氮气硫化
轮胎生产硫化氮气系统课件
变压吸附的原理
吸附量
任何一种吸附剂对于同一 被吸附气体来说，在吸附 平衡的情况下，温度愈低， 压力愈高，吸附量愈大， 如果温度不变，在加压的 情况下吸附，用减压或常 压解吸的方法，称为变压 吸附。
吸附压力
经过研磨、氧化、成型、碳化并经过特殊的孔型处理工艺加工而成 的，表面和内部布满微孔的柱形颗粒状吸附剂。碳分子筛孔径分布 图如下：
硫化蒸汽原单位的变化 原单位：蒸汽(吨)／轮胎生产重量(吨) (T/T), 使用T/B硫化机33台, P/C硫化机100台生产轮胎4500T/M时的实际成绩
1.以前的热水硫化
2.改进后的热水硫化 （热水回收,保温,缩 短硫化时间等）
3.P/C轮胎氮气硫化
硫化蒸汽消耗量 Kt/M
10.800
单位轮胎的蒸汽消
5、氮气硫化危险小，蒸汽使用高压热水，危险性较高。 6、提高硫化机胶囊的寿命
氮气纯度为99.9%时 ，胶囊 寿命仅为原来的80% 氮气纯度99.99%，胶囊寿命是原来的120% 氮气纯度99.999%时，胶囊寿命是原来的150%
二、氮气硫化的缺限：
• 氮气分子较小，对机台密封结构和密封材料的性能启，否则容 易造成泄漏。
耗量 t/t
2.4
比较成本 100
8.550
1.9
79
5.850
1.3
54
2、生产效率的改进
充氮硫化与热水硫化相比，定型、硫化机和模后向胶囊内充入高 温蒸汽和高压气体，蒸汽的高温热量和隔热压缩使得温度上升，硫化速 度变快，硫化时间被缩短。
大胎每条平均可节省4min，小胎约2min。
氮气硫化周期比过热水硫化周期缩短了5-15%（以小胎计），生产效率 提高了3.2%-10%。
载重子午线轮胎氮气硫化工艺
力 的高 纯氮气增 压 ， 以达到 高温高 压 的硫 化条件 。 近 年来 ， 汽／ 气 介 质硫 化 方 式 发 展很 快 ， 蒸 氮
定 。生产 轮胎 的质量较 好 ， 观合格 率较 高 ， 外 不足
的是 蒸 汽耗 量 大 、 能耗 高 ， 由于硫化 温 度低 ， 且 硫 化 时间 长 ， 生产效 率较 低 。
同时 ， 硫化 工序是 轮胎制 造过程 中能 耗最大 、 投资
数额很 大 的一个 工 序 ， 因此 对 新 型硫 化 工 艺进 行
目前在 美 国和 Ｅ本等 主要 轮胎生 产 国新建 项 目已 ｔ 基 本采 用这种硫 化方 式 。 与过热水 硫化 工 艺相 比 ， 气 硫化 工 艺 具 有 氮 下述优 点 。
第 ２ 期
朱 军 超 等 ． 重 子 午 线 轮 胎 氮 气 硫 化 工 艺 载
（ ） 化 周 期 缩 短 近 １ ， 化 机 的利 用 率 １硫 ０ 硫
肩 部位胶 料较 厚 ， 造成 局部压 力不 足 ， 易产生钢 容
丝 带束层 端点 松散 ， 而 影 响 轮胎 的 速度 和 耐久 从 性 能 。 由于 内压低 ， 还会造 成外 观合格率 下降 。 这 两种硫 化工艺 分别 为高压 低温和 低压高 温 工艺 ， 各有优 缺点 。
２ 氮 气 硫 化 工 艺 介 绍
提高 ８ ， 降低设 备投 资 。 （） ２ 降低 轮胎成本 。 （） ３ 变水～ 汽一 蒸 过热 水 两 次 换 热 过 程 为水一 蒸
氮气硫化 反应
氮气硫化反应氮气硫化反应是指氮气与硫化物发生反应生成氮硫化物的化学反应，它是一种重要的无机化学反应。
该反应一般是在高温下进行。
以下是关于氮气硫化反应的相关参考内容：1. 反应条件：氮气硫化反应通常需要在高温下进行，常见的反应温度通常在500℃以上。
