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六亚甲基1,6-二硫代硫酸二钠二水合物,简称HTS,工业上作为橡胶后硫化还原剂使用,添加在轮胎橡胶中以提高轮胎的热稳定性和寿命。当今汽车工业飞速发展,带动高性能橡胶助剂市场需求,HTS具有良好的经济价值和发展潜力。目前,国内生产主要采用一步合成结晶操作,反应转化率达到99%以上,但实际收率仅为75%。仍有25%的目标物残存于废液中,这不仅降低了原料利用率,而且废液还会带来一定的环境污染问题,亟待解决。针对目前生产中废液仍残存一定量HTS的问题,本文通过对废液体系组成的确定,含量的分析,以及对体系内几种盐分共存的热力学特征进行研究,设计出母液循环式的冷却结晶分离方案,实现废液中HTS的100%回收。本文首先通过液相色谱-质谱联用等分析手段确定了废液的组成成分,废液浓缩烘干后进行废渣的定量分析。首次引入福尔哈德法体分析体系中的氯化钠,结合碘量法分析体系内的硫代硫酸钠,确定残渣组成为:氯化钠54.10%~62.13%;硫代硫酸钠10.54%~21.72%;HTS26.40%~33.28%。采用静态法对上述三种物质共在乙醇-水二元溶剂体系进行研究,实验获取不同温度下不同溶剂组成的热力学数据。对比乙醇含量为95%的体系中温度为78.15℃时与20.00℃时的溶质组成,从热力学角度判断该体系78.15℃-20.00℃的降温过程可以析出纯度达95%以上的HTS固体。依照热力学判定,设计冷却结晶工艺路线,将废液固体残渣置于78.15℃下乙醇含量为95%溶剂体系中,充分溶解后达到HTS饱和,热过滤除去其中的未溶解的氯化钠与硫代硫酸钠,而阶段降温控制溶液冷却至20℃结晶,得到纯度达95%以上的HTS。掌握该分离工艺过程中溶液始终保持饱和的热力学特征后,开创性提出冷却结晶溶液循环利用的方案,以饱和溶液为载体实现残渣中HTS的分离,这不仅降低了溶剂成本,更重要的是实现了HTS的100%回收且零排放。该工艺路线已经成功完成小试与中试,经济效益评估HTS产品回收的利润为68元/kg。目前日处理5吨废液的生产线的设备选型安装已完毕,预计年收益250万元。