CN102160963B - 一种采用唑基离子液体捕集二氧化硫的方法 - Google Patents
一种采用唑基离子液体捕集二氧化硫的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102160963B CN102160963B CN 201110132899 CN201110132899A CN102160963B CN 102160963 B CN102160963 B CN 102160963B CN 201110132899 CN201110132899 CN 201110132899 CN 201110132899 A CN201110132899 A CN 201110132899A CN 102160963 B CN102160963 B CN 102160963B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- sulfur dioxide
- phosphorus
- ionic liquid
- hexyl
- desorption
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Abstract
本发明涉及一种采用高稳定的碱性离子液体脱除烟气中二氧化硫的方法，具体得说，是一种以弱碱性的季磷型离子液体为吸收剂，来吸收二氧化硫气体的方法，其吸收压力为0.0001～0.1MPa，吸收温度为20℃～80℃下，吸收时间为0.1～2小时；脱附温度在60～120℃之间，脱附时间在0.1～3小时之间。本发明的技术方案具有离子液体稳定性好、吸收容量高、易脱附等优点，是一种较具工业应用潜力的脱除烟气中二氧化硫的方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种采用高稳定性的唑基碱性离子液体，应用于二氧化硫的化学捕集中，用以实现二氧化硫高容量、低能耗、可循环的捕集方法，为工业捕集二氧化硫提供一种新的有潜力的方法。
背景技术
随着经济社会的快速发展和人们生活水平的提高，燃煤排放的二氧化硫使大气环境恶化，酸雨危害加重，严重影响了人类生存和生态环境，烟气中二氧化硫的脱除引起了国内外的广泛关注。如何开发高效、可逆、低成本的烟气脱除二氧化硫的新技术是全球共同关注的热点问题。
目前，传统的工业捕集二氧化硫的方法是石灰、胺溶液法，具有成本低、吸收快、容量大等优点，但也存在一些局限性：如溶剂易挥发，生成大量副产、吸收剂不易再生等问题。近些年来，离子液体由于具有稳定性好、挥发性低、气体溶解能力强、可设计性等优点，为烟气中的二氧化硫脱除提供了很好的替代方法。许多研究者采用实验及理论方法研究了二氧化硫在不同离子液体中的溶解性。如Huang等测定了含四氟硼酸根、双三氟甲基磺酰亚胺根的不同胍类离子液体吸收二氧化硫的性能，表明这些离子液体在常压下每摩尔能吸收1摩尔多二氧化硫，但在减压下很小。另一种方法是采用功能化的碱性离子液体来进行二氧化硫的化学捕集，如Han等首次采用含乳酸根的胍类离子液体来吸收二氧化硫，每摩尔离子液体可在减压下吸收1摩尔的二氧化硫，后来一些研究者也发展了其他含乙酸根、硫酸酯阴离子的咪唑型离子液体，应用于二氧化硫的化学吸收。在目前各种利用离子液体捕集二氧化硫的方法中，物理吸收法尽管易脱吸，但在减压下吸收容量太小；而化学吸收尽管吸收容量较大，但稳定性不好，循环性能差。因此，现阶段是需要发展一种二氧化硫吸收容量高（>3摩尔/摩尔）、稳定性好、易脱吸的新型离子液体捕集的方法。
发明内容
本发明的目的就是提供一种高容量、易脱吸的唑基碱性离子液体捕集二氧化硫的新方法，可实现二氧化硫高容量、低能耗、快速的吸收，其具体技术方案如下：
本发明是一种采用唑基离子液体捕集二氧化硫的方法，其特征在于以一种高稳定的唑基季磷型离子液体为吸收剂，用以吸收二氧化硫气体，吸收压力为0.0001～0.1MPa，吸收温度为20℃～80℃下，吸收时间为0.1～2小时；吸收的二氧化硫是十分容易脱附的，脱附温度在60～120℃之间，脱附时间在0.1～3小时之间。
本发明所用的唑基季磷型离子液体为十四烷基三己基磷三唑、十四烷基三己基磷四唑、十四烷基三己基磷苯三唑、十四烷基三己基磷咪唑、丙基三己基磷三唑、丙基三己基磷四唑、丙基三己基磷苯三唑、丁基三己基磷三唑、丁基三己基磷四唑、丁基三己基磷苯三唑、丁基三己基磷咪唑、乙基三丁基磷三唑、乙基三丁基磷四唑、乙基三丁基磷苯三唑和乙基三丁基磷咪唑等中的一种。
本发明所用的唑基季磷型离子液体为十四烷基三己基磷四唑。
本发明所述的二氧化硫压力在0.01到0.1MPa之间，二氧化硫吸收温度在20℃～50℃之间，二氧化硫吸收时间在0.5～1小时之间，二氧化硫脱附温度在80℃～110℃之间，二氧化硫脱附时间在0.4～1小时之间。
本发明所述的离子液体可以以三唑、四唑、苯三唑等和十四烷基三己基磷氢氧化物为原料，通过酸碱中和法反应得到，后者可通过强碱性阴离子交换树脂法来合成，这些离子液体的稳定性很高，分解温度一般大于300℃。
本发明与传统方法相比，十分新颖，具有如下特性：1）由于采用了含多个电负性氮的唑基离子液体来捕集二氧化硫，使吸收容量明显提高，常压下可达到3.5摩尔/摩尔离子液体以上；2）由于唑基阴离子上的超共轭作用，分散了氮原子上的电荷，降低了二氧化硫的吸收能，使吸收的二氧化硫易脱吸；3）采用高稳定的季磷型碱性离子液体为催化剂，避免了体系吸收二氧化硫后氢键网络的形成，降低了体系吸收二氧化硫后的粘度，明显加快了反应的速度。
具体实施方式
以下通过实施例将对本发明作更为全面的描述。
实施例1
