[发明专利]一种可再生低共熔溶剂吸收SO2

说明书

本发明提供了一种可再生低共熔溶剂吸收SO₂的工艺方法。该工艺方法包括以季铵内盐氢键受体与氢键供体按照一定比例形成的低共熔溶剂为吸收剂，在一定吸收温度下吸收烟气中的SO₂，然后采用汽提或闪蒸方法在一定温度下再生低共熔溶剂及回收SO₂。本方法利用可生物降解、无毒、环境友好的低共熔溶剂作为吸收剂，快速、高效的吸收烟气中的SO₂，并且实现吸收剂的再生以及SO₂的资源化利用，降低了吸收剂对环境的毒害，避免了吸收副产物的生成。

技术领域

本发明涉及可再生吸收剂吸收SO₂的方法。具体而言，本发明涉及一种季铵内盐氢键受体与氢键供体按照一定比例形成的低共熔溶剂为吸收剂吸收SO₂和回收SO₂的方法。

背景技术

煤炭在我国能源中占有绝对的优势地位，主要用于燃煤发电。在我国电能来源中，煤电占到70％以上。煤炭中含有约1％的元素硫，在煤炭的燃烧过程中产生大量的SO₂气体。SO₂是一种典型的空气污染物，如果将其排放，不仅造成酸雨雾霾等环境问题，而且对人类以及动植物的生存环境造成持久性的威胁，从而引发一系列的生态问题。另一方面，SO₂是一种重要的化工资源，可以用于制备硫酸、硫磺等。随着我国化学工业的快速发展，对硫磺和硫酸的需求日益增长，然而，目前我国硫磺和硫酸行业面临产不足需的局面，需要从国外进口大量的硫磺和硫酸来满足国内市场需求。若将烟气中的SO₂捕集并资源化利用，将从一定程度上缓解我国硫磺和硫酸的进口压力。因此，对于煤炭燃烧过程中产生的SO₂进行捕集及资源化利用具有重要的生态、社会、经济效益。

目前，烟气脱硫(FGD)技术是应用范围最广、最成熟的烟气脱硫技术。可分为湿法、干法、半干法脱硫技术。其中采用湿石灰作为吸收剂的湿法脱硫技术应用最为广泛，但其最大的缺陷是吸收剂的不可再生，浪费了硫资源，产生了大量的副产物石膏。有机胺法在处理烟气中SO₂方面具有很大的优势，但是，由于有机胺的易挥发性，造成了有机胺的资源浪费，如果有机胺随着烟气进入环境中，则会引起二次污染。近年来，离子液体由于具备蒸气压低、热稳定性好、气体吸收量大、可以再生等优点，在吸收烟气中SO₂方面引起了人们的广泛关注。但离子液体存在成本高、吸收SO₂后黏度高、难以生物降解和存在一定毒性等问题，阻碍了其进一步的工业应用。

因此，开发一种新型脱硫技术对于实现煤炭的清洁、高效利用具有重要的意义。本方法用可再生低共熔溶剂作为吸收剂吸收烟气中SO₂，与传统方法相比，本方法具有诸多优势，如吸收剂环境友好、可生物降解、成本低、吸收剂可以重复使用，解吸出的SO₂可以资源化利用等优点，另外，采用液相法吸收，传质速率快，解吸速率快，解吸效率高，适合于大规模利用。

发明内容

本发明的目的是解决传统技术烟气脱硫过程中SO₂回收的难题。用环境友好的可再生低共熔溶剂作为吸收剂，快速、高效吸收烟气中的SO₂，并且实现吸收剂的再生以及SO₂的资源化利用。

本发明的目的是采用如下技术方案来实现的。

一种可再生低共熔溶剂吸收SO₂的工艺方法，该方法包括以季铵内盐氢键受体与氢键供体按照一定比例形成的低共熔溶剂为吸收剂，在一定吸收温度下吸收烟气中的SO₂，然后采用再生方法在一定温度下再生低共熔溶剂及回收 SO₂的步骤。

上述方法中，所述的低共熔溶剂中的氢键受体季铵内盐选自甜菜碱、左旋肉碱。

上述方法中，所述的低共熔溶剂中的氢键供体选自乙二醇、丙三醇、1,3-丙二醇、二甘醇、乳酸、N,N-二甲基甲酰胺或者水的一种或者多种。