CN1323070C - 一种二氧化硫脲合成工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种二氧化硫脲的合成工艺，该工艺在反应体系中加入一定量的稳定剂和促进剂，在0℃～15℃的温度下，由硫脲和双氧水合成二氧化硫脲，待反应结束后陈化一定时间，快速低温抽滤，淋洗，60℃以下干燥即得成品。稳定剂为脂肪族酮、二元醇或三元醇，加入量为硫脲总量的1.0%～5.0%，促进剂为醋酸盐，加入量为硫脲总量的0.1%～0.5%。由于稳定剂和促进剂加入，有效地改善了二氧化硫脲的结晶状态，缩短了反应时间，提高了产品纯度。采用本工艺二氧化硫脲收率达89.5%，产品纯度98%以上，反应时间3小时，工艺简单，适合大规模工业化生产。
Description
技术领域：本发明属精细化工技术领域，涉及一种二氧化硫脲工艺。
背景技术：二氧化硫脲简称TD，是氨基亚氨基甲亚磺酸的俗称，又名甲脒基亚磺酸，商品名Manefast。二氧化硫脲系无臭味的白色固体，熔点126℃，微溶于水，水溶液呈微酸性，不溶于醚和苯。在常温条件下稳定，在碱性溶液中或温度高于115℃的条件下，分解生成还原性很强的亚硫酸。它是一种新型的还原剂，目前国内外已将其用作保险粉的代用品广泛用于纺织工业。另外，二氧化硫脲在造纸工业、感光材料工业、化妆品工业、聚合物生产中都有广泛的应用。
以硫脲和双氧水合成二氧化硫脲的机理较为复杂：
硫脲在水溶液中存在如下平衡：
加入双氧水时首先发生如下反应，生成甲脒化二硫。
生成的甲脒化二硫在适宜条件下进一步与双氧水反应生成二氧化硫脲。
总反应方程式为：
总反应速度与原料配比、反应热力学、反应体系、反应条件均有关。合成二氧化硫脲的工艺已有报道，例如CN89107414.7，CN03116612.1，US2783272，US3355486，等，他们都采用硫脲和双氧水合成二氧化硫脲，但普遍存在收率低、产品纯度差、反应时间长、能耗高等缺点。
发明内容：本发明目的是提供一种合成二氧化硫脲新工艺，进一步降低生产成本。
具体步骤是：
第一步首先于反应器中加入水和稳定剂、促进剂，并调节温度在0～10℃。
第二步加入硫脲，待硫脲溶解后开始滴加一定比例的双氧水进行反应，控制温度和pH，待反应充分后，再加硫脲，溶解后，滴加双氧水，如此反复数次，控制温度在0～15℃，pH控制在3-7。
第三步待反应结束后陈化一定时间，控制陈化温度0～15℃。
第四步出料，快速低温抽滤，淋洗，60℃以下真空干燥即得成品。
所述稳定剂可以是脂肪族酮、二元醇或三元醇的一种或两种以上的混合物，如丙酮或丁酮，稳定剂的加入量为硫脲总量的1.0％～5.0％；所述促进剂可以是醋酸盐的一种或醋酸盐的混合物，如醋酸钠或醋酸钾，促进剂的加入量为硫脲总量的0.1％～0.5％；
本发明合成二氧化硫脲的新工艺，由于优化了各种操作条件，有效的提高二氧化硫脲的收率和产品质量，缩短了反应时间，降低了能耗。
具体实施方式：
下面结合实例进一步说明本发明。
实施一：
首先在1000L反应釜中加入500kg水和稳定剂丙酮3kg、促进剂醋酸钠0.4kg，并调节温度在0～10℃，然后加入硫脲30kg，待硫脲溶解后开始滴加双氧水90kg进行反应，控制温度为8℃和pH5～6，待反应充分后，再加硫脲30kg，溶解后，滴加双氧水90kg，待反应充分后，加硫脲40kg，充分溶解后滴加双氧水120kg，控制反应时间为3小时，待反应结束后陈化0.5小时，陈化温度为10℃，快速低温抽滤，淋洗，60℃以下真空干燥4小时，即得成品87.8kg，二氧化硫脲收率为87.8％。