同时，此反应还需要存在合适的反应物，包括氮气和硫化物。
2. 反应机理：氮气硫化反应的机理较为复杂，包括多个步骤的反应过程。
一般来说，该反应主要包括氮气在高温下与硫团发生氧化还原反应，生成氮氧化物和硫化物，然后再次发生氧化还原反应，生成氮硫化合物。
3. 反应类型：氮气硫化反应可以被归类为氧化还原反应，因为它涉及到氧化和还原反应。
4. 反应方程式：氮气硫化反应的一般化学方程式可以用以下公式表示：N2 + M2S → 2 MNS，其中N2表示氮气，M2S表示硫化物，MNS表示氮硫化物。
5. 应用领域：氮气硫化反应在实际应用中具有重要意义。
例如，在工业生产中，氮气硫化反应被用于制备氮化硫等化合物，这些化合物可以应用于材料科学、光电子学和催化剂等领域。
6. 反应机制：氮气硫化反应的具体机制依赖于反应条件和所使用的反应物。
例如，在高温下，氮气可以与硫化氢反应生成氨和硫，然后氨与硫进一步反应生成氮硫化物。
7. 反应规律：氮气硫化反应中的速度常数与反应温度有关。
通常，随着反应温度的升高，反应速率也会增加。
此外，反应物之间的浓度也会影响反应速率。
8. 反应催化剂：在一些情况下，为了加速氮气硫化反应的进行，催化剂可以被添加到反应体系中。
常见的催化剂包括前过渡金属配合物、纳米材料和钙化合物等。
9. 反应产物：氮气硫化反应的主要产物是氮硫化物，它们的化学性质和应用取决于反应条件和所使用的硫化物。
10. 反应动力学研究：对氮气硫化反应的动力学研究有助于深入理解该反应的机制和速率，同时也为进一步优化该反应提供了参考。
以上是关于氮气硫化反应的相关参考内容。
另外，在查找相关内容时，可以参考有关氮气反应和硫化反应的教科书、期刊论文和专业网站等资源。
斜交轮胎的氮气硫化
帘 布层 和缓 冲层 是 斜 交 轮 胎 的骨 架 ， 公 司 我 斜 交轮 胎帘 布层 和缓 冲层 的材料是 锦纶 帘线 。锦
纶 帘线 具有热 收 缩的特 点 ， 温度 过高 的状 况下 ， 在 帘 线 使 用 价 值 降低 ， 胎 的 外 缘 尺 寸 发 生 变 化 。 轮 实际使 用 时轮胎 尺 寸 不稳 定 ， 导致 轮 胎 使 用寿 会
△ ２１ ０ ２年 ３月 ２ ２日， 业 和 信 息 化 部 公 布 工 ｒ １ １家 工业 企 业 品牌 培 育 试点 企业 ， 中橡 胶 ４ 其 行业 企业 有 ６家 ， 角 轮胎 股 份 有 限公 司是 唯 一 三
列入 品牌 培 育试点 的轮 胎生产 企业 。
（ 角轮 胎 股 份 有 限 公 司 于 光 国） 三
５ 成 品 轮 胎 性 能
采用 ２种 不 同 硫 化 工 艺 生 产 的 ６ ５ ． Ｏ一 １ ６ １Ｐ ２ Ｒ轮胎 按 同一标 准进行 成 品试验 。 ５ １ 外 缘尺 寸 ．
图 １ 硫 化 效 应 时 间与 硫 化 时 间 的关 系
安装在标准轮辋上的过热水硫化和氮气硫 化成 品轮胎在 标 准 充气 压 力 下 的充 气外 直 径 均 为 ７０ ５ ｌｌ， ＇ｌ ｎ 充气 断面宽分别为 １５和 １ ６ｎ ｌ 可 以看 出两 Ｔ ８ ８ ｆ ， ２
３２ ７
轮
胎
工
业
２１ Ｏ ２年第 ３ ２卷
斜 交 轮 胎 的 氮 气 硫 化
姚 秀红 ， 国英 ， 刘 陆 林 ， 瑞 芝 赵
（ 林 佳 通 轮胎 有 限责 任 公 司 ， 龙 江 牡 丹 江 １ ７ ３ ） 桦 黑 ５ ０ ２
氮气硫化 反应
氮气硫化反应引言氮气硫化反应是一种重要的化学反应，旨在将氮气和硫化合物反应，生成硫氰酸盐。
