CN110935306A - 一种利用离子液体超重力脱硫技术降低尾气二氧化硫含量的方法 - Google Patents

一种利用离子液体超重力脱硫技术降低尾气二氧化硫含量的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110935306A
CN110935306A CN201911305656.3A CN201911305656A CN110935306A CN 110935306 A CN110935306 A CN 110935306A CN 201911305656 A CN201911305656 A CN 201911305656A CN 110935306 A CN110935306 A CN 110935306A
Authority
CN
China
Prior art keywords
tail gas
sulfur dioxide
ionic liquid
liquid
reducing
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.)
Pending
Application number
CN201911305656.3A
Other languages
English (en)
Inventor
张超
梁万根
曹斌
崔卫华
刘冠宏
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.)
Shandong Efirm Biochemistry and Environmental Protection Co Ltd
Original Assignee
Shandong Efirm Biochemistry and Environmental Protection 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 Shandong Efirm Biochemistry and Environmental Protection Co Ltd filed Critical Shandong Efirm Biochemistry and Environmental Protection Co Ltd
Priority to CN201911305656.3A priority Critical patent/CN110935306A/zh
Publication of CN110935306A publication Critical patent/CN110935306A/zh
Pending legal-status Critical Current

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
    • B01D53/46—Removing components of defined structure
    • B01D53/48—Sulfur compounds
    • B01D53/50—Sulfur oxides
    • B01D53/507—Sulfur oxides by treating the gases with other liquids

Abstract

本发明属于化工技术领域，具体涉及一种利用离子液体超重力脱硫技术降低尾气二氧化硫含量的方法，该方法以己内酰胺四丁基溴化铵离子液体为吸收剂，配合降粘剂使用，配制一定浓度的吸收液，使尾气与吸收液在旋转填充床内进行超重力脱硫反应。通过本发明的方法，可将制酸装置烟气中二氧化硫去除99％以上，二氧化硫排放浓度低于25mg/m3，本发明提供的方法，装置简单，操作方便，可以用于工业化的应用。

