[发明专利]一种吸收SO2气体的离子液体的制备及应用

说明书

技术领域

本发明属于化工领域，具体涉及一种吸收SO₂气体的离子液体的制备及其在吸收SO₂气体中的应用。

背景技术

大气污染是人类面临的主要环境问题之一，其中以SO₂污染对环境影响最大。SO₂多存在于工业废气中，它的排放不仅会造成环境污染，还会形成酸雨，给人类带来经济损失，甚至影响到人类健康。

目前，工业废气脱硫的方法主要分为干法和湿法。其中干法是采用流化床脱硫，采用该工艺脱硫效率相对湿法较低，不适用于含硫率高的工业废气脱硫，而且对运行控制要求较高。利用离子液体作为一种新型的SO₂吸收剂，具有化学性质稳定、溶解性强、无臭无味、无污染、不易燃、易分离、易回收、可循环使用等优点，被认为是继水和超临界二氧化碳后的又一大类绿色溶剂，所以用离子液体作为吸收SO₂气体的吸收剂具有十分广阔的应用前景。但现在研究的很多离子液体对SO₂气体的吸收率较低，且具有合成的成本高，生产过程长等缺点。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种吸收SO₂气体的离子液体的制备及其在吸收SO₂气体中的应用。该离子液体具有吸收SO₂气体效率高、成本低、无二次污染、可循环利用、降低环境污染等特点，适合工业化生产，具有很好的经济效益和社会效益。

 一种吸收SO₂气体的离子液体的制备及应用，具体步骤如下。

a. 将氯化铝、氯化锌、氯化锂、硫酸铝、硫酸锌、硫酸锂、硝酸铝、硝酸锌或硝酸锂的一种与尿素、丙酰胺、丁酰胺、己内酰胺、N,N-二甲基甲酰胺或N,N-二甲基乙酰胺的一种或二种按摩尔比1:1~10或1:0.5~3:1~7均匀混合，在70~150℃下反应1~10小时，然后将所得溶液在40~60℃真空干燥1~5小时，得到室温下呈液态的离子液体。

b．将该离子液体放置于吸收器中，在温度为20~100℃条件下，将SO₂气体通入该离子液体中，离子液体吸收SO₂气体的压强为常压或负压。离子液体吸收的SO₂气体为纯SO₂气体，或者为含有SO₂的混合气体或烟道气体。

 c. 本发明的离子液体既可以作为单一液体形式或者与其他离子液体或溶剂混合来吸收SO₂气体，又可以负载在其他载体上吸收SO₂气体，本发明所述的SO₂气体为任意浓度的SO₂气体。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步说明。

实施例1

称取0.5mol己内酰胺和0.2mol硫酸锌，将己内酰胺加入反应器中，打开搅拌器进行搅拌，加入硫酸锌，在90℃下反应2h，然后将所得液体于真空干燥箱中50℃干燥1h，得到无色透明的离子液体。

将所得的己内酰胺-硫酸锌离子液体放置于吸收器中，吸收器中放置搅拌器，25℃恒温10mL/min的速度向吸收器中通入SO₂气体，吸收尾气出口通入20%氢氧化钠溶液中，吸收SO₂尾气，每隔0.5h称量吸收器的重量，直至恒重，平衡后，SO₂在离子液体中的摩尔分率为0.75。SO₂摩尔分率是指SO₂的摩尔数在SO₂和离子液体全部组分摩尔数所占的比例。

实施例2

称取0.7mol丙酰胺和0.3mol硝酸锌，将丙酰胺加入反应器中，打开搅拌器进行搅拌，加入硝酸锌，在95℃下反应2h，然后将所得液体于真空干燥箱中60℃干燥2h，得到无色透明的离子液体。

将所得的丙酰胺-硝酸锌离子液体放置于吸收器中，吸收器中放置搅拌器，25℃恒温10mL/min的速度向吸收器中通入SO₂气体，吸收尾气出口通入20%氢氧化钠溶液中，吸收SO₂尾气，每隔0.5h称量吸收器的重量，直至恒重，平衡后，SO₂在离子液体中的摩尔分率为0.65。

实施例3