CN116059791A - 用混合离子液体捕集和干燥烟气中co2的方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种用混合离子液体捕集和干燥烟气中CO2的方法及装置，混合离子液体为对CO2具有吸收效果的离子液体与亲水性离子液体的混合。装置包括依次连接的吸收塔、精馏塔和闪蒸罐。本发明将对CO2具有吸收效果的离子液体与亲水性离子液体结合起来形成混合离子液体，在捕集烟气中CO2的同时进行干燥，以此使得烟气达标排放的同时获得干燥的高纯CO2产品。本装置具有捕集效果好，吸收剂分离简单且能耗低的优点。

Description

用混合离子液体捕集和干燥烟气中CO2的方法及装置
技术领域
本申请涉及污染气体修复技术领域，具体而言，涉及一种用混合离子液体捕集和干燥烟气中CO2的方法及装置。
背景技术
二氧化碳(Carbon dioxide，CO2)是主要的温室气体之一，其大量排放已对全球的气候环境造成严重影响。近年来，经济的快速发展促进了人们对能源需求的不断增长，工业和人类活动规模空前增大，全球能源消耗持续增加，造成了CO2大量的排放，全球平均气温快速上升，因此迫切需要开发经济有效的二氧化碳捕集技术。
目前，二氧化碳捕集技术主要有吸收分离法、吸附分离法、膜分离法和低温分离法。在工业中常采用乙醇胺(MEA)等有机胺溶液作为吸收剂进行燃烧后烟气中CO2气体的捕集，但有机胺溶液具有较高的挥发性，且会对设备造成腐蚀。
离子液体具有无毒无害，几乎不挥发，高化学稳定性和热稳定性，对CO2溶解度高等优点。采用离子液体作为吸收剂时，使用寿命长。在溶剂回收阶段，离子液体几乎不挥发，通过简单的闪蒸就可以回收再利用，流程简单，能耗低，符合工业上节能减排的要求。在实际的CO2捕集中，通常烟气中是含有饱和水分的，由于CO2溶解度大的离子液体通常是一些高疏水性的，对水的吸收能力较弱，因此单一的离子液体几乎不可能同时进行捕集CO2和干燥。专利申请CN114471173A公开了一种用于捕集CO2气体的复配离子液体分离膜，其将胆碱脯氨酸功能化离子液体与几种常规的离子液体([Bmim][PF6]、[EMIm][N(CN)2]和[HMIm][NTf2])混合负载于聚醚砜膜上进行CO2与N2的分离，同时实现了高渗透通量和高选择性。但该专利申请仅针对两种气体的分离，在实际的应用中会有很大的局限，并且该专利申请中还需用到合成成本高且高粘度的胆碱脯氨酸功能化离子液体。
专利申请CN209475947U公开了一种利用离子液体吸收合成气中酸性气体的装置，并公开了其使用离子液体作为吸收剂综合利用脱水装置、吸收塔、精馏塔、换热器、冷凝器、混合器、压缩机和闪蒸罐进行合成气中硫化氢和二氧化碳的洗脱。该专利申请使离子液体能够实现回收再利用，降低了分离难度；利用闪蒸罐回收离子液体，能耗低且工艺简单；设备投资费用也大幅降低，实现了节能、低投入、低排放的目标。但此装置中仍然需要额外设置脱水装置，未能使能耗降到最低。
发明内容
本发明提供了一种用混合离子液体捕集和干燥烟气中CO2的方法，所述混合离子液体为对CO2具有吸收效果的离子液体与亲水性离子液体的混合；所述对CO2具有吸收效果的离子液体为咪唑类醋酸盐离子液体 [CnMIM][Ac]或者咪唑类双三氟甲磺酰亚胺离子液体 [CnMIM][Tf2N]；所述亲水性离子液体为咪唑类四氟硼酸离子液体 [CnMIM][BF4]、咪唑类甲磺酸离子液体 [CnMIM][MESO3]或咪唑类醋酸盐离子液体 [CnMIM][Ac]，其中n为整数且2 ≤ n ≤ 6。所述对CO2具有吸收效果的离子液体与亲水性离子液体的摩尔比为3-1：1。其中，咪唑类醋酸盐离子液体 [CnMIM][Ac]既对CO2具有吸收效果又具有亲水性，所述混合离子液体中对CO2具有吸收效果的离子液体与亲水性离子液体不能同时选择咪唑类醋酸盐离子液体 [CnMIM][Ac]。
所述方法包括如下步骤：
（1）在吸收塔中采用所述混合离子液体对待处理烟气进行处理；
（2）在两级精馏塔中对步骤（1）排出的液体分别进行脱N2处理和脱CO2处理；
（3）在闪蒸罐中对步骤（2）处理后的液体进行脱水处理得到可循环使用的混合离子液体。
具体的，所述方法包括如下（1）-（9）项中的一项或多项：