Description

一种利用离子液体超重力脱硫技术降低尾气二氧化硫含量的 方法
技术领域
本发明属于化工技术领域，具体涉及一种利用离子液体超重力脱硫技术降低尾气二氧化硫含量的方法。
背景技术
近年来，我国与硫酸相关的工业生产规模不断扩大，越来越多的炼化企业不再青睐传统的克劳斯硫磺回收装置，转而选择废气制酸工艺，为了降低尾气中硫酸排放，尾气脱硫装置的应用也越来越普遍。在硫酸装置中，虽然保证催化剂、保证转化率，在源头上控制二氧化硫的达标排放是控制原则，但是由于工艺控制、设备运行存在波动，尾气排放标准日益严格，源头控制已经不能完全实现二氧化硫达标排放。
离子液体是在室温状态下或室温状态附近呈液体状态的盐，一般阳离子为有机阳离子，阴离子为有机或无机阴离子两种，广泛用于纳米材料制备、电池制作、柴油脱硫、气体分离等领域。离子液体在分离领域的一个重要的应用是，利用这种绿色无污染可再生的溶剂实现酸性气体的脱除，其中包括二氧化硫、一氧化氮、二氧化氮、硫化氢等常见气体污染物的处理。因此，离子液体也可以处理制酸尾气，同时达到降低二氧化硫和氮氧化物的目的。
在高温条件下，适当种类的离子液体在一定尾气流量、浓度、温度条件下具备良好的脱硫效果。但是在较低温度下，离子液体因粘度高导致传质阻力大，吸收效率较低，这是限制离子液体工业化应用的问题之一。
发明内容
针对目前存在的技术问题，本发明提供了一种利用离子液体超重力脱硫技术降低尾气二氧化硫含量的方法，使用离子液体，运用改进的旋转填充床实现超重力脱硫，同时补充超声波分散技术，在尾气脱硫的工艺取得了显著的效果。
本发明的技术方案如下：
一种利用离子液体超重力脱硫技术降低尾气二氧化硫含量的方法，具体方法如下：以己内酰胺四丁基溴化铵离子液体为吸收剂，配合降粘剂使用，配制一定浓度的吸收液，使尾气与吸收液在旋转填充床内进行超重力脱硫反应。
优选地，己内酰胺四丁基溴化铵离子液体与聚硅氧烷型降粘剂质量比为2:1-8:1；进一步优选为2.5:1-5:1。质量比过低离子液体占比低会导致脱硫效果差，质量比过高液体粘度大。
优选地，吸收液与尾气的液气比为1:1000-1:25；进一步优选为1:500-1:100。液气比过低降低液气接触效率使脱硫效果变差，液气比过高需要配备更大流量的液体泵，也需要增加塔的高度，相对能耗和投入大，成本增大。
优选地，旋转填充床转速为200r/min-1000r/min；进一步优选为400r/min-700r/min。转速过低传质速率慢降低气液接触效果造成脱硫效果差，转速过高可能导致液体分布不均使设备产生振动。
优选地，旋转填充床内脱硫温度为40-90℃；进一步优选为50-70℃。温度低液体粘度高不利于气液接触，温度高不利于二氧化硫的吸附。
优选地，旋转填充床内设超声波分散辅助设备，且超声波频率为10kHz-50kHz，进一步优选为15kHz-25kHz。超声波频率低不利于气液分散接触，超声波频率过高对设备要求高且效果提升有限。
优选地，聚硅氧烷型降粘剂为聚甲基硅氧烷、聚二甲基硅氧烷、聚苯基硅氧烷中的一种。降低离子液体的粘度，使其可以在较低的温度下使用，降粘效果好，性质稳定，惰性高，不会产生副反应，使用寿命长。
本发明将己内酰胺四丁基溴化铵离子液体与聚硅氧烷型降粘剂按一定比例混合，配制一定浓度的吸收液，储存于吸收液贫液储罐中；吸收液贫液经换热器加热至一定温度后用泵打入旋转填充床内并循环，旋转填充床保持一定转速，使制酸装置尾气与离子吸收液体在旋转填充床内进行超重力脱硫反应，并且开启旋转填充床内超声波分散辅助设备使气液充分接触反应；脱硫后尾气由烟囱排放，吸收液富液进再生塔加热脱硫再生，再生后的吸收液重复利用，再生塔顶部脱除的二氧化硫进制酸氧化装置重复利用。
本发明中通过降粘剂与己内酰胺四丁基溴化铵离子液体的复配使用，克服了离子液体粘度大，传质效果差的缺点；同时利用旋转填充床的高速转动，将液体切割破碎成无数的细小的液体微元，不仅增加了气液两相的接触面积，更加快了液体表面的更新速率，达到了强化气液两相间传质的目的；为进一步提升反应效率，本发明通过增加超声波分散辅助设备，把参与反应的离子液体打散，使尾气气泡更加细小、均匀，进一步增加气液接触面积；脱硫后尾体由烟囱排放，吸收液富液进再生塔加热脱硫再生，再生后的吸收液重复利用，再生塔顶部脱除的二氧化硫进制酸氧化装置重复利用。通过本发明的方法，可将制酸装置烟气中二氧化硫去除99％以上，二氧化硫排放浓度低于25mg/m3，本发明提供的方法，装置简单，操作方便，可以用于工业化的应用。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种利用离子液体超重力脱硫技术降低尾气二氧化硫含量的方法，具体方法如下：
a)将己内酰胺四丁基溴化铵离子液体与聚甲基硅氧烷按4:1的质量配比在管道混合器内进行混合，混合后的吸收液储存于吸收液贫液储罐中。
b)吸收液贫液经换热器加热至50℃后经泵打入旋转填充床内并循环，吸收液循环量为10m3/h；旋转填充床保持300r/min转速，制酸装置尾气流量5000m3/h与离子吸收液体在旋转填充床内进行超重力脱硫反应，并开启超声波分散辅助设备(超声波频率为20kHz)使气液充分接触反应。
通过二氧化硫在线分析仪进行在线监测，进旋转填充床前制酸尾气二氧化硫含量2500mg/m3，脱硫后尾气中二氧化硫含量21mg/m3。
实施例2
一种利用离子液体超重力脱硫技术降低尾气二氧化硫含量的方法，具体方法如下：
a)将己内酰胺四丁基溴化铵离子液体与聚二甲基硅氧烷按3:1的质量配比在管道混合器内进行混合，混合后的吸收液储存于吸收液贫液储罐中。
b)吸收液贫液经换热器加热至75℃后经泵打入旋转填充床内并循环，吸收液循环量为20m3/h；旋转填充床保持500r/min转速，制酸装置尾气流量4000m3/h与离子吸收液体在旋转填充床内进行超重力脱硫反应，并开启超声波分散辅助设备(超声波频率为30kHz)使气液充分接触反应。
通过二氧化硫在线分析仪进行在线监测，进旋转填充床前制酸尾气二氧化硫含量3000mg/m3，脱硫后尾气中二氧化硫含量23mg/m3。
实施例3
一种利用离子液体超重力脱硫技术降低尾气二氧化硫含量的方法，具体方法如下：
a)将己内酰胺四丁基溴化铵离子液体与聚苯基硅氧烷按6:1的质量配比在管道混合器内进行混合，混合后的吸收液储存于吸收液贫液储罐中。
b)吸收液贫液经换热器加热至40℃后经泵打入旋转填充床内并循环，吸收液循环量为15m3/h；旋转填充床保持700r/min转速，制酸装置尾气流量9000m3/h与离子吸收液体在旋转填充床内进行超重力脱硫反应，并开启超声波分散辅助设备(超声波频率为15kHz)使气液充分接触反应。
通过二氧化硫在线分析仪进行在线监测，进旋转填充床前制酸尾气二氧化硫含量2000mg/m3，脱硫后尾气中二氧化硫含量18mg/m3。
对比例1
a)将己内酰胺四丁基溴化铵离子液体储存于吸收液贫液储罐中。
b)吸收液贫液经换热器加热至75℃后经泵打入旋转填充床内并循环，吸收液循环量为15m3/h；旋转填充床保持700r/min转速，制酸装置尾气流量9000m3/h与离子吸收液体在旋转填充床内进行超重力脱硫反应；
通过二氧化硫在线分析仪进行在线监测，进旋转填充床前制酸尾气二氧化硫含量2000mg/m3，脱硫后尾气中二氧化硫含量80mg/m3。
对比例2
制酸装置尾气流量9000m3/h，进入SO2转化器，气体中的SO2在转化器的绝热催化床中被转化为SO3，转化器床层填充的是托普索VK催化剂。
通过二氧化硫在线分析仪进行在线监测，进SO2转化器前制酸尾气二氧化硫含量2000mg/m3，出SO2转化器后尾气中二氧化硫含量85mg/m3。
对比例1与本发明中区别在于，不使用降粘剂和超声波，其余均为本发明的步骤以及参数保持一致，但是最终经过脱硫处理后，明显看出对比1的脱硫效果明显不如实施例1-3的效果；对比例2在实施的过程中还加入了催化剂，但是脱硫效果明显是不如本发明的实施例1-3的效果。通过本发明的方法，可将制酸装置烟气中二氧化硫去除99％以上，二氧化硫排放浓度低于25mg/m3，本发明提供的方法，装置简单，操作方便，可以用于工业化的应用。
最后应说明的是：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，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,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 (7)

