研究提出基于微气泡强化淬冷的不溶性硫磺制备技术
文章导读
面对高端轮胎市场对不溶性硫磺“三高”指标的严苛要求，你是否还在为传统工艺转化率低、热稳定性差的瓶颈而焦虑？大多数人仍死磕高温聚合后的粉碎工序，却忽略了淬冷瞬间的气液传热效率才是决定品质的生死线。中科院最新突破揭示，利用微气泡强化淬冷技术，竟能在毫秒级时间内直接生成纯度超 97% 的均匀粉末，彻底省去后续粉碎环节。这项被国家重大专项支持的技术，如何将热稳定性提升至 86.49% 并重塑连续化生产逻辑？答案或许就藏在那个看似简单的旋流式绝热喷射器里。
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不溶性硫磺（IS）因其分散均匀、自粘性高等特性，被广泛应用于高性能绿色轮胎生产领域。当前全球年需求量约30万吨，其中我国需求量达16万吨且年均复合增长率达4.2%。传统高温聚合—淬冷工艺普遍存在转化率偏低、热稳定性差等问题，难以满足高端市场对IS产品的“三高”（高含量、高稳定性、高分散性）需求。
近日，中国科学院青岛生物能源与过程研究所研究团队开发出基于微气泡技术的新型快速淬冷方法。研究团队研制的旋流式绝热喷射器采用不锈钢与玻璃复合结构设计，通过轴向引入高温气态硫与切向注入淬冷液的协同作用，实现温差极大的气液两相高效对流传热。该装置使高温硫蒸气在毫秒级接触时间内分散为微小气泡，直接生成粒度均匀的IS粉末产品，同时省去传统工艺的粉碎工序。
研究团队以研制的新型旋流式绝热喷射器为关键淬冷装备，系统地考察了工艺条件、稳定剂种类和添加量等对产品IS含量及105℃下热稳定性的影响。结果表明，萃取后的产品IS含量高达97.33%，充油型产品IS的热稳定性达到86.49%。该旋流式绝热喷射器淬冷效果优良，为高品质不溶性硫磺的连续化工业生产提供了理想淬冷装备。
相关研究成果发表于《过程工程学报》。研究工作得到国家科技重大专项的支持。
基于微气泡强化淬冷技术制备不溶性硫磺产品
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