CN103877844A - 一种脱汞吸收液 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种脱汞吸收液，所述脱汞吸收液由咪唑类离子液体及双氧水混合而成，其中，咪唑类离子液体与双氧水的质量比9∶10-20。该吸收液脱汞效率高，且无污染。

Description

一种脱汞吸收液
技术领域
本发明属于电力环保技术领域，具体涉及一种脱汞吸收液。
背景技术
近年来，燃煤汞污染被公认为继燃煤硫污染后的又一大污染问题，已引起世界各国的广泛关注。电厂烟气脱汞成为电力环保领域研究的热点。
汞在烟气中的存在形式主要有三种：颗粒汞、二价离子汞和零价汞(Hg0)。颗粒汞可在除尘装置中除去，二价离子汞可在湿法脱硫装置中除去。由于Hg0易挥发、难溶于水，很难被常规的空气污染物控制设备所捕捉，因此，Hg0的脱除成为烟气脱汞技术研究的重点与难点。
利用具有氧化性的溶液对Hg0进行氧化并吸收是一种有效的脱汞方式。该法具有适用性广、脱汞效率高和便于工程实施等特点，受到广泛关注。溶液吸收法脱汞其核心技术是吸收液的选择与制备。目前，文献报道的吸收液主要有：过硫酸钾溶液(Journal of Hazardous Materials，2008，158：410-416)、次氯酸钠和碳酸钙混合溶液(Industrial&engineering chemistry research，2008，47，5825-5831)、Fenton溶液(Fuel，2007，86：2798-2805)以及二过碘酸合铜溶液(FuelProcessing Technology，2013，106：468-473)等。上述吸收液均可除去烟气中的Hg0，但由于吸收液中含有大量具有强氧化性的无机盐或离子，在氧化并吸收Hg0过程中，将生成大量具有还原性的无机盐或离子，这样会导致脱汞过程中吸收液组成的复杂化，影响脱汞效率。同时，吸收结束后吸收废液也不便处理，易造成环境污染。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种脱汞吸收液，该吸收液脱汞效率高，并且无污染。
为达到上述目的，本发明所述的脱汞吸收液由咪唑类离子液体及双氧水混合而成，其中，咪唑类离子液体与双氧水的质量比9∶10-20。
所述咪唑类离子液体为氯化1-丁基-3-甲基咪唑或溴化1-丁基-3甲基咪唑中的一种。
所述双氧水的体积浓度为37％。
所述氯化1-丁基-3-甲基咪唑的制备过程为：称取一定量的1-甲基咪唑及1-氯丁烷，然后将1-甲基咪唑及1-氯丁烷装入带有回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌均匀后升温至80℃，并维持36小时，使其反应，得到氯化1-丁基-3-甲基咪唑，其中，1-甲基咪唑与1-氯丁烷的摩尔比为1∶1。
所述溴化1-丁基-3-甲基咪唑体的制备过程为：称取一定量的1-甲基咪唑及1-溴丁烷，然后将1-甲基咪唑及1-溴丁烷装入带有回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌均匀后升温至80℃，并维持36小时，使其反应，得到溴化1-丁基-3-甲基咪唑体，其中，1-甲基咪唑与1-溴丁烷的摩尔比为1∶1。
本发明具有以下有益效果：
本发明所述的脱汞吸收液由咪唑类离子液体及双氧水混合而成，其中，咪唑类离子液体是由有机阳离子和无机阴离子构成，在室温环境下呈液体状态的盐类物质，它是一种绿色环保的溶剂，具有液程宽、蒸汽压低、溶解能力强、稳定性好等特点。此外，由于双氧水对应的还原产物为无毒无害且化学稳定性好的H2O，而咪唑类离子液体只作为反应介质不参与氧化反应，因此脱汞吸收废液易于后处理，废液中的咪唑类离子液体还可回收再利用，因此节能环保。时，本发明脱汞吸收液脱汞效率高。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本发明做进一步详细描述，以下是对本发明的解释而不是限定。
实施例一
本发明所述的脱汞吸收液由氯化1-丁基-3-甲基咪唑及双氧水混合而成，其中，咪唑类离子液体与双氧水的质量比9∶10。
所述双氧水的体积浓度为37％。
所述氯化1-丁基-3-甲基咪唑的制备过程为：称取一定量的1-甲基咪唑及1-氯丁烷，然后将1-甲基咪唑及1-氯丁烷装入带有回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌均匀后升温至80℃，并维持36小时，使其反应，得到氯化1-丁基-3-甲基咪唑，其中，1-甲基咪唑与1-氯丁烷的摩尔比为1∶1。
由N2、O2、SO2、以及通过汞渗透管产生的Hg0组成模拟烟气，在室温至55℃范围内，采用鼓泡法评价所得吸收液对零价脱汞的脱除效率(用安大略法测试进出口烟气中Hg0的浓度，再计算其转化率即为脱汞效率)，测得最大脱汞效率为98％。
实施例二
本发明所述的脱汞吸收液由氯化1-丁基-3-甲基咪唑及双氧水混合而成，其中，咪唑类离子液体与双氧水的质量比9∶20。
所述双氧水的体积浓度为37％。
所述氯化1-丁基-3-甲基咪唑的制备过程为：称取一定量的1-甲基咪唑及1-氯丁烷，然后将1-甲基咪唑及1-氯丁烷装入带有回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌均匀后升温至80℃，并维持36小时，使其反应，得到氯化1-丁基-3-甲基咪唑，其中，1-甲基咪唑与1-氯丁烷的摩尔比为1∶1。
由N2、O2、SO2、以及通过汞渗透管产生的Hg0组成模拟烟气，在室温至55℃范围内，采用鼓泡法评价所得吸收液对零价脱汞的脱除效率(用安大略法测试进出口烟气中Hg0的浓度，再计算其转化率即为脱汞效率)，测得最大脱汞效率为85％。
实施例三
脱汞吸收液，其特征在于，所述脱汞吸收液由溴化1-丁基-3-甲基咪唑体及双氧水混合而成，其中，咪唑类离子液体与双氧水的质量比10∶20。
所述双氧水的体积浓度为37％。
所述溴化1-丁基-3-甲基咪唑体的制备过程为：称取一定量的1-甲基咪唑及1-溴丁烷，然后将1-甲基咪唑及1-溴丁烷装入带有回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌均匀后升温至80℃，并维持36小时，使其反应，得到溴化1-丁基-3-甲基咪唑体，其中，1-甲基咪唑与1-溴丁烷的摩尔比为1∶1。
由N2、O2、SO2、以及通过汞渗透管产生的Hg0组成模拟烟气，在室温至55℃范围内，采用鼓泡法评价所得吸收液对零价脱汞的脱除效率(用安大略法测试进出口烟气中Hg0的浓度，再计算其转化率即为脱汞效率)，测得最大脱汞效率为89％。
实施例四
本发明所述的脱汞吸收液由氯化1-丁基-3-甲基咪唑及双氧水混合而成，其中，氯化1-丁基-3-甲基咪唑与双氧水的质量比16∶20。
所述双氧水的体积浓度为37％。
所述氯化1-丁基-3-甲基咪唑的制备过程为：称取一定量的1-甲基咪唑及1-氯丁烷，然后将1-甲基咪唑及1-氯丁烷装入带有回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌均匀后升温至80℃，并维持36小时，使其反应，得到氯化1-丁基-3-甲基咪唑，其中，1-甲基咪唑与1-氯丁烷的摩尔比为1∶1。
由N2、O2、SO2、以及通过汞渗透管产生的Hg0组成模拟烟气，在室温至55℃范围内，采用鼓泡法评价所得吸收液对零价脱汞的脱除效率(用安大略法测试进出口烟气中Hg0的浓度，再计算其转化率即为脱汞效率)，测得最大脱汞效率为96％。

