[發明專利]一種吸附HCl氣體的多孔固體負載離子液體

在審

• 申請號: 201710907328.5
• 申請日: 2017-09-29
• 公開（公告）號: CN107651651A
• 公開（公告）日: 2018-02-02
• 發明（設計）人: 李小年;趙佳;張群峰;豐楓;翟媛媛
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: C01B7/07
• 分類號: C01B7/07;B01D53/02
• 代理公司: 杭州天正專利事務所有限公司33201
• 代理人: 黃美娟,王兵

1.一種多孔固體負載離子液體在吸附HCl氣體中的應用，所述多孔固體負載離子液體由多孔固體載體和負載在載體上的離子液體組成，所述多孔固體載體為活性炭、介孔碳、碳納米管、二氧化硅、三氧化二鋁、二氧化鈦、分子篩、金屬有機框架化合物或共價有機骨架化合物；所述離子液體為咪唑類、吡啶類、季鏻類和吡咯烷類離子液體；基于載體質量，離子液體負載量為1～50％。

2.如權利要求1所述的應用，其特征在于：所述多孔固體載體為活性炭時，所述的活性炭加工成柱狀炭或球形炭，粒徑10～100目，比表面積500～1500m²/g，孔容0.25～0.70mL/g；

所述多孔固體載體為碳納米管時，所述的碳納米管加工成柱狀或球形，粒徑10～100目，比表面積150～1200m²/g，孔容0.2～1.5mL/g；

所述多孔固體載體為介孔碳時，所述的介孔碳加工成柱狀或球形，粒徑10～100目，比表面積500～1800m²/g，孔容0.3～2.5mL/g；

所述多孔固體載體為三氧化二鋁時，所述的三氧化二鋁為γ-Al₂O₃，并加工成柱狀或球形，粒徑10～100目，比表面積50～800m²/g，孔容0.2～1.2mL/g；

所述多孔固體載體為二氧化硅時，所述的二氧化硅加工成柱狀或球形，粒徑10～100目，比表面積50～800m²/g，孔容0.2～2.0mL/g；

所述多孔固體載體為二氧化鈦時，所述二氧化鈦加工成柱狀或球形，粒徑10～100目，比表面積50～800m²/g，孔容0.1～1.2mL/g。

3.如權利要求1所述的應用，其特征在于：所述離子液體的陽離子為N-己基吡啶、N-丁基吡啶、N-辛基吡啶、N-丁基-N-甲基吡咯烷、1-丁基-3-甲基咪唑、1-丙基-3-甲基咪唑、1-乙基-3-甲基咪唑、1-己基-3-甲基咪唑、1-辛基-3-甲基咪唑、1-烯丙基-3-甲基咪唑、1-丁基-2，3-二甲基咪唑、1-丁基-3-甲基咪唑、三丁基甲基膦、三丁基乙基膦、四丁基膦、三丁基己基膦、三丁基辛基膦、三丁基癸基膦、三丁基十二烷基膦、三丁基十四烷基膦、三苯基乙基膦、三苯基丁基膦、三苯基甲基膦、三苯基丙基膦、三苯基戊基膦、三苯基丙酮基膦、三苯基芐基膦、三苯基(3-溴丙基)膦、三苯基溴甲基膦、三苯基甲氧基膦、三苯基乙氧羰基甲基膦、三苯基((3-溴丙基)膦、三苯基乙烯基膦、四苯基膦；所述離子液體的陰離子為氯離子、溴離子、三氟甲磺酰亞胺或亞胺根。

4.如權利要求1所述的應用，其特征在于所述多孔固體負載離子液體的制備方法為：先將多孔固體載體在60～120℃真空干燥處理3～20h；將離子液體溶解于溶劑中，然后在0～60℃時在超聲波作用下將溶解有離子液體的溶劑逐滴滴加到處理后的多孔固體載體中，混合均勻后在超聲波作用下等體積浸漬法浸漬1～12h；然后在100～200℃真空加熱12～24h，即得所述多孔固體負載離子液體。

5.如權利要求4所述的應用，其特征在于：所述溶劑與離子液體的質量比為0.5～25：1。

6.如權利要求4所述的應用，其特征在于：所述的溶劑為水、脂肪醇、乙腈、鹽酸、甲苯、苯、丙酮、環己烷、DMF、NMP、王水、有機王水、硝基苯、四氫呋喃、丙硫醇、硫脲、氯代甲烷、二硫化碳或雙氧水。

7.如權利要求1所述應用，其特征在于：所述吸附HCl氣體為在HCl/C₂H₂混和氣或乙炔氫氯化合成氯乙烯工業尾氣中吸附HCl氣體。

8.如權利要求7所述的應用，其特征在于所述應用的方法為：以所述多孔固體負載離子液體為吸附劑，將其裝入固定床吸收塔，然后通入含HCl的混和氣，在吸附溫度0～100℃下多孔固體負載離子液體吸附混和氣中的HCl；再通過微波作用于吸附混和氣后的多孔固體負載金屬基離子液體，再經脫附HCl后就可得到高純度的HCl氣體；

所述的含HCl的混和氣為HCl/C₂H₂混和氣、乙炔氫氯化合成氯乙烯工業尾氣中吸附HCl中的一種；

所述的HCl的混和氣中HCl的體積含量為0.01～60％；

所述的含HCl的混和氣的體積空速為10～500h^-1；

所述的吸附HCl的操作壓力為0.1～1.1Mpa；

所述的微波作用操作溫度為0～100℃；

所述的微波作用操作時間為0.5～8h；

所述的脫附HCl的操作溫度為80～220℃；

所述的脫附HCl的操作壓力為0.01～0.08MPa。