[发明专利]在液体吸收剂中吸收挥发性物质的方法

说明书

本发明涉及在液体吸收剂中吸收气相中的挥发性物质的方法，所述液体吸收剂包含离子液体和润湿促进添加剂(wetting-promoting additive)，其中使所述气相与所述吸收剂的膜接触。

在众多技术方法中，在液体吸收剂中吸收气相中的挥发性物质。在许多分离方法中进行这种吸收，如在精馏塔中进行萃取的萃取蒸馏、或气体纯化方法(如在气体洗涤器中进行吸收的过程中从燃烧废气中去除二氧化碳)。此外，这种吸收还用于吸收式制冷机中。

在这些吸收方法中，有利地是如果吸收剂仅具有低蒸气压，并且实际上不进入气相中。由于离子液体具有可忽略的低蒸气压，因此已提议使用离子液体作为吸收剂。

WO 02/074718描述了离子液体作为萃取溶剂用于萃取蒸馏的用途。

从J.F.Brennecke和E.J.Maginn，AIChE Journal 47(2001)2384-2389中已知离子液体作为二氧化碳吸收剂的用途。

WO 2005/113702、WO 2006/084262和WO 2006/134015描述了离子液体在吸收式制冷机中作为吸收剂的用途。

本发明的发明人现已发现，如果所述吸收发生在用于吸收的气相与吸收剂的膜接触的吸收设备中，现有技术中已知的使用离子液体作为吸收剂的吸收方法只能产生不充分并且随时间波动的质量传递。

本发明提供在液体吸收剂中吸收气相中的挥发性物质的方法，其中使所述气相与所述吸收剂的膜接触，并且所述吸收剂包含离子液体和润湿促进添加剂。

对比现有技术中已知的方法，使用根据本发明的方法，在吸收中实现了更快，并且在时间上更稳定的质量传递，并且所述吸收可在较小型的设备中进行而不出现问题。

在根据本发明的方法中，所述吸收剂包含至少一种离子液体和至少一种润湿促进添加剂。所述吸收剂优选包含一种或更多种离子液体和一种或更多种润湿促进添加剂，所述离子液体的总量为20至99.9重量％，所述润湿促进添加剂的总量为0.01至10重量％。

在本发明的上下文中，离子液体是阴离子和阳离子的盐或盐的混合物，其中所述盐或盐的混合物的熔点低于100℃。

所述离子液体优选由有机阳离子与有机或无机阴离子的一种或更多种盐组成。特别优选两种或更多种具有不同有机阳离子和相同阴离子的盐混合物。

具体地，合适的有机阳离子是通式(I)至(V)的阳离子：

R¹R²R³R⁴N⁺      (I)

R¹R²N⁺＝CR³R⁴   (II)

R¹R²R³R⁴P⁺      (III)

R¹R²P⁺＝CR³R⁴   (IV)

R¹R²R³S⁺        (V)

其中，