[发明专利]用烷基卤代季铵盐离子液体吸收SO2气体的方法

说明书

技术领域

本发明涉及有机废水处理方法技术领域。

背景技术

20世纪80年代初以来，随着我国经济的发展，对能源工业，特别是电力工业的需求也迅速增长，作为世界上少数几个以煤炭为主的国家之一，我国煤炭的消耗日益增加，SO₂的排放量也随之增加，目前我国已成为SO₂污染最严重的国家之一。烟气脱硫是减少工业燃煤锅炉SO₂排放的有效方法，随着脱硫设备运行数量的不断增加和规模的不断扩大，脱硫副产品的产量剧增，其处理问题也变得日益突出。在目前工业应用的烟气脱硫技术中，常用的方法为湿法和半干法脱硫工艺，但副产物石膏的综合利用制约了上述工艺的发展和应用。目前脱硫副产品石膏大多闲置堆放，形成大量的固体和液体废弃物，既占用宝贵的土地资源又造成二次污染。

近年来由于大气污染日益严重且现有处理技术的局限性，所以用离子液体作为吸收酸性气体的吸收剂具有非常重要的应用前景。但现在研究的很多离子液体对SO₂的溶解度都较小，且存在粘度大，合成的成本高，生成过程长，污染较严重等局限性。

发明内容

本发明的目的是提供用烷基卤代季铵盐离子液体吸收SO₂气体的方法，具有方法独特、工艺过程简单、易操作、SO₂吸收效率高、成本低、无二次污染、可以循环利用、效果好、应用范围广的特点，经济效益、环境效益和社会效益好。

本发明的主要技术方案是：用烷基卤代季铵盐离子液体吸收SO₂气体的方法，其特征在于用烷基卤代季铵盐离子液体作为SO₂气体的吸收剂，使欲被吸收的SO₂气体通过该离子液体，或该离子液体的溶液，或由该离子液体复配或者负载的载体。

所述的吸收时的最佳范围为：温度最佳范围为-10℃至150℃，压力最佳范围为1kPa至10MPa。

所述的欲被吸收的SO₂气体可以为纯SO₂气体，或者为含有0.01％～30％的SO₂混合气体或烟道气体。

所述的用烷基卤代季铵盐离子液体吸收SO₂气体的方法，吸收后可将高纯SO₂气体制备液体SO₂，将较低浓度SO₂气体经催化氧化再和水反应制备硫酸，回收利用。

所述的烷基卤代季铵盐离子液体的制法是：在一定温度下，有尿素、硫脲和己内酰胺分别和四甲基氯化铵、硫氰酸铵或类似结构的季铵盐进行反应，生成一系列的季胺盐类离子液体。其结构式如下所示：

M分别为：己内酰胺，尿素，硫脲

R₁，R₂，R₃和R₄分别为：H，CH₃，CH₂CH₃，(CH₂)₂CH₃，(CH₂)₃CH₃，(CH₂)₄CH₃，(CH₂)₅CH₃，(CH₂)₆CH₃，(CH₂)₇CH₃，(CH₂)₈CH₃，(CH₂)₉CH₃，(CH₂)₁₀CH₃，(CH₂)₁₁CH₃，(CH₂)₁₂CH₃，(CH₂)₁₃CH₃，(CH₂)₁₄CH₃，(CH₂)₁₅CH₃

X分别为：Br，Cl，SCN

所述的烷基卤代季铵盐离子液体，一类化合物为己内酰胺、尿素或硫脲。