[发明专利]一种离子液体再生及吸收物分离回收的工艺方法

说明书

技术领域

本发明涉及离子液体再生及吸收物分离回收的工艺方法。具体而言，本发明涉及离子液体与蒸汽在再生塔中相接触，以吹扫离子液体中的吸收物，实现离子液体再生，并对吸收物进行分离回收的方法。

背景技术

离子液体是由有机阳离子和无机或有机阴离子组成的在室温至100℃下呈液体状态的盐类物质。它由传统的高温熔盐演变而来，但相对于常规离子化合物来说，离子液体在室温附近很宽的温度范围内呈液态。离子液体具有很多优良的性质：液态温度范围宽，从低于或者接近室温到300℃以上，具有良好的热稳定性和化学稳定性；几乎没有蒸气压；离子液体的结构可调，性质可控；对很多有机和无机物质都表现出良好的溶解能力，可以溶解多种气体。基于以上特性，离子液体被认为是一种环境友好型的溶剂。离子液体目前广泛应用于合成、分离、电化学等许多领域，并逐步取代传统溶剂成为新工业领域关注的焦点。特别是在萃取分离领域，离子液体在吸收、分离SO₂、CO₂等方面表现出了很好的应用前景。

虽然离子液体被看作一种绿色溶剂，并且在吸收、分离SO₂和CO₂等方面表现出了很好的效果，但是吸收后离子液体的再生以及吸收物的分离回收却存在一定的难度。传统的方法主要是高温和低压蒸馏法。该方法是在高温加热和低压下，使吸收物通过扩散的方式从离子液体中挥发出来，从而达到离子液体的再生。该方法存在着以下问题：首先，该方法不能完全脱除离子液体中的吸收物，无法获得高纯度的离子液体；其次，由于离子液体粘度较大、吸收物扩散过程比较缓慢，因此离子液体再生过程需要很长的时间，再生效率低下；再次，由于离子液体的再生很大程度上取决于再生时的真空度，而工业上实现较高的真空度比较困难，需要消耗大量的能量；最后，通过高温真空处理后，离子液体中的吸收物很难被收集和利用。

因此，如何提高离子液体的再生速度，降低离子液体再生过程的能量消耗，并进一步分离回收离子液体中的吸收物，是离子液体在气体脱除方面真正实现工业化应用的关键因素。

发明内容

本发明的目的就是为了解决现有离子液体再生工艺方法中存在的问题，从节能减排、可持续发展的角度，提高离子液体再生效果，降低再生过程中的能量消耗，并分离回收离子液体中的吸收物，实现吸收物的资源化，降低过程成本，减少环境污染，真正实现绿色化工。

本发明的目的是采用如下技术方案来实现的。

本发明提供了一种离子液体再生及吸收物分离回收的工艺方法，该方法包括使离子液体与蒸汽在再生塔中相接触，特别是蒸汽穿过离子液体，通过气流搅动、降低离子液体表面吸收物的蒸汽压，提高吸收物在离子液体中的传质；通过气体流动加大吸收物在气相中扩散速度。实现离子液体再生的步骤。

本发明还包括吹扫出的气体经过冷凝，将蒸汽冷凝为液态，保持吸收物呈气态，从而将吸收物分离回收的步骤。

本发明还包括将冷凝的液体加热后重新用于离子液体吹扫的步骤。

本发明中提出的离子液体再生及吸收物分离回收工艺方法包括如下步骤：

⑴使离子液体与蒸汽在再生塔中相接触，以吹扫出离子液体中的吸收物；

⑵将步骤⑴中吹扫后的气体通过冷凝的方法，使蒸汽液化，并保持吸收物呈气态，从而分离回收吸收物；

⑶将步骤⑵中得到的液体重新加热成蒸汽后与离子液体相接触，以用于吹扫离子液体。

本发明中蒸汽选自水蒸汽、乙醇蒸汽、甲醇蒸汽和乙酸乙酯蒸汽中的一种或多种；优选地，所述蒸汽为水蒸汽。

本发明中吹扫离子液体中吸收物的条件优选为温度40 ~ 200℃，压力0.01 ~ 2.0 MPa；更优选为温度80 ~ 150℃，压力0.05 ~ 0.20 MPa。

本发明中分离回收吸收物的条件优选为温度?10 ~ 100℃，压力0.01 ~ 2.0 MPa；更优选为温度0 ~ 50℃，压力为0.05 ~ 0.20 MPa。

本发明中所述再生塔为鼓泡塔、喷淋塔、填料塔、板式塔或组合型再生塔。