CN105642096B - 室温离子液体、脱除尾气中二氧化硫和二氧化碳的方法及装置 - Google Patents

室温离子液体、脱除尾气中二氧化硫和二氧化碳的方法及装置 Download PDF

Info

Publication number
CN105642096B
CN105642096B CN201610016266.4A CN201610016266A CN105642096B CN 105642096 B CN105642096 B CN 105642096B CN 201610016266 A CN201610016266 A CN 201610016266A CN 105642096 B CN105642096 B CN 105642096B
Authority
CN
China
Prior art keywords
room temperature
ionic liquid
tail gas
phase
carbon dioxide
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.)
Active
Application number
CN201610016266.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105642096A (zh
Inventor
李红
吴勇
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China Shenhua Coal to Liquid Chemical Co Ltd
Shenhua Group Corp Ltd
Beijing Engineering Branch of China Shenhua Coal to Liquid Chemical Co Ltd
Original Assignee
China Shenhua Coal to Liquid Chemical Co Ltd
Shenhua Group Corp Ltd
Beijing Engineering Branch of China Shenhua Coal to Liquid Chemical Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China Shenhua Coal to Liquid Chemical Co Ltd, Shenhua Group Corp Ltd, Beijing Engineering Branch of China Shenhua Coal to Liquid Chemical Co Ltd filed Critical China Shenhua Coal to Liquid Chemical Co Ltd
Priority to CN201610016266.4A priority Critical patent/CN105642096B/zh
Publication of CN105642096A publication Critical patent/CN105642096A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105642096B publication Critical patent/CN105642096B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/77—Liquid phase processes
    • B01D53/78—Liquid phase processes with gas-liquid contact
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46—Removing components of defined structure
    • B01D53/48—Sulfur compounds
    • B01D53/50—Sulfur oxides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46—Removing components of defined structure
    • B01D53/62—Carbon oxides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/30—Sulfur compounds
    • B01D2257/302—Sulfur oxides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/50—Carbon oxides
    • B01D2257/504—Carbon dioxide
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2259/00—Type of treatment
    • B01D2259/12—Methods and means for introducing reactants
    • B01D2259/124—Liquid reactants

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Gas Separation By Absorption (AREA)

Abstract

本发明公开了一种室温离子液体、室温液体脱除尾气中二氧化硫和二氧化碳的方法及装置。其中，该方法包括采用室温离子液体对尾气中的二氧化硫和二氧化碳进行脱除，室温离子液体包括30～95重量份的上相室温离子液体A和5～70重量份下相室温离子液体B；其中，上相室温离子液体A包括的阳离子为吡咯盐离子或季铵盐离子，阴离子为四氟硼酸根离子或六氟磷酸根离子；下相室温离子液体B为[Cnmim]Br/FeCl3、[Cnmim]BF4/FeCl3、或[Cnmim]PF6/FeCl3，其中，n＝4，6，8，10或12。只需将含有二氧化硫和二氧化碳的尾气通入室温离子液体就可将二氧化硫和二氧化碳脱除，操作简便，成本低。

