[發明專利]一種離子液體再生及吸收物分離回收的工藝方法

無效

• 申請號: 201110007929.3
• 申請日: 2011-01-14
• 公開（公告）號: CN102580342A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 吳衛澤;任樹行;田士東
• 申請（專利權）人: 北京化工大學
• 主分類號: B01D3/38
• 分類號: B01D3/38;B01D53/14
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• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及離子液體再生及吸收物分離回收的工藝方法。具體而言，本發明涉及離子液體與蒸汽在再生塔中相接觸，以吹掃離子液體中的吸收物，實現離子液體再生，并對吸收物進行分離回收的方法。

背景技術

離子液體是由有機陽離子和無機或有機陰離子組成的在室溫至100℃下呈液體狀態的鹽類物質。它由傳統的高溫熔鹽演變而來，但相對于常規離子化合物來說，離子液體在室溫附近很寬的溫度范圍內呈液態。離子液體具有很多優良的性質：液態溫度范圍寬，從低于或者接近室溫到300℃以上，具有良好的熱穩定性和化學穩定性；幾乎沒有蒸氣壓；離子液體的結構可調，性質可控；對很多有機和無機物質都表現出良好的溶解能力，可以溶解多種氣體。基于以上特性，離子液體被認為是一種環境友好型的溶劑。離子液體目前廣泛應用于合成、分離、電化學等許多領域，并逐步取代傳統溶劑成為新工業領域關注的焦點。特別是在萃取分離領域，離子液體在吸收、分離SO₂、CO₂等方面表現出了很好的應用前景。

雖然離子液體被看作一種綠色溶劑，并且在吸收、分離SO₂和CO₂等方面表現出了很好的效果，但是吸收后離子液體的再生以及吸收物的分離回收卻存在一定的難度。傳統的方法主要是高溫和低壓蒸餾法。該方法是在高溫加熱和低壓下，使吸收物通過擴散的方式從離子液體中揮發出來，從而達到離子液體的再生。該方法存在著以下問題：首先，該方法不能完全脫除離子液體中的吸收物，無法獲得高純度的離子液體；其次，由于離子液體粘度較大、吸收物擴散過程比較緩慢，因此離子液體再生過程需要很長的時間，再生效率低下；再次，由于離子液體的再生很大程度上取決于再生時的真空度，而工業上實現較高的真空度比較困難，需要消耗大量的能量；最后，通過高溫真空處理后，離子液體中的吸收物很難被收集和利用。

因此，如何提高離子液體的再生速度，降低離子液體再生過程的能量消耗，并進一步分離回收離子液體中的吸收物，是離子液體在氣體脫除方面真正實現工業化應用的關鍵因素。

發明內容

本發明的目的就是為了解決現有離子液體再生工藝方法中存在的問題，從節能減排、可持續發展的角度，提高離子液體再生效果，降低再生過程中的能量消耗，并分離回收離子液體中的吸收物，實現吸收物的資源化，降低過程成本，減少環境污染，真正實現綠色化工。

本發明的目的是采用如下技術方案來實現的。

本發明提供了一種離子液體再生及吸收物分離回收的工藝方法，該方法包括使離子液體與蒸汽在再生塔中相接觸，特別是蒸汽穿過離子液體，通過氣流攪動、降低離子液體表面吸收物的蒸汽壓，提高吸收物在離子液體中的傳質；通過氣體流動加大吸收物在氣相中擴散速度。實現離子液體再生的步驟。

本發明還包括吹掃出的氣體經過冷凝，將蒸汽冷凝為液態，保持吸收物呈氣態，從而將吸收物分離回收的步驟。

本發明還包括將冷凝的液體加熱后重新用于離子液體吹掃的步驟。

本發明中提出的離子液體再生及吸收物分離回收工藝方法包括如下步驟：

⑴使離子液體與蒸汽在再生塔中相接觸，以吹掃出離子液體中的吸收物；

⑵將步驟⑴中吹掃后的氣體通過冷凝的方法，使蒸汽液化，并保持吸收物呈氣態，從而分離回收吸收物；

⑶將步驟⑵中得到的液體重新加熱成蒸汽后與離子液體相接觸，以用于吹掃離子液體。

本發明中蒸汽選自水蒸汽、乙醇蒸汽、甲醇蒸汽和乙酸乙酯蒸汽中的一種或多種；優選地，所述蒸汽為水蒸汽。

本發明中吹掃離子液體中吸收物的條件優選為溫度40?~?200℃，壓力0.01?~?2.0?MPa；更優選為溫度80?~?150℃，壓力0.05?~?0.20?MPa。

本發明中分離回收吸收物的條件優選為溫度?10?~?100℃，壓力0.01?~?2.0?MPa；更優選為溫度0?~?50℃，壓力為0.05?~?0.20?MPa。

本發明中所述再生塔為鼓泡塔、噴淋塔、填料塔、板式塔或組合型再生塔。