[發(fā)明專利]一種分離混合氣中二氧化硫的吸收劑

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310284555.9
• 申請日: 2013-07-09
• 公開（公告）號: CN103432882A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陸建剛;陸春婷;陳悅;張慧;許正文;潘偲
• 申請（專利權(quán)）人: 南京信息工程大學(xué)
• 主分類號: B01D53/78
• 分類號: B01D53/78;B01D53/14;B01D53/50
• 代理公司: 南京眾聯(lián)專利代理有限公司 32206
• 代理人: 張慧清

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及液氣分離領(lǐng)域，特別是涉及煙氣的脫硫領(lǐng)域，更為具體的說是涉及一種分離混合氣中二氧化硫的吸收劑。

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背景技術(shù)

燃煤電廠、冶金行業(yè)等煙氣中的SO₂是大氣主要污染物之一，是酸雨的形成源。隨著環(huán)境保護對大氣污染物排放要求的日益提高,在煙氣脫硫凈化中,如何合理選用脫硫工藝,以較低投資和運行費用達到煙氣脫硫后SO₂排放量符合國家排放標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，是燃煤電廠、冶金行業(yè)等煙氣脫硫健康發(fā)展的關(guān)鍵問題。因此，各種高性能SO₂吸收劑的開發(fā)是此領(lǐng)域研究的主題之一，近幾年來，復(fù)合吸收劑由于其獨特的性能已成為酸性氣體吸收劑研究與開發(fā)的熱門課題。

煙氣脫硫（Flue?gas?desulfurization，簡稱FGD）技術(shù)中,按脫硫劑的種類常見的方法有：以CaCO₃（石灰石）為基礎(chǔ)的鈣法，以MgO為基礎(chǔ)的鎂法，以Na₂SO₃為基礎(chǔ)的鈉法，以NH₃為基礎(chǔ)的氨法，以有機堿為基礎(chǔ)的有機堿法。世界上90%以上的商業(yè)化煙氣脫硫采用鈣法脫硫技術(shù)，鈣法分為濕法、干法和半干（半濕）法。濕法技術(shù)是采用含有吸收劑的溶液或漿液處理含硫煙氣，該法具有脫硫反應(yīng)速度快、設(shè)備簡單、脫硫效率高等優(yōu)點，但普遍存在腐蝕嚴(yán)重、運行維護費用高及造成二次污染等問題。干法技術(shù)是吸收過程和產(chǎn)物的處理均在無水狀態(tài)下進行，該法具有無廢酸污水排出、設(shè)備腐蝕較輕，煙氣溫度無明顯降低、二次污染少等優(yōu)點，但存在脫硫效率低，反應(yīng)速度較慢、設(shè)備龐大等問題。半干法技術(shù)是指脫硫劑在干燥狀態(tài)下脫硫、在濕狀態(tài)下再生（如水洗活性炭再生流程），或者在濕狀態(tài)下脫硫、在干狀態(tài)下處理脫硫產(chǎn)物（如噴霧干燥法）的煙氣脫硫技術(shù)。特別是在濕狀態(tài)下脫硫、在干狀態(tài)下處理脫硫產(chǎn)物的半干法，以其既有濕法脫硫反應(yīng)速度快、脫硫效率高的優(yōu)點，又有干法無污水廢酸排出、脫硫后產(chǎn)物易于處理的優(yōu)勢而受到人們廣泛的關(guān)注。在化學(xué)吸收煙氣脫硫中，吸收劑的性能從根本上決定了SO₂吸收操作的效率，因而對吸收劑的性能有很高的要求。對于煙氣進行化學(xué)吸收SO₂的過程，為了強化傳質(zhì)過程，提高脫硫效率，降低設(shè)備的投資和運行費用，對脫硫裝置和操作也必須具備一定的要求。

復(fù)合吸收劑兼容了單一吸收劑的優(yōu)良性能，在吸收過程中可提供更高的傳質(zhì)推動力、更高的吸收容量、更高的吸收速率和再生速率。因此復(fù)合吸收劑具有更高的優(yōu)良性能，在煙氣脫硫領(lǐng)域已得到了廣泛的關(guān)注和應(yīng)用。

膜氣體吸收技術(shù)（簡稱膜吸收）作為膜分離與溶劑吸收氣體技術(shù)相結(jié)合的新型氣體分離過程，采用膜接觸器作為脫硫裝置，其具有穩(wěn)定的傳質(zhì)界面、高比表面積、高傳質(zhì)效率，能耗低，裝置體積小，操作穩(wěn)定和彈性大等優(yōu)勢；膜接觸器中的微孔膜僅僅是氣液兩相之間的屏障，對氣體的分離無選擇性，吸收劑在分離過程中提供了高選擇性和高驅(qū)動力。因此開發(fā)與膜材質(zhì)相兼容的高性能吸收劑具有特別重要的意義。目前，用于膜接觸器吸收SO₂復(fù)合吸收劑較少，吸收性能也需要提高。我們在膜吸收SO₂復(fù)合吸收劑方面做了大量實驗研究工作，提出了新穎高效的復(fù)合吸收劑，目前在煙氣凈化SO₂領(lǐng)域未見使用和報道。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種能用于膜接觸器吸收的二氧化硫吸收劑。

具體的方案如下：

1、本發(fā)明公開了的分離混合氣中二氧化硫的吸收劑由蘋果酸鹽和有機胺的水溶液組成，所述蘋果酸鹽與有機胺的混合摩爾比為1：（0.5~3）。

2、優(yōu)選地，有機胺選自以下結(jié)構(gòu)式中的任一：

；

其中R₁選自-NH₂、-OCH₃、-OC₂H₅、-OC₃H₇。

3、特別優(yōu)選地，R₁選自-NH₂或者-OCH₃。

4、優(yōu)選地，蘋果酸鹽和有機胺的總濃度為0.1~4.0mol/L。

5、優(yōu)選地，所述蘋果酸鹽為蘋果酸鈉或者蘋果酸鉀。

6、優(yōu)選地，分離混合氣中二氧化硫的吸收劑為蘋果酸鈉與甲氧基乙胺的水溶液，或者為蘋果酸鉀與甲氧基乙胺的水溶液，或者為蘋果酸鈉與乙二胺的水溶液，或者為蘋果酸鉀與乙二胺的水溶液。