CN102895842A - 一种多胺类离子液体的co2气体吸收剂制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多胺类离子液体的CO2气体吸收剂制备方法,简单低成本制备CO2气体吸收剂。本发明方法包括:按照多胺有机物与无机或有机酸按摩尔比1:1配比,将无机或有机酸滴加到多胺有机物中,并在冰水浴下搅拌反应2-8h,室温下静止3-5h,形成胺基类离子液体,将胺基类离子液体用乙酸乙酯洗3-5次,置于真空干燥箱中真空干燥24h;再将获得的离子液体与水按摩尔比1:0.2-2比例混合配置成CO2吸收剂。本发明提供的CO2气体吸收剂吸收能力强,吸收CO2量与离子液体的摩尔比最高可达1:2.49;具有再生性能,所述吸收饱和的离子液体吸收剂,离子液体解吸率可达99%;合成方法简单,产品生产成本低。
Description
技术领域
本发明涉及吸收CO2气体吸收剂,特别是一种多胺类离子液体的CO2气体吸收剂制备方法。
背景技术
CO2是大气中的主要温室气体之一,由CO2导致的温室效应、全球气候变暖正引起人们的关注。而CO2本身是一种安全无毒的碳资源,CO2减排和资源利用成为21世界最重要的研究课题之一。传统化学吸收剂在吸收和循环过程中存在着CO2的吸收效率不高、吸收剂因挥发损失较大、再生能耗高、对设备腐蚀等问题。因此,研究多样性的绿色CO2吸收剂是非常必要的。
室温离子液体(Room Temperature Ionic Liquids,RTILs)是由有机阳离子和无机或有机阴离子构成的,在室温或室温附近温度下呈液态的盐类,简称离子液体。离子液体具有可忽略的蒸气压,较好的热稳定性,不挥发,溶解力强,无毒,不易燃易爆的特点,可与其它有机或无机化合物互溶,是一种可循环使用的绿色溶液,其最大的优点是具有结构可调性。因此,经功能化设计后的离子液体能够成为一种优良的CO2气体吸收剂。专利文献公开(公告)号CN102126968提供了几类碱性离子液体的制备方法,该类离子液体在酸性气体净化方面效果良好;专利文献公开(公告)号CN102008870提供了一类咪唑氨基酸盐类离子液体作为CO2捕捉剂;专利公开(公告)号CN102274674提供了一种高稳定取代酚基离子液体捕集CO2的方法。以上这些专利文献都涉及到用功能化离子液体吸收CO2气体,但这些离子液体存在着合成过程复杂,产品成本高等缺点。
发明内容
本发明提供了一种多胺类离子液体的CO2气体吸收剂的制备方法,简单低成本制备CO2气体吸收剂。
本发明提供的一种多胺类离子液体的CO2气体吸收剂制备方法包括以下内容:
按照多胺有机物与无机或有机酸按摩尔比1:1配比,将无机或有机酸滴加到多胺有机物中,并在冰水浴下搅拌反应2—8h,室温下静止3—5h,形成胺基类离子液体,将胺基类离子液体用乙酸乙酯洗3—5次,置于真空干燥箱中真空干燥24h;再将获得的离子液体与水按摩尔比1:0.2—2比例混合配置成CO2吸收剂。
所述多胺有机物包括乙二胺、己二胺、异佛尔酮二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、肼、多乙烯多胺、丙二胺、丁二胺、戊二胺、己二胺、羟乙基乙二胺、苯二胺和二氰二胺中的任意一种;有机酸或无机酸包括盐酸、氢氟酸、次氯酸、硼酸、硝酸、溴酸、碘酸、四氟硼酸、六氟磷酸、甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、乳酸、苯甲酸、羟基丁二酸、水杨酸和磺酸中的任意一种。
本发明与现有同类方法相比,其显著的有益效果体现在:
1. 多胺类离子液体的CO2气体吸收剂吸收能力强,吸收CO2量与离子液体的摩尔比最高可达1:2.49。
2. 多胺类离子液体的CO2气体吸收剂具有再生性能,所述吸收饱和的离子液体吸收剂,在70℃真空条件下,解吸10h,离子液体解吸率可达99%,循环使用5次,离子液体的降解率低于10%。
3. 多胺类离子液体的CO2气体吸收剂合成方法简单,产品生产成本低, 在CO2气体的吸收和分离领域具有广泛的应用前景。
具体实施方式
