CN110448994B - 一种可再生胺基功能化低共熔溶剂捕集no的工艺方法 - Google Patents

一种可再生胺基功能化低共熔溶剂捕集no的工艺方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110448994B
CN110448994B CN201910756005.XA CN201910756005A CN110448994B CN 110448994 B CN110448994 B CN 110448994B CN 201910756005 A CN201910756005 A CN 201910756005A CN 110448994 B CN110448994 B CN 110448994B
Authority
CN
China
Prior art keywords
eutectic solvent
hydrogen bond
absorption
tepa
added
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
CN201910756005.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN110448994A (zh
Inventor
吴卫泽
孙颖
任树行
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.)
Beijing University of Chemical Technology
Original Assignee
Beijing University of Chemical Technology
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 Beijing University of Chemical Technology filed Critical Beijing University of Chemical Technology
Priority to CN201910756005.XA priority Critical patent/CN110448994B/zh
Publication of CN110448994A publication Critical patent/CN110448994A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110448994B publication Critical patent/CN110448994B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation 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
    • B01D53/14Separation 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 by absorption
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation 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
    • B01D53/14Separation 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 by absorption
    • B01D53/1425Regeneration of liquid absorbents
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation 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
    • B01D53/14Separation 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 by absorption
    • B01D53/1456Removing acid components
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2252/00Absorbents, i.e. solvents and liquid materials for gas absorption
    • B01D2252/20Organic absorbents
    • B01D2252/202Alcohols or their derivatives
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2252/00Absorbents, i.e. solvents and liquid materials for gas absorption
    • B01D2252/20Organic absorbents
    • B01D2252/204Amines
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2257/00Components to be removed
    • B01D2257/40Nitrogen compounds
    • B01D2257/404Nitrogen oxides other than dinitrogen oxide

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (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

本发明提供了一种可再生胺基功能化低共熔溶剂捕集NO的工艺方法。该方法包括以胺基盐酸盐为氢键受体与以多元醇为氢键供体并按照一定摩尔比形成的低共熔溶剂作为吸收剂;在温度为20℃~60℃、NO体积浓度为0.05%~2%下吸收烟气中的NO;采用闪蒸的方法在温度80℃~120℃、1kPa~20kPa下实现胺基功能化低共熔溶剂再生及回收烟气中的NO。本方法可实现快速高效的吸收烟气中的NO,并实现吸收剂的再生及NO的资源化,同时本方法中所用的低共熔溶剂具有无毒、环境友好的特点,可有效降低吸收剂对环境造成的污染。

