一种硫氰酸钠的绿色合成方法
阅读说明：本技术 一种硫氰酸钠的绿色合成方法 (Green synthesis method of sodium thiocyanate ) 是由 任磊 于晓锋 于 2021-07-24 设计创作，主要内容包括：一种硫氰酸钠的绿色合成方法,包括以下步骤：以摩尔比1-1.05:1的比例的硫氰酸铵和氢氧化钠为原料,无需溶剂直接混合搅拌,搅拌过程中伴随抽真空除去氨气并用水喷淋吸收,反应完后直接过滤并干燥得到高品质的硫氰酸钠。本方法无需任何溶剂,两个固体底物直接接触,无需特殊设备,即可得到高品质的硫氰酸钠,反应速率高且工艺绿色环保,高效节能。(A green synthesis method of sodium thiocyanate comprises the following steps: taking ammonium thiocyanate and sodium hydroxide with the molar ratio of 1-1.05:1 as raw materials, directly mixing and stirring without a solvent, removing ammonia gas by vacuumizing in the stirring process, spraying and absorbing with water, directly filtering and drying after the reaction to obtain high-quality sodium thiocyanate. The method does not need any solvent, the two solid substrates are directly contacted, special equipment is not needed, the high-quality sodium thiocyanate can be obtained, the reaction rate is high, the process is green and environment-friendly, and the efficiency and the energy are high.)
技术领域
本发明涉及一种硫氰酸钠的绿色合成方法。
背景技术
硫氰酸钠(NaSCN)的应用范围十分广泛。在纺织领域，用作与聚丙烯腈纤维的抽溶剂；在农作物保护领域，用于某些植物脱叶剂，以及一些杀菌剂，杀虫剂，除草剂等合成原料；在防腐防污等设备防护领域，用于道路的除锈剂，船体的电镀方面等，在其他精细化工领域，用于合成一些兽药，材料，染料等重要中间体2-氨基-6-甲氧基苯并噻唑，异硫氰酸烯丙酯等等。
常见的硫氰酸钠的合成方法有三种，第一种是氰化钠(NaCN)硫磺合成工艺，是以NaCN和硫磺反应，生成硫氰酸钠，再经过除杂、脱色、过滤、蒸发、结晶得到产品。该工艺的优点是产品的纯度高、质量好、产品品质稳定。缺点是要用到剧毒化学品Na CN，在购买、运输、使用时都有严格的限制制度。第二种是砷碱副产法，采用三氧化二砷作为催化剂，碳酸钠为吸收剂，氧化脱硫脱氰废液作为原料，多次浓缩，分步结晶的方式，或有机溶剂重结晶的方法来提纯得到硫氰酸钠。该工艺的优点是所用原料廉价易得，成本低。缺点是生产的产品品质差，纯度低，不能出口，只能作为低等品出售。第三种是硫氰酸铵转化法，采用硫氰酸铵和氢氧化钠为原料，在经过除杂、脱色、过滤、蒸发、结晶得到产品。该工艺的优点是生产过程简单易操作，缺点受原料纯度影响较大，原料成本较高。
随着硫氰酸钠的用途越来越广，制备工艺也逐渐完善，但目前所有的合成的方法都是液相合成的方法，总体能耗大，周期常，反应釜产能低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种硫氰酸钠的环保合成方法，无需任何溶剂，两个固体底物直接接触，无需特殊设备，即可得到高品质的硫氰酸钠，反应速率高且工艺绿色环保，高效节能。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种硫氰酸钠的绿色合成方法，包括以下步骤：以摩尔比1-1.05:1的比例的硫氰酸铵和氢氧化钠为原料，无需溶剂直接混合搅拌，搅拌过程中伴随抽真空除去氨气并用水喷淋吸收，反应完后直接过滤并干燥得到高品质的硫氰酸钠。