Description

室温离子液体、脱除尾气中二氧化硫和二氧化碳的方法及 装置
技术领域
本发明涉及化学工程技术领域，具体而言，涉及一种室温离子液体、室温液体脱除尾气中二氧化硫和二氧化碳的方法及装置。
背景技术
电厂尾气中含有大量的CO2和SO2，如果不加处理直接排放，对大气环境会造成极大的污染。目前，对电厂尾气主要采用碳捕捉技术和脱硫工艺技术(FGD)进行处理。
目前的碳捕捉技术主要采用化学吸附法。二氧化碳会和胺类物质发生反应，二者在低温情况下结合，在高温中分离。一般可以使含二氧化碳的废气通过胺液，分离出其中的二氧化碳，之后在适当地方通过加热胺液再将二氧化碳释放。现今少数进行商用碳捕捉的煤电厂都使用单乙醇胺作为二氧化碳吸收剂。但单乙醇胺具有腐蚀性，这种方法也需要使用大型设备，并且只有在二氧化碳处于轻微至中等压力下才有效。因此，其成本、效率都不是很理想。
目前，烟气脱硫工艺技术(FGD)有上百种，但是具有实用价值的仅十几种，它们分别适用于不同的场合和要求。按脱硫过程及产物的干湿形态，烟气脱硫技术可分为湿法、半干法和干法等工艺。从脱硫副产物是否能得到回收的角度，烟气脱硫技术可分为抛弃法和再生回收法两大类，前者脱硫得到的物料(副产物)没有回收价值或者目前还难以回收，只能直接排放；后者则将脱硫副产物以硫酸、硫磺或各种硫酸盐的形式加以回收。
干法/半干法烟气脱硫技术主要有旋转喷雾干燥法、炉内喷钙尾部烟气增湿法、循环流化床烟气脱硫技术、循环悬浮式半干法等，由于其副产品(脱硫灰)与粉煤灰在理化性质上的不同，只能得到低级的利用，因此通常把这些技术都归属于抛弃法的范畴。相对湿法脱硫技术，传统的干法脱硫效率较低，一般为70％～80％，对于SO2排放标准较严的地区适用性较差，近年来新开发的一些半干法技术，兼有干法与湿法的一些特点，既具有湿法脱硫反应速度快、脱硫效率高(达90％以上)的优点，又具有干法无污水废酸排出、脱硫后产物易于处理的优点，而受到人们广泛的关注。
湿法烟气脱硫技术为目前使用范围较广泛的方法，占脱硫设施总量的80％以上，它具有脱硫效率高、吸收剂利用率高等优点。由于碱性吸收剂的不同，又可细分为石灰石－石膏湿法、氧化镁法及氨法等。石灰石－石膏湿法：由于我国天然石膏储量丰富，加上目前大型电厂采用石灰石－石膏湿法脱硫技术产生的副产物(石膏)产量较大，给副产物(石膏)的综合利用带来了较大困难，如果堆放在堆渣场等待处理，也易形成二次污染，所以该法还属于抛弃法的范畴；同时为防止脱硫塔及系统腐蚀，需定期排放高浓度Cl离子废水(塔内Cl离子浓度控制小于20000ppm)，并进行处理以达到排放标准要求，这就导致了该工艺流程较长、系统阻力大、废水较难处理，占地面积，投资运行费用高。由于脱硫剂及脱硫产物具有较强磨损和腐蚀性，给运行管理及清洁生产造成了较大的麻烦。
传统的工艺较为成熟，但存在以下几个缺点：1)湿法脱硫工艺流程较长、系统阻力大、废水较难处理，占地面积大，吸收剂Ca(OH)2价格较高，投资运行费用高；2)干法脱硫工艺石灰石需加工成40μm以下的粉体，运行费用较高。
针对电厂脱除尾气中二氧化硫和二氧化碳的问题，由于传统脱除方法存在上述缺点，需要开发一种高效、低成本的新型脱除二氧化硫和二氧化碳方法，降低回收费用，达到减少染污的目的。
发明内容
本发明旨在提供一种室温离子液体、室温液体脱除尾气中二氧化硫和二氧化碳的方法及装置，以解决现有技术中脱除尾气中二氧化硫和二氧化碳工艺复杂、成本高的技术问题。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种脱除尾气中二氧化硫和二氧化碳的方法。该方法包括采用室温离子液体对尾气中的二氧化硫和二氧化碳进行脱除，室温离子液体包括30～95重量份的上相室温离子液体A和5～70重量份下相室温离子液体B；其中，上相室温离子液体A包括的阳离子为吡咯盐离子或季铵盐离子，阴离子为四氟硼酸根离子或六氟磷酸根离子；下相室温离子液体B为[Cnmim]Br/FeCl3、[Cnmim]BF4/FeCl3、或[Cnmim]PF6/FeCl3，其中，n＝4，6，8，10或12。
进一步地，采用室温离子液体对尾气中的二氧化硫和二氧化碳进行脱除包括以下步骤：将尾气以压力为0.1～1.0MPaG，表观流速为0.1～10cm/s从下相室温离子液体B通入室温离子液体。
