[发明专利]一种用于吸收VOC的功能化离子液体及其制备方法

说明书

本发明属于化工环保领域，具体涉及一种能够吸收VOC的功能化离子液体，同时涉及该离子液体的制备方法。该离子液体所用原料为磺酸丁基‑甲基咪唑鎓‑对甲苯磺酸、1‑丁基‑3‑甲基咪唑四氟硼酸盐、醋酸铅和高锰酸钾。本发明所制得的功能化离子液体在体系中既作为溶剂、吸收剂，又作为反应试剂，使VOC在功能离子液体的气液交换中，既有物理溶解吸收，又有化学捕捉，从而达到VOC的高效处理。

技术领域

本发明属于化工环保领域，具体涉及一种能够吸收VOC的功能化离子液体，同时涉及该离子液体的制备方法。

背景技术

挥发性有机物VOC(volatile organic compounds)，主要是指在常温下具有相应挥发性的全部有机化合物。挥发性有机化合物(VOC)通常指那些相对分子质量较小、在饱和蒸气压高、常温环境下易挥发的有机化合物。一般来说，按照挥发性有机化合物组分与化学结构，将其分为醛酮类、芳香烃、卤代烃、脂肪烃以及其他含氧类和含氮类等多种复杂的化合物。VOC气体是造成我国以臭氧、PM2.5和酸雨为特征的区域性复合型大气污染的重要前体物，严重威胁着人们的身体健康，长期处于挥发性有机化合物（VOC）污染的环境中，可引起慢性中毒，损害肝脏和神经系统、引起全身无力、瞌睡、皮肤瘙痒等。VOC的减排和治理迫在眉睫，而且任重道远。

VOC的治理方法分为两大类，一类为回收利用方法，另一类为销毁性处理方法。回收利用方法包括冷凝法、吸附法、吸收法和膜分离法，该类方法突出体现有机挥发物的回收再用，但VOC去除率偏低，单独使用无法达到理想的效果，一般作为高浓度有机挥发物前处理和其它方法联合使用。销毁性方法包括储热式热力燃烧法（RTO）、储热式催化燃烧法（RCO）、生物降解法、光催化氧化法和低温等离子法。该类方法VOC去除率高，但投资大，操作安全性问题突出，适合低浓度VOCs的处理。

CN106237920A公开了一种含VOC工业废气的处理工艺及系统，该工艺采用吸收与焚烧的相结合的方法处理含VOC工业废气，吸收剂采用机油、洗油或有机溶剂，吸收装置采用射流喷嘴混合吸收，通过气液混合吸收大部分VOC，没有被吸收剂吸收的含VOC工业废气进入焚烧炉焚烧后排空，处理效率达到99%以上。但该技术采用的吸收剂仍有一定的蒸汽压，在一定条件下也会挥发进入气相，造成吸收了工业废气中VOC，同时还会产生新的VOC进入后续的焚烧炉，同时焚烧工艺对含硫、氮等有机挥发物处理会产生新的SO₂或NO₂，有一定的局限性。CN106994293公开了一种处理炼油厂VOC废气的装置和工艺，该技术采用吸收塔、脱硫塔和催化氧化三个单元处理废气，吸收塔的吸收剂使用5-10℃的低温柴油吸收，吸收后的柴油进行再生处理，该方法不具有普遍性，只适合于炼油厂的VOC处理。CN108905577A公开了一种VOC废气净化处理方法，该方法采用二级碱喷淋吸收，碱吸收后的气体再通过三级吸附过程达到废气净化目的。但碱吸收只适合酸性VOC气体吸收，而且喷淋吸收的吸收效果较差，同时吸附工序产生的吸附废渣处理仍是一个难题。因此，开展VOC处理新路径的研究仍然是一个具有实际应用价值的方向，是我国大气污染有效防控、打赢蓝天保卫战重要的技术保障。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种用于吸收VOC功能化离子液体及其制备方法。

本发明所采用的技术方案为：

一种用于吸收VOC的功能化离子液体，所用原料为磺酸丁基-甲基咪唑鎓-对甲苯磺酸、1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、醋酸铅和高锰酸钾，物质的量比例为1:1-8:0.1-4.0:0.1-1。

进一步优选，所述磺酸丁基-甲基咪唑鎓-对甲苯磺酸、1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、醋酸铅和高锰酸钾的物质的量比例为1:1-4:0.1-2:0.1-1。

制备功能化离子液体的方法，包括以下步骤：将高锰酸钾溶解到去离子水中形成浓度1-5%的溶液，再加入醋酸铅粉末，搅拌溶解，继续在搅拌下加入1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐和磺酸丁基-甲基咪唑鎓-对甲苯磺酸，搅匀即得。