本文将深入探讨氮气硫化反应的机理、应用及相关研究进展。
氮气硫化反应的机理氮气硫化反应的机理非常复杂，下面将通过三个步骤来描述其整体过程。
步骤一：氮气的激活首先，氮气需要进行激活，以便与硫化物发生反应。
这一激活过程可以通过以下反应来实现：1.氮气与金属催化剂反应：–2N₂ + 2M → 2MN (M表示金属催化剂)2.氮气与氧化亚氮发生氧化还原反应：–N₂ + NO → N₂O + N步骤二：氮气与硫化物的反应激活的氮气将与硫化物发生反应，生成亚硝酸盐和硫酰氨盐。
反应过程如下：1.氮气与硫化物反应：–N₂ + MS → MS(N₂)2.生成的氮化硫酰酸盐水解：–2MS(N₂) + 2H₂O → MSO₂ + 2NH₄⁺ + S₈步骤三：硫酰氨盐的进一步反应硫酰氨盐可以进一步发生降解反应，生成硫氰酸盐。
这一过程可以通过以下反应描述：1.硫酰氨盐的分解：–MSO₂ + H₂O → MO + NH₂CN + H₂SO₄氮气硫化反应的应用氮气硫化反应在多个领域中具有重要的应用价值。
下面将介绍其在化学工业、材料科学和环境保护等方面的应用。
1. 化学工业中的应用氮气硫化反应在化学工业中广泛用于合成有机硫化合物和重要化学试剂。
例如，硫化氨是一种被广泛应用于有机合成的试剂，它可以通过氮气硫化反应合成。
2. 材料科学中的应用氮气硫化反应可以用于制备一些高性能材料。
例如，氮化硫酰胺是一种具有优异导电性质的材料，可以通过氮气硫化反应合成，进而应用于光电器件和储能设备等领域。
3. 环境保护中的应用氨是一种严重的水体污染物，而硫氰酸盐可以将氨转化为非常稳定的尿素。
因此，氮气硫化反应被广泛应用于水处理厂的氮污染治理中。
氮气硫化反应的研究进展氮气硫化反应是一个活跃的研究领域，下面将介绍一些相关研究的进展。
1. 催化剂的研究研究人员一直在寻找高效的催化剂以促进氮气硫化反应。
半钢子午线轮胎全氮气硫化工艺研究
308 轮 胎 工 业2024年第44卷半钢子午线轮胎全氮气硫化工艺研究吕国勤，夏代杰（山东昊华轮胎有限公司，山东寿光262700）摘要：对蒸汽/氮气硫化工艺与全氮气硫化工艺进行对比，并对205/55R16 91V半钢子午线轮胎采用两种硫化工艺进行硫化测温和分析。
结果表明，相对蒸汽/氮气硫化工艺，采用全氮气硫化工艺轮胎的上下模温差较低，硫化时间缩短，各部位硫化程度符合要求，成品轮胎性能提高，单胎硫化能耗成本降低40%。
关键词：半钢子午线轮胎；全氮气硫化工艺；蒸汽/氮气硫化工艺；工艺优化；低碳节能中图分类号：TQ336.1；TQ330.6＋7 文章编号：1006-8171（2024）05-0308-04文献标志码：A DOI：10.12135/j.issn.1006-8171.2024.05.0308构建基于低碳经济的轮胎产业可以减少能源消耗、降低轮胎生产成本，低碳技术开发与创新也必将提升轮胎企业的竞争力。
硫化工序使用大量蒸汽能源，使轮胎胶料在硫化介质提供的温度、压力下发生复杂的化学反应，由线型结构变成体型网状结构，进而获得优良的物理性能。
传统硫化工序使用过热水或蒸汽硫化工艺，近几十年来蒸汽/氮气硫化工艺以较低的蒸汽消耗量、优异的能源利用率得到大面积应用。
随着设备的创新升级，电加热硫化机带来一种更加节能的全氮气硫化工艺。
本工作通过对205/55R16 91V半钢子午线轮胎采用蒸汽/氮气硫化工艺与全氮气硫化工艺进行硫化测温和对比分析，探索使用更加高效的全氮气硫化工艺，达到低碳节能的目的[1-4]。