1.一种利用离子液体超重力脱硫技术降低尾气二氧化硫含量的方法，其特征在于，具体方法如下：以己内酰胺四丁基溴化铵离子液体为吸收剂，配合聚硅氧烷型降粘剂使用，配制一定浓度的吸收液，使尾气与吸收液在旋转填充床内进行超重力脱硫反应。
2.根据权利要求1所述的一种利用离子液体超重力脱硫技术降低尾气二氧化硫含量的方法，其特征在于，所述己内酰胺四丁基溴化铵离子液体与聚硅氧烷型降粘剂质量比为2:1-8:1。
3.根据权利要求1或2所述的一种利用离子液体超重力脱硫技术降低尾气二氧化硫含量的方法，其特征在于，所述吸收液与尾气的液气比为1:1000-1:25。
4.根据权利要求1所述的一种利用离子液体超重力脱硫技术降低尾气二氧化硫含量的方法，其特征在于，所述聚硅氧烷降粘剂为聚甲基硅氧烷、聚二甲基硅氧烷、聚苯基硅氧烷中的一种。
5.根据权利要求1所述的一种利用离子液体超重力脱硫技术降低尾气二氧化硫含量的方法，其特征在于，所述旋转填充床转速为200r/min-1000r/min。
6.根据权利要求1所述的一种利用离子液体超重力脱硫技术降低尾气二氧化硫含量的方法，其特征在于，所述旋转填充床内脱硫温度为40℃-90℃。
7.根据权利要求1所述的一种利用离子液体超重力脱硫技术降低尾气二氧化硫含量的方法，其特征在于，所述旋转填充床内设超声波分散辅助设备，且超声波频率为10kHz-50kHz。
CN201911305656.3A 2019-12-16 2019-12-16 一种利用离子液体超重力脱硫技术降低尾气二氧化硫含量的方法 Pending CN110935306A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911305656.3A CN110935306A (zh) 2019-12-16 2019-12-16 一种利用离子液体超重力脱硫技术降低尾气二氧化硫含量的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911305656.3A CN110935306A (zh) 2019-12-16 2019-12-16 一种利用离子液体超重力脱硫技术降低尾气二氧化硫含量的方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110935306A true CN110935306A (zh) 2020-03-31

Family

ID=69911632

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911305656.3A Pending CN110935306A (zh) 2019-12-16 2019-12-16 一种利用离子液体超重力脱硫技术降低尾气二氧化硫含量的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110935306A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111330442A (zh) * 2020-04-08 2020-06-26 西安热工研究院有限公司 一种氨法催化联合脱硫脱硝方法
CN113101782A (zh) * 2021-04-08 2021-07-13 浙江工业大学 一种功能化离子液体吸收液及其制备方法和应用