作为优选的，所述的硫氰酸铵和氢氧化钠的摩尔比为1:1。
作为优选的，所述的原料中硫氰酸铵纯度＞96％，氢氧化钠纯度＞90％。
本发明的优点：本发明工艺简单，产出的硫氰酸钠品质高(含量>99.0％)。反应速率高，反应釜利用率高，无需任何溶剂，利用反应本身产生的水就可以连续反应，原子经济性高，实现了循环经济。相比于传统的反应釜，效率提高10倍左右，消除了水和其他溶剂的使用，绿色环保，高效节能。另外搅拌过程中伴随抽真空除去氨气并用水喷淋吸收，可以形成20％左右浓度的副产物氨水，氨水可以在工业中广泛应用。
具体实施方式
实施例一：
向500ml反应瓶中，加入硫氰酸铵317.167克(96％含量，4.0mol)，搅拌条件下，加入氢氧化钠168.463克(95％含量，4.0mol)，搅拌10分钟，抽真空除去氨气(氨气用水喷淋吸收，形成20％左右的副产氨水)，结束后直接过滤，80℃真空干燥20分钟，得到硫氰酸钠。白色固体346.212克，收率90％，含量99.1％，铵盐0.01％，pH值7.3，硫酸盐0.02％。整个反应过程3小时。
实施例二：
向500ml反应瓶中，加入硫氰酸铵333.025克(96％含量，4.2mol)，搅拌条件下，加入氢氧化钠168.463克(95％含量，4.0mol)，搅拌10分钟，抽真空除去氨气(氨气用水喷淋吸收，形成20％左右的副产氨水)，结束后直接过滤，80℃真空干燥20分钟，得到硫氰酸钠。白色固体353.905克，收率92％，含量99.1％，铵盐0.04％，pH值7.1，硫酸盐0.02％。整个反应过程3小时。
实施例三：
向500ml反应瓶中，加入硫氰酸铵333.025克(96％含量，4.0mol)，搅拌条件下，加入氢氧化钠172.631克(95％含量，4.1mol)，搅拌10分钟，抽真空除去氨气(氨气用水喷淋吸收，形成20％左右的副产氨水)，结束后直接过滤，80℃真空干燥20分钟，得到硫氰酸钠。白色固体342.365克，收率89％，含量99.0％，铵盐未检测到，pH值9.5，硫酸盐0.015％。整个反应过程3小时。
实施例四：
向500ml反应瓶中，加入硫氰酸铵317.167克(96％含量，4.0mol)，搅拌条件下，加入氢氧化钠177.821克(90％含量，4.0mol)，搅拌10分钟，抽真空除去氨气(氨气用水喷淋吸收，形成20％左右的副产氨水)，结束后直接过滤，80℃真空干燥20分钟，得到硫氰酸钠。白色固体334.081克，收率87％，含量99.1％，铵盐0.01％，pH值7.1，硫酸盐0.015％。整个反应过程3小时。
实施例五：
向100L反应瓶中，加入硫氰酸铵634.333公斤(96％含量，800.0mol)，搅拌条件下，固体加料器加入氢氧化钠33.684kg(95％含量，800.0mol)，搅拌10分钟，抽真空1h除去氨气(尾气用水喷淋吸收，形成20％左右的副产氨水)，检测合格后，直接过滤，80℃真空干燥60分钟，得到硫氰酸钠。白色固体67.584公斤，收率88％，含量99.1％，铵盐0.005％，pH值7.4，硫酸盐0.02％。整个反应过程4小时。每天6个批次。100L反应釜可以实现250公斤左右的产能。相比于传统工艺100L反应釜每天可以出20公斤左右产品，相比于传统的工艺，产品品质高(>99.0％),生产效率提高了8-12倍。
本发明的实施案例中，对市面上所销售的其他品质的原料如：99％的硫氰酸铵，90％氢氧化钠，99％高品质的氢氧化钠都验证过，都符合本发明的要求，本发明对原料的产品品质要求不高。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而己，并非对本发明作任何形式上的限制，但凡是未脱离本发明技术方案的宗旨，依据本发明的对以上实施例所作的任何修改、修饰或等同与等效的变化，均仍属于本发明技术方案的范围内。