实施二：
首先于1000L反应釜中加入500kg水和稳定剂丙酮5kg、促进剂醋酸钾0.5kg，并调节温度在0～5℃，然后加入硫脲30kg，待硫脲溶解后开始滴加双氧水90kg进行反应，控制温度为3℃和pH4～6，待反应充分后，再加硫脲30kg，溶解后，滴加双氧水90kg，待反应充分后，加入硫脲40kg，溶解后，滴加双氧水120kg，控制反应时间为3.5小时，待反应结束后陈化0.5时间，陈化温度为8℃，快速低温抽滤，淋洗，60℃以下真空干燥4小时即得成品89.5kg，二氧化硫脲收率为89.5％。
实施三
首先于1000L反应釜中加入500kg水和稳定剂乙二醇4.5kg、促进剂醋酸钾、醋酸钠各0.25kg，并调节温度在0～8℃，然后加入硫脲30kg，待硫脲溶解后开始滴加双氧水90kg进行反应，控制温度为10℃和pH4～6，待反应充分后，再加硫脲30kg，溶解后，滴加双氧水90kg，待反应充分后，加入硫脲40kg，溶解后，滴加双氧水120kg，控制反应时间为3.5小时，待反应结束后陈化0.5时间，陈化温度为10℃，快速低温抽滤，淋洗，60℃以下真空干燥4小时即得成品121.4kg，二氧化硫脲收率为85.5％，纯度≥99％。
实施四
首先于1000L反应釜中加入500kg水和稳定剂乙二醇1kg、丙三醇4kg、促进剂醋酸钾、醋酸钠各0.25kg，并调节温度在0～10℃，然后加入硫脲30kg，待硫脲溶解后开始滴加双氧水90kg进行反应，控制温度为6℃和pH5～6，待反应充分后，再加硫脲30kg，溶解后，滴加双氧水90kg，待反应充分后，加入硫脲40kg，溶解后，滴加双氧水120kg，控制反应时间为3.0小时，待反应结束后陈化0.5时间，陈化温度为15℃，快速低温抽滤，淋洗，60℃以下真空干燥4小时即得成品122.8kg，二氧化硫脲收率为86.5％，纯度≥99％。
Claims (7)
1.一种二氧化硫脲合成工艺，其特征是以硫脲和双氧水为原料，在反应体系中加入稳定剂和促进剂，合成二氧化硫脲，待反应结束后陈化，快速低温抽滤，淋洗，60℃以下干燥即得成品，稳定剂是脂肪族酮、二元醇或三元醇的一种或两种以上的混合物；促进剂为醋酸盐的一种或醋酸盐的混合物。
2.一种如权利要求1所述合成二氧化硫脲的工艺，其特征是在反应器中先加入水和稳定剂、促进剂；后加入硫脲，待硫脲溶解后开始滴加一定比例的双氧水进行反应，控制温度和pH，待反应充分后，再加硫脲，溶解后，滴加双氧水，如此反复数次到反应结束。
3.一种如权利要求2所述合成二氧化硫脲的工艺，在反应器中加入水和稳定剂、促进剂，调节温度在0～10℃。
4.一种如权利要求1或2所述合成二氧化硫脲的工艺，其特征是合成温度控制在0～15℃，pH控制在3-7。
5.一种如权利要求1或2所述合成二氧化硫脲的工艺，其特征是控制陈化温度0～15℃。
6.一种如权利要求1或2所述合成二氧化硫脲的工艺，其特征是稳定剂的加入量为硫脲总量的1.0％～5.0％。
7.一种如权利要求1或2所述合成二氧化硫脲的工艺，其特征是促进剂的加入量为硫脲总量的0.1％～0.5％。
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