下面用实例对本发明作进一步详细描述,本发明并不限于以下实施方式,在不脱离本发明所述范围内,能实现本发明目的等同的实施方式均在本发明的保护范围之内。
实施例1
将0.5mol乳酸滴入0.5mol乙二胺中,在冰水浴中搅拌5h,室温下静止3h,用乙酸乙酯洗3次,置于真空干燥箱中真空干燥24h,得到乙二胺乳酸盐离子液体,将乙二胺乳酸盐离子液体与水按摩尔比1:0.5配置成多胺类离子液体的CO2气体吸收剂。
吸收CO2气体的方法:
将多胺类离子液体的CO2气体吸收剂置于于吸收器中,室温常压下,向吸收器中通入CO2气体,吸收器尾气出口通入氢氧化钠溶液,吸收CO2尾气。平衡后,离子液体与吸收的CO2的摩尔比为1:0.45。
实施例2
将0.5mol硼酸滴入0.5mol二乙烯三胺中,在冰水浴中搅拌3h,室温下静止4h,用乙酸乙酯洗4次,真空干燥24h,得到二乙烯三胺硼酸盐离子液体,将二乙烯三胺硼酸盐离子液体与水按摩尔比1:1.2配置成多胺类离子液体的CO2气体吸收剂。
吸收CO2气体的方法:
将多胺类离子液体的CO2气体吸收剂置于于吸收器中,室温常压下,向吸收器中通入CO2气体,吸收器尾气出口通入氢氧化钠溶液,吸收CO2尾气。平衡后,离子液体与吸收的CO2的摩尔比为1:1.23。
实施例3
将0.5mol甲酸滴入0.5mol三乙烯四胺中,在冰水浴中搅拌6h,室温下静止3h,用乙酸乙酯洗3次,真空干燥24h,得到三乙烯四胺乳酸盐离子液体,将三乙烯四胺乳酸盐离子液体与水按摩尔比1:2配置成多胺类离子液体的CO2气体吸收剂。
吸收CO2气体的方法:
将多胺类离子液体的CO2气体吸收剂置于于吸收器中,室温常压下,向吸收器中通入CO2气体,吸收器尾气出口通入氢氧化钠溶液,吸收CO2尾气。平衡后,离子液体与吸收的CO2的摩尔比为1:1.75。
实施例4
将0.5mol冰乙酸滴入0.5mol四乙烯五胺中,在冰水浴中搅拌8h,室温下静止5h,用乙酸乙酯洗5次,真空干燥24h,得到四乙烯五胺乙酸盐离子液体,将四乙烯五胺乙酸盐离子液体与水按摩尔比1:1.8配置成多胺类离子液体的CO2气体吸收剂,。
吸收CO2气体的方法:
将多胺类离子液体的CO2气体吸收剂置于于吸收器中,室温常压下,向吸收器中通入CO2气体,吸收器尾气出口通入氢氧化钠溶液,吸收CO2尾气。平衡后,离子液体与吸收的CO2的摩尔比为1:2.49。
实施例5
将0.5mol六氟磷酸滴入0.5mol苯二胺中,在冰水浴中搅拌5h,室温下静止3h,用乙酸乙酯洗3次,真空干燥24h,得到苯二胺六氟磷酸盐离子液体,苯二胺六氟磷酸盐离子液体与水按摩尔比1:1配置成多胺类离子液体的CO2气体吸收剂。
吸收CO2气体的方法:
将多胺类离子液体的CO2气体吸收剂置于于吸收器中,室温常压下,向吸收器中通入CO2气体,吸收器尾气出口通入氢氧化钠溶液,吸收CO2尾气。平衡后,离子液体与吸收的CO2的摩尔比为1:0.41。
Claims (2)
1.一种多胺类离子液体的CO2气体吸收剂制备方法,其特征在于该方法包括以下内容:
按照多胺有机物与无机或有机酸按摩尔比1:1配比,将无机或有机酸滴加到多胺有机物中,并在冰水浴下搅拌反应2—8h,室温下静止3—5h,形成胺基类离子液体,将胺基类离子液体用乙酸乙酯洗3—5次,置于真空干燥箱中真空干燥24h;再将获得的离子液体与水按摩尔比1:0.2—2比例混合配置成CO2吸收剂。
2.根据权利要求1所述的一种多胺类离子液体的CO2气体吸收剂制备方法,其特征在于其中的多胺有机物包括乙二胺、己二胺、异佛尔酮二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、肼、多乙烯多胺、丙二胺、丁二胺、戊二胺、己二胺、羟乙基乙二胺、苯二胺和二氰二胺中的任意一种;有机酸或无机酸包括盐酸、氢氟酸、次氯酸、硼酸、硝酸、溴酸、碘酸、四氟硼酸、六氟磷酸、甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、乳酸、苯甲酸、羟基丁二酸、水杨酸和磺酸中的任意一种。
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