Description

一种可再生胺基功能化低共熔溶剂捕集NO的工艺方法
技术领域
本发明属于烟气脱硝领域,涉及一种可再生胺基功能化低共熔溶剂捕集一氧化氮(NO)的工艺方法。该方法包括以胺基盐酸盐为氢键受体与以多元醇为氢键供体并按照一定摩尔比形成的胺基功能化低共熔溶剂作为吸收剂,在20℃~60℃、NO的体积浓度为0.05%~2%条件下吸收烟气中的NO,然后采用闪蒸的方法再生胺基功能化低共熔溶剂及回收所吸收的NO。
技术背景
煤炭是我国重要的一次能源,其主要用途是燃煤发电。在我国电能来源中,煤电占到60%以上。每年煤炭的燃烧产生大量的氮氧化物,其中95%以上都是一氧化氮(NO)。NO是一种主要的大气污染物。如果将煤炭燃烧产生的NO排放,不仅会造成酸雨和光化学污染等环境问题,还会危害人和动植物的生存。此外,NO也是一种重要的化工原料,可用于生产硝酸(HNO3)和多种含NO的药物。因此,对煤炭燃烧后烟气中的NO进行捕集及资源化利用具有重要的生态、社会、经济效益。
目前,以氨气为还原剂的选择性催化还原法(SCR)是应用最为广泛的烟气脱除氮氧化物(脱硝)方法,但成本较高,消耗氨气,且存在氨气泄漏、催化剂易失活等缺点。其他的方法如等离子去除法、活性炭吸附法等的可行性与经济性还有待进一步研究。生物法由于其运行成本小、无二次污染等优点,受到广泛关注,但目前的研究都集中在直接氧化或还原,由于NO难溶于水,直接使生物法的去除效率受到限制。离子液体由于其具有较低的蒸气压、较宽的液体温度范围、极高的稳定性及阴阳离子结构可调的特点在捕集NO方面受到人们的关注。但离子液体普遍存在成本高、粘度大、不易生物降解等问题,限制了其进一步的工业应用。
低共熔溶剂(deep eutectic solvent,DES)由于其合成简单、纯度高、成本低、易生物降解等特性,被认为是新型的类离子液体。但目前DES在烟气脱硝方面的研究较少。Duan等(E.Duan,B.Guo,D.D.Zhang,L.Shi,H.Sun,Y.N.Wang.Absorption of NO and NO2in caprolactam tetrabutyl ammonium halide ionic liquids.J.Air WasteManage.Assoc.2011,61(12):1393-1397.)设计了一系列以己内酰胺为氢键供体以四丁基卤化胺为氢键受体的DES并将其用于NO的捕集。Sun等(Y.L.Sun,G.S.Wei,X.W.Tan,Z.H.Huang,L.H.Zhang,Highly efficient nitric oxide absorption byenvironmentally friendly deep eutectic solvents based on 1,3-dimethylthiourea,Energy Fuels,2017,(31),12439-12445.)报道了一系列以1,3-二甲基硫脲为氢键供体的DES并将其用于NO的捕集。但是这些DES吸收NO主要是物理吸收,对高浓度NO有较高的吸收量,对低浓度NO有较小的吸收量,因此这两个文献中只涉及高浓度NO的吸收。然而烟气中NO的浓度很低,一般低于2%,需要有作用力强的可发生弱化学作用的吸收。
因此,开发一种可逆吸收低浓度下NO技术对于实现烟气净化和NO的回收具有重要的意义。本方法以胺基功能化低共熔溶剂作为吸收剂吸收烟气中的NO,该吸收剂的胺基盐酸盐中的胺基可以与NO发生弱化学作用,提高对低浓度NO的吸收。与传统方法相比,本发明的吸收剂具有诸多优势,如吸收剂无毒且环境友好,可以重复利用,解吸出的NO可以资源化利用等。与之前发明的吸收剂相比,本方法在较低的NO分压下仍具有较高的NO吸收能力,因此本方法更适用于低分压下NO的吸收,更贴近实际烟气的情况。
发明内容
本发明的目的是提供一种以胺基盐酸盐为氢键受体与以多元醇为氢键供体并按照一定摩尔比形成的胺基功能化低共熔溶剂作为吸收剂,高效吸收烟气中NO并实现吸收剂再生以及NO回收的工艺方法。
本发明的目的是采用如下技术方案来实现的。
一种胺基功能化低共熔溶剂捕集烟气中NO及再生的工艺方法。该方法包括以胺基盐酸盐为氢键受体与以多元醇为氢键供体并按照一定摩尔比形成的胺基功能化低共熔溶剂作为吸收剂,在温度为20℃~60℃、NO体积浓度为0.05%~2%条件下吸收烟气中的NO,然后采用闪蒸的方法再生胺基功能化低共熔溶剂及回收所吸收的NO。
上述方法中,所述的胺基功能化低共熔溶剂氢键受体选自二乙烯三胺一盐酸盐([DETA]Cl),二乙烯三胺二盐酸盐([DETA]Cl2),三乙烯四胺一盐酸盐([TETA]Cl),三乙烯四胺二盐酸盐([TETA]Cl2),三乙烯四胺三盐酸盐([TETA]Cl3),四乙烯五胺一盐酸盐([TEPA]Cl),四乙烯五胺二盐酸盐([TEPA]Cl2),四乙烯五胺三盐酸盐([TEPA]Cl3),四乙烯五胺四盐酸盐([TEPA]Cl4)。
