CN103588688B - 一种延长二氧化硫脲产品保质期的方法 - Google Patents

一种延长二氧化硫脲产品保质期的方法 Download PDF

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Abstract

本发明具体涉及一种延长二氧化硫脲产品保质期的方法。其技术方案是：在0~30℃，300～600r/min的转速条件下，向二氧化硫脲饱和水溶液中加入晶种，养晶，制得悬浊晶浆；再向悬浊晶浆中流加溶析剂，溶析结晶，过滤干燥制得二氧化硫脲晶体，该晶体产品满足HG？3258-2010-T工业二氧化硫脲标准中的高稳定型要求，且其热稳定性≥60min。本发明生产的二氧化硫脲晶体产品具有粒度分布集中、表面有晶体光泽、纯度高和热稳定性好等优点，可有效改善二氧化硫脲产品品质，提高其运输与储存的安全性能，延长其产品保质期。

Description

一种延长二氧化硫脲产品保质期的方法
技术领域
本发明属于工业结晶技术领域，具体涉及一种延长二氧化硫脲产品保质期的方法。
背景技术
二氧化硫脲(thioureadioxide，简称TD)是一种可替代保险粉的新型、环保、强力还原剂，其还原能力是保险粉的5倍，且具有无毒无味、稳定性好、运输安全、还原电位高等优点，广泛应用于纺织、造纸、感光材料、化妆品等工业领域，近年来在有机合成及分析、医药、香料以及贵重金属的回收与分离中的应用也不断得到发展。目前，二氧化硫脲的年需求量约20万吨。我国二氧化硫脲企业生产规模(占世界总产量的70%左右)总体上虽然比较大，但其工艺生产技术水平较落后、产品品种结构单一，仅能生产普通级、高纯级的产品，高品质档次(超高纯级、纳米级等)的产品几乎空白。国内高级纯以上的二氧化硫脲产品多从德国、法国和日本进口，价格昂贵。
目前，国内主流的工业生产工艺是在水相中用双氧水氧化硫脲生产二氧化硫脲。该工艺虽然反应迅速，但反应热大，副反应多，普遍存在收率偏低(约80%)、产品保质期短等难题，这也是导致我国二氧化硫脲产品质量仅能达到普通级、较国外产品差距明显的主要原因之一。
二氧化硫脲生产过程中的深度氧化是影响二氧化硫脲产品质量和收率的主要因素之一。除此之外，二氧化硫脲产品中残留的反应原料(双氧水、硫脲)是导致产品在存储过程中易变质发黄的关键因素。由于水相中双氧水氧化硫脲的反应速率很快、反应热又很大，反应体系的温度难以控制，致使二氧化硫脲的反应结晶速率较快，局部过饱和度不均一，因此采用该工艺生产的二氧化硫脲产品晶体粒度偏小，粒度分布不均匀，晶体表面粗糙，易发生聚结而包藏结晶母液，使得二氧化硫脲产品中残留的反应原料(双氧水、硫脲)以及副反应杂质偏高。粒度小、分布不均一、表面粗糙的二氧化硫脲产品比表面积较大，从而更易吸潮，而产品中残留的双氧水和硫脲会在水存在的情况下发生深度氧化，反应发出的大量热量还会使二氧化硫脲分解而生成硫磺，致使产品在储存、运输等环节易发生产品颜色发黄、质量下降等现象。
为了延长二氧化硫脲产品保质期，衣守志等(CN2005101223046)公开了在二氧化硫脲产品中加入纳米碳酸钙粒子包覆、冷冻洗涤的方法；汤秀华等(汤秀华，李军，任永胜.二氧化硫脲的合成工艺及其保质期研究.四川理工学院学报，2007,20(5)，108-111)在双氧水氧化硫脲过程中加入表面活性剂后发现能加快体系的散热，在较低的搅拌下就可得到产品质量更稳定的二氧化硫脲产品；陈志勇等(CN200810141021X)公开了在双氧水氧化硫脲过程中加入稳定剂与促进剂以提高产品质量的方法。
发明内容
本发明旨在克服现有技术缺陷，目的是提供一种延长二氧化硫脲产品保质期的方法，用该方法得到的二氧化硫脲产品满足HG3258-2010-T工业二氧化硫脲标准中的高稳定型要求，且其热稳定性≥60min。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案的具体步骤是：在0~30℃，300～600r/min的转速条件下，先配制浓度为1~5wt%的二氧化硫脲水溶液；再向二氧化硫脲水溶液中加入晶种，保温搅拌养晶15~30min，制得悬浊晶浆；然后再向悬浊晶浆中流加溶析剂，过滤、洗涤，滤饼于40~50℃下减压干燥即得二氧化硫脲晶体。
所述晶种是指二氧化硫脲晶体，晶种加入量为二氧化硫脲晶体产品总量的0.1～5wt%。
所述溶析剂为低级醇或丙酮；其中：低级醇是甲醇、乙醇、异丙醇中的一种。