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103463936A (zh) * 2013-09-07 2013-12-25 中北大学 脱除废气中二氧化硫的装置及方法
US20140128654A1 (en) * 2012-11-03 2014-05-08 Fushun Research Institute Of Petroleum And Petrochemicals, Sinopec Reactor and Alkylation Process Using the Reactor
CN103949147A (zh) * 2014-05-14 2014-07-30 北京国电龙源环保工程有限公司 一种用于烟气净化的脱硫方法
CN105080436A (zh) * 2014-05-06 2015-11-25 北京化工大学 一种超声波耦合超重力旋转填充床及其应用
CN105142756A (zh) * 2013-04-30 2015-12-09 环球油品公司 用于气体分离的物理吸收溶剂和离子液体的混合物
CN105579115A (zh) * 2013-09-30 2016-05-11 环球油品公司 用于硫化氢移除的离子液体和溶剂的混合物
CN109967013A (zh) * 2019-04-10 2019-07-05 北京化工大学 超声微波耦合超重力反应装置及系统

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140128654A1 (en) * 2012-11-03 2014-05-08 Fushun Research Institute Of Petroleum And Petrochemicals, Sinopec Reactor and Alkylation Process Using the Reactor
CN105142756A (zh) * 2013-04-30 2015-12-09 环球油品公司 用于气体分离的物理吸收溶剂和离子液体的混合物
CN103463936A (zh) * 2013-09-07 2013-12-25 中北大学 脱除废气中二氧化硫的装置及方法
CN105579115A (zh) * 2013-09-30 2016-05-11 环球油品公司 用于硫化氢移除的离子液体和溶剂的混合物
CN105080436A (zh) * 2014-05-06 2015-11-25 北京化工大学 一种超声波耦合超重力旋转填充床及其应用
CN103949147A (zh) * 2014-05-14 2014-07-30 北京国电龙源环保工程有限公司 一种用于烟气净化的脱硫方法
CN109967013A (zh) * 2019-04-10 2019-07-05 北京化工大学 超声微波耦合超重力反应装置及系统

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111330442A (zh) * 2020-04-08 2020-06-26 西安热工研究院有限公司 一种氨法催化联合脱硫脱硝方法
CN111330442B (zh) * 2020-04-08 2022-03-08 西安热工研究院有限公司 一种氨法催化联合脱硫脱硝方法
CN113101782A (zh) * 2021-04-08 2021-07-13 浙江工业大学 一种功能化离子液体吸收液及其制备方法和应用

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105854542B (zh) 一种净化含氮氧化物尾气的方法
WO2016192274A1 (zh) 烟气治理装置和方法
CN110935306A (zh) 一种利用离子液体超重力脱硫技术降低尾气二氧化硫含量的方法
CN101422693A (zh) 硫酸尾气深度脱硫方法
CN103463936B (zh) 脱除废气中二氧化硫的装置及方法
CN106110860A (zh) 一种氧化‑吸收超重力脱硫脱硝系统及方法
CN103303877A (zh) 多气源低浓度so2烟气综合回收制酸工艺流程
CN205672742U (zh) 一种有机气体治理装置
CN105944529A (zh) 一种微波催化-生化VOCs的减排组合设备
CN106040203A (zh) 一种改性吸附剂的制备方法及其再生处理绝缘油废油的方法
CN106552479A (zh) 一种己内酰胺尾气处理方法和装置
CN109569251A (zh) 一种利用含so2烟气制稀硫酸的装置及方法
CN102441322A (zh) 一种烟气脱硫并副产絮凝剂的方法
CN203935765U (zh) 一种集成脱硫脱硝的烟气净化系统
CN106731557A (zh) 一种烟气脱硝过程中吸收液循环利用方法及系统
CN101979130A (zh) 资源化脱除工业气体中硫化氢的方法
CN109420422B (zh) 一种利用超声波设备脱除含硫化氢气体的方法
CN104056538A (zh) 一种集成脱硫脱硝的烟气净化系统与烟气净化方法
CN107051171A (zh) 一种双塔镁法烟气脱硫工艺
CN103611405A (zh) 一种制备聚铁絮凝剂同时烟气脱硫的方法
CN114618428A (zh) 一种沸石吸附剂改性方法
CN205216581U (zh) 一种能够同时实现烟气脱硫脱硝的装置
CN105126904B (zh) 用于氨法脱硫脱硝一体化的催化剂及其催化剂体系和方法
CN102092689A (zh) 一种利用硫酸生产工艺中的尾气循环生产硫酸的方法
CN105457464A (zh) 一种烧结烟气脱硫脱硝的工艺

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
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20200331