[发明专利]一种采用超重力强化离子液体吸收分离含氨气体的方法

说明书

本发明属于氨气处理领域，具体公开了一种采用超重力强化离子液体吸收分离含氨气体的方法，包括以下步骤：S1：对离子液体进行干燥处理，在干燥处理中，采用分子蒸馏仪对离子液体进行蒸馏，在蒸馏完毕后，将收集的离子液体进行水分测定，直至测定结果中水分含量小于50ppm；S2：将含氨气体从逆流旋转填充床顶端通入逆流旋转填充床内部，再将上述步骤中得到的干燥后的离子液体从逆流旋转填充床左端进口通入雾化喷头内，由雾化喷头将离子液体雾化成微形液滴后扩散入逆流旋转填充床内的转子填料内，使其与含氨气体逆流接触，之后离子液体从逆流旋转填充床底端液体出口排出，而含氨气体则通过逆流旋转填充床顶端侧面的气体出口排出。

技术领域

本发明涉及氨气处理领域，具体为一种采用超重力强化离子液体吸收分离含氨气体的方法。

背景技术

氨气(NH₃)是一种具有强烈刺激性气味的无机化合物，广泛应用于化工、制药、农业和高分子材料工业等各领域，全球NH₃总产量在过去几十年持续上升。目前工业氨废气主要来自生产过程，例如合成氨、尿素、三聚氰胺等化学品的生产尾气。NH₃排放对自然环境和人体健康都有不利影响。一方面，空气中的NH₃会和SO_x、NO_x等污染物反应生成铵盐颗粒或气溶胶，这些细颗粒物能够导致雾霾。另一面，暴露在高NH₃浓度环境中，人的皮肤和呼吸道都会受到一定的刺激。目前，我国对于氨气排放提出了更高要求(GB31573-2015)，给脱氨工艺带来了新的挑战。然而，现有含氨气体分离技术仍然存在能源资源消耗大、成本高、产品附加值低、二次污染严重的问题，为了控制环境污染和高效利用资源，发展节能经济的新一代氨气分离技术是必要的。

离子液体是熔点一般低于100℃的有机盐。它是一种性能优良的新型溶剂，几乎没有蒸气压，且结构可调，稳定性好，可实现单一组分选择性吸收，在气体分离，尾气净化领域应用前景广阔；在现有工艺中，大多还是采用传统的吸收塔进行离子液体对含氨气体的吸收工作，但传统吸收塔中的液体相依靠重力下降。而高粘度的离子液体流动速度缓慢，气液间传质受较小的相对速度限制，以致于效果并不理想，出现耗能大而效率低的情况。

发明内容

本发明的目的在于提供一种采用超重力强化离子液体吸收分离含氨气体的方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种采用超重力强化离子液体吸收分离含氨气体的方法，包括以下步骤：

S1：对离子液体进行干燥处理，在干燥处理中，采用分子蒸馏仪对离子液体进行蒸馏，在蒸馏完毕后，将收集的离子液体进行水分测定，直至测定结果中水分含量小于50ppm；

S2：将含氨气体从逆流旋转填充床顶端通入逆流旋转填充床内部，再将上述步骤中得到的干燥后的离子液体从逆流旋转填充床左端进口通入雾化喷头内，由雾化喷头将离子液体雾化成微形液滴后扩散入逆流旋转填充床内的转子填料内，使其与含氨气体逆流接触，之后离子液体从逆流旋转填充床底端液体出口排出，而含氨气体则通过逆流旋转填充床顶端侧面的气体出口排出；

S3：收集逆流旋转填充床底端液体出口排出的离子液体，并测定该离子液体中氨气的溶解度。

优选的，在所述S1步骤中，离子液体包括[HSO₃MIM][BF₄]、[EMIM][BF₄]、[C₆MIM][BF₄]以及吡啶类、烷基铵类和有机磷类等离子液体。

优选的，所述[HSO₃MIM][BF₄]的原料包括：采用纯度大于99％的氮甲基咪唑和1,4-丁基磺酸内脂、40％四氟硼酸水溶液和98％浓硫酸，

其制备步骤如下：