1 蒸汽/氮气与全氮气硫化工艺的主要区别半钢子午线轮胎一般要求硫化结束时介质温度高于150 ℃，硫化介质中含有的热量对轮胎生产可利用价值较低，而同等条件下蒸汽的热焓远大于氮气，造成蒸汽/氮气硫化工艺在硫化程序结束时排放气体的余热较高，这也成为全氮气硫化工艺节能的主要原因。
1.1 工艺步骤蒸汽/氮气硫化工艺首先使用1.4～1.8 MPa高压蒸汽提供热量，若干分钟后切换通入2.2～2.8 MPa高压氮气，利用充氮硫化绝热压缩减小温度下降，最后空排、氮气回收、抽真空至硫化程序结束。
氮气硫化半钢子午线轮胎欠硫产生原因及解决措施
降造成 下胎 圈内部欠 硫 。
（） ２ 中心 机构 压 盖进 、 回孔 位 置 装 反 ， 进水 孔
位置较高， 回水 孔 位 置较 低 ， 盖 进 、 压 回孔 位 置装
反 后 ， 囊 内部 冷凝 水不 能排 出 ， 成下 胎 圈 内部 胶 造
欠硫。
态 。欠 硫使 轮 胎 胶 料 物 理性 能 下 降 ， 用 中会 造 使 成 轮胎 胎 面早期 严 重磨 损 和安 全性 能下 降 。
（） ４ 氮气 排凝 管路 中节 流板 孔 比标 准 小 、 流 节 板孔 堵塞 或氮 气 排凝 阀故 障 ， 均会 造 成 氮 气 排 凝
不 畅 ， 时硫 化 内压 曲线 异 常 。 图 ２所示 为 氮 气 此 硫化 正 常排凝 和无 排凝 的 内压 曲线 。 （ ） 汽进 支地 沟 总管末 端 冷凝水 多 ， 般在 ５蒸 一
少 成 品 轮胎 欠 硫 的 发 生 。 采 取 这 些 措 施 后 ， 由于 欠 硫 产 生 的 成 品 轮 胎 废 品 率 由 ０ １ 降 至 ００ 。 ．５ ．２
关键 词 ： 气 硫 化 ； 钢 子 午 线 轮 胎 ； 硫 氮 半 欠
中 图分 类 号 ： Ｑ３ ０ ６ ７ Ｔ ３ ． 文 献标 志 码 ： Ｂ 文 章 编 号 ：０ ６８ ７ （ ０ ２ ０ ： ４ ９０ １ ０—１ １ ２ １ ） ７０ ３—３
摘要： 分析 氮 气硫 化 的 半 钢 子 午 线 轮 胎 上 、 胎 圈 ， 里 和 胎 冠 欠 硫 产 生 原 因并 提 出 相 应 解 决 措 施 。通 过 采 取保 下 胎
证 氮 气 硫 化 正 常排 凝 和各 密 封 部 位 的 密 封 性 能 、 维 修 和 更 换 模 具 后 充 分 预 热 模 具 及 保 证 风 源 压 力 等 措 施 可 大 大 减 在
氮气硫化工艺在半钢子午线轮胎生产中的应用
过热水 硫化 正硫 化结束 后 ， 进行 热水 回收 、 要 ０ ５ＭＰ 排 、 ． ａ 无压 力 排 和抽 真 空 。整 个 过程 至 少
需要 １ ０Ｓ耗 时 长 。氮 气硫 化 可 节 约硫 化 时 间 ， ２ ， 提高 硫化效 率 。
１ ３ 设 备 ．
采用 ｗ Ｌ Ｉ 型测 温仪 ， — Ｖ Ｅ型热 电偶 导线 外覆 耐 高温 聚 四氟乙烯绝 缘层 。
３ １ ２ 热 电偶埋线 ．．
氮气硫 化 采 用 制 氮 系 统 ， 路 简 单 ， 护 方 管 维
通 过对 轮胎埋 线 测 温 ， 比较轮 胎 各 部 位采 用 不 同工 艺 的温度差异 。胶 囊上 下模温 差对 比试 验 选 用轮 胎规格 为 Ｌ ２ ５ ８ Ｒ１ ， 气 硫化 工 艺 对 Ｔ ３ ／５ ６氮 比试验选 用 轮 胎 规格 为 Ｌ ２ ５ ７ Ｒ１ 。采 用 ２ Ｔ ４ ／５ ６ ４
第 ２期
高 勇 等． 气 硫 化 工 艺 在 半 钢 子 午线 轮胎 生产 中 的 应 用 氮
１７ Ｏ