（1）所述吸收塔操作条件为温度-30-10℃、压力0.1-5MPa、理论塔板数为4-10；
（2）吸收塔中混合离子液体与待处理烟气的质量流量比为1-10：1；
（3）进行脱N2处理时，所述精馏塔的理论塔板数设置为5，压力为1-5MPa，回流比1-3；
（4）进行脱CO2处理时，所述精馏塔的理论塔板数设置为5块理论塔板，压力0.1-5MPa，回流比1-3；
（5）所述闪蒸罐的操作条件为温度 80-200℃，压力0.001-0.1Mpa；
（6）脱N2处理产生的气体作为循环气与待处理烟气一同进入吸收塔中处理；
（7）待处理烟气进入吸收塔前进行冷却处理；
（8）脱水处理产生的气体做冷却处理；
（9）所述步骤（1）排出的液体通过换热器后再进入精馏塔中处理。
优选的，所述吸收塔理论塔板数为8；和/或，所述吸收塔中混合离子液体与待处理烟气的质量流量比为4-6.5:1。
本发明还提供一种用混合离子液体捕集和干燥烟气中CO2的装置，所述装置包括吸收塔、精馏塔、闪蒸罐，所述精馏塔包括第一精馏塔、第二精馏塔；所述吸收塔塔底的排液口与第一精馏塔进料口连通，所述第一精馏塔底部排料口与第二精馏塔的进料口连通，所述第二精馏塔底部排料口与闪蒸罐进料口连通，所述闪蒸罐底部的排液口与吸收塔塔顶的进液口连通；
待处理烟气从塔底的进气口进入所述吸收塔，混合离子液体从塔顶的进液口进入所述吸收塔，净化后的烟气从吸收塔塔顶的排气口排出；采用第一精馏塔进行脱N2处理，脱除混合离子液体中夹带的少量N2原料气；第一精馏塔塔顶排出的烟气作为循环气与待处理烟气混合后进入吸收塔；采用第二精馏塔进行脱CO2处理，实现混合离子液体与CO2的分离；采用闪蒸罐进行脱水处理，闪蒸脱除混合离子液体中吸收的H2O，高纯度的离子液体从闪蒸罐底部采出，并循环使用；
所述混合离子液体为对CO2具有吸收效果的离子液体与亲水性离子液体的混合；所述对CO2具有吸收效果的离子液体为咪唑类醋酸盐离子液体 [CnMIM][Ac]或者咪唑类双三氟甲磺酰亚胺离子液体 [CnMIM][Tf2N]；所述亲水性离子液体为咪唑类四氟硼酸离子液体 [CnMIM][BF4]、咪唑类甲磺酸离子液体 [CnMIM][MESO3]或咪唑类醋酸盐离子液体[CnMIM][Ac]，其中n为整数且2 ≤ n ≤ 6。
进一步的，所述对CO2具有吸收效果的离子液体与亲水性离子液体的摩尔比为3-1：1。
所述装置还包括一个或多个冷却器，所述冷却器用于对待处理烟气进行冷却处理，待处理烟气冷却后进入吸收塔；和/或，所述冷却器用于冷却闪蒸罐排出的水气；和/或，所述冷却器用于冷却闪蒸罐排出的混合离子液体，冷却后的混合离子液体加入吸收塔中循环利用。
所述装置还包括设置于吸收塔和第一精馏塔之间的换热器。
更进一步的，所述装置还包括如下（1）-（5）项中的一项或多项：
（1）所述吸收塔操作条件为温度-30-10℃、压力0.1-5MPa、理论塔板数为4-10；
（2）吸收塔中混合离子液体与待处理烟气的质量流量比为1-10：1；
（3）所述精馏塔的理论塔板数设置为5，压力为1-5MPa，回流比1-3；
（4）所述精馏塔的理论塔板数设置为5块理论塔板，压力0.1-5MPa，回流比1-3；
（5）所述闪蒸罐的操作条件为温度 80-200℃，压力0.001-0.1Mpa。
优选的，所述吸收塔理论塔板数为8；和/或，所述吸收塔中混合离子液体与待处理烟气的质量流量比为4-6.5:1。
本发明的有益效果包括：
本发明采用混合离子液体作为吸收剂，将对CO2具有吸收效果的离子液体与亲水性离子液体结合起来形成混合离子液体，这样可以发挥各自优势，在捕集烟气中CO2的同时进行干燥，以此使得烟气达标排放的同时获得干燥的高纯CO2产品。所得气体产品纯度高，同时离子液体性质稳定可以避免对塔釜设备的腐蚀、避免使用传统溶剂吸收气体所带来的高消耗量和环境污染等问题，方法简单，投资少，能耗低。净化后烟气中的CO2含量小于300ppm，CO2产品气中的N2含量小于300ppm，并且所有产品气中H2O的含量小于110ppm。
本发明采用闪蒸罐对混合离子液体进行简单的处理即可再生利用，再生的溶剂纯度较高。本发明的装置具有捕集效果好，吸收剂分离简单且能耗低、工艺简单的优点。
附图说明
图1为本发明装置的结构示意图；
