[发明专利]用于选择性吸收SO2

说明书

本发明公开了一种用于选择性吸收SO₂的复合式吸收剂及其应用，属于环境保护和气体净化领域。该吸收剂包括以下组分：咪唑类聚合物，质量百分含量为10～50％；抗氧化剂，质量百分数为0.01～0.2％；活化添加剂，质量百分含量为3.00～10.00％；余量为水。本发明利用咪唑官能团结构中3位上N原子较适宜的碱性，根据PH缓冲液原理，考虑到聚合物的难挥发性和热稳定性，提出一种咪唑聚合物水溶液吸收剂，其制备工艺简单，成本低；对SO₂的吸收选择性高，吸收效率高，SO₂可资源化。

技术领域

本发明属于环境保护和气体净化领域，尤其是涉及一种用于选择性吸收SO2 的咪唑聚合物吸收剂及其应用。

背景技术

SO₂是主要的大气污染物之一，SO₂的大量排放是形成酸雨、雾霾等环境问题的主要原因。大气中二氧化硫主要来自煤炭等石燃料的烧，因此烟气中二氧化硫的控制排放是大气污染控制的主要任务。2011～2015年，我国二氧化硫排放总量都在2000万吨左右，位居世界第一。随着环境保护意识的提高和对空气污染物排放的要求日益严格，对烟气脱硫技术提出了更高的要求。

烟气脱硫技术多种多样，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。按脱硫产物的干湿形态，烟气脱硫又可分为湿法、半干法和干法烟气脱硫。目前，烟气脱硫技术中最为成熟的为湿法技术，占总装机量的85％，其中以石灰石/石膏湿法占36.7％，另外，还有氨‐硫酸铵法，MgO法、活性炭法、钠碱法、电子催化氧化法、钠碱循环吸收法等。湿法脱硫技术尽管脱除效率较高达90％以上，脱硫剂利用率高，但其设备费用约相当于发电厂全部建设费用的10％，且运行费用昂贵，管理维护困难，产生二次污染。传统的非资源化SO₂脱除技术消耗吸收剂的同时产生大量废水，使之不符合绿色化工的理念。因此，开发高效合理低能耗的资源化SO₂脱除技术具有重大意义。

发明内容

本发明基于咪唑官能团结构中3位上N原子较适宜的碱性，根据PH缓冲液原理，考虑到聚合物的难挥发性和热稳定性，提出一种咪唑聚合物水溶液吸收剂，其制备工艺简单，成本低；对SO₂的吸收选择性高，吸收效率高，SO₂可资源化。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种用于选择性吸收SO₂的咪唑聚合物吸收剂，所述吸收剂包括以下组分：水，咪唑类聚合物，抗氧化剂，活化添加剂；其中，所述咪唑类聚合物的通式为：

进一步的，其对应的单体为1-乙烯基咪唑，所述1-乙烯基咪唑单体结构单元间的连接形式为头-尾连接、尾-尾连接或头-头连接；其中：

所述头-尾连接是指以如下形式进行连接：

所述尾-尾连接是指以如下形式进行连接：

所述头-头连接是指以如下形式进行连接：

进一步的，所述通式中R₁和R₂为聚合物端基，是由于聚合过程引发剂的自由基残基造成。

进一步的，所述的咪唑类聚合物的分子量位于1000～100000的区间内；优选的，咪唑聚合物的分子量为1000～5000。分子量过大会导致吸收剂黏度过大，进而影响吸收剂的吸收性能，会降低原子经济性，降低单位质量吸收剂的SO₂吸收量。

进一步的，所述抗氧化剂选自对苯二酚及其衍生物、邻苯二酚及其衍生物、蒽醌及其衍生物中的至少一种。