本发明涉及化工合成领域，具体而言，涉及一种利用硫氰酸铵转化硫脲的方法。
背景技术：
：目前，工业生产硫脲的方法主要有石灰氮-硫氢化钙合成法和氰胺一硫化氢合成法。石灰氮-硫氢化钙合成法适合于粗放型生产方式，但是石灰氮属于高能耗、高污染产品，因此，生产成本高，环境代价大。氰胺-硫化氢合成法工艺复杂、成本高。有鉴于此，特提出本发明。利用硫氰酸铵转化为硫脲，工艺简单、能源消耗及运行成本低。硫氰酸铵可利用焦化脱硫废液提取的产品，延伸了脱硫废液提盐的产业链，为脱硫废液副盐提取开辟了新途径。技术实现要素：本发明的第一目的在于提供一种利用硫氰酸铵转化硫脲的方法，以解决现有制备硫脲的方法工艺复杂、成本高、高能耗等问题，所述的用硫氰酸铵转化硫脲的方法，利用硫氰酸铵转化为硫脲，具有工艺简单、能源消耗、无二次污染及运行成本低等优点。硫氰酸铵可使用焦化脱硫废液提取的产品，延伸了脱硫废液提盐的产业链，为脱硫废液副盐提取开辟了新途径。本发明的第二目的在于提供一种所述的利用硫氰酸铵转化硫脲的方法制得的硫脲，该硫脲，具有纯度高、杂质少等优点。为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：一种利用硫氰酸铵转化硫脲的方法，包括以下步骤：(1)、将硫氰酸铵和氨水混合后加入密闭容器中进行反应，当硫氰酸铵的转化率到78～95％时，进行蒸氨操作，容器内剩余的固体为粗品硫脲；(2)、将步骤(1)中的粗品硫脲在真空恒温条件下进行升华，升华的气体进行一段凝华，得到高纯度的硫脲，未凝华的气体进行二段凝华，得到硫脲和硫氰酸铵的混合物，将该混合物返回升华器再次进行升华，升华后继续进行一段凝华；(3)、将步骤(2)二段凝华中未凝华的气体进行三段凝华，得到少量高纯度的硫氰酸铵。采用硫氰酸铵作为原料，与适量的一定质量比的氨水进行反应，当硫氰酸铵的转化率到78～95％时，将氨气去除，得到的固体为粗品硫脲，粗品硫脲的纯度为80-95％，杂质的主要成分是未转化的硫氰酸铵。然后利用硫脲和杂质凝华温不同的原理，通过升华和多次凝华的方式得到高纯度的硫脲。凝华的过程中，硫脲凝华经旋转输送器使落下的细小粉粒与升华气体接触而动态凝华，凝华效果好。未凝华的气体降温继续凝华，得到硫脲和硫氰酸铵的混合物，将混有杂质的硫脲返回升华装置中继续升华，达到出在的目的。三段凝华，得到高纯度的硫氰酸铵固体。本申请所提供的制备硫脲的方法，使用硫氰酸铵作为原料，硫氰酸铵可使用焦化脱硫废液提取的产品，延伸了脱硫废液提盐的产业链，为脱硫废液副盐提取开辟了新途径。并且，该方法具有工艺简单、能源消耗、无二次污染及运行成本低等优点。优选的，在步骤(1)中，所述硫氰酸铵的纯度＞96％，所述氨水的浓度为20～30％。更优选的，本申请所采用的硫氰酸铵来自焦化脱硫废液提取得到的产品，纯度可以达到96％以上。优选的，所述硫氰酸铵与所述氨水的质量比为(3～6)：1。通常使用的氨水浓度为20～30％条件下，对硫氰酸铵和氨水的质量比进行优选，便于分离产品和杂质，也防止过量的氨水难以去除，影响产品品质。优选的，在步骤(1)中，所述反应的温度为65～90℃，反应压力为0.1～1.0MPa，反应时间为3～6小时；更优选的，所述反应的过程中边加热边搅拌。对升华的条件进行优选，得到硫脲和杂质的混合气体，在凝华中分别回收。优选的，在步骤(1)中，所述粗品硫脲的纯度为80～95％。粗品硫脲中的杂质主要来自与未转化的硫氰酸铵。优选的，在步骤(2)中，所述一段凝华的温度为120～140℃。一段凝华的温度控制在120～140℃，有利于硫脲的凝华，得到固体硫脲便于分离。优选的，在步骤(2)中，所述二段凝华的温度为90～120℃。二段凝华控制在90～120℃，便于硫脲和杂质的共同析出，进一步分离硫脲和杂质。优选的，在步骤(3)中，所述三段凝华的温度为60～90℃。