Claims (5)

1.一种脱汞吸收液，其特征在于，所述脱汞吸收液由咪唑类离子液体及双氧水混合而成，其中，咪唑类离子液体与双氧水的质量比9∶10-20。
2.根据权利要求1所述脱汞吸收液，其特征在于，所述咪唑类离子液体为氯化1-丁基-3-甲基咪唑或溴化1-丁基-3甲基咪唑中的一种。
3.根据权利要求书1所述脱汞吸收液，其特征在于，所述双氧水的体积浓度为37％。
4.根据权利要求书2所述脱汞吸收液，其特征在于，所述氯化1-丁基-3-甲基咪唑的制备过程为：称取一定量的1-甲基咪唑及1-氯丁烷，然后将1-甲基咪唑及1-氯丁烷装入带有回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌均匀后升温至80℃，并维持36小时，使其反应，得到氯化1-丁基-3-甲基咪唑，其中，1-甲基咪唑与1-氯丁烷的摩尔比为1∶1。
5.根据权利要求书2所述脱汞吸收液，其特征在于，所述溴化1-丁基-3-甲基咪唑体的制备过程为：称取一定量的1-甲基咪唑及1-溴丁烷，然后将1-甲基咪唑及1-溴丁烷装入带有回流冷凝管的三口烧瓶中，搅拌均匀后升温至80℃，并维持36小时，使其反应，得到溴化1-丁基-3-甲基咪唑体，其中，1-甲基咪唑与1-溴丁烷的摩尔比为1∶1。
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