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二甲硫醚的用途

发布日期:2018/11/5 9:49:03

背景及概述[1][2]

二甲硫醚(Dimethyl sulfide)是最简单的硫醚,甲醚的硫类似物,亦称“甲硫醚”。化学式(CH3)2S。分子量62.13。有恶臭的挥发性易燃液体。熔点-98℃,沸点38℃,相对密度0.846,折光率1.4351。溶于乙醇、乙醚,微溶于水。在空气中可被氧化,用过氧化氢可氧化至二甲亚砜。二甲硫醚是典型的有机硫恶臭气体,它在空气中的含量达到亿分之一便可产生臭味。

二甲硫醚沸点较低,易挥发,有毒且具有恶臭气味,影响了人体健康和环境空气质带。短时间吸入含二甲硫醚的空气,会使人精神萎糜、厌食或呕吐;长期吸入含二甲硫醚的空气,会使人的中枢神经和血液循环系统受到伤害。如何将其转化成无毒、无臭的物质,改善环境,减轻对人的危害,成为大多数化工企业面临的一个重要问题。

硼烷二甲硫醚络合物作为一种还原剂,是一种方便而稳定的硼烷来源,用于硼氢化反应、α-羟基酯的选择性还原反应等。在使用硼烷二甲硫醚的化学反应过程中,一般此类反应会产 生氢气等气体,且二甲硫醚在常压下的沸点仅有38℃,将尾气直接排放,尾气中会含有二甲 硫醚,造成尾气超标排放,使实验室或生产区域气味较大。这限制了硼烷二甲硫醚的应用。因此,亟需研发一种含二甲硫醚的尾气吸收装置及方法。

用途[3]

二甲硫醚可作溶剂和制二甲亚砜及甲硼烷配合体,还可用于制备纳米管等。其应用举例如下:

一种以二甲硫醚为碳源制备Y形碳纳米管的方法,它是以二甲硫醚为碳源,以硝酸钴、硝酸镁为催化剂,以去离子水为清洗剂和洗涤剂,以稀盐酸为离心分离洗涤剂,以无水乙醇为清洗剂,以氢气为碳源载气和氧化钴还原气体,以氩气为保护气体,以石英舟为产物生长基体,催化剂先经过热分解反应、氢气还原,置于石英舟上。

氢气做为碳源载气,将二甲硫醚输入至石英管内,在高温1000℃、氩气保护、催化剂催化下,二甲硫醚进行形态转换、气相沉积、产物生长,由液态-气态-固态,生成黑色空心Y形碳纳米管,此方法工艺流程短,产物形貌规则,直径为50-60nm,空心直径为30-40nm,最大长度为30000nm,产物纯度高,含碳量为98.9%,产率高达83%,产物化学物理性能稳定。 

废气处理[2]

1. 活性炭吸附

二甲硫醚废气经风机引入吸附床,废气中的- 氧水喷淋塔喷淋氧化后排放。待活性炭吸附饱和甲硫醚被床内活性炭吸附,处理后的废气再经过双 后,废气换另一只吸附床进行吸附,饱和后的吸附床关闭进废气的阀门,将水蒸气山吸附床顶部通入吸附床对吸附床进行脱附,被脱附出的甲硫醚与水蒸气一起进入热交换器降温、经过凝结,然后进入油水分离槽。将分离槽中的有机相甲硫醚取出,水相经过氧化氢氧化处理除去臭味后归排入该 ‘废水池。吸附床吸附、脱附剧期轮换。

2. 氧化吸收法

即用中等强度或强氧化剂的水溶液,在吸收塔中以喷淋方式氧化除去吸附床少景未被吸附的二甲硫醚,及氧化吸附床被脱附冷凝及分层后废水中含有的少鼍二甲硫醚,氧化T艺简单,易于操作控制。常用的氧化法有,氧化氮氧化法、硝酸氧化法、次氯酸钠氧化法、双氧水氧化法、电解氧化法,也称阳极氧化法。反应的化学方程式如下:

1)氧化氮氧化法

2)硝酸氧化法

3)次氯酸钠氧化法

 

4 )双氧水氧化法

以上二甲硫醚被氧化反应可以看出,采用二氧化氮氧化法、硝酸氧化法来氧化二甲硫醚会生成氮氧化物,氮氧化物是环境空气质景标准中的一项重要污染指标,造成一次污染。次氯酸钠氧化法和双氧水是比较清洁的氧化剂,它被还原后的产物是水及氯化钠,对环境无污染,更不会产生二次污染。

制备[4]

一种联产甲硫醇钠、二甲硫醚和二甲二硫醚的方法,该方法包括以下步骤:

1)将硫氢化钠水溶液和有机溶剂混合,加酸调整pH至9-10,然后向该混合物中缓慢通入氯甲烷气体,氯甲烷通完后继续保温反应,使硫氢化钠和氯甲烷充分反应;

2)反应后,将反应所得物料分层,得第一油相和第一水相,将第一油相与氢氧化钠溶液混合,使第一油相中的甲硫醇与氢氧化钠反应形成甲硫醇钠,然后将第一油相与氢氧化 钠溶液的混合物分层,得第二水相和第二油相;

3)将第二水相过滤除杂,得甲硫醇钠溶液;当第二油相中的二甲硫醚的含量在5wt%以 下时,第二油相直接进入步骤(1)作为有机溶剂回用,当第二油相中二甲硫醚的含量大于等 于5wt%时,将第二油相先进行精馏,分别回收其中的二甲硫醚和二甲二硫醚,然后将剩余的 第二油相直接进入步骤(1)作为有机溶剂回用或者将剩余的第二油相精馏回收有机溶剂, 将所得有机溶剂回用于步骤1)。

主要参考资料

[1] 化合物词典

[2] 龚元新. 二甲硫醚废气的综合处理技术[J]. 宁波化工, 2010 (2): 37-40.

[3]  杜高辉;周永生;刘光焕;刘旭光;许并社. 一种以二甲硫醚为碳源制备Y形碳纳米管的方法. CN200910073892.7,申请日20090303

[4] 孙国庆;侯永生;陈桂元;贺恩静;黄效鹏 .CN201710126872.6 一种联产甲硫醇钠、二甲硫醚和二甲二硫醚的方法. CN200910073892.7,申请日20170306