离子液体脱硫性能研究

离子液体

脱硫性能研究目录课题研究的背景1实验过程2实验结果与讨论3结论4传统脱硫方法干法脱硫半干法脱硫湿法脱硫旋转喷雾干燥法等石灰石/石膏法等有机胺水溶液或碱性盐水溶液等离子液体脱硫一、课题研究的背景现今社会大气污染越来越被人们所重视，而其中尤以SO2

污染对社会影响最大。解决SO2排放污染问题对于当今社会来说尤为迫切。传统的脱硫方法存在的问题吸收剂用量高设备腐蚀性大操作不稳定存在二次污染硫资源回收利用率差离子液体脱硫进入了人们的视野CompanyLogo什么是离子液体离子液体(ionicliquids)就是在室温(或稍高于室温的温度)下呈液态的离子体系，也可叫做室温离子液体、室温熔融盐(roomtemperaturemoltensalts)、有机离子液体等。离子液体特点蒸气压低，不易挥发，避免了传统胺类吸收剂易挥发、易损失的缺点；工艺绿色化，无废水和废渣产生，避免了传统吸收剂的二次污染问题；吸收剂可再生并重复利用；吸收的SO2解吸后可作为硫源生产其它化工产品。离子液体脱硫胍盐类咪唑类韩布兴等合成了四甲基胍类离子液体，并对其脱硫性能进行了研究。安东等分别用离子液体负载化和在胍阳离子上引入官能团等方法来提高对SO2的吸收能力。研究进展醇胺类张锁江等制备醇胺羧酸盐离子液体；又将该类离子液体以纯液体或者负载在载体上进行比较实验。ZHAI等对乙醇胺乳酸盐离子液体吸收SO2性能和吸收-解吸循环都进行了探究。JiangYingying等开发出5种咪唑类离子液体支撑液膜，在25～45℃、100kPa的条件下，对SO2的渗透选择性较好。Luis等在阳离子上引入羟基制备了一系列的咪唑类离子液体，其吸收性能提高。脱硫离子液体研究现状物理吸收特点：吸收量小；易解吸化学吸收特点：吸收量大，解吸困难离子液体脱硫方法及特点对SO2的吸收性能良好，阳离子官能团上带有的醚基（-O-），是吸收SO2的活性位点。它是通过静电作用力对SO2进行吸收，过程为物理吸收，易解吸。对SO2的吸收量较大。离子液体可反复利用。设计功能化离子液体脱硫二、实验部分解吸SO2吸收SO2离子液体的合成实验流程[C3O1Mim]+[H3CSO3]-[C5O2Mim]+[H3CSO3]-[C7O3Mim]+[H3CSO3]-实验原料醚基功能化离子液体（自行合成）1#:[C3O1Mim]+[H3CSO3]-2#:

[C5O2Mim]+[H3CSO3]-3#:[C7O3Mim]+[H3CSO3]-二氧化硫氮气n=1,2,3实验设备

SO2吸收瓶恒温磁力搅拌器四气一液实验装置电子天平SO2气体钢瓶N2气体钢瓶吸收SO2——称重法SO2气体钢瓶吸收瓶恒温水浴锅尾气吸收瓶用万分之一天平称重记录质量变化。离子液体吸收二氧化硫能力的计算采用称重法计算出离子液体的最大吸收量吸收饱和时CompanyLogo解吸实验过程N2离子液体的解吸一般用加热和减压的方法，我们采用的是加热的方法，70℃并通入氮气，N2作用是将解吸出的二氧化硫带出吸收瓶。三、结果与讨论不同温度下离子液体的吸收效果系列醚基功能化离子液体对SO2的吸收效果反复解吸后吸收效果吸收前后物性变化1.不同温度下离子液体的吸收效果[C3O1Mim]+[H3CSO3]-[C5O2Mim]+[H3CSO3]-[C7O3Mim]+[H3CSO3]-随着温度升高，离子液体的脱硫效果随之下降。室温条件下有利于SO2的吸收。2.不同离子液体结构对吸收效果的影响

第一次（mol）第二次（mol）第三次（mol）1-丁基-3-甲基咪唑硫酸氢盐[C3O1Mim]+[H3CSO3]-[C5O2Mim]+[H3CSO3]-[C7O3Mim]+[H3CSO3]-1.582.6133.093.3881.462.74613.113.4691.822.75673.143.478离子液体对SO2的吸收效果[C7O3Mim]+[H3CSO3]-[C5O2Mim]+[H3CSO3]-[C3O1Mim]+[H3CSO3]->>>1-丁基-3-甲基咪唑硫酸氢盐此实验结果证明增加醚基链长可以提高离子液体的脱硫能力。

3.反复解吸后吸收效果吸收后的醚基离子液体，在70℃用N2进行解吸2~3h；再将解吸后的离子液体重复进行吸收-解吸过程。实验证明：解吸后吸收效果基本不变，可反复利用5次以上。[C3O1Mim]+[H3CSO3]-[C5O2Mim]+[H3CSO3]-[C7O3Mim]+[H3CSO3]-4.吸收前后物性变化吸收前离子液体密度与温度的关系吸收前离子液体粘度与温度的关系离子液体的粘度与密度随温度的升高而下降吸收前后物性变化25℃下，离子液体吸收SO2饱和后，密度变小，粘度变小。25℃离子液体吸收前后密度变化1#ILS2#ILS3#ILS吸收前1.23491.21281.1949吸收后1.34931.16700.983825℃离子液体吸收前后粘度变化1#ILS2#ILS3#ILS吸收前466.3479.2491.1吸收后17.519.622.1吸收前后颜色变化离子液体吸收饱和后，颜色由浅变深。脱硫前脱硫后四、结论实验证明：随着离子液体中咪唑阳离子1位N上醚基链长度的增加，可以提高离子液体的脱