三段凝华得到高纯度的硫氰酸铵固体。对三次凝华的条件进行优选，三次凝华可以提高硫脲的纯度和收率。三次凝华的的温度不同，针对效果也不同。一段凝华回收硫脲固体，二段凝华得到的是硫脲和杂质的混合物，该混合物返回升华设备继续升华，升华后继续一段凝华。优选的，在步骤(1)中，所述蒸氨操作之后，还包括以下步骤：氨气经喷淋吸收塔吸收，得到的氨水循环利用，与硫氰酸铵进行反应。氨水可以循环利用，节约成本。如上所述的利用硫氰酸铵转化硫脲的方法所制备得到的硫脲，所述硫脲的纯度大于99％。本申请所制得的硫脲，具有纯度高、杂质少等优点。与现有技术相比，本发明的有益效果为：(1)本申请所提供的利用硫氰酸铵转化硫脲的方法，具有工艺简单、能源消耗、无二次污染及运行成本低等优点。(2)本申请所提供的利用硫氰酸铵转化硫脲的方法，硫氰酸铵可使用焦化脱硫废液提取的产品，延伸了脱硫废液提盐的产业链，为脱硫废液副盐提取开辟了新途径。(3)本申请所提供的利用硫氰酸铵转化硫脲的方法所制备的硫脲，具有纯度高、杂质少等优点。具体实施方式下面将结合具体实施方式对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，但是本领域技术人员将会理解，下列所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。实施例1(1)、将质量含量＞96％的硫氰酸铵和浓度20％的氨水，按照质量比例为3：1的比例混合，并在密闭的反应釜中进行反应，升温到65℃，边搅拌边加热，控制釜内压力在0.1MPa范围内，反应3小时；(2)、化验分析硫氰酸铵的转化率到80％时，开启蒸氨操作，氨气经喷淋吸收塔吸收，得到的氨水返回步骤(1)中循环利用，剩余固体经釜内放出，所得产品为粗品硫脲，产品纯度83％，杂质的主要成分是未转化的硫氰酸铵；(3)、将步骤(2)得到的硫脲在升华器中加热到150℃，保持真空恒温状态，使硫脲升华，升华气体通过出口进入一段凝华器，控制恒温在120℃，硫脲凝华经旋转输送器使落下的细小粉粒与升华气体接触而动态凝华，得到产品为99％以上的高纯度硫脲；(4)、步骤(3)中未凝华气体进入二段凝华器，控制恒温在90℃，硫脲和硫氰酸铵凝华经旋转输送器使落下的细小粉粒与升华气体接触而动态凝华，得到产品为硫脲和硫氰酸铵的混合物返回步骤(3)中的升华器，再次升华；(5)、将步骤(4)中剩余的未凝华气体进入三段凝华器，控制恒温在60℃，硫氰酸铵凝华经旋转输送器使落下的细小粉粒与升华气体接触而动态凝华，得到少量产品为99％以上的高纯度的硫氰酸铵。实施例2(1)、将质量含量＞96％的硫氰酸铵和浓度30％的氨水，按照质量比例为4：1的比例混合，并在密闭的反应釜中进行反应，升温到90℃，边搅拌边加热，控制釜内压力在1.0MPa范围内，反应6小时；(2)、化验分析硫氰酸铵的转化率到88％时，开启蒸氨操作，氨气经喷淋吸收塔吸收，得到的氨水返回步骤(1)中循环利用，剩余固体经釜内放出，所得产品为粗品硫脲，产品纯度80％，杂质的主要成分是未转化的硫氰酸铵；(3)、将步骤(2)得到的硫脲在升华器中加热到160℃，保持真空恒温状态，使硫脲升华，升华气体通过出口进入一段凝华器，控制恒温在120-140℃，硫脲凝华经旋转输送器使落下的细小粉粒与升华气体接触而动态凝华，得到产品为99％以上的高纯度硫脲；(4)、步骤(3)中未凝华气体进入二段凝华器，控制恒温在120℃，硫脲和硫氰酸铵凝华经旋转输送器使落下的细小粉粒与升华气体接触而动态凝华，得到产品为硫脲和硫氰酸铵的混合物返回步骤(3)中的升华器，再次升华；(5)、将步骤(4)中剩余的未凝华气体进入三段凝华器，控制恒温在90℃，硫氰酸铵凝华经旋转输送器使落下的细小粉粒与升华气体接触而动态凝华，得到少量产品为99％以上的高纯度的硫氰酸铵。