[发明专利]用于选择性吸收SO2的复合式吸收剂及其应用在审

专利信息
申请号: 201610176061.2 申请日: 2016-03-24
公开(公告)号: CN105617820A 公开(公告)日: 2016-06-01
发明(设计)人: 张吕鸿;杨华伟;姜斌;张艳玲 申请(专利权)人: 天津大学
主分类号: B01D53/14 分类号: B01D53/14
代理公司: 天津滨海科纬知识产权代理有限公司 12211 代理人: 李莎
地址: 300072*** 国省代码: 天津;12
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摘要:
搜索关键词: 用于 选择性 吸收 so sub 复合 吸收剂 及其 应用
【说明书】:

技术领域

发明属于功能性离子液体领域,尤其是涉及一种用于选择性吸收SO2的复合式吸收剂及其应用。

背景技术

SO2是主要的大气污染物之一,是形成酸雨和光化学烟雾的主要原因,2011—2015年,我国二氧化硫排放总量都在2000万吨左右,位居世界第一。随着环境保护意识的提高和对空气污染物排放的要求日益严格,对烟气脱硫技术提出了更高的要求。

烟气脱硫技术多种多样,世界各国从20世纪50年代开始研究脱硫技术,至今脱硫技术已达200多种。按脱硫产物的干湿形态,烟气脱硫又可分为湿法、半干法和干法烟气脱硫。目前,烟气脱硫技术中最为成熟的为湿法技术,占总装机量的85%,其中以石灰石/石膏湿法占36.7%,另外,还有氨-硫酸铵法,MgO法、活性炭法、钠碱法、电子催化氧化法、钠碱循环吸收法等。湿法脱硫技术尽管脱除效率较高达90%以上,脱硫剂利用率高,但其设备费用约相当于发电厂全部建设费用的10%,且运行费用昂贵,管理维护困难,产生二次污染。传统的非资源化SO2脱除技术消耗吸收剂的同时产生大量废水,使之不符合绿色化工的理念。因此,开发高效合理低能耗的资源化SO2脱除技术具有重大意义。

发明内容

本发明基于多种有机胺及胺盐对SO2的选择性吸收,利用不同胺基的碱性不同,根据PH缓冲液原理,提出一种复合式SO2吸收剂,制备工艺简单,成本低;对SO2的吸收选择性高,吸收效率高,SO2可资源化。

为达到上述目的,本发明的技术方案是这样实现的:

一种用于选择性吸收SO2的复合式吸收剂,其特征在于:包括以下三种组分:水,多胺类化合物强酸盐,酰胺类化合物和脲类化合物中的至少一种;其中,所述多胺类化合物强酸盐由多胺类化合物和有机强酸或无机强酸反应制得。

进一步的,所述多胺类化合物的通式为:

式中,N原子的个数至少两个,优选的,所述N原子的个数为2-8个;所述R1至Rn相同或不同;R1至Rn各自独立的为H、烷基、环烷基、烷氧基、卤代烷基、芳基、醚基,且当所述R1至Rn位于非端基位上时不为H。

进一步的,所述无机强酸或有机强酸选自盐酸、硫酸、硝酸、氢溴酸、氢碘酸、磷酸、硼酸、甲磺酸、三氟甲磺酸中的一种或多种,优选的,所述有机强酸或无机强酸为磷酸、硫酸、硝酸中的至少一种。

进一步的,所述多胺类化合物的N原子的摩尔数和所述有机强酸或无机强酸中氢质子的摩尔数之比为2:1至5:1;当该值小于2:1时,吸收位点数较少,使吸收量降低,当该值大于5:1时,被吸收的SO2无法充分解吸。

进一步的,所述酰胺类化合物C原子个数为1-6个,所述脲类化合物中碳原子个数为1-6个,优选的,所述酰胺类化合物或脲类化合物选自甲酰胺,乙酰胺,N,N-二甲基甲酰胺,N,N-二甲基乙酰胺,吡咯烷酮,N-甲基吡咯烷酮,己内酰胺,尿素,N-叔丁基脲,1,1,3,3-四甲基脲,1,3-二甲基脲,1,3-二甲基咪唑啉酮中的一种或几种。

进一步的,所述多胺类化合物强酸盐的质量百分含量为20-50%,酰胺类化合物和脲类化合物的摩尔百分总含量为10%-40%,余量为水。多胺类化合物的强酸盐是起到吸收作用的主要成分,酰胺类化合物和脲类化合物能够促进多胺类化合物强酸盐的溶解,并起到一定的吸收作用,水是吸收过程的反应物之一,因此按照上述配比才能达到理想的吸收效果。

进一步的,所述R1至Rn中C原子个数小于等于4,过多的C原子会降低原子经济性,降低单位质量吸收剂的SO2吸收量。

进一步的,所述多胺类化合物中N原子的个数为2-8个

进一步的,所述一种用于选择性吸收SO2的复合式吸收剂用于SO2吸收。

本发明吸收SO2的原理是:

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