[發明專利]一種非水液相絡合鐵-納米流體的制備方法及應用

有效

• 申請號: 202110237216.X
• 申請日: 2021-03-03
• 公開（公告）號: CN113019091B
• 公開（公告）日: 2023-04-14
• 發明（設計）人: 劉新鵬;王寶華;孟慶梅;張子間
• 申請（專利權）人: 山東理工大學
• 主分類號: B01D53/52
• 分類號: B01D53/52;B01D53/78;B01D53/96
• 代理公司: 北京華仁聯合知識產權代理有限公司 11588
• 代理人: 王希剛

本發明具體涉及一種非水液相絡合鐵?納米流體的制備方法及應用，包括制備非水溶劑，向非水溶劑中加入氯化鐵和堿性物質得到絡合鐵型?非水溶液，最后向絡合鐵型?非水溶液內加入納米顆粒得到脫硫劑非水液相絡合鐵?納米流體。本發明首次將非水溶劑作為溶劑應用到絡合鐵脫硫劑中，并加入納米顆粒，獲得脫硫及再生性能均顯著加強的新型納米流體體系脫硫劑。非水液相絡合鐵?納米流體脫硫劑配置簡單，脫硫率高，脫硫效果明顯優于同等濃度的非納米流體型溶液。反應條件溫和，工藝簡單，方法新穎，能耗低，易于工業化推廣。

技術領域

本發明屬于大氣污染物控制技術領域，具體涉及一種非水液相絡合鐵-納米流體的制備方法及應用。

背景技術

硫化氫(H₂S)是一種劇毒帶有刺激性氣味的氣體，屬于八種限制排放的惡臭污染物之一。硫化氫廣泛存在于工業化生產中，隨著石油、天然氣工業的發展，硫化氫的污染問題已受到全球的廣泛關注與重視。硫化氫具有神經毒性，能夠直接危害人體健康，并且硫化氫還會對工業的管道產生腐蝕，尤其是在濕熱或者有氧條件下，會嚴重腐蝕儀器、儀表等金屬設備。而且燃燒后，硫化氫會轉變二氧化硫污染大氣環境。因此，硫化氫脫除的新技術和新應用一直是國內外學者研究的重點。H₂S脫除方法主要分濕法和干法，而溶液吸收法是目前最常用的濕法脫硫之一，技術最成熟，但是成本較高，存在溶劑揮發等問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種非水液相絡合鐵-納米流體的制備方法，以解決上述技術問題。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種非水液相絡合鐵-納米流體的制備方法，包括制備非水溶劑，向非水溶劑中加入氯化鐵和堿性物質得到絡合鐵型-非水溶液，最后向絡合鐵型-非水溶液內加入納米顆粒得到脫硫劑非水液相絡合鐵-納米流體。

其中，本發明還可以進一步包括以下技術方案：所述非水溶劑為低共熔溶劑或離子液體。

其中，本發明還可以進一步包括以下技術方案：所述低共熔溶劑的制備方法為：將乙二醇和氯化膽堿按照1:1-4:1的投料摩爾比放入燒瓶進行加熱，50-100℃下加熱1-5小時，冷卻后得到清澈透明液體，即氯化膽堿型低共熔溶劑。

其中，本發明還可以進一步包括以下技術方案：所述離子液體為氯化1-丁基-3甲基咪唑離子液體。

其中，本發明還可以進一步包括以下技術方案：所述堿性物質為乙醇胺、二乙醇胺和三乙醇胺中的至少一種。

其中，本發明還可以進一步包括以下技術方案：向非水溶劑中添加0.1-10％質量比的氯化鐵和1：1-1：9摩爾比的堿性物質，攪拌混勻。

其中，本發明還可以進一步包括以下技術方案：所述納米顆粒為氧化鋁、二氧化硅、碳納米管和氧化石墨烯中的至少一種。

其中，本發明還可以進一步包括以下技術方案：所述納米顆粒為質量比0.05-1％的納米顆粒。

其中，本發明還可以進一步包括以下技術方案：向絡合鐵型-非水溶液內加入納米顆粒后，磁力攪拌10-60分鐘，間歇超聲0.5-2小時，獲得穩定的懸浮液，即非水液相絡合鐵-納米流體脫硫劑。

一種非水液相絡合鐵-納米流體的應用，用于含硫化氫氣體的凈化脫硫。

有益效果:

本發明首次將非水溶劑作為溶劑應用到絡合鐵脫硫劑中，并加入納米顆粒，獲得脫硫及再生性能均顯著加強的新型納米流體體系脫硫劑。非水液相絡合鐵-納米流體脫硫劑配置簡單，脫硫率高，脫硫效果明顯優于同等濃度的非納米流體型溶液。反應條件溫和，工藝簡單，方法新穎，能耗低，易于工業化推廣。

附圖說明

圖1為本發明一種非水液相絡合鐵-納米流體的制備方法流程示意圖；