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对叔丁基甲苯可作为生产对叔丁基苯甲酸的原料，生产对叔丁基甲苯采用硫酸作催化剂，硫酸易与原料甲苯反应生成邻、间、对位甲苯磺酸副产品，这些副产物与催化剂硫酸互溶而产生废酸。为了解决这些废酸的回收利用问题，研究了从废酸中分离甲苯磺酸的方法及甲苯磺酸异构体的分离方法，检测了对甲苯磺酸中的游离硫酸质量分数，分析了甲苯磺酸的结构。利用分离后的废酸制备了固体酸催化剂，检测了固体酸催化剂的性能及其对酯化反应的催化性能。对甲苯磺酸分离提纯采用了水稀释法、甲苯-乙醇法、二氯乙烷-乙醇法。结果表明，水稀释法的最佳工艺条件：当废酸体积为250mL时，加水量为废酸体积的20%，结晶时间为24h，此时得到的对甲苯磺酸的提取率57.34%；甲苯-乙醇法的最佳工艺条件：温度20℃，搅拌时间为15min，甲苯和乙醇的比例为1.6:1，甲苯和乙醇的用量为15mL时，得到的产品的游离酸质量分数最低为3.57%；二氯乙烷-乙醇法的最佳工艺条件：结晶温度为10℃，二氯乙烷和乙醇比例为15:1，二氯乙烷用量为120mL，得到产品游离酸的质量分数最低为0.039%。采用红外光谱表征对甲苯磺酸的结构。邻甲苯磺酸分离提纯的采用了水稀释法，结果表明，最佳工艺条件：加水量为样品质量的24%，结晶温度为4℃，得到的产品熔点范围在62-64℃。采用红外光谱表征邻甲苯磺酸的结构。以活性炭为载体，利用分离后的废酸制备了固体酸催化剂。通过酸值和扫描电镜图确定出最佳的实验条件：活化时间为2h，吸附温度为25℃，搅拌时间为6h，活性炭用量为废酸质量的20%。采用红外光谱分析表征固体酸催化剂的结构，热重分析表征固体酸催化剂的使用温度不能超过210℃。利用制备的固体酸催化剂催化苯甲酸与甲醇的酯化反应，结果表明，酯化反应的最佳工艺条件：反应时间为5h，酸醇的摩尔比为1:6，催化剂用量为苯甲酸质量的6%，反应温度为75℃，此时酯化率最高为83.24%。固体酸催化剂重复使用5次，平均的酯化率为82.83%。