进一步地，在尾气通入室温离子液体时，振荡室温离子液体。
进一步地，在采用室温离子液体对尾气中的二氧化硫和二氧化碳进行脱除后，进一步包括对室温离子液体进行再生的步骤。
进一步地，通过抽真空的方式对上相室温离子液体A进行再生；利用碱水对于下相室温离子液体B进行再生。
进一步地，采用室温离子液体对尾气中的二氧化硫和二氧化碳进行脱除前进一步包括对尾气进行过滤的步骤。
根据本发明的另一个方面，提供一种室温离子液体。该室温离子液体包括30～95重量份的上相室温离子液体A和5～70重量份下相室温离子液体B；上相室温离子液体A包括的阳离子为季铵盐离子或吡咯盐离子，阴离子为四氟硼酸根离子或六氟磷酸根离子；下相室温离子液体B为[Cnmim]Br/FeCl3、[Cnmim]BF4/FeCl3、或[Cnmim]PF6/FeCl3，其中，n＝4，6，8，10或12。
根据本发明的另一个方面，提供一种脱除尾气中二氧化硫和二氧化碳的装置。该装置包括：尾气净化塔，尾气净化塔内放置有如上述室温离子液体，尾气净化塔的底部设置有尾气入口。
进一步地，尾气净化塔为振动筛板塔或填料塔。
进一步地，尾气净化塔的底部设置有气体分散器。
进一步地，还设置有室温离子液体再生装置，室温离子液体再生装置与尾气净化塔相连通。
进一步地，室温离子液体再生装置包括上相室温离子液体A再生器和下相室温离子液体B再生器，尾气净化塔对应室温离子液体的上相室温离子液体A的上部设置有上相室温离子液体A出口，上相室温离子液体A出口与上相室温离子液体A再生器连通，且上相室温离子液体A再生器设置有与尾气净化塔上相室温离子液体A进口相连通的上相室温离子液体A出口；尾气净化塔对应室温离子液体的下相室温离子液体B的下部设置有下相室温离子液体B出口，下相室温离子液体B与下相室温离子液体B再生器连通，且下相室温离子液体B再生器设置有与尾气净化塔下相室温离子液体B进口相连通的下相室温离子液体B出口。
进一步地，上相室温离子液体A再生器与真空泵相连通。
进一步地，尾气净化塔的尾气入口的上游设置有过滤器。
应用本发明的技术方案，只需将含有二氧化硫和二氧化碳的尾气通入本发明的室温离子液体就可将二氧化硫和二氧化碳脱除，操作简便，成本低，具有很高的使用价值。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示出了根据本发明一实施例的脱除尾气中二氧化硫和二氧化碳的流程示意图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
现有技术中，电厂尾气的二氧化硫和二氧化碳采用传统方法脱除存在工艺复杂、成本高的技术问题，针对该技术问题，本发明的发明人提出了以下解决方案。
根据本发明一种典型的实施方式，提供了一种脱除尾气中二氧化硫和二氧化碳的方法。该方法包括：采用室温离子液体对尾气中的二氧化硫和二氧化碳进行脱除，其中，室温离子液体包括30～95重量份的上相室温离子液体A和5～70重量份下相室温离子液体B；上相室温离子液体A：阳离子为吡咯盐离子、季铵盐离子，阴离子为四氟硼酸根离子或六氟磷酸根离子；下相室温离子液体B：[Cnmim]Br/FeCl3、[Cnmim]BF4/FeCl3、或[Cnmim]PF6/FeCl3，其中，n＝4，6，8，10或12。
其中，室温离子液体是指在室温(或稍高于室温)下呈液态的熔盐，熔点一般低于100℃，由不对称的有机阳离子和有机或无机阴离子组成。离子液体具有多种优点：具有稳定的物理和化学性质，在宽温度范围内(-80℃～200℃)保持稳定液态，适于作高温反应介质；有较高的极性，较弱的配位性，对金属催化过程干扰较小；对大多数有机、无机及高分子材料溶解性强；具有强导电能力。
在本发明中，室温下，采用上述两相体系的室温离子液体对尾气中的二氧化硫和二氧化碳进行脱除，其中上相室温离子液体A利用离子液体的低挥发性与尾气中的CO2，螯合下相离子液体B中三价铁与二氧化硫发生反应，生成三氧化硫，同时三氧化硫与离子液体发生络合吸附，从而达到对尾气中二氧化硫和二氧化碳脱除的目的。
采用本发明提供上述方法脱除尾气中二氧化硫和二氧化碳，与传统的尾气中二氧化硫和二氧化碳的脱除工艺相比，具有以下优点：