上述方法中,所述的胺基功能化低共熔溶剂氢键供体选自乙二醇(EG),丙三醇(Gy),1,3-丙二醇(PG),聚乙二醇(PEG)。
上述方法中,所述的形成胺基功能化低共熔溶剂的氢键受体与氢键供体的摩尔比为1:1~1:9。
上述方法中,所述的再生闪蒸温度为80℃~120℃。
上述方法中,所述的再生闪蒸压力为1kPa~20kPa。
本发明方法的原理是:胺基盐酸盐中的胺基(包括伯胺基和仲胺基)具有较强的碱性和亲核性,而NO可视为一种路易斯酸,当胺基功能化低共熔溶剂中的胺基与NO接触后,可与NO发生可逆的化学反应;在解吸时,温度升高后,胺基与NO间的作用力减弱,导致其吸收平衡被移动,因此在闪蒸的条件下吸收的NO可以被解吸出来,同时吸收剂得到再生。
与现有的技术相比,本发明具有以下优点:(1)与现有的液体吸收剂相比较,(a)胺基功能化低共熔溶剂,具有易合成、成本低、可重复使用的优点;(b)具有功能化的特性,即对烟气中低浓度NO具有较高的吸收量。(2)与传统的SCR法相比较,(a)可以回收烟气中的NO;(b)不消耗氨气。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明提供的用胺基功能化低共熔溶剂吸收NO的工艺方法作进一步详细的说明,但并不因此而限制本发明。
实施例1
按摩尔比1:1用天平称取四乙烯五胺(TEPA)56.4502g,用量筒量取1mol/L盐酸水溶液250ml加入到1L圆底烧瓶中,在室温下磁力搅拌12h。然后在温度70℃下旋蒸除去多余的水分,并在100℃下用N2吹扫至恒重,得到[TEPA]Cl。按摩尔比1:5称取[TEPA]Cl14.3674g和EG 19.7537g加入到250ml圆底烧瓶中,在60℃下磁力搅拌1h。然后冷却到室温,可得到34.1211g低共熔溶剂([TEPA]Cl-EG,n[TEPA]Cl:nEG=1:5)。称取该低共熔溶剂1.9555g,加入到自制的鼓泡式脱硝装置中,将模拟烟气(NO体积含量为0.4%,N2体积含量为99.6%)以50ml/min的速率通入脱硝装置中,吸收温度30℃。待达到吸收饱和得到含NO的富液,采用称重法测量NO的吸收量为0.1173g,计算得到该吸收剂吸收NO的容量为0.060gNO/g DES。将上述富液加热至80℃,在1kPa压力下进行闪蒸,解吸出所吸收的NO,采用称重法测量解吸出NO的质量为0.1044g,其解吸率达89%。
实施例2
采用实施例1的方法制取氢键受体[TEPA]Cl。按摩尔比1:5称取[TEPA]Cl15.6674g和PEG 69.3862g加入到250ml圆底烧瓶中,在60℃下磁力搅拌1h。然后冷却到室温,可得到85.0536g低共熔溶剂([TEPA]Cl-PEG,n[TEPA]Cll:nPEG=1:5)。称取该低共熔溶剂1.9573g,加入到自制的鼓泡式脱硝装置中,将模拟烟气(NO体积含量为0.4%,N2体积含量为99.6%)以50ml/min的速率通入脱硝装置中,吸收温度20℃。待达到吸收饱和得到含NO的富液,采用称重法测量NO的吸收量为0.3719g,计算得到该吸收剂吸收NO的容量为0.19g NO/g DES。将上述富液加热至120℃,在10kPa压力下进行闪蒸,解吸出所吸收的NO,采用称重法测量解吸出NO的质量为0.3682g,其解吸率达99%。
实施例3
采用实施例1的方法制取氢键受体[TEPA]Cl。按摩尔比1:5称取[TEPA]Cl12.7135g和PG 21.4238g加入到250ml圆底烧瓶中,在60℃下磁力搅拌1h。然后冷却到室温,可得到34.1368g低共熔溶剂([TEPA]Cl-PG,n[TEPA]Cl:nPG=1:5)。称取该低共熔溶剂1.7944g,加入到自制的鼓泡式脱硝装置中,将模拟烟气(NO体积含量为0.09%,N2体积含量为99.91%)以50ml/min的速率通入脱硝装置中,吸收温度20℃。待达到吸收饱和得到含NO的富液,采用称重法测量NO的吸收量为0.2153g,计算得到该吸收剂吸收NO的容量为0.12g NO/g DES。将上述富液加热至90℃,在10kPa压力下进行闪蒸,解吸出所吸收的NO,采用称重法测量解吸出NO的质量为0.1938g,其解吸率达90%。
实施例4
采用实施例1的方法制取氢键受体[TEPA]Cl。按摩尔比1:5称取[TEPA]Cl13.7283g和Gy 27.9947g加入到250ml圆底烧瓶中,在60℃下磁力搅拌1h。然后冷却到室温,可得到41.7230g低共熔溶剂([TEPA]Cl-Gy,n[TEPA]Cl:nGy=1:5)。称取该低共熔溶剂1.9009g,加入到自制的鼓泡式脱硝装置中,将模拟烟气(NO体积含量为0.20%,N2体积含量为99.8%)以50ml/min的速率通入脱硝装置中,吸收温度60℃。待达到吸收饱和得到含NO的富液,采用称重法测量NO的吸收量为0.0950g,计算得到该吸收剂吸收NO的容量为0.05g NO/g DES。将上述富液加热至100℃,在10kPa压力下进行闪蒸,解吸出所吸收的NO,采用称重法测量解吸出NO的质量为0.0884g,其解吸率达93%。
