[发明专利]一种ZIF8-A-正庚醇体系吸收剂的制备方法及其应用

说明书

本发明提供一种ZIF8‑A‑正庚醇体系吸收剂的制备方法，利用3‑氨基‑1,2,4‑三唑对ZIF8进行改性，得到氨基功能化的ZIF8‑A，然后将ZIF8‑A均匀地分散在正庚醇中，制得ZIF8‑A‑正庚醇体系吸收剂。本发明利用正庚醇作为分散剂，以分散在正庚醇中的ZIF8‑A为脱硫剂，利用其与SO₂相互作用，不仅可高效的脱除SO₂，而且脱硫剂经过脱附后可多次循环重复使用，降低吸收剂的消耗。这不仅可减少脱硫剂的使用，降低成本，而且经吸附‑解吸过程后的SO₂可灵活回收利用。本发明为烟气中脱除SO₂和硫资源的灵活回收利用提供了新方法。

技术领域

本发明涉及一种ZIF8-A-正庚醇体系吸收剂的制备方法及其应用，具体涉及ZIF8-A-正庚醇体系吸收剂在烟气脱硫中的应用。

背景技术

煤、石油、天然气等化石燃料燃烧所产生的二氧化硫是大气主要的污染物之一。大气中的二氧化硫在一定条件下可形成“雾霾”，严重影响人和动植物的健康，破坏生态平衡。传统的湿法、半干法和干法等烟气脱硫技术依旧存在着许多亟待解决的问题，比如吸附剂/吸收剂再生困难，脱硫过程易结垢导致设备和管路堵塞，还会产生大量副产物(如硫酸钙或亚硫酸钙)难以处理，硫资源得不到有效的回收利用，经济成本较高，导致实际使用过程中有很大局限性等。

近年来，由于金属有机骨架(MOFs)材料具有超高的比表面积，可调节的孔径和易于表面改性等特点，其被发现对多种气体都具有优良的吸附性能。可将一些极性基团(例如-OH，-COOH，-NH₂等)通过一定方法引入MOFs材料中。这些官能团通过氢键与吸附目标分子作用，从而增强了气体吸附性能。沸石咪唑盐骨架(ZIFs)由金属离子(通常为Zn²⁺或Co²⁺)和咪唑衍生物配合而成。与其他MOFs相比，ZIFs具有更高的比表面积，热稳定性和超细孔隙度。迄今为止还未发现氨基功能化的ZIF8-A用于烟气脱硫的报道。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种ZIF8-A-正庚醇体系吸收剂的制备方法及其应用，具体涉及ZIF8-A-正庚醇体系吸收剂在烟气脱硫中的应用。

本发明提供一种ZIF8-A-正庚醇体系吸收剂的制备方法，利用3-氨基-1,2,4-三唑对ZIF8进行改性，得到氨基功能化的ZIF8-A，然后将ZIF8-A均匀地分散在正庚醇中，制得ZIF8-A-正庚醇体系吸收剂。

作为优选，所述利用3-氨基-1,2,4-三唑对ZIF8进行改性时，反应温度为50℃，和/或

反应时间为8～48h。

作为优选，所述ZIF8和3-氨基-1,2,4-三唑的质量比为1:2.9。

作为优选，所述ZIF8-A和正庚醇的质量比为1：27～205。

作为优选，所述ZIF8-A和正庚醇的质量比为1：27。

作为进一步优选，所述将ZIF8-A均匀地分散在正庚醇中的具体方法为：将ZIF8-A分散在正庚醇中进行超声处理，然后在烟气组成为0.8～4.0％的SO₂，96～99.2％N₂，25℃，180h^-1条件下对ZIF8-A预硫化3.5～5h，之后用N₂于160℃下解吸90min。

作为优选，在烟气组成为4.0％的SO₂，96％N₂，25℃，180h^-1条件下对ZIF8-A预硫化5h。

本发明提供应用上述方法制备的ZIF8-A-正庚醇体系吸收剂在烟气中SO₂的吸收与解吸中的应用。

作为优选，所述吸收烟气中二氧化硫时的温度为25～60℃。