实施例3(1)、将质量含量＞96％的硫氰酸铵和浓度25％的氨水，按照质量比例为5：1的比例混合，并在密闭的反应釜中进行反应，升温到75℃，边搅拌边加热，控制釜内压力在0.6MPa范围内，反应4小时；(2)、化验分析硫氰酸铵的转化率到88～95％时，开启蒸氨操作，氨气经喷淋吸收塔吸收，得到的氨水返回步骤(1)中循环利用，剩余固体经釜内放出，所得产品为粗品硫脲，产品纯度95％，杂质的主要成分是未转化的硫氰酸铵；(3)、将步骤(2)得到的硫脲在升华器中加热到155℃，保持真空恒温状态，使硫脲升华，升华气体通过出口进入一段凝华器，控制恒温在130℃，硫脲凝华经旋转输送器使落下的细小粉粒与升华气体接触而动态凝华，得到产品为99％以上的高纯度硫脲；(4)、步骤(3)中未凝华气体进入二段凝华器，控制恒温在100℃，硫脲和硫氰酸铵凝华经旋转输送器使落下的细小粉粒与升华气体接触而动态凝华，得到产品为硫脲和硫氰酸铵的混合物返回步骤(3)中的升华器，再次升华；(5)、将步骤(4)中剩余的未凝华气体进入三段凝华器，控制恒温在70℃，硫氰酸铵凝华经旋转输送器使落下的细小粉粒与升华气体接触而动态凝华，得到少量产品为99％以上的高纯度的硫氰酸铵。实施例4(1)、将质量含量＞96％的硫氰酸铵和浓度28％的氨水，按照质量比例为6：1的比例混合，并在密闭的反应釜中进行反应，升温到80℃，边搅拌边加热，控制釜内压力在0.8MPa范围内，反应5小时；(2)、化验分析硫氰酸铵的转化率到78％时，开启蒸氨操作，氨气经喷淋吸收塔吸收，得到的氨水返回步骤(1)中循环利用，剩余固体经釜内放出，所得产品为粗品硫脲，产品纯度92％，杂质的主要成分是未转化的硫氰酸铵；(3)、将步骤(2)得到的硫脲在升华器中加热到160℃，保持真空恒温状态，使硫脲升华，升华气体通过出口进入一段凝华器，控制恒温在125℃，硫脲凝华经旋转输送器使落下的细小粉粒与升华气体接触而动态凝华，得到产品为99％以上的高纯度硫脲；(4)、步骤(3)中未凝华气体进入二段凝华器，控制恒温在110℃，硫脲和硫氰酸铵凝华经旋转输送器使落下的细小粉粒与升华气体接触而动态凝华，得到产品为硫脲和硫氰酸铵的混合物返回步骤(3)中的升华器，再次升华；(5)、将步骤(4)中剩余的未凝华气体进入三段凝华器，控制恒温在80℃，硫氰酸铵凝华经旋转输送器使落下的细小粉粒与升华气体接触而动态凝华，得到少量产品为99％以上的高纯度的硫氰酸铵。实验例产品收率和纯度测试对本申请实施例1-4所提供的利用硫氰酸铵转化硫脲的方法，对产品的纯度和收率进行测试，实验结果如表1所示。表1产品纯度及收率测试结果实施例收率产品纯度141.599.224499.3345.899.6447.299.5实验结果表明，本申请所提供的利用硫氰酸铵转化硫脲的方法，收率可以达到47.2％，产品纯度大于99％，产品纯度高、杂质少。综上所述，本申请所提供的利用硫氰酸铵转化硫脲的方法，具有工艺简单、能源消耗、无二次污染及运行成本低等优点。利用硫氰酸铵转化硫脲的方法，硫氰酸铵可使用焦化脱硫废液提取的产品，延伸了脱硫废液提盐的产业链，为脱硫废液副盐提取开辟了新途径。本申请所提供的利用硫氰酸铵转化硫脲的方法所制备的硫脲，具有纯度高、杂质少等优点。尽管已用具体实施例来说明和描述了本发明，然而应意识到，以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；本领域的普通技术人员应当理解：在不背离本发明的精神和范围的情况下，可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围；因此，这意味着在所附权利要求中包括属于本发明范围内的所有这些替换和修改。当前第1页1 2 3