1)简化了工艺过程，降低了尾气的处理成本。
2)高选择性的离子液体，具有优良的可设计性，可以通过具有分子设计获得特殊功能的离子液体，这样可以与待净化的有效成分进行选择性的络合，能够提高了净化的效率。
3)无有机污染，与典型的有机溶剂不同的是离子液体里没有电中性的分子。在离子液体中都是阴离子和阳离子，同时在-100℃至200℃之间均呈现液体状态，而且具有良好的热稳定性和导电性，一般不会成为蒸汽，因此在使用过程中不会产生对大气造成污染的有害气体。
4)可以实现成相组分的回收再利用，离子液体在水中十分稳定，通常只要使用水洗和碱洗就能把有效成分从离子液体相净化出来，操作简单。
采用本发明的技术方案，优选的，将尾气以压力为0.1～1.0MPaG，表观流速为0.1～10cm/s从下相室温离子液体B通入室温离子液体，尾气通过下相室温离子液体B净化后，从下相室温离子液体B中溢出，进入上相室温离子液体A进行净化。在上述压力和流速下，能够保证尾气中的二氧化碳和二氧化硫高效的脱除。
根据本发明一种典型的实施方式，在尾气通入室温离子液体时，可以振荡室温离子液体，也可以使尾气通入填料塔中与室温离子液体混合，以使离子液体与尾气更加充分的接触，提高尾气中的二氧化碳和二氧化硫脱除的效率。
根据本发明一种典型的实施方式，该方法进一步包括对室温离子液体进行再生的步骤，优选的，通过抽真空的方式对上相室温离子液体A进行再生；利用碱水对于下相室温离子液体B进行再生，即利用碱水与下相室温离子液体B离子液体中的三氧化硫反应，并获得硫酸盐。
根据本发明一种典型的实施方式，采用室温离子液体对尾气中的二氧化硫和二氧化碳进行脱除前进一步包括对尾气进行过滤的步骤。
根据本发明一种典型的实施方式，提供一种室温离子液体，该室温离子液体包括30～95重量份的上相室温离子液体A和5～70重量份下相室温离子液体B；上相室温离子液体A：阳离子为季铵盐离子或吡咯离子，阴离子为四氟硼酸根离子或六氟磷酸根离子；下相室温离子液体B：[Cnmim]Br/FeCl3、[Cnmim]BF4/FeCl3、或[Cnmim]PF6/FeCl3，其中，n＝4，6，8，10或12。该室温离子液体可用于尾气中二氧化硫和二氧化碳的脱除，方法简便，易操作，成本低。
根据本发明一种典型的实施方式，提供一种脱除尾气中二氧化硫和二氧化碳的装置。该装置包括尾气净化塔，尾气净化塔用于盛放上述室温离子液体，尾气净化塔底部设置有尾气入口，用于尾气的通入，使尾气从下相室温离子液体B通入室温离子液体，净化后，从下相室温离子液体B中溢出，进入上相室温离子液体A进行净化。优选的，尾气净化塔为振动筛板塔或填料塔，能够使尾气与室温离子液体充分接触，高效的脱除尾气中的二氧化硫和二氧化碳。优选的，填料塔主要材料采用聚四氟乙烯或聚氯乙烯或不锈钢等作为聚并填料组件，使得尾气经过填料组件来提高混合效率。
根据本发明一种典型的实施方式，尾气净化塔的底部设置有气体分散器，使得尾气更均匀的进入下相室温离子液体B并充分的分散经过室温离子液体。
根据本发明一种典型的实施方式，尾气净化塔与室温离子液体再生装置相连通，且室温离子液体再生装置再生后的室温离子液体再进入尾气净化塔循环利用，具有的，尾气净化塔与对应室温离子液体的上相室温离子液体A的上部设置有上相室温离子液体A出口，上相室温离子液体A出口与上相室温离子液体A再生器连通，且上相室温离子液体A再生器设置有与尾气净化塔上相室温离子液体A进口相连通的上相室温离子液体A出口；尾气净化塔对应室温离子液体的下相室温离子液体B的下部设置有下相室温离子液体B出口，下相室温离子液体B与下相室温离子液体B再生器连通，且下相室温离子液体B再生器设置有与尾气净化塔下相室温离子液体B进口相连通的下相室温离子液体B出口。
根据本发明一种典型的实施方式，上相室温离子液体A再生器与真空泵相连通，通过抽真空的方式对上相室温离子液体A进行再生。
根据本发明一种典型的实施方式，尾气净化塔的尾气入口的上游设置有过滤器，将尾气中的固体颗粒进行清除，使尾气中的二氧化硫和二氧化碳脱除更加高效，并提高室温离子液体的利用率。
下面，将结合附图和实施例进一步说明本发明的有效效果。
