[发明专利]一种利用离子液体超重力脱硫技术降低尾气二氧化硫含量的方法

说明书

本发明属于化工技术领域，具体涉及一种利用离子液体超重力脱硫技术降低尾气二氧化硫含量的方法，该方法以己内酰胺四丁基溴化铵离子液体为吸收剂，配合降粘剂使用，配制一定浓度的吸收液，使尾气与吸收液在旋转填充床内进行超重力脱硫反应。通过本发明的方法，可将制酸装置烟气中二氧化硫去除99％以上，二氧化硫排放浓度低于25mg/m³，本发明提供的方法，装置简单，操作方便，可以用于工业化的应用。

技术领域

本发明属于化工技术领域，具体涉及一种利用离子液体超重力脱硫技术降低尾气二氧化硫含量的方法。

背景技术

近年来，我国与硫酸相关的工业生产规模不断扩大，越来越多的炼化企业不再青睐传统的克劳斯硫磺回收装置，转而选择废气制酸工艺，为了降低尾气中硫酸排放，尾气脱硫装置的应用也越来越普遍。在硫酸装置中，虽然保证催化剂、保证转化率，在源头上控制二氧化硫的达标排放是控制原则，但是由于工艺控制、设备运行存在波动，尾气排放标准日益严格，源头控制已经不能完全实现二氧化硫达标排放。

离子液体是在室温状态下或室温状态附近呈液体状态的盐，一般阳离子为有机阳离子，阴离子为有机或无机阴离子两种，广泛用于纳米材料制备、电池制作、柴油脱硫、气体分离等领域。离子液体在分离领域的一个重要的应用是，利用这种绿色无污染可再生的溶剂实现酸性气体的脱除，其中包括二氧化硫、一氧化氮、二氧化氮、硫化氢等常见气体污染物的处理。因此，离子液体也可以处理制酸尾气，同时达到降低二氧化硫和氮氧化物的目的。

在高温条件下，适当种类的离子液体在一定尾气流量、浓度、温度条件下具备良好的脱硫效果。但是在较低温度下，离子液体因粘度高导致传质阻力大，吸收效率较低，这是限制离子液体工业化应用的问题之一。

发明内容

针对目前存在的技术问题，本发明提供了一种利用离子液体超重力脱硫技术降低尾气二氧化硫含量的方法，使用离子液体，运用改进的旋转填充床实现超重力脱硫，同时补充超声波分散技术，在尾气脱硫的工艺取得了显著的效果。

本发明的技术方案如下：

一种利用离子液体超重力脱硫技术降低尾气二氧化硫含量的方法，具体方法如下：以己内酰胺四丁基溴化铵离子液体为吸收剂，配合降粘剂使用，配制一定浓度的吸收液，使尾气与吸收液在旋转填充床内进行超重力脱硫反应。

优选地，己内酰胺四丁基溴化铵离子液体与聚硅氧烷型降粘剂质量比为2:1-8:1；进一步优选为2.5:1-5:1。质量比过低离子液体占比低会导致脱硫效果差，质量比过高液体粘度大。

优选地，吸收液与尾气的液气比为1:1000-1:25；进一步优选为1:500-1:100。液气比过低降低液气接触效率使脱硫效果变差，液气比过高需要配备更大流量的液体泵，也需要增加塔的高度，相对能耗和投入大，成本增大。

优选地，旋转填充床转速为200r/min-1000r/min；进一步优选为400r/min-700r/min。转速过低传质速率慢降低气液接触效果造成脱硫效果差，转速过高可能导致液体分布不均使设备产生振动。

优选地，旋转填充床内脱硫温度为40-90℃；进一步优选为50-70℃。温度低液体粘度高不利于气液接触，温度高不利于二氧化硫的吸附。

优选地，旋转填充床内设超声波分散辅助设备，且超声波频率为10kHz-50kHz，进一步优选为15kHz-25kHz。超声波频率低不利于气液分散接触，超声波频率过高对设备要求高且效果提升有限。

优选地，聚硅氧烷型降粘剂为聚甲基硅氧烷、聚二甲基硅氧烷、聚苯基硅氧烷中的一种。降低离子液体的粘度，使其可以在较低的温度下使用，降粘效果好，性质稳定，惰性高，不会产生副反应，使用寿命长。