[发明专利]一种混合型离子液体除水工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种工业除水方法，特别涉及一种混合型离子液体除水工艺。

背景技术

离子液体，又称为离子性液体、离子性流体或常温熔盐，是由阳离子与阴离子组合而成的熔盐。离子液体的特点是在-50~400℃的宽的温度范围内呈液体状态，已有多种在室温（25℃）下呈液体状态的熔盐为人所知。

除了在宽的温度范围内处于液体状态的特点，离子液体还有蒸汽压极低且呈现不挥发性、具有良好的热稳定性和电化学稳定性、粘度低、以及离子导电性高等特点。利用这些特点，离子液体被应用于溶解电解液或电解质的电解液组合物、染料敏化太阳能电池、燃料电池、锂离子二次电池以及双电层电容器等的电子器件中。

如上所述，离子液体是阳离子与阴离子组合而成的熔盐，以只由阳离子和阴离子组成为理想状态。但是在实际中，离子液体中含有例如水等的微量杂质。这些杂质主要是在离子液体的合成时混入的，对制备得到的离子液体有很大影响。例如离子液体中含有水分时，离子液体中所含有的水分会引起离子液体粘度下降等，对离子液体物理性质产生影响。此外，使用离子液体作为电解液时，容易产生副产物，是引起产品劣化的一个原因。离子液体中的水往往会使过渡金属催化剂失活，而且水可能参与反应。另外，在加热条件下微量水会使某些离子液体分解。因此离子液体中水含量的控制也是离子液体纯化和质量控制的一项重要指标。

为了除去离子液体中的水分，公知的除水方法是在高真空而且高温的条件下进行真空干燥，以及用五氧化二磷、硅胶或氧化铝等进行吸附脱水。但是没有一种高效的离子液体除水工艺。

发明内容

本发明提供一种混合型离子液体除水工艺，要解决传统工艺对离子液体进行除水效率低下的问题。

本发明的目的是以下述方式实现的：

一种混合型离子液体除水工艺，采取如下步骤：①在精馏塔中填充固体除水填料混合物，所述固体除水填料混合物为氧化铝、活性炭与吸附材料NSUL-1按质量比3:0.5-1:0.5-1组成的混合物；②在氮气保护下将原料储液罐中的离子液体通入精馏塔中，保持精馏塔压力0.1-2.0MPa，温度80-100℃；③当离子液体的含水量≤20ppm后，将干燥后的离子液体打入干燥产品储液罐。

所述离子液体从精馏塔塔底进入，从精馏塔塔顶出去。

所述精馏塔出口连接过滤器。

所述精馏塔具有夹套层。

所述精馏塔、原料储液罐和干燥产品储液罐为316不锈钢材质。

所述离子液体为咪唑基离子液体、三氟甲基磺酰基离子液体、二氟草酸硼酸基离子液体和四氟硼酸基离子液体中的任意两种按重量比1:1混合。

相对于现有技术，本发明能够快速除去离子液体中的微量水分，所得到的离子液体中水含量可以达到20ppm以下，满足了对水含量要求比较高的下游使用。

附图说明

图1是本发明的工艺流程图。

其中，1是原料储液罐，2是隔膜泵，3是精馏塔，4是干燥产品储液罐。

具体实施方式

本发明的工艺步骤如下：①在精馏塔3中填充固体除水填料混合物，其中固体除水填料混合物为氧化铝、活性炭与吸附材料NSUL-1按质量比3:0.5-1:0.5-1组成的混合物；上述固体除水填料混合物的总体积为精馏塔3容积的2/3；②在氮气保护下将原料储液罐1中的离子液体通入精馏塔3中，保持精馏塔3压力0.1-2.0MPa，温度80-100℃；③当离子液体的含水量≤20ppm后，将干燥后的离子液体打入干燥产品储液罐4。离子液体从精馏塔3塔底进入，从精馏塔3塔顶出去。精馏塔3出口连接过滤器。所述精馏塔具有夹套层，并安装温度计、压力表。精馏塔3、原料储液罐1和干燥产品储液罐4为316不锈钢材质。连接的所有管道为316或304不锈钢材质。离子液体为咪唑基离子液体、三氟甲基磺酰基离子液体、二氟草酸硼酸基离子液体和四氟硼酸基离子液体中的任意两种按重量比1:1混合。

上述原料储液罐1、精馏塔3、干燥产品储液罐4可以为多套，各套之间可通过控制阀相连。

实施例1：