在本发明一典型的实施例中，如图1所示，使用过滤器50去除尾气中的固体颗粒物，净化后尾气从尾气净化塔10底部的尾气入口进入尾气净化塔10，首先进入下相室温离子液体B脱除尾气中的二氧化硫，其中二氧化硫被室温离子液体中的三价铁氧化成三氧化硫并与下相室温离子液体B络合进入下相室温离子液体B再生器30，使用碱水再生下相室温离子液体B，同时生成硫酸盐，脱附后的下相室温离子液体B循环回用。脱除二氧化硫的尾气进入上相室温离子液体A，与上相室温离子液体A发生相接触，将尾气中的二氧化碳脱除，达标尾气排入大气。而附载二氧化碳的离子液体进入上相室温离子液体A再生器20中，使用真空泵40脱除二氧化碳，脱附后的上相室温离子液体A循环回用。
在本发明中，尾气的检测方法使用气相色谱法(惠普6890气相色谱仪)。
尾气净化效率＝(回收有效组分的出口浓度×出口尾气体积)/(回收尾气中有效组分的初始浓度×进口尾气体积)×100％
在本发明中，用于下相室温离子液体B再生的碱液能够满足0.1mol/L～1mol/LNaOH或KOH溶液的条件即可，在下列实施例中具体是0.3mol/L NaOH。
实施例1
实施例1中尾气净化塔的尾气进口通入塔内的二氧化碳浓度为24wt％，二氧化硫浓度为32g/m3的尾气，气体表观流速为0.1cm/s通入(尾气温度40℃，压力0.1MPaG)，排放气首先进入尾气分布器，尾气从下相室温离子液体B(简称下相)进入，从上相室温离子液体A(简称上相)溢出，负载的上下相离子液体通过碱洗和水洗后回收使用。其中，95％wt季铵盐离子液体、下相5％wt[C4mim]Br/FeCl3。最后，净化合格的电厂尾气排入大气。经检测，净化后尾气中的二氧化碳的浓度为1.31wt％；二氧化硫的浓度为0.72g/m3。
实施例2
实施例2中尾气净化塔的尾气进口通入塔内的二氧化碳浓度为15wt％，二氧化硫浓度为40g/m3的尾气，气体表观流速为1cm/s通入(尾气温度40℃，压力0.5MPaG)，排放气首先进入尾气分布器，尾气从下相进入，从上相溢出，负载的上下相离子液体通过碱洗和水洗后回收使用。其中，75％wt吡咯盐离子液体、下相25％wt[C4mim]BF4/FeCl3。最后，净化合格的电厂尾气排入大气。经检测，净化后尾气中的二氧化碳的浓度为0.79wt％；二氧化硫的浓度为0.81g/m3。
实施例3
实施例3中尾气净化塔的尾气进口通入塔内的二氧化碳浓度为30wt％，二氧化硫浓度为10g/m3的尾气，气体表观流速为7cm/s通入(尾气温度40℃，压力1MPaG)，排放气首先进入尾气分布器，，尾气从下相进入，从上相溢出，负载的上下相离子液体通过碱洗和水洗后回收使用。其中，85％wt季铵盐离子液体、下相15％wt[C4mim]BF4/FeCl3。最后，净化合格的电厂尾气排入大气。经检测，净化后尾气中的二氧化碳的浓度为1.81wt％；二氧化硫的浓度为1.11g/m3。
实施例4
实施例4中尾气净化塔的尾气进口通入塔内的二氧化碳浓度为35wt％，二氧化硫浓度为60g/m3的尾气，气体表观流速为10cm/s通入(尾气温度40℃，压力0.1MPaG)，排放气首先进入尾气分布器，尾气从下相进入，从上相溢出，负载的上下相离子液体通过碱洗和水洗后回收使用。其中，90％wt季铵盐离子液体、下相10％wt[C4mim]BF4/FeCl3。最后，净化合格的电厂尾气排入大气。经检测，净化后尾气中的二氧化碳的浓度为2.82wt％；二氧化硫的浓度为1.85g/m3。
实施例5
实施例5中尾气净化塔的尾气进口通入塔内的二氧化碳浓度为30wt％，二氧化硫浓度为10g/m3的尾气，气体表观流速为0.5cm/s通入(尾气温度40℃，压力0.1MPaG)，排放气首先进入尾气分布器，尾气从下相进入，从上相溢出，负载的上下相离子液体通过碱洗和水洗后回收使用。其中，85％wt季铵盐离子液体、下相15％wt[C4mim]BF4/FeCl3。最后，净化合格的电厂尾气排入大气。经检测，净化后尾气中的二氧化碳的浓度为1.571wt％；二氧化硫的浓度为0.05g/m3。
实施例6