实施例5
按摩尔比1:1用天平称取二乙烯三胺(DETA)25.7925g,用量筒量取1mol/L盐酸水溶液250ml加入到1L圆底烧瓶中,在室温下磁力搅拌12h。然后在温度70℃下旋蒸除去多余的水分,并在100℃下用N2吹扫至恒重,得到[DETA]Cl。按摩尔比1:5称取[DETA]Cl13.1325g和PEG 100.5013g加入到250ml圆底烧瓶中,在60℃下磁力搅拌1h。然后冷却到室温,可得到113.6338g低共熔溶剂([DETA]Cl-PEG,n[DETA]Cl:nPEG=1:5)。称取该低共熔溶剂2.0382g,加入到自制的鼓泡式脱硝装置中,将模拟烟气(NO体积含量为0.1%,N2体积含量为99.9%)以50ml/min的速率通入脱硝装置中,吸收温度50℃。待达到吸收饱和得到含NO的富液,采用称重法测量NO的吸收量为0.0408g,计算得到该吸收剂吸收NO的容量为0.02gNO/g DES。将上述富液加热至80℃,在10kPa压力下进行闪蒸,解吸出所吸收的NO,采用称重法测量解吸出NO的质量为0.0334g,其解吸率达82%。
实施例6
按摩尔比1:2用天平称取二乙烯三胺25.7925g,用量筒量取1mol/L盐酸水溶液500ml加入到1L圆底烧瓶中,在室温下磁力搅拌12h。然后在温度70℃下旋蒸除去多余的水分,并在100℃下用N2吹扫至恒重,得到[DETA]Cl2。按摩尔比1:5称取[DETA]Cl2 13.1092g和PEG 74.4122g加入到250ml圆底烧瓶中,在60℃下磁力搅拌1h。然后冷却到室温,可得到87.5212g低共熔溶剂([DETA]Cl2-PEG,n[DETA]Cl2:nPEG=1:5)。称取该低共熔溶剂1.9910g,加入到自制的鼓泡式脱硝装置中,将模拟烟气(NO体积含量为1.0%,N2体积含量为99.0%)以50ml/min的速率通入脱硝装置中,吸收温度20℃。待达到吸收饱和得到含NO的富液,采用称重法测量NO的吸收量为0.2389g,计算得到该吸收剂吸收NO的容量为0.12g NO/g DES。将上述富液加热至80℃,在1kPa压力下进行闪蒸,解吸出所吸收的NO,采用称重法测量解吸出NO的质量为0.2102g,其解吸率达88%。
实施例7
按摩尔比1:1用天平称取三乙烯四胺(TETA)45.6825g,用量筒量取1mol/L盐酸水溶液250ml加入到1L圆底烧瓶中,在室温下磁力搅拌12h。然后在温度70℃下旋蒸除去多余的水分,并在100℃下用N2吹扫至恒重,得到[TETA]Cl。按摩尔比1:5称取[TETA]Cl 7.0825g和PEG 38.7594g加入到250ml圆底烧瓶中,在60℃下磁力搅拌1h。然后冷却到室温,可得到45.8419g低共熔溶剂([TETA]Cl-PEG,n[TETA]Cl:nPEG=1:5)。称取该低共熔溶剂1.9655g,加入到自制的鼓泡式脱硝装置中,将模拟烟气(NO体积含量为2.0%,N2体积含量为98.0%)以50ml/min的速率通入脱硝装置中,吸收温度40℃。待达到吸收饱和得到含NO的富液,采用称重法测量NO的吸收量为0.3145g,计算得到该吸收剂吸收NO的容量为0.16g NO/g DES。将上述富液加热至80℃,在20kPa压力下进行闪蒸,解吸出所吸收的NO,采用称重法测量解吸出NO的质量为0.2264g,其解吸率达72%。
实施例8
按摩尔比1:2用天平称取三乙烯四胺45.6825g,用量筒量取1mol/L盐酸水溶液500ml加入到1L圆底烧瓶中,在室温下磁力搅拌12h。然后在温度70℃下旋蒸除去多余的水分,并在100℃下用N2吹扫至恒重,得到[TETA]Cl2。按摩尔比1:5称取[TETA]Cl2 10.0425g和PEG 45.8081g加入到250ml圆底烧瓶中,在60℃下磁力搅拌1h。然后冷却到室温,可得到55.8506g低共熔溶剂([TETA]Cl2-PEG,n[TETA]Cl2:nPEG=1:5)。称取该低共熔溶剂1.9533g,加入到自制的鼓泡式脱硝装置中,将模拟烟气(NO体积含量为0.4%,N2体积含量为99.6%)以50ml/min的速率通入脱硝装置中,吸收温度20℃。待达到吸收饱和得到含NO的富液,采用称重法测量NO的吸收量为0.1953g,计算得到该吸收剂吸收NO的容量为0.10g NO/g DES。将上述富液加热至120℃,在1kPa压力下进行闪蒸,解吸出所吸收的NO,采用称重法测量解吸出NO的质量为0.1953g,其解吸率达100%。
实施例9
