[发明专利]一种使用离子液体吸收硫化氢气体的方法

说明书

技术领域

本发明属有机废气处理方法技术领域，具体涉及一种使用离子液体吸收硫化氢气体的方法。

背景技术

硫化氢气体(H₂S)作为大气的主要污染物之一，是一种高刺激性剧毒性恶臭气体，在有氧和湿热条件下，将会引起设备和管路腐蚀、催化剂中毒，严重威胁人身安全。随着经济的发展，人们环保意识的增强，恶臭异味问题越来越受到人们的关注，同时国家也制定了相应的法律、法规，尤其对H₂S排放量作了严格的限制。目前国内外脱H₂S技术已比较成熟，脱H₂S方法及脱H₂S工艺众多，主要有干法和湿法脱H₂S工艺；但是仔细研究后发现，无论是干法还是湿法脱H₂S，都存在不足：干法脱H₂S效率不高，脱H₂S剂再生困难，硫容相对较低，主要适用于低浓度精细脱H₂S；湿法脱H₂S虽然处理量大，脱H₂S效率高，可连续操作，但投资运行费用也高，容易造成二次污染。

离子液体的无味、无恶臭、无污染、不易燃、易与产物分离、易回收、可反复多次循环使用、使用方便等优点，是传统挥发性溶剂的理想替代品，它有效地避免了传统吸收剂的使用所造成严重的环境、健康、安全以及设备腐蚀等问题，为名副其实的、环境友好的绿色溶剂。由于大气污染日益严重且现有处理技术的局限性，用离子液体作为吸收酸性气体的吸收剂具有非常重要的应用前景。现在研究的很多离子液体对H₂S的溶解度都较小，且存在粘度大，离子液体的成本高，合成过程长，合成过程污染较严重等局限性。

发明内容

本发明为解决现有技术中的问题，提供一种使用离子液体吸收硫化氢气体的方法，该方法过程简单，易操作，吸收硫化氢气体的效率高，成本低，无二次污染，且离子液体可循环使用。

本发明采用以下技术方案予以实现：

一种使用离子液体吸收硫化氢气体的方法，它包括以下步骤：

a.将烷基卤化铵、硫氰酸铵、氯化铵、溴化铵或乙酰胆碱的一种与己内酰铵按摩尔比为1∶1～10在反应釜中混合均匀，在25～120℃下反应1～10小时，然后将所得液体在20～80℃真空干燥1～10小时，得到己内酰胺-四丁基溴化铵离子液体；

b.将步骤a所得的己内酰胺-四丁基溴化铵离子液体放置于吸收器中，在温度为20～150℃条件下，将硫化氢气体通入所述步骤a的己内酰胺-四丁基溴化铵离子液体中，所述的离子液体吸收H₂S的压强为常压，残余硫化氢用氢氧化钠溶液吸收。

所述的一种使用离子液体吸收硫化氢气体的方法，所述的烷基卤化铵为四甲基氟化铵、四甲基氯化铵、四甲基溴化铵、四乙基氟化铵、四乙基氯化铵、四乙基溴化铵、四丙基氟化铵、四丙基氯化铵、四丙基溴化铵、四丁基氟化铵、四丁基氯化铵、四丁基溴化铵、四戊基氯化铵、四戊基溴化铵、四己基氯化铵、四己基溴化铵、四庚基氯化铵、四庚基溴化铵、四辛基氯化铵、四辛基溴化铵、四壬基氯化铵、四壬基溴化铵、四癸基氯化铵、四癸基溴化铵、十一烷基三甲基氯化铵、十一烷基三甲基溴化铵、十二烷基三甲基氯化铵、十二烷基三甲基溴化铵、十三烷基三甲基氯化铵、十三烷基三甲基溴化铵、十四烷基三甲基氯化铵、十四烷基三甲基溴化铵、十五烷基三甲基氯化铵、十五烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基氯化铵或十六烷基三甲基溴化铵中的一种。

所述的一种使用离子液体吸收硫化氢气体的方法，所述烷基卤化铵、硫氰酸铵、氯化铵、溴化铵或乙酰胆碱的一种与己内酰铵按摩尔比为1∶1～5。

所述的一种使用离子液体吸收硫化氢气体的方法，它还包括以下具体步骤：

称取0.1摩尔己内酰铵和0.1摩尔四丁基溴化铵，将己内酰铵加入反应釜中，打开搅拌器进行搅拌，搅拌转速为100rpm，加入全部四丁基溴化铵，在25℃下反应10h，然后将所得液体于真空干燥箱中80℃干燥1h；

将所得的己内酰胺-四丁基溴化铵离子液体放置于吸收器中，吸收器中放置搅拌转子，20℃恒温，以10mL/min的速度向吸收器中通入H₂S气体，每隔0.5h称量吸收器的重量，直至恒重，所述的离子液体吸收H₂S的压强为常压，残余硫化氢用氢氧化钠溶液吸收。

硫化氢气体的主要来源是人造纤维、天然气净化、硫化染料、石油精炼、煤气制造、污水处理、造纸等生产工艺及有机物腐败过程等产生的废气。