图中，1、吸收塔；2、第一蒸馏塔；3、第二蒸馏塔；4、闪蒸罐。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行进一步说明和描述，但所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明和实施例中，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发明和实施例，都属于本发明保护的范围。
下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。
下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
实施例1、采用混合离子液体捕集燃烧后烟气中CO2的装置
本实施例中采用混合离子液体捕集及干燥燃烧后烟气中CO2的装置包括吸收塔1、精馏塔、闪蒸罐4，所述精馏塔包括第一精馏塔2、第二精馏塔3。如图1所示，待处理烟气从塔底的进气口进入吸收塔1，混合离子液体从塔顶的进液口进入吸收塔1；净化后的烟气从吸收塔1塔顶的排气口排出，吸收塔1塔底的排液口与第一精馏塔2进料口连通，采用第一精馏塔脱除混合离子液体中夹带的少量N2原料气，第一精馏塔2塔顶排出的烟气作为循环气与待处理烟气混合后进入吸收塔1，以此来减少气体的损失达到更好的捕集效果；第一精馏塔2底部排料口与第二精馏塔3的进料口连通，采用第二精馏塔3实现混合离子液体与CO2的分离；第二精馏塔3底部排料口与闪蒸罐4进料口连通，采用闪蒸罐4闪蒸脱除混合离子液体中吸收的H2O，闪蒸罐4底部的排液口与吸收塔1塔顶的进液口连通，高纯度的混合离子液体从闪蒸罐4底部排出，并返回吸收塔1进行循环使用。
本实施例的装置还可以包括冷却器，所述冷却器包括第一冷却器、第二冷却器和第三冷却器，第一冷却器用于对待处理烟气进行冷却处理，待处理烟气冷却后进入吸收塔；第二冷却器用于冷却闪蒸罐4排出的水气；闪蒸罐4排出的混合离子液体经第三冷却器冷却后加入吸收塔1中进行循环利用。
本实施例的吸收塔1和第一精馏塔2之间还可添加换热器。
对比例1、采用单一离子液体捕集和干燥燃烧后烟气中CO2的方法
采用实施例1中的装置，其中吸收塔的操作条件为温度-10℃，压力3.0MPa，吸收塔具有5块理论塔板。待处理气体为78%的N2、2%的H2O、20%的CO2(摩尔百分数)的燃烧后烟气，从吸收塔1塔底进料，质量流量为1000kg/h。离子液体1-丁基-3-甲基咪唑醋酸盐(缩写：[C4MIM] [Ac]或[BMIM][Ac])从吸收塔1塔顶加入，总质量流量为4000kg/h。
吸收塔1塔顶净化后烟气中CO2的含量为334ppm、H2O含量为234ppm，塔底富含[BMIM]+[Ac]-的物料进入第一精馏塔2，主要脱除混合离子液体中夹带的少量N2，第一精馏塔2塔顶产品气作为循环气减少气体损失，第一精馏塔2具有5块塔板，操作压力为3MPa，回流比为1。第一精馏塔2塔底物流进入第二精馏塔3将CO2与吸收剂进行分离，第二精馏塔3塔板数为5，压力为0.1MPa，回流比设置为1.5，塔顶产品气CO2中N2含量为278ppm、H2O为223ppm；第二精馏塔3残液进入闪蒸罐脱除[BMIM]+[Ac]-离子液体中所吸收的H2O，闪蒸罐的操作条件为温度140℃，压力0.005MPa，其底部采出的混合离子液体可以循环使用。
对比例2
将对比例1中的离子液体替换为1-丁基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺(缩写：[C4MIM] [Tf2N]或 [BMIM][Tf2N])，其他条件不变。
吸收塔1塔顶净化后烟气中CO2的含量为382ppm、H2O含量为 265ppm；第二精馏塔3塔顶产品气CO2中N2含量为296ppm、H2O含量为120ppm。
对比例3
将对比例1中的离子液体替换为1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸(缩写：[C2MIM][BF4] 或[EMIM][BF4])，其他条件不变。
吸收塔1塔顶净化后烟气中CO2的含量为422ppm、H2O含量为 34ppm；第二精馏塔3塔顶产品气CO2中N2含量为277ppm、H2O含量为10ppm。
实施例2、 采用混合离子液体捕集和干燥燃烧后烟气中CO2的方法