按摩尔比1:3用天平称取三乙烯四胺45.6825g,用量筒量取1mol/L盐酸水溶液750ml加入到1L圆底烧瓶中,在室温下磁力搅拌12h。然后在温度70℃下旋蒸除去多余的水分,并在100℃下用N2吹扫至恒重,得到[TETA]Cl3。按摩尔比1:5称取[TETA]Cl3 9.3692g和PEG 36.6371g加入到250ml圆底烧瓶中,在60℃下磁力搅拌1h。然后冷却到室温,可得到46.0063g低共熔溶剂([TETA]Cl3-PEG,n[TETA]Cl3:nPEG=1:5)。称取该低共熔溶剂1.7974g,加入到自制的鼓泡式脱硝装置中,将模拟烟气(NO体积含量为2.0%,N2体积含量为98.0%)以50ml/min的速率通入脱硝装置中,吸收温度30℃。待达到吸收饱和得到含NO的富液,采用称重法测量NO的吸收量为0.2157g,计算得到该吸收剂吸收NO的容量为0.12g NO/g DES。将上述富液加热至90℃,在15kPa压力下进行闪蒸,解吸出所吸收的NO,采用称重法测量解吸出NO的质量为0.1876g,其解吸率达87%。
实施例10
按摩尔比1:2用天平称取四乙烯五胺47.3250g,用量筒量取1mol/L盐酸水溶液500ml加入到1L圆底烧瓶中,在室温下磁力搅拌12h。然后在温度70℃下旋蒸除去多余的水分,并在100℃下用N2吹扫至恒重,得到[TEPA]Cl2。按摩尔比1:5称取[TEPA]Cl2 7.9256g和PEG 30.9921g加入到250ml圆底烧瓶中,在60℃下磁力搅拌1h。然后冷却到室温,可得到38.9177g低共熔溶剂([TEPA]Cl2-PEG,n[TEPA]Cl2:nPEG=1:5)。称取该低共熔溶剂1.9010g,加入到自制的鼓泡式脱硝装置中,将模拟烟气(NO体积含量为0.2%,N2体积含量为99.8%)以50ml/min的速率通入脱硝装置中,吸收温度30℃。待达到吸收饱和得到含NO的富液,采用称重法测量NO的吸收量为0.1711g,计算得到该吸收剂吸收NO的容量为0.09g NO/g DES。将上述富液加热至80℃,在1kPa压力下进行闪蒸,解吸出所吸收的NO,采用称重法测量解吸出NO的质量为0.1523g,其解吸率达89%。
实施例11
按摩尔比1:3用天平称取四乙烯五胺47.3250g,用量筒量取1mol/L盐酸水溶液750ml加入到2L圆底烧瓶中,在室温下磁力搅拌12h。然后在温度70℃下旋蒸除去多余的水分,并在100℃下用N2吹扫至恒重,得到[TEPA]Cl3。按摩尔比1:5称取[TEPA]Cl3 10.2768g和PEG 34.3836g加入到250ml圆底烧瓶中,在60℃下磁力搅拌1h。然后冷却到室温,可得到44.6704g低共熔溶剂([TEPA]Cl3-PEG,n[TEPA]Cl3:nPEG=1:5)。称取该低共熔溶剂1.9910g,加入到自制的鼓泡式脱硝装置中,将模拟烟气(NO体积含量为1.0%,N2体积含量为99.0%)以50ml/min的速率通入脱硝装置中,吸收温度30℃。待达到吸收饱和得到含NO的富液,采用称重法测量NO的吸收量为0.1991g,计算得到该吸收剂吸收NO的容量为0.10g NO/g DES。将上述富液加热至80℃,在10kPa压力下进行闪蒸,解吸出所吸收的NO,采用称重法测量解吸出NO的质量为0.1652g,其解吸率达83%。
实施例12
按摩尔比1:4用天平称取四乙烯五胺47.3250g,用量筒量取1mol/L盐酸水溶液1000ml加入到2L圆底烧瓶中,在室温下磁力搅拌12h。然后在温度70℃下旋蒸除去多余的水分,并在100℃下用N2吹扫至恒重,得到[TEPA]Cl4。按摩尔比1:5称取[TEPA]Cl4 13.9583g和PEG 41.6045g加入到250ml圆底烧瓶中,在60℃下磁力搅拌1h。然后冷却到室温,可得到55.5628g低共熔溶剂([TEPA]Cl4-PEG,n[TEPA]Cl4:nPEG=1:5)。称取该低共熔溶剂1.2368g,加入到自制的鼓泡式脱硝装置中,将模拟烟气(NO体积含量为0.9%,N2体积含量为99.1%)以50ml/min的速率通入脱硝装置中,吸收温度30℃。待达到吸收饱和得到含NO的富液,采用称重法测量NO的吸收量为0.0989g,计算得到该吸收剂吸收NO的容量为0.08g NO/g DES。将上述富液加热至80℃,在15kPa压力下进行闪蒸,解吸出所吸收的NO,采用称重法测量解吸出NO的质量为0.0752g,其解吸率达76%。
实施例13
