第一節(jié) 二氧化硫脲的定義

二氧化硫脲又名甲脒亞磺酸或氨基亞氨基甲烷磺酸，是重要的有機(jī)化工產(chǎn)品之一，為無(wú)臭的白色粉末狀物質(zhì)，是一種既無(wú)氧化性又無(wú)還原性的穩(wěn)定化合物。（立項(xiàng)報(bào)告）

第二節(jié) 二氧化硫脲的生產(chǎn)方法

二氧化硫脲的合成路線通常有三種:①以臭氧和硫脲為原料的合成路線;②以氰氨化鈣、硫化銨和過(guò)氧化氫為原料的合成路線;③以硫脲和過(guò)氧化氫為原料的合成方法。由于第一種路線成本高，第二種路線一般是利用某些生產(chǎn)過(guò)程中所產(chǎn)生的廢液為原料。而相比之下，第三種路線具有原料易得、操作簡(jiǎn)單、易于工業(yè)化等優(yōu)點(diǎn)，是目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)主要采用的合成路線。根據(jù)二氧化硫脲生產(chǎn)過(guò)程所用溶劑的不同，可分為:水溶劑法和非水溶劑法兩大類(lèi);又可根據(jù)操作方式的不同，分為:間歇法和連續(xù)法兩大類(lèi)。

1．非水溶劑法

非水溶劑法所采用的溶劑主要是四氯化碳、二氯乙烷、三氯甲烷以及乙醇、異丙醇等，此方法利用產(chǎn)品不溶于溶劑的特性，使產(chǎn)物全部以結(jié)晶形式析出。所以，過(guò)程收率較高。但是，卻降低了產(chǎn)品的純度，大大影響了產(chǎn)品質(zhì)量，難以得到較高純度的二氧化硫脲產(chǎn)品。

2．連續(xù)法

連續(xù)法是指將硫脲配制成水溶液，然后，與雙氧水按比例連續(xù)加入到反應(yīng)釜內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)，控制料液的 pH 值，控制反應(yīng)溫度及停留時(shí)間，快速冷卻從反應(yīng)器排出的反應(yīng)產(chǎn)物以得到漿狀的晶體，然后，分離出晶體產(chǎn)品。但是，由于工藝流程復(fù)雜，設(shè)備占地面積大，以及收率不高等原因并未被廣泛認(rèn)可。

3． 間歇法

此方法通常是以水為溶劑的間歇式操作過(guò)程，是目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)所采用的主要方法。此方法的優(yōu)點(diǎn)是:流程短，設(shè)備少，操作簡(jiǎn)單。缺點(diǎn)是:物料在反應(yīng)器內(nèi)的停留時(shí)間長(zhǎng)，副反應(yīng)較多，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定。間歇法生產(chǎn)二氧化硫脲反應(yīng)方程式如下:其工藝流程示意圖如圖 1 所示。

生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)介如下:將部分硫脲與水按比例投入反應(yīng)釜內(nèi)，攪拌降溫，當(dāng)料液呈乳白色，溫度達(dá) 5℃ 以下時(shí)，再將余下部分硫脲與雙氧水按比例、分批次加入反應(yīng)釜內(nèi)(雙氧水也可以采用滴加的方式加入到反應(yīng)釜內(nèi))，控制 pH 值在 3 ～5，反應(yīng)溫度在 10℃ 以下。當(dāng)硫脲與雙氧水全部加入完成后，再間歇攪拌 30 min，然后，離心甩濾，將結(jié)晶轉(zhuǎn)入洗滌釜內(nèi)，用配制好的脫色劑洗滌 1 ～2 次，再經(jīng)離心甩濾、干燥、包裝，既得二氧化硫脲成品。

第三節(jié) 二氧化硫脲的主要用途

該品為有機(jī)無(wú)機(jī)化工中氮化合物的重要中間體，起源于纖維工業(yè)，從早期就被使用，化學(xué)工業(yè)，膠卷工業(yè)等也被使用。二氧化硫脲是穩(wěn)定的化合物，使用時(shí)與其他還原劑相同，沒(méi)有危險(xiǎn)性，而且硫化物的臭氣很少,作業(yè)環(huán)境及衛(wèi)生方面都很安全。

纖維工業(yè)

漂白：二氧化硫脲對(duì)羊毛，絹，棉等天然纖維的漂白效果十分好，特別是在弱堿性的環(huán)境中更為突出，漂白時(shí)不損傷纖維，而且漂白劑廢液的處理也比較容易。