实施例6中尾气净化塔的尾气进口通入塔内的二氧化碳浓度为23wt％，二氧化硫浓度为8g/m3的尾气，气体表观流速为2.5cm/s通入(尾气温度40℃，压力0.1MPaG)，排放气首先进入尾气分布器，尾气从下相进入，从上相溢出，负载的上下相离子液体通过碱洗和水洗后回收使用。其中，30％wt吡咯盐离子液体、下相70％wt[C4mim]PF6/FeCl3。最后，净化合格的电厂尾气排入大气。经检测，净化后尾气中的二氧化碳的浓度为1.221wt％；二氧化硫的浓度为0.031g/m3。
实施例7
实施例7中尾气净化塔的尾气进口通入塔内的二氧化碳浓度为15wt％，二氧化硫浓度为8g/m3的尾气，气体表观流速为2.5cm/s通入(尾气温度40℃，压力0.5MPaG)，排放气首先进入尾气分布器，尾气从下相进入，从上相溢出，负载的上下相离子液体通过碱洗和水洗后回收使用。其中，75％wt吡咯盐离子液体、下相25％wt[C6mim]PF6/FeCl3。最后，净化合格的电厂尾气排入大气。经检测，净化后尾气中的二氧化碳的浓度为1.67wt％；二氧化硫的浓度为0.351g/m3。
实施例8
实施例8中尾气净化塔的尾气进口通入塔内的二氧化碳浓度为15wt％，二氧化硫浓度为8g/m3的尾气，气体表观流速为2.5cm/s通入(尾气温度40℃，压力0.5MPaG)，排放气首先进入尾气分布器，尾气从下相进入，从上相溢出，负载的上下相离子液体通过碱洗和水洗后回收使用。其中，75％wt吡咯盐离子液体、下相25％wt[C8mim]Br/FeCl3。最后，净化合格的电厂尾气排入大气。经检测，净化后尾气中的二氧化碳的浓度为1.73wt％；二氧化硫的浓度为0.412g/m3。
实施例9
实施例9中尾气净化塔的尾气进口通入塔内的二氧化碳浓度为15wt％，二氧化硫浓度为8g/m3的尾气，气体表观流速为2.5cm/s通入(尾气温度40℃，压力0.5MPaG)，排放气首先进入尾气分布器，尾气从下相进入，从上相溢出，负载的上下相离子液体通过碱洗和水洗后回收使用。其中，75％wt吡咯盐离子液体、下相25％wt[C10mim]PF6/FeCl3。最后，净化合格的电厂尾气排入大气。经检测，净化后尾气中的二氧化碳的浓度为1.81wt％；二氧化硫的浓度为0.493g/m3。
实施例9
实施例9中尾气净化塔的尾气进口通入塔内的二氧化碳浓度为15wt％，二氧化硫浓度为8g/m3的尾气，气体表观流速为2.5cm/s通入(尾气温度40℃，压力0.5MPaG)，排放气首先进入尾气分布器，尾气从下相进入，从上相溢出，负载的上下相离子液体通过碱洗和水洗后回收使用。其中，75％wt吡咯盐离子液体、下相25％wt[C12mim]Br/FeCl3。最后，净化合格的电厂尾气排入大气。经检测，净化后尾气中的二氧化碳的浓度为1.81wt％；二氧化硫的浓度为0.793g/m3。
本发明的上述回收设备不同于传统的净化回收设备，既降低了净化尾气处理成本和能耗，又简化了工艺过程，易于规模化应用。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种脱除尾气中二氧化硫和二氧化碳的方法，其特征在于，采用室温离子液体对尾气中的二氧化硫和二氧化碳进行脱除，所述室温离子液体包括30～95重量份的上相室温离子液体A和5～70重量份下相室温离子液体B；其中，
所述上相室温离子液体A包括的阳离子为吡咯盐离子或季铵盐离子，阴离子为四氟硼酸根离子或六氟磷酸根离子；所述下相室温离子液体B为[Cnmim]Br/FeCl3、[Cnmim]BF4/FeCl3、或[Cnmim]PF6/FeCl3，其中，n＝4，6，8，10或12。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，采用所述室温离子液体对所述尾气中的二氧化硫和二氧化碳进行脱除包括以下步骤：将所述尾气以压力为0.1～1.0MPaG，表观流速为0.1～10cm/s从所述下相室温离子液体B通入所述室温离子液体。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述尾气通入所述室温离子液体时，振荡所述室温离子液体。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在采用所述室温离子液体对尾气中的二氧化硫和二氧化碳进行脱除后，进一步包括对所述室温离子液体进行再生的步骤。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，通过抽真空的方式对所述上相室温离子液体A进行再生；利用碱水对于所述下相室温离子液体B进行再生。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，采用所述室温离子液体对所述尾气中的二氧化硫和二氧化碳进行脱除前进一步包括对所述尾气进行过滤的步骤。
