一种二苯硫脲母液回用工艺的研究

鞠 光，高玉琳

（1.内蒙古科迈化工有限公司，内蒙古 通辽 029315；2.科迈化工股份有限公司，天津 300450）

引言

近年来，我国环境污染问题越来越严重，很大程度上是由于化工行业造成的，尤其是一些小的化工企业。而我们日常的生活中使用的各类化学品种类越来月度，数量越来越大自然会形成各种各类的环境污染，因此发展绿色化工是必须的，也是化工从业人员最急迫，最首当其冲要做的工作。而发展绿色化工首先要充分利用各类资源和能源，再生产过程中尽可能采用无毒、无害或低毒、低害的原料，其次在无毒、无害的条件下生产，并减少向环境排放废水、废气、废渣；还要提高各类原料的利用率.尽可能使所使用的原料转化率达到100%或综合利用率达到100%，实现“零排放”；这样才可以生产出有利于环境保护和人类健康环境友好产品。

化工行业对环境的污染也越来越引起人们的关注，现在行业已经深刻认识到，化工生产造成环境污染的根本原因在于化工行业的环境社会意识和化工工艺的落后。现在人们的环境保护意识逐渐提升，但落后的化工工艺的重大变革却不是短时间可以改进的，尤其是化工行业的种类纷繁复杂，各种各类的化工行业工艺千差万别，缺少共同性及相关性，每种化工行业都有其特定的原料组成及工艺条件，造成化工行业的提升难度极大。

1 二苯硫脲废水处理现状

随着各类废水且废水的无害化处理很少产生价值，随着环保政策逐渐严厉及人们关于绿色工厂、环保意识的逐渐提升。废水处理的成本更是大幅提升，极大地占用的了企业的效益。因此将废水的资源化处置或改变工艺势必是废水处理的趋势。目前查找二苯硫脲相关资料，主要为合成工艺的研究，关于水处理及母液回用方面的已公开的资料较少，本次研究主要是借鉴同行的母液回用方案验证可行性及母液回用效果验证，为后续生产系统的改造做好准备工作。

2 二苯硫脲废水回用方案

针对二苯硫脲废水的现状，本工艺借鉴其它废水处理的工艺，利用合成废水中含原料及中间产物的性质，探讨将母液作为工艺水进行回用的可行性。既解决了废水处理成本问题，也利用废水创造了价值。工艺流程，如图1 所示。

图1 废水回用工艺流程图

2.1 原料与试剂

苯胺，99.6%，康奈尔化学工业股份有限公司；二硫化碳，密度1.262 g/cm3～1.267 g/cm3，辽宁瑞兴化工有限公司；硫磺，99.9%，沧州新美润化工贸易有限公司。

2.2 实验步骤

按比例将苯胺、二硫化碳、硫磺、水投入到反应釜中，在一定温度、压力下生成二苯硫脲。然后使用产生的母液在相同条件下进行相同的实验，检验产品二苯硫脲熔点、纯度、挥发分、灰分指标。

3 结果与讨论

根据实际生产情况，主要针对母液回用比例、回用次数进行对二苯硫脲质量及收率的影响。

3.1 对母液成分进行分析

对生产的母液进行液相含量分析，母液成分主要含有苯胺、二苯硫脲等物质。经对母液中的主成分进行分析，结果如表1 所示。

从表1 可见，随着母液回用比例的提升，母液中苯胺和中间体的含量逐渐增加，随着母液回用次数的增加，母液中的苯胺和中间体成分含量也趋于限值。

表1 母液回用次数中苯胺基中间体成分含量

3.2 母液回用比例对二苯硫脲质量和收率的影响

在其他条件保持不变的情况下，母液按0%，30%、50%、70%、100%回用比例回用，考察母液回用比例对二苯硫脲的收率及质量的影响，如表2 所示。

表2 母液回用比例与二苯硫脲的质量和收率影响

从表2 可见，随着母液回用比例的提升，二苯硫脲的收率也逐渐增高，熔点初期保持不变，当母液回用比例增大时，熔点开始降低，可见随着母液回用比例的增加，产物中的杂质也在增多，影响二苯硫脲产品的质量。

3.3 母液回用次数对二苯硫脲质量和收率的影响

在其他条件保持不变的情况下，母液按50%的回用比例回用，考察母液回用次数对二苯硫脲的收率及质量的影响，如表3 所示。

表3 母液回用次数与二苯硫脲的质量和收率影响

从表3 可见，随着母液回用次数的提升，二苯硫脲的收率也逐渐增高，熔点初期保持不变，当母液回用次数到一定程度时，熔点开始降低，可见随着母液回用比例的增加，产品中的杂质也在增多，影响二苯硫脲产品的质量。

3.4 母液回用量及次数的增加对二苯硫脲收率影响原因分析

根据上述的数据可以看出，随着母液回用次数及回用量的增加，二苯硫脲的收率都有明显提升，并逐渐稳定。而母液中的成分随着回用量及次数的增加，母液中的苯胺、中间体等组分也逐渐增加并趋于稳定，最终达到限值。而母液得回用对质量的影响持续存在，说明回用母液中的杂质成分有一定的累积量在此回用量及回用次数的条件下，仍没有达到最高峰。

4 结论

本工艺通过探索确认对二苯硫脲合成过程中的母液回用最佳比例50%、回用次数15 次，可得到优质的二苯硫脲产品，收率也提高到92.58%。如对产品质量放宽要求的话，可以实现母液70%回用，回用次数可达到25 次或更多，以达到尽可能降低废水处理的目的。本母液回用方案不需要增加任何的水处理成本，就达到了降低三废排放和综合利用的目的。在减少二苯硫年合成废水的排放及处理成本的同时，将二苯硫脲的废水处置逐步实现资源化处置。

此阶段实验验证了母液回用对二本硫脲的收率和质量均有影响，虽然后续需处理的母液量减少，但仍未达到完全回用的目的。后续需深入实验，优化二苯硫脲各合成条件以增大母液回用比例及母液回用次数对二苯硫脲收率及质量的影响，最终母液全部回用达到实现母液处理完全资源化的目的。