在一内径为1cm的5ml玻璃容器中，加入离子液体十四烷基三己基磷三唑（[P66614][Tetz]）1.2g(0.02mol)，然后缓慢通入二氧化硫气体，流量60ml/min，压力0.1MPa，控制吸收温度为20℃，控制吸收时间为0.5小时，称重表明该离子液体中二氧化硫的吸收容量为3.72摩尔/摩尔离子液体。
实施例2-7
类似于实施例1，控制二氧化硫气体压力为0.1 MPa，吸收温度为20℃，改变离子液体的种类，二氧化硫吸收的结果如下表（表1）：
表1 不同离子液体种类对二氧化硫捕集的影响
实施例8-16
类似于实施例1，采用十四烷基三己基磷四唑为吸收剂，吸收二氧化硫气体，改变吸收温度、气体压力和吸收时间等条件，吸收结果如下表（表2）：
表2 不同吸收条件对二氧化硫吸收的影响
实施例17
在一内径为1cm的5ml玻璃容器中，加入已吸收二氧化硫的离子液体十四烷基三己基磷四唑1.3g(0.02mol)，然后缓慢通入氮气，流量60ml/min，压力0.1MPa，控制脱附温度为80℃，控制脱附时间为0.5小时，称重表明该离子液体中吸收的二氧化硫已完全脱附。
实施例18-24
类似于实施例17，控制氮气压力为0.1 MPa，流量60ml/min，改变离子液体的种类和脱附的温度，脱附的结果如下表（表3）：
表3 不同离子液体种类对二氧化硫脱附的影响
Claims (8)
1.一种采用唑基离子液体捕集二氧化硫的方法，其特征在于以一种高稳定的唑基季磷型离子液体为吸收剂，用以吸收二氧化硫气体，吸收压力为0.0001～0.1MPa，吸收温度为20℃～80℃下，吸收时间为0.1～2小时；吸收的二氧化硫是十分容易脱附的，脱附温度在60～120℃之间，脱附时间在0.1～3小时之间。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所用的唑基季磷型离子液体为十四烷基三己基磷三唑、十四烷基三己基磷四唑、十四烷基三己基磷苯三唑、十四烷基三己基磷咪唑、丙基三己基磷三唑、丙基三己基磷四唑、丙基三己基磷苯三唑、丁基三己基磷三唑、丁基三己基磷四唑、丁基三己基磷苯三唑、丁基三己基磷咪唑、乙基三丁基磷三唑、乙基三丁基磷四唑、乙基三丁基磷苯三唑和乙基三丁基磷咪唑中的一种。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于所用的唑基季磷型离子液体为十四烷基三己基磷四唑。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的二氧化硫压力在0.01到0.1MPa之间。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的二氧化硫吸收温度在20℃～50℃之间。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的二氧化硫吸收时间在0.5～1小时之间。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的二氧化硫脱附温度在80℃～110℃之间。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的二氧化硫脱附时间在0.4～1小时之间。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201110132899 CN102160963B (zh) | 2011-05-23 | 2011-05-23 | 一种采用唑基离子液体捕集二氧化硫的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201110132899 CN102160963B (zh) | 2011-05-23 | 2011-05-23 | 一种采用唑基离子液体捕集二氧化硫的方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102160963A CN102160963A (zh) | 2011-08-24 |
| CN102160963B true CN102160963B (zh) | 2013-01-30 |
Family
ID=44462575
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 201110132899 Expired - Fee Related CN102160963B (zh) | 2011-05-23 | 2011-05-23 | 一种采用唑基离子液体捕集二氧化硫的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102160963B (zh) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013114350A1 (en) * | 2012-02-01 | 2013-08-08 | Yissum Research Development Company Of The Hebrew University Of Jerusalem Ltd. | A process for controlling the emission of flue gases |
| US9561466B2 (en) | 2012-02-01 | 2017-02-07 | Yissum Research Development Company Of The Hebrew University Of Jerusalem Ltd. | Process for controlling the emission of flue gases |