7.一种室温离子液体，其特征在于，包括30～95重量份的上相室温离子液体A和5～70重量份下相室温离子液体B；所述上相室温离子液体A包括的阳离子为季铵盐离子或吡咯盐离子，阴离子为四氟硼酸根离子或六氟磷酸根离子；所述下相室温离子液体B为[Cnmim]Br/FeCl3、[Cnmim]BF4/FeCl3、或[Cnmim]PF6/FeCl3，其中，n＝4，6，8，10或12。
8.一种脱除尾气中二氧化硫和二氧化碳的装置，其特征在于，包括：尾气净化塔(10)，所述尾气净化塔(10)内放置有如权利要求7所述的室温离子液体，所述尾气净化塔(10)的底部设置有尾气入口。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述尾气净化塔(10)为振动筛板塔或填料塔。
10.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述尾气净化塔(10)的底部设置有气体分散器。
11.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，还设置有室温离子液体再生装置，所述室温离子液体再生装置与所述尾气净化塔(10)相连通。
12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述室温离子液体再生装置包括上相室温离子液体A再生器(20)和下相室温离子液体B再生器(30)，所述尾气净化塔(10)对应所述室温离子液体的上相室温离子液体A的上部设置有上相室温离子液体A出口，所述上相室温离子液体A出口与所述上相室温离子液体A再生器(20)连通，且所述上相室温离子液体A再生器(20)设置有与所述尾气净化塔上相室温离子液体A进口相连通的上相室温离子液体A出口；所述尾气净化塔(10)对应所述室温离子液体的下相室温离子液体B的下部设置有下相室温离子液体B出口，所述下相室温离子液体B与所述下相室温离子液体B再生器(30)连通，且所述下相室温离子液体B再生器(30)设置有与所述尾气净化塔下相室温离子液体B进口相连通的下相室温离子液体B出口。
13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述上相室温离子液体A再生器(20)与真空泵(40)相连通。
14.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述尾气净化塔(10)的所述尾气入口的上游设置有过滤器(50)。
CN201610016266.4A 2016-01-11 2016-01-11 室温离子液体、脱除尾气中二氧化硫和二氧化碳的方法及装置 Active CN105642096B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610016266.4A CN105642096B (zh) 2016-01-11 2016-01-11 室温离子液体、脱除尾气中二氧化硫和二氧化碳的方法及装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610016266.4A CN105642096B (zh) 2016-01-11 2016-01-11 室温离子液体、脱除尾气中二氧化硫和二氧化碳的方法及装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105642096A CN105642096A (zh) 2016-06-08
CN105642096B true CN105642096B (zh) 2018-04-03

