本發(fā)明專利技術公開了一種離子液型吸收劑及其制備方法以及該離子液型吸收劑的應用,該離子液型吸收劑合成方法簡單,在較低溫度下反應合成,反應時間短,通過本發(fā)明專利技術方法制得的離子液型吸收劑相對成本較低,吸收容量高,且性質穩(wěn)定并可以循環(huán)使用,吸收容量損失較低;將該離子液型吸收劑應用于吸收SO2等有害氣體時操作條件溫和,達到吸收平衡所花費的時間短。此種離子液型吸收劑適用范圍廣,能廣泛用于各種含硫尾氣的處理,其主要起類似緩沖劑的作用,節(jié)能環(huán)保,可以循環(huán)使用,避免了使用過程中出現(xiàn)的尾氣中含硫不穩(wěn)定的情況。此外這種工藝不消耗石灰石等堿性物料,也不產生石膏等形式的廢棄物。所使用的離子液型吸收劑由于其穩(wěn)定的物理化學性質,不形成二次污染。
【技術實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術涉及一種離子液型吸收劑及其制備方法和應用,屬于有毒污染氣體的分離領域。
技術介紹
隨著人類工業(yè)化進程的加快,化石燃料(煤、石油、天然氣等)的消耗量不斷增加,在使用化石燃料的過程中產生了大量的酸性氣體,造成了嚴重的大氣污染。其中SO2酸性氣體在大氣中可以轉化生成含硫的酸性物質,形成酸性降水,不僅破壞生態(tài)環(huán)境,而且危及到人類健康,引起呼吸道疾病等。因而,SO2氣體減排及綜合利用受到世界各國的廣泛關注。我國SO2排放量高居世界首位,解決SO2污染問題顯得尤為迫切。目前,煙氣脫硫技術主要可分為1、濕法(石灰石/石灰-石膏法,氨法,有機堿法等);2、干法(鈉法,CaCO3法等);3、半干法(旋轉噴霧干燥技術),其中以濕法脫硫技術應用最廣,在發(fā)達國家其應用大約占到90% 以上。然而,盡管濕法脫硫具有反應速度快,SO2脫除效率高等優(yōu)點,但是傳統(tǒng)的脫硫方法存在副產品處理困難,工藝復雜,其在工業(yè)應用中設備較復雜,吸收再生過程中損失嚴重,易造成管道腐蝕,在使用過程中存在廢水處理等問題。因此,尋找吸收能力高、熱穩(wěn)定性好、物理化學性質比較穩(wěn)定、選擇性好、不易產生二次污染的新型吸收劑受到人們的廣泛關注。離子液體是由有機陽離子和無機或有機陰離子構成、在常溫或常溫附近溫度下呈液體狀態(tài)的熔融鹽,具有幾乎可以忽略的蒸氣壓、熱穩(wěn)定性和化學穩(wěn)定性好、不可燃、可設計性等特點,在有機化學反應、液體萃取、氣體分離、電化學等領域具有極大應用潛力。正是因為離子液體結構的“可調節(jié)性”,人們開始研究在離子液體基本結構上引入功能化基團,形成可以適用于特殊領域的功能化離子液體。最近幾年,已有部分學者使用離子液作為二氧化硫的吸收劑,并取得較好的吸收效果。例如專利CN101264414A中公開了使用二元羧酸和有機胺在溫度為90 160°C范圍內,酸堿中和反應2 24h,一步合成離子液,脫硫率可達到90%以上。但該專利中離子液合成時存在許多弊病有機胺極易揮發(fā),酸堿中和反應時會產生有毒的煙霧,離子液合成時間較長等;專利CN1709553A中公開了采用醇胺與有機酸反應合成醇胺離子液用于吸收二氧化硫,但該專利中的醇胺離子液在吸收二氧化硫時,達到吸收平衡的時間長達3h,不利于工業(yè)化應用。本專利技術還結合“康世?!惫に?,為SO2的處理和利用提供更好的途徑。“康世福”工藝是由加拿大康世??萍加邢薰狙邪l(fā)的一種脫硫工藝,其全稱為CANS0LN可再生胺法脫硫工藝。煙氣在吸收塔內與CANS0LN貧胺液接觸,SO2被選擇性的吸收。然后,含SO2的富胺液在一個稱之為“汽提”的過程中加熱,使吸收反應逆轉,從而解吸出純凈的高濃度SO2氣體。再生后的貧胺液重新用于吸收SO2,解吸出的SO2可通過克勞斯裝置或硫酸裝置生產硫磺或硫酸,也可加壓制成液體SO2產品。目前,這種工藝在我國的應用并不普遍,結合離子液型吸收劑的應用更是先例。這種工藝不會產生固體污染物,離子液型吸收劑由于其自身的各種優(yōu)良性質,更是環(huán)保節(jié)能,適合普遍推廣。
技術實現(xiàn)思路
本專利技術的目的是提供一種離子液型吸收劑,該吸收劑是如下化學式所示咪唑磷酸酯權利要求1.一種離子液型吸收劑,其特征在于其是如下化學式所示的咪唑磷酸酯2.權利要求I所述離子液型吸收劑的制備方法,其特征在于用磷酸烷基酯和甲基咪唑反應,按磷酸烷基酯與甲基咪唑摩爾比為I: I 1:2的比例將兩者混合,然后在反應溫度為120 150°C,攪拌反應10 12h,反應后液體冷卻至室溫,然后按乙醚與反應液體體積比為1:1 1:1.2的比例添加乙醚洗滌3 4次,真空干燥24 36h后,即得離子液型吸收劑。3.根據(jù)權利要求2所述的離子液型吸收劑的制備方法,其特征在于磷酸烷基酯為磷酸三甲酯、磷酸三乙酯、磷酸三丁酯中一種。4.權利要求I所述的離子液型吸收劑在吸收SO2氣體中應用。全文摘要本專利技術公開了一種離子液型吸收劑及其制備方法以及該離子液型吸收劑的應用,該離子液型吸收劑合成方法簡單,在較低溫度下反應合成,反應時間短,通過本專利技術方法制得的離子液型吸收劑相對成本較低,吸收容量高,且性質穩(wěn)定并可以循環(huán)使用,吸收容量損失較低;將該離子液型吸收劑應用于吸收SO2等有害氣體時操作條件溫和,達到吸收平衡所花費的時間短。此種離子液型吸收劑適用范圍廣,能廣泛用于各種含硫尾氣的處理,其主要起類似緩沖劑的作用,節(jié)能環(huán)保,可以循環(huán)使用,避免了使用過程中出現(xiàn)的尾氣中含硫不穩(wěn)定的情況。此外這種工藝不消耗石灰石等堿性物料,也不產生石膏等形式的廢棄物。所使用的離子液型吸收劑由于其穩(wěn)定的物理化學性質,不形成二次污染。文檔編號B01D53/14GK102895845SQ20121039580公開日2013年1月30日 申請日期2012年10月18日 優(yōu)先權日2012年10月18日專利技術者瞿廣飛, 李江納, 張軍, 寧平 申請人:昆明理工大學本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種離子液型吸收劑,其特征在于其是如下化學式所示的咪唑磷酸酯:其中:R為CH3、CH3CH2或CH3CH2CH2CH2。900204dest_path_image001.jpg
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員:瞿廣飛,李江納,張軍,寧平,
申請(專利權)人:昆明理工大學,
類型:發(fā)明
國別省市:
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