所述溶析剂的加入量为上述配制二氧化硫脲水溶液时水用量的3～6倍，溶析剂的流加时间为3~5h。
由于采用上述技术方案，本发明与现有技术相比具有如下积极效果：
(1)本发明所涉及的延长二氧化硫脲产品保质期的方法，二氧化硫脲产品晶体生长所需的过饱和度可通过改变溶析剂的加入速率进行便捷地调控，并结合加晶种控制结晶，使得二氧化硫脲产品晶体表面光洁、具有晶体光泽、粒度分布可控，从而明显提高二氧化硫脲晶体产品质量。
(2)本发明所涉及的延长二氧化硫脲产品保质期的方法，溶析剂的不断加入增加了结晶体系溶剂对杂质的溶解能力，避免了杂质的同步结晶析出；而且，加晶种溶析结晶过程控制可以便捷地调控结晶体系的过饱和度，有利于生长粒度大且均一的二氧化硫脲产品晶体，从而有效改善母液包藏现象，降低二氧化硫脲产品中残留双氧水与硫脲的含量，这是有效提高产品质量、延长产品保质期的重要举措。
(3)本发明所涉及的延长二氧化硫脲产品保质期的方法，由于二氧化硫脲难溶于溶析剂，故可显著提高单程结晶过程收率。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的描述，并非对其保护范围的限制。
实施例1
一种延长二氧化硫脲产品保质期的方法，其具体步骤是：在0~10℃，300～400r/min的转速条件下，先配制浓度为1~3wt%的二氧化硫脲水溶液；再向二氧化硫脲水溶液中加入晶种，保温搅拌养晶15~30min，制得悬浊晶浆；然后再向悬浊晶浆中流加溶析剂，过滤、洗涤，滤饼于40~50℃下减压干燥即得二氧化硫脲晶体。
所述晶种是指二氧化硫脲晶体，晶种加入量为二氧化硫脲晶体产品总量的0.1～3wt%。
所述溶析剂为甲醇，溶析剂的加入量为上述配制二氧化硫脲水溶液时水用量的3～4倍，溶析剂的流加时间为3~4h。
本实施例所得二氧化硫脲产品满足HG3258-2010-T工业二氧化硫脲标准中的高稳定型要求，且其热稳定性≥60min。
实施例2
一种延长二氧化硫脲产品保质期的方法，其具体步骤是：在10~20℃，400～500r/min的转速条件下，先配制浓度为2~4wt%的二氧化硫脲水溶液；再向二氧化硫脲水溶液中加入晶种，保温搅拌养晶15~30min，制得悬浊晶浆；然后再向悬浊晶浆中流加溶析剂，过滤、洗涤，滤饼于40~50℃下减压干燥即得二氧化硫脲晶体。
所述晶种是指二氧化硫脲晶体，晶种加入量为二氧化硫脲晶体产品总量的1～4wt%。
所述溶析剂为乙醇，溶析剂的加入量为上述配制二氧化硫脲水溶液时水用量的4～5倍，溶析剂的流加时间为3.5~4.5h。
本实施例所得二氧化硫脲产品满足HG3258-2010-T工业二氧化硫脲标准中的高稳定型要求，且其热稳定性≥60min。
实施例3
一种延长二氧化硫脲产品保质期的方法，其具体步骤是：在20~30℃，500～600r/min的转速条件下，先配制浓度为3~5wt%的二氧化硫脲水溶液；再向二氧化硫脲水溶液中加入晶种，保温搅拌养晶15~30min，制得悬浊晶浆；然后再向悬浊晶浆中流加溶析剂，过滤、洗涤，滤饼于40~50℃下减压干燥即得二氧化硫脲晶体。
所述晶种是指二氧化硫脲晶体，晶种加入量为二氧化硫脲晶体产品总量的2～5wt%。
所述溶析剂为异丙醇，溶析剂的加入量为上述配制二氧化硫脲水溶液时水用量的4～5倍，溶析剂的流加时间为4~5h。
本实施例所得二氧化硫脲产品满足HG3258-2010-T工业二氧化硫脲标准中的高稳定型要求，且其热稳定性≥60min。
实施例4
本实施例中除了溶析剂是丙酮外，其他同实施例1。

Claims (2)

1.一种延长二氧化硫脲产品保质期的方法，其特征在于，具体按以下步骤完成：在0~30℃，300～600r/min的转速条件下，先配制浓度为1~5wt%的二氧化硫脲水溶液；再向二氧化硫脲水溶液中加入二氧化硫脲晶体作为晶种，晶种加入量为二氧化硫脲晶体产品总量的0.1～5wt%，保温搅拌养晶15~30min，制得悬浊晶浆；然后再向悬浊晶浆中流加溶析剂，溶析剂的加入量为上述配制二氧化硫脲水溶液时水用量的3～6倍，溶析剂的流加时间为3~5h，过滤、洗涤，滤饼于40~50℃下减压干燥即得二氧化硫脲晶体。
2.如权利要求1所述的延长二氧化硫脲产品保质期的方法，其特征在于，所述溶析剂为低级醇或丙酮；其中：低级醇是甲醇、乙醇、异丙醇中的一种。
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