Family

ID=56487310

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610016266.4A Active CN105642096B (zh) 2016-01-11 2016-01-11 室温离子液体、脱除尾气中二氧化硫和二氧化碳的方法及装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105642096B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106512657A (zh) * 2016-12-18 2017-03-22 上海镁锶钡实业有限公司 无机废气吸收剂及空气中无机废气的处理方法
CN109550366A (zh) * 2018-12-05 2019-04-02 齐鲁工业大学 一种金属基离子液体吸收剂及应用

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101909720A (zh) * 2007-10-22 2010-12-08 阿尔斯托姆科技有限公司 用于处理烟道气流的多级co2去除系统和方法
CN101993378A (zh) * 2010-09-10 2011-03-30 中国石油大学(北京) 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
CN102600715A (zh) * 2012-03-30 2012-07-25 北京化工大学 一种含离子液体的混合溶液吸收二氧化碳的方法
CN104117275A (zh) * 2013-04-26 2014-10-29 北京化工大学 一步法处理含硫化氢和氨混合气的方法
CN104117274A (zh) * 2013-04-26 2014-10-29 北京化工大学 一种联合脱硫脱磷方法
CN104174276A (zh) * 2014-08-18 2014-12-03 南京信息工程大学 一种复式离子液体及其合成方法和应用

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8574453B2 (en) * 2007-01-29 2013-11-05 Georgetown University Reversible room-temperature ionic liquids
US9670237B2 (en) * 2011-09-22 2017-06-06 Ut-Battelle, Llc Phosphonium-based ionic liquids and their use in the capture of polluting gases

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101909720A (zh) * 2007-10-22 2010-12-08 阿尔斯托姆科技有限公司 用于处理烟道气流的多级co2去除系统和方法
CN101993378A (zh) * 2010-09-10 2011-03-30 中国石油大学(北京) 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
CN102600715A (zh) * 2012-03-30 2012-07-25 北京化工大学 一种含离子液体的混合溶液吸收二氧化碳的方法
CN104117275A (zh) * 2013-04-26 2014-10-29 北京化工大学 一步法处理含硫化氢和氨混合气的方法
CN104117274A (zh) * 2013-04-26 2014-10-29 北京化工大学 一种联合脱硫脱磷方法
CN104174276A (zh) * 2014-08-18 2014-12-03 南京信息工程大学 一种复式离子液体及其合成方法和应用

Also Published As

Publication number Publication date
CN105642096A (zh) 2016-06-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102755823B (zh) 高含硫锅炉烟气脱硫制备高纯度亚硫酸氢铵的方法
CN107213785A (zh) 一种fcc尾气氨法脱硝脱硫除尘的方法及装置
CN110124507B (zh) 一种多污染物烟气清洁处理的方法及其装置
CN102225303B (zh) 一种燃煤烟气除尘、脱硫、脱硝、脱汞和排烟的联合装置及方法
CN102921278B (zh) 一种垃圾焚烧烟气多污染物协同控制的方法
CN103623771A (zh) 一种废液除汞吸附剂及其制备方法和使用方法
CN104474857A (zh) 活性分子前置氧化吸收燃煤烟气中NOx和SO2的方法和装置
CN103301749A (zh) 烟气同时脱硫脱硝的方法
CN103055666A (zh) 一种脱除烟气中氮氧化物的方法
CN102908889A (zh) 一种烧结烟气脱硫脱硝系统及其脱硫脱硝的方法
CN102836621A (zh) 一种烟气脱硫剂及制备方法
CN105642096B (zh) 室温离子液体、脱除尾气中二氧化硫和二氧化碳的方法及装置
CN105080327A (zh) 一种碱液脱硫-回收NOx的方法
CN104084025B (zh) 一种锅炉烟气氮氧化物脱除的方法
CN110152467B (zh) 一种吸收法同步脱硫脱硝的烟气深度处理方法
CN103357260A (zh) 应用亚铁络合剂增强尿素的烟气脱硫脱硝一体化工艺
CN105032173A (zh) 一种氨碱法联合脱硫脱硝装置及工艺
Wan et al. Simultaneous oxidation and absorption of nitric oxide and sulfur dioxide by peroxymonosulfate activated by bimetallic metal-organic frameworks
CN104524952A (zh) 一种烟气处理设备
CN106268241B (zh) 铜冶炼环集烟气脱硫方法及装置
CN110124491B (zh) 一种多污染物烟气协同处理及废水零排放的方法及其装置
CN105879569B (zh) 一种燃煤烟气的深度净化工艺
CN108636037A (zh) 一种催化裂化烟气湿法脱硫脱硝除尘工艺及系统装置
CN104324598A (zh) 一种净化在合成汞催化剂中产生的尾气的方法
CN108654311A (zh) 一种高效脱硫脱硝吸收剂及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant