專利名稱：一種離子液型吸收劑及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種離子液型吸收劑及其制備方法和應(yīng)用，屬于有毒污染氣體的分離領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著人類工業(yè)化進(jìn)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(chǎn)生了大量的酸性氣體，造成了嚴(yán)重的大氣污染。其中SO2酸性氣體在大氣中可以轉(zhuǎn)化生成含硫的酸性物質(zhì)，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(guó)的廣泛關(guān)注。我國(guó)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(shù)主要可分為1、濕法(石灰石/石灰-石膏法，氨法，有機(jī)堿法等);2、干法(鈉法，CaCO3法等);3、半干法(旋轉(zhuǎn)噴霧干燥技術(shù))，其中以濕法脫硫技術(shù)應(yīng)用最廣，在發(fā)達(dá)國(guó)家其應(yīng)用大約占到90% 以上。然而，盡管濕法脫硫具有反應(yīng)速度快，SO2脫除效率高等優(yōu)點(diǎn)，但是傳統(tǒng)的脫硫方法存在副產(chǎn)品處理困難，工藝復(fù)雜，其在工業(yè)應(yīng)用中設(shè)備較復(fù)雜，吸收再生過程中損失嚴(yán)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(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定、選擇性好、不易產(chǎn)生二次污染的新型吸收劑受到人們的廣泛關(guān)注。離子液體是由有機(jī)陽離子和無機(jī)或有機(jī)陰離子構(gòu)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(xué)穩(wěn)定性好、不可燃、可設(shè)計(jì)性等特點(diǎn)，在有機(jī)化學(xué)反應(yīng)、液體萃取、氣體分離、電化學(xué)等領(lǐng)域具有極大應(yīng)用潛力。正是因?yàn)殡x子液體結(jié)構(gòu)的“可調(diào)節(jié)性”，人們開始研究在離子液體基本結(jié)構(gòu)上引入功能化基團(tuán)，形成可以適用于特殊領(lǐng)域的功能化離子液體。最近幾年，已有部分學(xué)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(jī)胺在溫度為90 160°C范圍內(nèi)，酸堿中和反應(yīng)2 24h，一步合成離子液，脫硫率可達(dá)到90%以上。但該專利中離子液合成時(shí)存在許多弊病有機(jī)胺極易揮發(fā)，酸堿中和反應(yīng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生有毒的煙霧，離子液合成時(shí)間較長(zhǎng)等；專利CN1709553A中公開了采用醇胺與有機(jī)酸反應(yīng)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(shí)，達(dá)到吸收平衡的時(shí)間長(zhǎng)達(dá)3h，不利于工業(yè)化應(yīng)用。本發(fā)明還結(jié)合“康世?！惫に?，為SO2的處理和利用提供更好的途徑。“康世?！惫に囀怯杉幽么罂凳栏？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(nèi)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(gè)稱之為“汽提”的過程中加熱，使吸收反應(yīng)逆轉(zhuǎn)，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(chǎn)硫磺或硫酸，也可加壓制成液體SO2產(chǎn)品。目前，這種工藝在我國(guó)的應(yīng)用并不普遍，結(jié)合離子液型吸收劑的應(yīng)用更是先例。這種工藝不會(huì)產(chǎn)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(zhì)，更是環(huán)保節(jié)能，適合普遍推廣。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種離子液型吸收劑，該吸收劑是如下化學(xué)式所示咪唑磷酸酯
權(quán)利要求
1.一種離子液型吸收劑，其特征在于其是如下化學(xué)式所示的咪唑磷酸酯
2.權(quán)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(yīng)，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(yīng)溫度為120 150°C,攪拌反應(yīng)10 12h,反應(yīng)后液體冷卻至室溫,然后按乙醚與反應(yīng)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(quán)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(quán)利要求I所述的離子液型吸收劑在吸收SO2氣體中應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明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(yīng)用，該離子液型吸收劑合成方法簡(jiǎn)單，在較低溫度下反應(yīng)合成，反應(yīng)時(shí)間短，通過本發(fā)明方法制得的離子液型吸收劑相對(duì)成本較低，吸收容量高，且性質(zhì)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(yīng)用于吸收SO2等有害氣體時(shí)操作條件溫和，達(dá)到吸收平衡所花費(fèi)的時(shí)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(chǎn)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(xué)性質(zhì)，不形成二次污染。
文檔編號(hào)B01D53/14GK102895845SQ20121039580
公開日2013年1月30日 申請(qǐng)日期2012年10月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月18日
發(fā)明者瞿廣飛, 李江納, 張軍, 寧平 申請(qǐng)人:昆明理工大學(xué)