将对比例1中的单一离子液体替换为混合离子液体，混合离子液体为1-丁基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺([BMIM][Tf2N])与1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸([EMIM][BF4])等摩尔比例混合液，其他条件不变。
吸收塔1塔顶净化后烟气中CO2的含量为226ppm、H2O含量为57ppm；第二精馏塔3塔顶产品气CO2中N2含量为256ppm、H2O 10ppm。
实施例3、 采用混合离子液体捕集和干燥燃烧后烟气中CO2的方法
改变实施例2中吸收塔1理论板数为6，其他条件不变时，吸收塔1塔顶净化后烟气中CO2的含量为88ppm、H2O含量为 52ppm，第二精馏塔3塔顶产品气CO2中N2含量为243ppm、H2O含量为13ppm。
改变实施例2中吸收塔1理论板数为7，其他条件不变时，吸收塔1塔顶净化后烟气中CO2的含量为26ppm、H2O含量为 26ppm，第二精馏塔3塔顶产品气CO2中N2含量为239ppm、H2O含量为13ppm。
改变实施例2中吸收塔1理论板数为8，其他条件不变时，吸收塔1塔顶净化后烟气中CO2的含量为6ppm、H2O含量为 6ppm，第二精馏塔3塔顶产品气CO2中N2含量为227ppm、H2O含量为 12ppm。
改变实施例2中吸收塔1理论板数为9，其他条件不变时，吸收塔1塔顶净化后烟气中CO2的含量为6ppm、H2O含量为 6ppm，第二精馏塔3塔顶产品气CO2中N2含量209ppm、H2O含量为 10ppm。
改变实施例2中吸收塔1理论板数为10，其他条件不变时，吸收塔1塔顶净化后烟气中CO2的含量为6ppm、H2O含量为6ppm，第二精馏塔3塔顶产品气CO2中N2含量为198ppm、H2O含量为13ppm。
改变实施例2中吸收剂的流量为4500kg/h，其他条件不变，吸收塔1塔顶净化后烟气中CO2的含量为188ppm、H2O含量为 34ppm，第二精馏塔3塔顶产品气CO2中N2含量为257ppm、H2O含量为 13ppm。
改变实施例2中吸收剂的流量为5000kg/h，其他条件不变，吸收塔1塔顶净化后烟气中CO2的含量为134ppm、H2O含量为 25ppm，第二精馏塔3塔顶产品气CO2中N2含量为234ppm、H2O含量为 11ppm。
改变实施例2中吸收剂的流量为5500kg/h，其他条件不变，吸收塔1塔顶净化后烟气中CO2的含量为102ppm、H2O含量为 23ppm，第二精馏塔3塔顶产品气CO2中N2含量为227ppm、H2O含量为 10ppm。
改变实施例2中吸收剂的流量为6000kg/h，其他条件不变，吸收塔1塔顶净化后烟气中CO2的含量为89ppm、H2O含量为 21ppm，第二精馏塔3塔顶产品气CO2中N2含量为218ppm、H2O含量为 9ppm。
改变实施例2中吸收剂的流量为6500kg/h，其他条件不变，吸收塔1塔顶净化后烟气中CO2的含量为60ppm、H2O含量为 17ppm，第二精馏塔3塔顶产品气CO2中N2含量为196ppm、H2O含量为 9ppm。
实施例4、 采用混合离子液体捕集和干燥燃烧后烟气中CO2的方法
将对比例1中的单一离子液体替换为混合离子液体，混合离子液体为1-己基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺(缩写：[C6MIM] [Tf2N]或[HMIM][Tf2N])与1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸([EMIM][BF4])等摩尔比例混合液，其他条件不变。
吸收塔1塔顶净化后烟气中CO2的含量为167ppm、H2O含量为38ppm；第二精馏塔3塔顶产品气CO2中N2含量为214ppm、H2O 10ppm。
实施例5、 采用混合离子液体捕集和干燥燃烧后烟气中CO2的方法
将对比例1中的单一离子液体替换为混合离子液体，混合离子液体为1-丁基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺(缩写：[C4MIM] [Tf2N] 或[BMIM][Tf2N])与1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸([BMIM][BF4])等摩尔比例混合液，其他条件不变。