| CN102921281B (zh) * | 2012-11-12 | 2015-05-20 | 浙江大学 | 一种利用多位点协同效应来明显提高碳捕集性能的方法 |
| CN103143234A (zh) * | 2013-02-19 | 2013-06-12 | 浙江大学 | 一种含腈基的阴离子功能化离子液体捕集二氧化硫的方法 |
| CN103521036B (zh) * | 2013-10-10 | 2015-10-28 | 浙江大学 | 一种采用金属螯合型离子液体捕集二氧化硫的方法 |
| CN103752134B (zh) * | 2014-01-08 | 2015-10-28 | 浙江大学 | 一种离子液体高效节能碳捕集的方法 |
| CN104437001A (zh) * | 2014-10-27 | 2015-03-25 | 河南师范大学 | 一种采用吡啶基功能化离子液体捕集二氧化硫的方法 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU2003237797B2 (en) * | 2002-04-05 | 2009-02-26 | University Of South Alabama | Functionalized ionic liquids, and methods of use thereof |
| CN101513584B (zh) * | 2009-03-04 | 2011-11-09 | 中国科学院过程工程研究所 | 一种基于碱性离子液体催化剂的氧化脱硫方法 |
| CN101693692B (zh) * | 2009-10-27 | 2012-10-17 | 南京大学 | 一种杂合离子液体水合物及其制法和用途 |
| CN101745290B (zh) * | 2010-01-21 | 2012-08-22 | 南京大学 | 一种专用于吸收so2气体的混合离子液体溶液及其制法 |
-
2011
- 2011-05-23 CN CN 201110132899 patent/CN102160963B/zh not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN102160963A (zh) | 2011-08-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102160963B (zh) | 一种采用唑基离子液体捕集二氧化硫的方法 | |
| CN102151468B (zh) | 一种采用高稳定碱性离子液体捕集二氧化碳的方法 | |
| CN102921281B (zh) | 一种利用多位点协同效应来明显提高碳捕集性能的方法 | |
| CN101993378A (zh) | 用于吸收酸性气体的含胺基离子液体及其制备方法与应用 | |
| CN101596459A (zh) | 氯化汞低汞催化剂及其制备方法 | |
| CN101601961A (zh) | 用烷基卤代季铵盐离子液体吸收so2气体的方法 | |
| CN105194982A (zh) | 一种吸收二氧化硫的离子液体及其制备方法和应用 | |
| CN102824895A (zh) | 介孔受限功能化离子液体复合材料及其制备方法与应用 | |
| CN102274674B (zh) | 一种采用高稳定取代酚基离子液体捕集二氧化碳的方法 | |
| CN103894160A (zh) | 一种二氧化碳固体吸收剂及其制备方法 | |
| CN106362549B (zh) | 一种利用氨基酸阴离子功能化离子液体捕集一氧化氮的方法 | |
| CN102674382A (zh) | 一种正硅酸锂材料的合成方法 | |
| CN103521036B (zh) | 一种采用金属螯合型离子液体捕集二氧化硫的方法 | |
| CN103127815B (zh) | 一种利用卤硫作用提高二氧化硫捕集性能的方法 | |
| CN102794082B (zh) | 一种捕集二氧化碳的混合溶剂 | |
| CN103143234A (zh) | 一种含腈基的阴离子功能化离子液体捕集二氧化硫的方法 | |
| CN103432868A (zh) | 一种利用熵效应实现高效节能碳捕集的方法 | |
| CN103752134B (zh) | 一种离子液体高效节能碳捕集的方法 | |
| CN104923036A (zh) | 一种采用卤代羧酸根离子液体捕集二氧化硫的方法 | |
| CN105944509A (zh) | 一种含醛基的阴离子功能化离子液体捕集二氧化硫的方法 | |
| CN104399364A (zh) | 一种含硝基的离子液体用于吸收二氧化硫气体的方法 | |
| CN106731491A (zh) | 一种利用卤素阴离子功能化离子液体捕集一氧化氮的方法 | |
| CN104437001A (zh) | 一种采用吡啶基功能化离子液体捕集二氧化硫的方法 | |
| CN106563334A (zh) | 一种利用苯酚阴离子功能化离子液体捕集一氧化氮的方法 | |
| CN112588083B (zh) | 一种高效捕集二氧化碳的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20130130 Termination date: 20150523 |
|
| EXPY | Termination of patent right or utility model |