[发明专利]一种从烟气气流中吸收二氧化硫的溶剂

说明书

技术领域

本发明属气体净化技术领域，具体涉及一种从烟气气流中吸收二氧化硫的溶剂。

背景技术

SO₂作为大气污染的主要气体之一，已引起人们的广泛关注。烟气脱硫是减少硫排放的有效方法，世界各国从 20 世纪 50 年代开始研究脱硫技术，至今脱硫技术已达 200 多种，主要的方法有湿法脱硫、半干法脱硫、干法脱硫、旋转喷雾干燥法脱硫、电子束法脱硫等多种脱硫工艺。

在目前工业应用的烟气脱硫技术中，湿法特别是石灰石/石膏法最普遍，该方法虽然脱硫率高，吸收剂价廉易得，但是耗水量大，运行中有废水排出，脱硫石膏综合利用在一些地方比较困难，脱硫副产品石膏大多闲置堆放，形成大量的固体和液体废弃物，既占用宝贵的土地资源又造成二次污染。

因此，需要开发低成本、资源化的脱硫方法。其中，溶剂可再生的湿法脱硫技术利用吸收剂吸收气体中的SO₂，形成富含SO₂的富吸收液，然后将富吸收液进行再生，再生后的吸收剂循环使用，再生释放出高浓度的SO₂可以生产高附加值的产品，装置投资和操作费用低，占地面积少，具有较好的环境和经济效益。所用的吸收剂为无机或有机水溶液。如：CANSOLV工艺采用二胺溶液作为SO₂吸收剂，LABSORB^TM工艺使用的磷酸钠溶液，Wellman-lord法使用亚硫酸钠作为SO₂吸收剂，CN1043269公开了一种以二胺盐作为可循环的二氧化硫气体吸收剂的方法，CN101274204公开了一种以有机阳离子和无机阴离子为主的溶液作为可循环的二氧化硫气体吸收剂的方法，CN101721884公开了一种以哌嗪类化合物作为可循环的二氧化硫气体吸收剂的方法，CN101537300公开了一种阳离子为多氮直链胺类的离子液体作为可循环的二氧化硫气体吸收剂方法。

然而，上述方法均存在吸收容量偏小、再生能耗较高、溶剂价格高等缺点。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有吸收溶剂的不足，提供一种吸收容量大、再生能耗低、价格便宜的一种从烟气气流中吸收二氧化硫的溶剂。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是： 

 一种从烟气气流中吸收二氧化硫的溶剂，按质量百分比包括以下组分：羟乙基哌嗪15-25%，功能化离子液体5-15%，十二烷基苯磺酸钠0.01-0.1%，水60-80%。

进一步地，所述功能化离子液体的阴离子为四丁基卤化铵离子，阳离子为哌嗪离子。

再进一步地，所述的四丁基卤化铵为四丁基溴化铵或四丁基氯化铵。

又进一步地，所述的溶剂可以再生，其再生方法为：吸收二氧化硫的富液通过与蒸汽逆流接触而获得再生。

本发明提供的一种从烟气气流中吸收二氧化硫的溶剂，具有以下有益效果：

（1）本溶剂制得的溶剂保留了传统有机胺溶剂的净化性能，还改善了溶剂的吸收和传质效果；

（2）本溶剂通过将四丁基卤化铵离子和哌嗪离子配对形成吸收性能较强的功能化离子液体，同时挥发性极低，稳定性大大提高，由于离子液体不挥发，大大降低了有机胺溶剂挥发所带来的诸如环保、溶剂损耗、吸收效果下降等问题，更为重要的是，四丁基卤化铵离子和哌嗪离子形成功能化离子液体具有更高的吸收能力和更快的吸收速度；

（3）本溶剂吸收二氧化硫后通过与蒸汽接触可以循环使用，既环保，同时  更节约资源，降低成本。

具体实施方式

以下通过实施例对本发明作进一步说明，其目的是为了更好地理解本发明的内容，但其并不限制本发明的保护范围。

在一试验装置上对具体吸收剂的操作性能进行直接测量。

试验用的吸收塔内径20mm，内装φ6×6×1瓷拉西环，再生塔内径40mm，内装φ8×8×1瓷拉西环，再生塔底部装有再沸器。

将配制好的40℃的原料气进入吸收塔底部与塔顶进入的40℃的溶剂逆流接触，气体中的二氧化硫酸气被吸收，净化后的气体从塔顶出来进入气液分离器回收所夹带的液滴后放空。

吸收了二氧化硫的溶剂从吸收塔底引出至再生塔顶部，在再生塔中与上升的蒸汽逆流接触而获得再生。再生后的吸收溶剂经冷却后送入吸收塔顶进行吸收。

在气体流量一定，本吸收溶剂处理不同硫含量原料气的结果见表一。

表一：不同原料气的试验结果

表一数据表明使用本发明的吸收溶剂，其对二氧化硫有较高的脱除率。