采用实施例1的方法制取氢键受体[TEPA]Cl。按摩尔比1:1称取[TEPA]Cl10.3745g和PEG 9.1891g加入到250ml圆底烧瓶中,在60℃下磁力搅拌1h。然后冷却到室温,可得到19.5636g低共熔溶剂([TEPA]Cl-PEG,n[TEPA]Cl:nPEG=1:1)。称取该低共熔溶剂1.8972g,加入到自制的鼓泡式脱硝装置中,将模拟烟气(NO体积含量为2.0%,N2体积含量为98.0%)以50ml/min的速率通入脱硝装置中,吸收温度40℃。待达到吸收饱和得到含NO的富液,采用称重法测量NO的吸收量为0.2466g,计算得到该吸收剂吸收NO的容量为0.13g NO/g DES。将上述富液加热至80℃,在10kPa压力下进行闪蒸,解吸出所吸收的NO,采用称重法测量解吸出NO的质量为0.2022g,其解吸率达82%。
实施例14
采用实施例1的方法制取氢键受体[TEPA]Cl。按摩尔比1:3称取[TEPA]Cl12.3875g和PEG 32.9163g加入到250ml圆底烧瓶中,在60℃下磁力搅拌1h。然后冷却到室温,可得到45.3038g低共熔溶剂([TEPA]Cl-PEG,n[TEPA]Cl:nPEG=1:3)。称取该低共熔溶剂1.9352g,加入到自制的鼓泡式脱硝装置中,将模拟烟气(NO体积含量为1.0%,N2体积含量为99.0%)以50ml/min的速率通入脱硝装置中,吸收温度60℃。待达到吸收饱和得到含NO的富液,采用称重法测量NO的吸收量为0.1548g,计算得到该吸收剂吸收NO的容量为0.08g NO/g DES。将上述富液加热至120℃,在10kPa压力下进行闪蒸,解吸出所吸收的NO,采用称重法测量解吸出NO的质量为0.1393g,其解吸率达99%。
实施例15
采用实施例1的方法制取氢键受体[TEPA]Cl。按摩尔比1:7称取[TEPA]Cl6.4958g和PEG 40.2751g加入到250ml圆底烧瓶中,在60℃下磁力搅拌1h。然后冷却到室温,可得到46.7709g低共熔溶剂([TEPA]Cl-PEG,n[TEPA]Cl:nPEG=1:7)。称取该低共熔溶剂1.3684g,加入到自制的鼓泡式脱硝装置中,将模拟烟气(NO体积含量为0.6%,N2体积含量为99.4%)以50ml/min的速率通入脱硝装置中,吸收温度40℃。待达到吸收饱和得到含NO的富液,采用称重法测量NO的吸收量为0.1505g,计算得到该吸收剂吸收NO的容量为0.11g NO/g DES。将上述富液加热至80℃,在20kPa压力下进行闪蒸,解吸出所吸收的NO,采用称重法测量解吸出NO的质量为0.1099g,其解吸率达73%。
实施例16
采用实施例1的方法制取氢键受体[TEPA]Cl。按摩尔比1:9称取[TEPA]Cl3.4585g和PEG 27.5700g加入到250ml圆底烧瓶中,在60℃下磁力搅拌1h。然后冷却到室温,可得到31.0285g低共熔溶剂([TEPA]Cl-PEG,n[TEPA]Cl:nPEG=1:9)。称取该低共熔溶剂1.8972g,加入到自制的鼓泡式脱硝装置中,将模拟烟气(NO体积含量为2.0%,N2体积含量为98.0%)以50ml/min的速率通入脱硝装置中,吸收温度20℃。待达到吸收饱和得到含NO的富液,采用称重法测量NO的吸收量为0.2277g,计算得到该吸收剂吸收NO的容量为0.12g NO/g DES。将上述富液加热至80℃,在20kPa压力下进行闪蒸,解吸出所吸收的NO,采用称重法测量解吸出NO的质量为0.1639g,其解吸率达72%。
实施例17
采用实施例2的方法制取低共熔溶剂[TEPA]Cl-PEG(n[TEPA]Cl:nPEG=1:5)称取该低共熔溶剂1.4748g,加入到自制的鼓泡式脱硝装置中,将模拟烟气(NO体积含量为0.05%,N2体积含量为99.5%)以50ml/min的速率通入脱硝装置中,吸收温度20℃。待达到吸收饱和得到含NO的富液,采用称重法测量NO的吸收量为0.1622g,计算得到该吸收剂吸收NO的容量为0.11g NO/g DES。将上述富液加热至120℃,在2kPa压力下进行闪蒸,解吸出所吸收的NO,采用称重法测量解吸出NO的质量为0.1622g,其解吸率达100%。
实施例18
采用实施例2的方法制取低共熔溶剂[TEPA]Cl:PEG(n[TEPA]Cl:nPEG=1:5)。称取该低共熔溶剂1.2338g,加入到自制的鼓泡式脱硝装置中,将模拟烟气(NO体积含量0.16%,N2体积含量99.84%)以50ml/min的速率通入脱硝装置中,吸收温度30℃。待达到吸收饱和得到含NO的富液,该吸收剂吸收NO的容量为0.14g NO/g DES。将上述富液加热至80℃,在1kPa压力下进行闪蒸,解吸出所吸收的NO,回收NO和再生吸收剂,将解吸后的贫液用于重吸收模拟烟气中的NO。经过5次吸收、解吸循环,吸收剂的5次吸收容量分别为0.14g NO/g DES,0.14gNO/g DES,0.13g NO/g DES,0.15g NO/g DES,0.14g NO/g DES;5次解吸出NO的质量分别为0.1537g,0.1555g,0.1444g,0.1666g,0.1537g;对应的5次解吸率分别为89%,90%,90%,90%,89%。