氮气 硫 化 工 艺在 半 钢 子 午线 轮 胎 生产 中的应 用
高 勇 ， 茂英 ， 王 张 皓
（ 轮股份有限公 司， 赛 山东 青 岛 ２６ ０ ） ６ ５ ０
摘 要 ： 氮 气硫 化 工 艺 和 过 热水 硫化 工 艺在 半 钢子 午 线 轮 胎 生 产 中 的应 用 进 行 对 比 ， 对 并对 氮气 硫 化 工 艺 中出 现 的
行进 一步 优化 。 １ 氮气硫 化 工艺 与过 热水 硫化 工艺 比较
１ １ 定 型 介 质 ．
氮气硫 化 步 序 ： ． ～ １ ８ ＭＰ １ ４ ． ａ的饱 和 蒸 汽
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
制氮设备
我司拥有实现轮胎氮气硫化工艺所需的全部技术。
包括：
1．硫化机充氮硫化改造的技术方案；
2．轮胎充氮硫化工艺所需的充氮原理、充氮工艺总体流程、试验方案、及其所需的实验用氮气供气装置方案。
3．设计制造液氮汽化法制氮装置
4．设计制造膜分离法制氮装置
5．设计制造变压吸附法（PSA）制氮装置
目前，我公司可提供给用户的硫化充制氮装置的主要技术指标为:
产氮能力: 100NM3/H(立方米/小时)
200NM3/H
300NM3/H
500NM3/H
800NM3/H
产氮纯度： 99－99.999%
产气压力: ≥2.2－2.6MPa
输出压力误差： 0.025—0.05MPa
产气温度: ＋10℃（室温，一般）
产气露点: ≤－40℃（大气压下）
6．设计制造氮气回收装置
为深入掌握蒸汽、氮气充入过程中胶囊内部温度压力的变化规律；
氮气硫化过程中，轮胎内部温度场的变化规律；比较各种硫化介质
对轮胎硫化的作用和影响。
我司在青岛科技大学专门招收研究生对
轮胎蒸汽、氮气硫化的机理进行研究。
合众创业®变压吸附制氮装置具有如下特点：
•合众创业®PSA制氮装置应用美国先进工艺，日本优质碳分子筛和美国或
德国阀门，保证工业化生产的连续稳定可靠运行。
•选用先进的长周期分子筛及其相应 PSA制氮工艺，减小各工艺阀门开关次
数，充分的延长了阀门的使用寿命。
•变压吸附升压流程中，采用平衡压加“返灌”充氮升压技术，减少塔内压
差波动，提高氮气纯度和碳分子筛寿命。
•吸附塔内部采用分流板技术，减弱对分子筛的冲击，提高分子筛的寿命和
使用效率。
•吸附塔内采用先进合理的骨架支撑网板结构，使约束碳分子筛的机构更加可靠。
•对变压吸附塔和相关管道做疲劳载荷补强设计。
确保设备安全可靠。
•变压吸附塔分别设计了人孔，方便对罐体及内件维护维修和定期检查。
•显著的节约能源，本装置的计算气耗量比小于 4.8:1 。
在入口压力为
8Kg/cm2，正常使用时我们承诺气耗比小于5.5:1。
•易于现场安装和起动 ,全自动控制，无需多人看管。
•充足的碳分子筛，保证用户在长时间使用时能得到纯度达标的高纯氮气。
•先进的稳压装置使变压吸附系统输出的氮气压力更加稳定，制氮效率更高。
•完善的氮气增压系统，将氮气增压至硫化压力，输出压力稳定，误差小，并
可根据硫化要求调整输出压力，可供不同规格轮胎的硫化使用。
我司拥有完善的轮胎氮气硫化供氮解决方案，包括变压吸附制氮装置、液氮
汽化法辅助供氮系统，氮气回收系统。
同时我们拥有丰富的制氮设备的制造经验，
和切实可行的质量保证手段。
我司已与日本 TAKEDA（武田）、KURARAY（岩谷）等世界著名的优质碳分子筛生产商建立了合作关系，以保证产品的使用性能。
我们将秉承用户至上的精神，竭诚为您服务！。