組分有選擇性，滲透和擴(kuò)散的特性 以達(dá)到氣體分離和純化的目的。 PSA與膜分法產(chǎn)氣量比較 相同產(chǎn)氮量時(shí)，變壓吸附法比膜分法制氮能耗減少10%左右，設(shè)備投資減少10%左右，純化耗氫量及觸媒減少40%。 變壓吸附法，年維修量雖然比膜分法略大，從投產(chǎn)后第三年起，每年添加 0.2%的活性炭，約1萬(wàn)元，而膜分法使用5年時(shí)，膜效率下降1520%左右，更換膜組費(fèi)用約為30萬(wàn)元。從國(guó)內(nèi)使用情況統(tǒng)計(jì)，變壓吸附法市場(chǎng)占有率約為95%，而膜分法

13、僅為5%，說(shuō)明變壓吸附法制氮更為成熟可靠。 膜分法與PSA的比較2 氮?dú)饣厥占霸鰤合到y(tǒng)設(shè)備用途：硫化氮?dú)饨?jīng)過(guò)氮?dú)饣厥障到y(tǒng)回收，將硫化排放的氮?dú)馀c蒸汽的混合氣體回收。經(jīng)系統(tǒng)回收處理后的氮?dú)?，一部分可用于輪胎定型，其余部分?jīng)氮?dú)鈮嚎s機(jī)增壓后進(jìn)入系統(tǒng)重新用于硫化。氮?dú)饣厥障到y(tǒng)技術(shù)參數(shù)：回收率： 75% 以上露點(diǎn)： 45噪音： 80分貝硫化氮?dú)獯诌^(guò)濾回收儲(chǔ)罐 凈化系統(tǒng)緩沖罐氮?dú)饨y(tǒng)純度檢測(cè)增壓系統(tǒng)制氮系統(tǒng)低壓罐排冷凝水 回收系統(tǒng)功能 低純度的回收氮?dú)鈭?bào)警，實(shí)現(xiàn)低純度氮?dú)庾詣?dòng)停機(jī)，同時(shí)加大氮?dú)獾闹频?系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)優(yōu)先使用氮?dú)饣厥盏墓δ埽?實(shí)現(xiàn)制氮系統(tǒng)和氮?dú)饣厥盏淖詣?dòng)遠(yuǎn)程控制，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)觸摸屏統(tǒng)一顯示控制參數(shù)； 實(shí)現(xiàn)氮?dú)獾幕亓?，補(bǔ)充氮?dú)庠鰤簷C(jī)的吸口的氣源，穩(wěn)定增壓泵氣源的壓力， 回流有旁通管路。 極大降低輪胎生產(chǎn)的成本生產(chǎn)500萬(wàn)套轎車(chē)胎，每條胎所需氮?dú)?.8M3min，液氮消耗量5000噸/年，若以1元/公斤計(jì)，設(shè)液氮設(shè)備投入成本為100萬(wàn), 液