Claims (4)

1.一种可再生胺基功能化低共熔溶剂捕集NO的方法,该方法包括以胺基盐酸盐为氢键受体与以多元醇为氢键供体并按照给定摩尔比形成的胺基功能化低共熔溶剂作为吸收剂,在温度为20℃~60℃、NO体积浓度为0.05%~2%条件下吸收烟气中的NO,然后采用闪蒸的方法再生胺基功能化低共熔溶剂及回收所吸收的NO;
其中,所述的胺基功能化低共熔溶剂氢键受体选自二乙烯三胺一盐酸盐,二乙烯三胺二盐酸盐,三乙烯四胺一盐酸盐,三乙烯四胺二盐酸盐,三乙烯四胺三盐酸盐,四乙烯五胺一盐酸盐,四乙烯五胺二盐酸盐,四乙烯五胺三盐酸盐,四乙烯五胺四盐酸盐;
所述的胺基功能化低共熔溶剂氢键供体选自乙二醇,丙三醇,1,3-丙二醇,聚乙二醇。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述的形成胺基功能化低共熔溶剂的氢键受体与氢键供体的摩尔比为1:1~1:9。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述的再生胺基功能化低共熔溶剂的闪蒸温度为80℃~120℃。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述的再生胺基功能化低共熔溶剂的闪蒸压力为1kPa ~20kPa。
CN201910756005.XA 2019-08-16 2019-08-16 一种可再生胺基功能化低共熔溶剂捕集no的工艺方法 Active CN110448994B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910756005.XA CN110448994B (zh) 2019-08-16 2019-08-16 一种可再生胺基功能化低共熔溶剂捕集no的工艺方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910756005.XA CN110448994B (zh) 2019-08-16 2019-08-16 一种可再生胺基功能化低共熔溶剂捕集no的工艺方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110448994A CN110448994A (zh) 2019-11-15
CN110448994B true CN110448994B (zh) 2022-08-05

