廢液中六亞甲基1,6-二硫代硫酸二鈉二水合物回收工藝研究.pdf

1、六亞甲基1,6-二硫代硫酸二鈉二水合物,簡稱HTS,工業(yè)上作為橡膠后硫化還原劑使用,添加在輪胎橡膠中以提高輪胎的熱穩(wěn)定性和壽命。當今汽車工業(yè)飛速發(fā)展,帶動高性能橡膠助劑市場需求,HTS具有良好的經(jīng)濟價值和發(fā)展?jié)摿?。目?國內生產(chǎn)主要采用一步合成結晶操作,反應轉化率達到99％以上,但實際收率僅為75%。仍有25%的目標物殘存于廢液中,這不僅降低了原料利用率,而且廢液還會帶來一定的環(huán)境污染問題,亟待解決。針對目前生產(chǎn)中廢液仍殘存一定量HTS

2、的問題,本文通過對廢液體系組成的確定,含量的分析,以及對體系內幾種鹽分共存的熱力學特征進行研究,設計出母液循環(huán)式的冷卻結晶分離方案,實現(xiàn)廢液中HTS的100%回收。
　　本文首先通過液相色譜-質譜聯(lián)用等分析手段確定了廢液的組成成分,廢液濃縮烘干后進行廢渣的定量分析。首次引入福爾哈德法體分析體系中的氯化鈉,結合碘量法分析體系內的硫代硫酸鈉,確定殘渣組成為:氯化鈉54.10%~62.13%;硫代硫酸鈉10.54%~21.72%;HTS

3、26.40%~33.28%。
　　采用靜態(tài)法對上述三種物質共在乙醇-水二元溶劑體系進行研究,實驗獲取不同溫度下不同溶劑組成的熱力學數(shù)據(jù)。對比乙醇含量為95%的體系中溫度為78.15℃時與20.00℃時的溶質組成,從熱力學角度判斷該體系78.15℃-20.00℃的降溫過程可以析出純度達95%以上的HTS固體。
　　依照熱力學判定,設計冷卻結晶工藝路線,將廢液固體殘渣置于78.15℃下乙醇含量為95%溶劑體系中,充分溶解后達到H

4、TS飽和,熱過濾除去其中的未溶解的氯化鈉與硫代硫酸鈉,而階段降溫控制溶液冷卻至20℃結晶,得到純度達95%以上的HTS。掌握該分離工藝過程中溶液始終保持飽和的熱力學特征后,開創(chuàng)性提出冷卻結晶溶液循環(huán)利用的方案,以飽和溶液為載體實現(xiàn)殘渣中HTS的分離,這不僅降低了溶劑成本,更重要的是實現(xiàn)了HTS的100%回收且零排放。
　　該工藝路線已經(jīng)成功完成小試與中試,經(jīng)濟效益評估HTS產(chǎn)品回收的利潤為68元/kg。目前日處理5噸廢液的生產(chǎn)線的