[发明专利]一种硫脲的生产工艺

说明书

技术领域

本发明属于硫脲生产领域和H₂S废气处理领域，具体涉及一种硫脲的生产工艺。

背景技术

目前国内外生产硫脲的方法分为下面两种：

1、两步法：一般用硫酸或者盐酸与硫化钠反应，在生成沉淀的氯化钡和硫酸钡时同时产生H₂S气体，产出H₂S气源，将产生的硫化氢气体通入石灰乳浆中，生成硫化钙沉淀，继续通入过量的H₂S气体，反应生成溶于水的硫氢化钙。具体的反应方程式为：

Ca(OH)₂+H₂S=CaS↓+2H₂O

CaS↓+H₂S=Ca(SH)₂

在反应器内先加入Ca(SH)₂溶液，在搅拌下加入氰氨化钙（又名石灰氮），控制一定的温度和时间便生成硫脲，化学反应式为：

Ca(SH)₂+2CaCN₂+6H2O=2(NH₂)₂CS+3Ca(OH)₂

2、一步法：

近年来一些厂家将上面的两步法合并成一步法进行硫脲生产，即将硫化氢气体直接通入氰氨化钙浆液中，具体反应方程式为：

HS₂+CaCN₂+2H₂O=(NH₂)₂CS+Ca(OH)₂

现阶段，国内厂家生产硫脲，基本只采用一步法进行生产，淘汰了两步法的生产，主要原因是由于两步法生产过程中存在的技术难题高于一步法，但经过考察，这两种工艺生产方法都有着各自的技术缺点。

两步法技术缺点：传统的生产厂家在生产Ca(SH)₂的工艺步骤中，采用的通入法，将H₂S通入石灰乳中，再经过搅拌生产成溶于水的Ca(SH)₂，此法的最大不足是H₂S于石灰乳的反应面积较小，反应过程缓慢粗放，无法解决H₂S有效吸收的问题，造成了吸收率偏低，且H₂S气体浪费，污染环境的问题。

一步法技术缺点：此法是针对两步法进行改良的方法，采用石灰氮直接通入硫化氢，同样与两步法的缺点相似，最终吸收层面上都采用气液反应，在难溶于水的乳液中通入H₂S，经过搅拌吸收的方式都存在着吸收率低，生产成本高，污染环境等问题。同时造成了高价值的石灰氮的浪费。

发明专利201410002180.7、201410002205.3和201410002213.8，均公开了一种采用粘胶纤维生产的含硫混合废气制备硫脲的工艺，通过喷淋石灰氮乳液或者石灰氮和石灰的混合乳液来吸收废气中的H₂S气体。以上专利均采用一步法进行硫脲生产，最终产物为硫脲和氢氧化钙，其中氢氧化钙溶液俗称为石灰乳，是难溶于水的物质，在碱喷淋反应的过程中，最终产物石灰乳会再次产生出来，不利于碱喷淋系统的循环运行，也就是碱喷淋一直使用难溶于水的乳液进行反应，同时也会造成高价值的石灰氮的浪费。

发明内容

针对目前硫脲生产中H₂S吸收率低的技术问题，本发明提供了一种硫脲的生产工艺。采用两步法可以实现硫脲的生产，实现H₂S的有效吸收，同时可实现第二步的固液反应，有效的提升硫脲生产工艺的生产效率，降低生产成本，解决环境污染的问题。

为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

一种硫脲的生产工艺，其特征在于：工艺步骤如下：

A、石灰乳的配制

配制质量浓度为22-25%的石灰乳，石灰乳温度保持在45-55℃；

B、喷淋

将配制好的石灰乳泵入喷淋塔中，开启循环泵使石灰乳在塔内循环，再通入富含H₂S的气体，进行碱喷淋吸收，釜底液中硫氢化钙的含量达到130~150g/L后，排料，并补充新鲜石灰乳，实现循环生产；

C、合成

将B步骤排出的料液过滤，滤液为硫氢化钙溶液，加入石灰氮，在80-85℃的温度下，保温反应；

D、后处理

合成反应完成后，保温过滤，将滤液浓缩，并冷却结晶，离心，干燥得到硫脲产品。