[發(fā)明專利]一種鋰鹽/聚醚復(fù)合體系吸收二氧化硫的方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811096359.8
• 申請(qǐng)日: 2018-09-19
• 公開（公告）號(hào): CN109012045A
• 公開（公告）日: 2018-12-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張瑞娜;楊喜美;崔國(guó)凱
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河南師范大學(xué)
• 主分類號(hào): B01D53/18
• 分類號(hào): B01D53/18
• 代理公司: 新鄉(xiāng)市平原智匯知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 41139
• 代理人: 路寬

本發(fā)明公開了一種鋰鹽/聚醚復(fù)合體系吸收二氧化硫的方法。本發(fā)明通過將功能型鋰鹽化合物無(wú)引入吸收劑體系，使用等摩爾的醚基聚合物分散功能型鋰鹽化合物，所得到的鋰鹽/聚醚復(fù)合體系加快了對(duì)二氧化硫氣體的吸收速率并提高了吸收量，從而實(shí)現(xiàn)了二氧化硫氣體的高效、高容量及可逆吸收。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于二氧化硫吸收技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種鋰鹽/聚醚復(fù)合體系吸收二氧化硫的方法。

背景技術(shù)

近些年來(lái)，化石燃料燃燒所釋放的二氧化硫使大氣污染加劇，二氧化硫與大氣中的水汽結(jié)合形成酸雨，影響經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展、人類生存和生態(tài)環(huán)境，從而引起了國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)和工業(yè)界的廣泛關(guān)注，人們迫切要求控制和減少二氧化硫氣體的排放。因此，開發(fā)高效可逆、經(jīng)濟(jì)環(huán)保的新材料和新工藝用于吸收封存二氧化硫氣體具有重要的意義。

目前，利用石灰石/石膏等傳統(tǒng)工藝吸收二氧化硫氣體具有成本低、吸收速度快及吸收量大等優(yōu)點(diǎn)，但是此類吸收劑可再生性能差、吸收后生成的大量低品位石膏存在難以處理等問題，不符合可持續(xù)發(fā)展的要求。

由于離子液體(ionic liquid)具有穩(wěn)定性好、揮發(fā)性低、氣體溶解能力強(qiáng)和可設(shè)計(jì)性等優(yōu)點(diǎn)，為二氧化硫氣體的工業(yè)吸收提供了很好的替代方法。一種方法是利用離子液體進(jìn)行物理吸附二氧化硫。例如，Huang等測(cè)定了含四氟硼酸根、雙三氟甲基磺酰亞胺根的胍基離子液體對(duì)二氧化硫氣體的吸收性能，表明在常壓下每摩爾離子液體能吸收1-2摩爾二氧化硫氣體，但在減壓下吸收量很小(Chem.Commun.2006,4027)。另一種方法是利用離子液體與二氧化硫進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的方式來(lái)吸收二氧化硫氣體。例如，Han等首次采用胍基乳酸離子液體來(lái)吸收二氧化硫氣體，每摩爾離子液體可在常壓下吸收1.7摩爾的二氧化硫氣體(Angew.Chem.,Int.Ed.2004,2415)。Wang等將唑基季膦型離子液體應(yīng)用于二氧化硫氣體的化學(xué)吸收中，得到良好的吸收效果(J.Am.Chem.Soc.2011,11916)。但是強(qiáng)化學(xué)作用會(huì)導(dǎo)致吸收劑難復(fù)原、循環(huán)性變差，從而影響了其工業(yè)應(yīng)用。

近年來(lái)，從金屬鹽和聚乙二醇等溶劑出發(fā)制備的溶劑化離子液體(solvate ionicliquids)，不僅具有與離子液體相似的性質(zhì)，而且合成簡(jiǎn)便綠色。成分之一的聚乙二醇，由于其穩(wěn)定性好、揮發(fā)性低，已經(jīng)被用作工業(yè)上二氧化硫回收裝置中的物理吸收劑(專利號(hào)：CN200910009058.1)，但是其在低濃度二氧化硫中使用時(shí)吸收量低。因此，有必要通過對(duì)吸收劑的充分設(shè)計(jì)，發(fā)展一種既簡(jiǎn)化制備過程、提高吸收劑的穩(wěn)定性，又容易解吸二氧化硫、提高循環(huán)吸收量的二氧化硫吸收劑，從而實(shí)現(xiàn)二氧化硫的高容量和低能耗吸收。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決的技術(shù)問題是提供了一種鋰鹽/聚醚復(fù)合體系吸收二氧化硫的方法，即通過將功能型鋰鹽化合物引入吸收劑體系，使用等摩爾的醚基聚合物分散鋰鹽化合物，所得到的鋰鹽/聚醚復(fù)合體系加快了對(duì)二氧化硫氣體的吸收速率并提高了吸收量，從而實(shí)現(xiàn)了二氧化硫氣體的高效、高容量及可逆吸收。

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題采用如下技術(shù)方案，一種鋰鹽/聚醚復(fù)合體系吸收二氧化硫的方法，其特征在于具體過程為：以鋰鹽/聚醚復(fù)合體系作為吸收劑用以吸收二氧化硫氣體，在吸收過程中，吸收氣體壓力為0.001-0.1MPa，吸收溫度為20-70℃，吸收時(shí)間為0.5-5h；在脫附過程中，通入氮?dú)獯祾撸摳綔囟葹?0-100℃，脫附時(shí)間為0.5-1.5h，脫附后的鋰鹽/聚醚復(fù)合體系重復(fù)循環(huán)使用；所述鋰鹽/聚醚復(fù)合體系是由功能型鋰鹽化合物與醚基聚合物按照摩爾比為1:1進(jìn)行復(fù)合形成的混合溶液，功能型鋰鹽化合物為雙三氟甲磺酰亞胺鋰、硫氰酸鋰、六氟磷酸鋰或四氟硼酸鋰，醚基聚合物為三甘醇、四甘醇、八甘醇、三甘醇單甲醚、三甘醇雙甲醚、四甘醇單甲醚、四甘醇雙甲醚、八甘醇單甲醚或八甘醇雙甲醚。

優(yōu)選的，所述鋰鹽/聚醚復(fù)合體系優(yōu)選為硫氰酸鋰/三甘醇雙甲醚復(fù)合體系，其中硫氰酸鋰與三甘醇雙甲醚的摩爾比為1:1。

優(yōu)選的，所述鋰鹽/聚醚復(fù)合體系是由功能型鋰鹽化合物與醚基聚合物按照摩爾比為1:1在常溫常壓下攪拌6-24h制得的。