吸收塔1塔顶净化后烟气中CO2的含量为288ppm、H2O含量为107ppm；第二精馏塔3塔顶产品气CO2中N2含量为276ppm、H2O 16ppm。
实施例6、 采用混合离子液体捕集和干燥燃烧后烟气中CO2的方法
将对比例1中的单一离子液体替换为混合离子液体，混合离子液体为1-丁基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺([BMIM][Tf2N])与1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸([EMIM][BF4])摩尔比例为2：1的混合液，其他条件不变。
吸收塔1塔顶净化后烟气中CO2的含量为157ppm、H2O含量为62ppm；第二精馏塔3塔顶产品气CO2中N2含量为221ppm、H2O 10ppm。
实施例7、 采用混合离子液体捕集和干燥燃烧后烟气中CO2的方法
将对比例1中的单一离子液体替换为混合离子液体，混合离子液体为1-丁基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺([BMIM][Tf2N])与1-乙基-3-甲基咪唑醋酸(缩写：[C2MIM] [Ac]或[EMIM][Ac])等摩尔比例混合液，其他条件不变。
吸收塔1塔顶净化后烟气中CO2的含量为95ppm、H2O含量为6ppm；第二精馏塔3塔顶产品气CO2中N2含量为189ppm、H2O 10ppm。
实施例8、 采用混合离子液体捕集和干燥燃烧后烟气中CO2的方法
将对比例1中的单一离子液体替换为混合离子液体，混合离子液体为1-丁基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺([BMIM][Tf2N])与1-乙基-3-甲基咪唑甲磺酸(缩写：[C2MIM][MESO3] 或[EMIM][MESO3])等摩尔比例混合液，其他条件不变。
吸收塔1塔顶净化后烟气中CO2的含量为132ppm、H2O含量为29ppm；第二精馏塔3塔顶产品气CO2中N2含量为224ppm、H2O 15ppm。
实施例9、 采用混合离子液体捕集和干燥燃烧后烟气中CO2的方法
将对比例1中的单一离子液体替换为混合离子液体，混合离子液体为1-丁基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺([BMIM][Tf2N])、1-乙基-3-甲基咪唑甲磺酸([EMIM][MESO3])及1-乙基-3-甲基咪唑醋酸([EMIM][Ac])三者等摩尔比例混合液，其他条件不变。
吸收塔1塔顶净化后烟气中CO2的含量为110ppm、H2O含量为15ppm；第二精馏塔3塔顶产品气CO2中N2含量为200ppm、H2O 9ppm。

Claims (10)

1.一种用混合离子液体捕集和干燥烟气中CO2的方法，其特征在于，
所述混合离子液体为对CO2具有吸收效果的离子液体与亲水性离子液体的混合；所述对CO2具有吸收效果的离子液体为咪唑类醋酸盐离子液体 [CnMIM][Ac]或者咪唑类双三氟甲磺酰亚胺离子液体 [CnMIM][Tf2N]；所述亲水性离子液体为咪唑类四氟硼酸离子液体[CnMIM][BF4]、咪唑类甲磺酸离子液体 [CnMIM][MESO3]或咪唑类醋酸盐离子液体 [CnMIM][Ac]，其中n为整数且2 ≤ n ≤ 6。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对CO2具有吸收效果的离子液体与亲水性离子液体的摩尔比为3-1：1。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）在吸收塔中采用所述混合离子液体对N2、CO2、H2O混合烟气进行处理；
（2）在两级精馏塔中对步骤（1）排出的液体分别进行脱N2处理和脱CO2处理；
（3）在闪蒸罐中对步骤（2）处理后的液体进行脱水处理得到可循环使用的混合离子液体。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，包括如下（1）-（9）项中的一项或多项：
