[发明专利]一种酸性气体收集介质

说明书

技术领域

本发明涉及一种酸性气体收集介质，用于高效、高选择性的吸收二氧化硫等酸性废气，达到净化气体的目的。

背景技术

二氧化硫等酸性气体是大气的主要污染物，特别是二氧化硫，已经是PM2.5的主要元凶之一。近年来，我国虽然采取了减排政策，但每年平均我国酸性气体排放量仍然超过3000万吨，超过美国成为世界第一，对我们赖以生存的自然环境造成破坏性的影响。目前对于酸性废气的脱除成熟的，能够大规模应用的手段主要还是采取碱性的吸收剂或吸附剂，并将之转化为较稳定的化合物。常见的吸收方法有石灰石-石膏法、氨酸法、氧化镁法、活性焦法等。其中作为烟道气脱硫方法中应用最广泛的石灰石-石膏法脱硫技术虽然提高了脱硫效率，但脱硫过程中产生的废液废渣量大，需专门处理或利用这些副产物。

中国专利（专利号ZL01132142.3）公开了一种利用海水来脱除二氧化硫的方法，在海水中加入6～15％重量百分比的粉煤灰，搅拌10～60分钟，静置至粉煤灰充分沉降，取上清液作为吸收液；吸收液与烟气在吸收塔中进行逆向接触传质，烟气自塔底进入从塔顶排空，吸收液从塔顶向下喷淋，与烟气传质后从塔底排出，吸收液与烟气的液气比为5～20L/Nm3；吸收塔排出的吸收液与海水以0.6∶1～1.5∶1的比例混合，并经空气曝气及中和处理后排放。但该方法显然尤其很大的局限性的一面，首先广大内陆地区无海水可用，其次，粉煤灰与海水吸收的饱和二氧化硫容易怎么处理也是一个令人头痛的问题。

中国专利（申请号03126859.5）公开一种吸收二氧化硫的方法，采用硫化钠作为吸收剂，吸收液经过过滤、蒸发、脱色、结晶、分离得到副产品五水硫代硫酸钠副产品。该方法虽然结局了硫化氢吸收问题，但随之而来带来了吸收后固体废物的处理问题。

鉴于此，急需要寻找新的酸性气体高效、高选择性的吸收方法，来消除上述方法所带来的种种弊端。通过相关专利检索，还未见有关结构的离子液体用于二氧化硫的吸收。

离子液体，顾名思义，就是完全由阴阳离子所组成的化合物。不同的阴阳离子能够组合出种类繁多的离子液体。通过选择不同的阴阳离子，或者直接引入特定的官能团进行修饰,对离子液体的性质，如熔点、粘度、疏水性进行调整，来满足不同的需要，设计出能够对酸性气体，特别是是二氧化硫具有较高的选择性与溶解度的离子液体来。

离子液体几乎没有挥发性的特点使其与传统的吸收溶液相比具有先天的优势,这主要体现在吸收过程中,离子液体不会进入气相,由此带来两个方面的优点。一方面,离子液体不会因为自身的挥发带来损失;另一方面,净化后的气体以及解吸得到的气体中也不会含有吸收介质。通过我们的实验研究发现，该新型离子液体对酸性气体的吸收主要过程为物理吸收过程。我们通过计算机模拟结合实验的手段，设计出了对酸性气体，特别是二氧化硫等具有良好吸附与溶解性能的新型离子液体，为大气净化与污染气体减排提供了新的思路。

发明内容

本发明提供一种酸性气体收集介质，其能够选择性的吸收酸性气体，特别是少量的酸性废气，具有选择性好，吸附量大、可多次重复使用的特点。

一种酸性气体收集介质，其特征是，所述酸性气体收集介质是由阴、阳离子按照摩尔比1:1所构成的离子液体，其中

所述阳离子结构为：

式中R₁，R₂=H，R₃₌-CH₃；

所述阴离子为：

所述酸性气体收集介质的使用方法，其特征是，所述酸性气体收集介质吸收酸性气体的条件是：吸收温度为5℃～35℃，吸收酸性气体的分压为0.001～0.1MPa；所述酸性气体收集介质解吸的条件是：解吸温度为100℃～160℃，通入氮气20-60分钟。

优选的，吸收温度为10℃～25℃，吸收酸性气体的分压为0.08～0.1MPa；解吸温度为125℃～150℃。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1）本发明使用无明显饱和蒸汽压的离子液体，在吸附饱和以后，经过简单的加热就可以使离子液体进行再生套用，避免了使用传统的吸收剂所造成的二次污染问题。

2）本发明不使用碱性吸收剂，从而避免了对设备以及操作人员健康所带来的危害。

3）采用经过设计与筛选的离子液体，对酸性气体有高的选择与吸收效率，从而提高了吸收效率降低了成本。

具体实施方式