Family

ID=68486967

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910756005.XA Active CN110448994B (zh) 2019-08-16 2019-08-16 一种可再生胺基功能化低共熔溶剂捕集no的工艺方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110448994B (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112691508B (zh) * 2021-01-13 2022-10-28 江苏大学 一种双胺类三元低共熔溶剂的制备方法及其高效捕集so2的用途
CN114917727B (zh) * 2022-05-13 2023-05-16 苏州中科地星创新技术研究所有限公司 一种疏水性低共熔溶剂及其制备方法与用途
CN114768479A (zh) * 2022-05-17 2022-07-22 贵州大学 高效吸收二氧化碳气体低共熔溶剂及其制备方法与应用

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4885146A (en) * 1985-09-27 1989-12-05 Linde Aktiengesellschaft Process for scrubbing of NO and/or SO2 from gas mixtures
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
CN102441312A (zh) * 2010-10-13 2012-05-09 北京化工大学 一种可循环利用的离子液体型二氧化碳吸收剂及其制备方法
WO2017136728A1 (en) * 2016-02-03 2017-08-10 Novek Ethan Integrated process for capturing carbon dioxide
CN107096352A (zh) * 2016-02-23 2017-08-29 北京化工大学 一种可再生低共熔溶剂吸收so2的方法
CN107715845A (zh) * 2017-11-14 2018-02-23 辽宁科技大学 一种烟气脱硫脱硝吸附剂及其制备和使用方法
CN108452640A (zh) * 2018-04-10 2018-08-28 南昌大学 一种三元低共熔溶剂
CN109200760A (zh) * 2018-11-20 2019-01-15 安徽工业大学 一种稳定低能耗再生的脱除二氧化碳的低共熔溶剂

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4885146A (en) * 1985-09-27 1989-12-05 Linde Aktiengesellschaft Process for scrubbing of NO and/or SO2 from gas mixtures
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
CN102441312A (zh) * 2010-10-13 2012-05-09 北京化工大学 一种可循环利用的离子液体型二氧化碳吸收剂及其制备方法
WO2017136728A1 (en) * 2016-02-03 2017-08-10 Novek Ethan Integrated process for capturing carbon dioxide
CN107096352A (zh) * 2016-02-23 2017-08-29 北京化工大学 一种可再生低共熔溶剂吸收so2的方法
CN107715845A (zh) * 2017-11-14 2018-02-23 辽宁科技大学 一种烟气脱硫脱硝吸附剂及其制备和使用方法
CN108452640A (zh) * 2018-04-10 2018-08-28 南昌大学 一种三元低共熔溶剂
CN109200760A (zh) * 2018-11-20 2019-01-15 安徽工业大学 一种稳定低能耗再生的脱除二氧化碳的低共熔溶剂

Also Published As

Publication number Publication date
CN110448994A (zh) 2019-11-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110448994B (zh) 一种可再生胺基功能化低共熔溶剂捕集no的工艺方法
CN101993378B (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
CN102441312B (zh) 一种可循环利用的离子液体型二氧化碳吸收剂及其制备方法
KR101239380B1 (ko) 복수의 아민기를 갖는 아미노산 및 금속 수화물을 포함하는 이산화탄소 포집용 흡수제
CN108993125B (zh) 一种脱除空气和烟道气中二氧化碳的低共熔溶剂
JP6095579B2 (ja) 排ガス中の二酸化炭素を効率的に吸収及び回収する水溶液、及びそれを用いた二酸化炭素の回収方法
KR101432951B1 (ko) 배기 가스 중의 이산화탄소를 효율적으로 흡수 및 회수하는 수용액
CN104093475A (zh) 用于从气体混合物中吸收co2的方法和吸收介质
EP2959956B1 (en) Liquid for absorbing and recovering carbon dioxide in gas, and method for recovering carbon dioxide with use of same
US20140360369A1 (en) Process for the asborption of co2 from a gas mixture with an absorption medium comprising amines
JP2006240966A (ja) 排ガス中の二酸化炭素を吸収及び脱離して回収する方法
CN103349886B (zh) 一种可再生多元叔胺二氧化硫吸收剂及其制备方法
CN104289075B (zh) 用于吸收so2气体的负载型离子液体及其制备方法
US20150321139A1 (en) Process for absorption of co2 from a gas mixture using an aqueous solution of a diamine
CN109200760B (zh) 一种稳定低能耗再生的脱除二氧化碳的低共熔溶剂
KR101210929B1 (ko) 이산화탄소 흡수제 및 이를 이용하여 매립가스로부터 탄산바륨의 동시 생성을 통한 이산화탄소 제거 방법
CN106268177A (zh) 二氧化碳吸收剂及二氧化碳吸收剂的再生方法
KR20160143000A (ko) 이산화탄소 흡수용 공융용제, 그 제조방법 및 이를 포함하는 이산화탄소 흡수제
CN114570178A (zh) 一种二氧化碳吸收剂及其制备方法与应用
KR101350902B1 (ko) 반응증진제를 포함하는 이산화탄소 흡수제
CN104437003B (zh) 一种采用离子液体/醚基聚合物复配体系捕集二氧化碳的方法
CN108744884A (zh) 相变吸收二氧化硫的离子液体
CN110563608B (zh) 氰基取代的聚乙烯亚胺类化合物及其应用
CN102658019A (zh) 一种用于脱除烟气中二氧化碳的复合活化钾碱溶液
CN109529544A (zh) 脱二氧化硫组合物、制备方法及脱硫方法

Legal Events

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