（1）所述吸收塔操作条件为温度-30-10℃、压力0.1-5MPa、理论塔板数为4-10；
（2）吸收塔中混合离子液体与待处理烟气的质量流量比为1-10：1；
（3）进行脱N2处理时，所述精馏塔的理论塔板数设置为5，压力为1-5MPa，回流比1-3；
（4）进行脱CO2处理时，所述精馏塔的理论塔板数设置为5块理论塔板，压力0.1-5MPa，回流比1-3；
（5）所述闪蒸罐的操作条件为温度 80-200℃，压力0.001-0.1Mpa；
（6）脱N2处理产生的气体作为循环气与待处理烟气一同进入吸收塔中处理；
（7）待处理烟气进入吸收塔前进行冷却处理；
（8）脱水处理产生的气体做冷却处理；
（9）所述步骤（1）排出的液体通过换热器后再进入精馏塔中处理。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述吸收塔理论塔板数为8；和/或，所述吸收塔中混合离子液体与待处理烟气的质量流量比为4-6.5:1。
6.一种用混合离子液体捕集和干燥烟气中CO2的装置，其特征在于，所述装置包括吸收塔（1）、精馏塔、闪蒸罐（4），所述精馏塔包括第一精馏塔（2）、第二精馏塔（3）；所述吸收塔（1）塔底的排液口与第一精馏塔（2）进料口连通，所述第一精馏塔（2）底部排料口与第二精馏塔（3）的进料口连通，所述第二精馏塔（3）底部排料口与闪蒸罐（4）进料口连通，所述闪蒸罐（4）底部的排液口与吸收塔（1）塔顶的进液口连通；
待处理烟气从塔底的进气口进入所述吸收塔，混合离子液体从塔顶的进液口进入所述吸收塔，净化后的烟气从吸收塔塔顶的排气口排出；采用第一精馏塔进行脱N2处理，脱除混合离子液体中夹带的少量N2原料气；第一精馏塔塔顶排出的烟气作为循环气与待处理烟气混合后进入吸收塔；采用第二精馏塔进行脱CO2处理，实现混合离子液体与CO2的分离；采用闪蒸罐进行脱水处理，闪蒸脱除混合离子液体中吸收的H2O，高纯度的离子液体从闪蒸罐底部采出，并循环使用；
所述混合离子液体为对CO2具有吸收效果的离子液体与亲水性离子液体的混合；所述对CO2具有吸收效果的离子液体为咪唑类醋酸盐离子液体 [CnMIM][Ac]或者咪唑类双三氟甲磺酰亚胺离子液体 [CnMIM][Tf2N]；所述亲水性离子液体为咪唑类四氟硼酸离子液体[CnMIM][BF4]、咪唑类甲磺酸离子液体 [CnMIM][MESO3]或咪唑类醋酸盐离子液体 [CnMIM][Ac]，其中n为整数且2 ≤ n ≤ 6。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述对CO2具有吸收效果的离子液体与亲水性离子液体的摩尔比为3-1：1。
8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括如下（1）-（2）中的一项或两项：
（1）所述装置还包括一个或多个冷却器，所述冷却器用于对待处理烟气进行冷却处理，待处理烟气冷却后进入吸收塔；和/或，所述冷却器用于冷却闪蒸罐排出的水气；和/或，所述冷却器用于冷却闪蒸罐排出的混合离子液体，冷却后的混合离子液体加入吸收塔中循环利用；
（2）所述装置还包括设置于吸收塔和第一精馏塔之间的换热器。
9.根据权利要求6-8任一项所述的装置，其特征在于，包括如下（1）-（5）项中的一项或多项：
（1）所述吸收塔操作条件为温度-30-10℃、压力0.1-5MPa、理论塔板数为4-10；
（2）吸收塔中混合离子液体与待处理烟气的质量流量比为1-10：1；
（3）所述精馏塔的理论塔板数设置为5，压力为1-5MPa，回流比1-3；
（4）所述精馏塔的理论塔板数设置为5块理论塔板，压力0.1-5MPa，回流比1-3；
（5）所述闪蒸罐的操作条件为温度 80-200℃，压力0.001-0.1Mpa。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述吸收塔理论塔板数为8；和/或，所述吸收塔中混合离子液体与待处理烟气的质量流量比为4-6.5:1。
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