[發明專利]用于吸收SO2和NO2的多元醇-膽堿類低共熔溶劑及制備方法

在審

• 申請號: 201910080247.1
• 申請日: 2019-01-28
• 公開（公告）號: CN109701361A
• 公開（公告）日: 2019-05-03
• 發明（設計）人: 竇金孝;余江龍;趙永奇;段曉谞;柴紅寧;張春霞;李華
• 申請（專利權）人: 遼寧科技大學
• 主分類號: B01D53/14
• 分類號: B01D53/14;B01D53/60;B01D53/77
• 代理公司: 鞍山嘉訊科技專利事務所(普通合伙) 21224
• 代理人: 張群

用于吸收SO₂和NO₂的多元醇?膽堿類低共熔溶劑，其中氫鍵受體為氯化膽堿，氫鍵供體為多元醇，氯化膽堿與多元醇的摩爾比為1:2～1:5。與現有的技術相比，本發明的有益效果是：1)本發明溶劑合成條件溫和，工藝簡單；2)本發明使得某些材料從單一固相轉變成無機液相，為此也提供了一種新型功能材料制備的新途徑；3)由于氫鍵供體與氫鍵受體間能夠形成氫鍵，使陰陽離子之間的距離增大，晶格能降低，從而形成低熔點的低共熔溶劑，可以通過改變兩種組分的不同組成、比例來調節合成低共熔溶劑的熔點、電導率及酸堿性質；4)本發明制備的多元醇?膽堿類低共熔溶劑的熔點和粘度更低、穩定性更高，可以作為新型溶劑用于煙氣凈化等。

技術領域

本發明涉及一種不同羥基數量多元醇的膽堿類低共熔溶劑的制備及用于大氣污染控制技術領域，更為具體的說是涉及一種用于高效吸收SO₂和NO₂的多元醇-膽堿類低共熔溶劑及制備方法。

背景技術

離子液體作為具有溶解性好、液程寬、化學穩定性和熱穩定性高、不揮發等特點，使其在有機合成、萃取和化學工程等領域具有廣泛應用。尤其近年來，以離子液體作為吸收溶劑吸收SO₂、CO₂、H₂S等氣體成為國內外研究的熱點。盡管離子液體吸引了研究者的廣泛關注，但其在氣體凈化領域也存在一定的局限性，如毒性不明確、合成工藝復雜、生產成本高、粘度大等缺點，這阻礙了它的工業應用。現有技術有利用乙酰膽堿和尿素合成低共熔溶劑，低共熔溶劑作為一種類離子液體，和離子液體類似，除了具備傳統離子液體的優點外，低共熔溶劑還具有制備過程簡單、價格低廉和可降解等優點。因此，DESs廣泛應用于合成、分離過程、功能材料等很多領域，尤其在大氣污染防治領域有很好的應用前景。但是目前很少利用膽堿類低共熔溶劑作為吸收劑同時吸收SO₂和NO₂的研究。

發明內容

本發明的目的是，提供一系列不同羥基數量多元醇的膽堿類低共熔溶劑及其制備方法，同時利用此溶劑進行煙氣脫硫脫硝的使用方法。該制備方法工藝簡單、原料廉價易得、制備成本低，對環境沒有二次污染，同時本發明的溶劑不僅能夠實現煙氣脫硫脫硝一體化凈化，化學結構中多羥基和銨鹽在反應過程中形成新的共價和離子化合態，同時形成分子內和分子間氫鍵，這些化學和物理形態大大地促進物質擴散、傳遞和過程，使其具有高吸收容量和脫除率，而且能夠實現吸附-脫附多次循環再生利用，有效降低運行成本。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案實現：

用于吸收SO₂和NO₂的多元醇-膽堿類低共熔溶劑，其中氫鍵受體為氯化膽堿，氫鍵供體為多元醇，氯化膽堿與多元醇的摩爾比為1:2～1:5。

所述多元醇為乙醇、乙二醇、丙三醇中的一種。

用于吸收SO₂和NO₂的多元醇-膽堿類低共熔溶劑的制備方法，將氯化膽堿和多元醇混合均勻，加熱到40-50℃，攪拌0.5-1h至固體完全溶解，放入真空干燥箱在70-80℃溫度下干燥8-10h，得到無色均一透明液體，制得多元醇-膽堿類低共熔溶劑。

將氯化膽堿和多元醇混合物在超聲波裝置中水浴加熱到40-50℃。

用于吸收SO₂和NO₂的多元醇-膽堿類低共熔溶劑的應用，在噴淋塔吸收裝置中加入多元醇-膽堿類低共熔溶劑，用于吸收煙氣中的SO₂和NO₂氣體，實現煙氣脫硫脫硝一體化凈化。

與現有的技術相比，本發明的有益效果是：

1)本發明溶劑合成條件溫和，工藝簡單；

2)本發明使得某些材料從單一固相轉變成無機液相，為此也提供了一種新型功能材料制備的新途徑；