染色：分散及硫化燃料的染色以前使用亞硫酸氫鹽的1/10就可以，但是由于二氧化硫脲的還原電位很高，所以要注意由于燃料的種類(lèi)或二氧化硫脲的濃度變化色調(diào)會(huì)隨之變化。

還原洗凈：由于二氧化硫脲特有的還原性很強(qiáng)，對(duì)于分散染料染色的合織的還原洗凈非常有效，而且由于在堿性還原浴中的安定性高，以前使用的亞硫酸氫鹽使用量的1/4就可以完成，是非常經(jīng)濟(jì)的制品。

拔染印花：由于二氧化硫脲的還原電位高，安定性強(qiáng)，所有材質(zhì)的拔染印花都可以使用。

防縮加工：用二氧化硫脲和聚酰胺對(duì)羊毛進(jìn)行防縮加工時(shí)，二氧化硫脲可以促進(jìn)纖維對(duì)化學(xué)制劑的吸收。

脫色：由于二氧化硫脲的還原力比其他的化學(xué)制劑強(qiáng)，對(duì)染料的脫色能力強(qiáng)，可以用于重新染色及缸體洗凈等脫色。

紙漿

木漿：二氧化硫脲適用于GP,RGP,TMP,CTMP等高步留紙漿的還原漂白，特別是在中性--弱堿性的環(huán)境中尤為合適，而且與DIP漂白混合后就可以得到高白度的紙漿。

化學(xué)紙漿：二氧化硫脲對(duì)KP,SP,蘇打紙漿等化學(xué)紙漿的漂白中，可以得到用以前漂白劑得不到的顏色，而且，對(duì)于半漂白的紙漿H2O2和二氧化硫脲組合使用后，可以進(jìn)行非氯漂白。對(duì)于多段漂白可以用以前的氯系漂白劑和二氧化硫脲組合使用。蘇打紙漿蒸解時(shí)用和二氧化硫脲組合的方法能夠改善白色度。KP的氯系漂白時(shí)，正在嘗試組合使用以防止強(qiáng)度低下。

DIP：舊報(bào)紙，舊雜志及上質(zhì)古紙脫油墨時(shí)一般的堿性處理會(huì)使白色度低下。二氧化硫脲可以恢復(fù)白色度，為了得到高品質(zhì)的DIP和H2O2等其他的漂白劑組合使用，可以進(jìn)行2-3段漂白。特別是由于近一段時(shí)間的資源保護(hù)運(yùn)動(dòng)，盛行回收舊報(bào)紙，以及要求非氯系漂白。

合成纖維

丙烯腈纖維紡絲時(shí)，丙烯腈纖維和二氧化硫脲共同放在紡絲浴中，或是紡絲后浸漬在含有二氧化硫脲的水溶液中。干燥后可以得到高白度的優(yōu)質(zhì)品。二氧化硫脲可以改良染色性質(zhì)。

聚合反應(yīng)

乙烯化合物：多數(shù)的乙烯化合物在有機(jī)過(guò)氧化物，過(guò)硫酸鹽或過(guò)氧化氫等的氧化劑與二氧化硫脲等的還原劑作為催化劑下進(jìn)行的聚合反應(yīng)。

丙烯腈化合物：含有80%以上的丙烯腈化合物的聚合，過(guò)硫酸鹽或是過(guò)氧化氫與二氧化硫脲作為氧化還原性聚合催化劑的。

氯丁二烯化合物：氯丁二烯化合物的乳膠聚合是使用過(guò)氧化氫或是過(guò)硫酸鹽和二氧化硫脲作為氧化還原性聚合催化劑的。

其它：為了改良棉，麻，接枝聚合乙烯化合物，苯乙烯化合物等時(shí)，利用過(guò)氧化氫或過(guò)硫酸鹽以及二氧化硫脲作為催化劑。

有機(jī)合成

二氧化硫脲使醛類(lèi)還原為一級(jí)乙醇，酮類(lèi)還原為二級(jí)乙醇，或是有機(jī)窒素化合物中硝基還原成氨基，有機(jī)硫化物中二氧化硫脲還原成硫代。

無(wú)機(jī)合成

二氧化硫脲可以用來(lái)回收白金，銀，鈾等的有價(jià)金屬回收，除去鐵，鉻，鎳等的重金屬。

膠卷工業(yè)

膠卷工業(yè)中二氧化硫脲使銀化物的感光性得到改良，使用防污劑作為敏化劑，或是使用重氨基燃料的還原劑。

洗滌劑

洗滌時(shí)，二氧化硫脲不僅有漂白作用，而且可以除去布中的鐵，血液及其它的污垢。

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