一种烟气脱硫用钙基离子液体、脱硫剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种烟气脱硫用钙基离子液体、脱硫剂及其制备方法，该烟气脱硫用钙基离子液体由1

【技术实现步骤摘要】
一种烟气脱硫用钙基离子液体、脱硫剂及其制备方法


[0001]本专利技术属于资源综合利用
，涉及一种烟气脱硫用钙基离子液体、脱硫剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]冶炼烟气的治理一直是人们高度关注的环境问题之一，其中，较高浓度二氧化硫的治理取得了众多可观效果。同时，冶炼过程中产生的部分浓度为0.1％～6％的低浓度二氧化硫具有浓度低、波动大等特点，长期集中排放仍会对环境造成严重的污染。近年来，众多研究者将一些金属离子引到离子液体结构中，如Mn
2+
、Fe
3+
、Cu
2+
、Zn
2+
等，得到金属基离子液体用于处理低浓度SO2。金属基离子液体的阴离子或阳离子中含金属氯化物，既具有离子液体较低的蒸汽压、硫容量高、不易降解、脱除的硫易与溶剂分离等特点，又具有催化氧化等优良性能。
[0003]但是，目前所得金属基离子液体多为黏度较高的液态状，其运输和储存成本较高。又因其黏度较高导致金属基离子液体应用率较低，使用量较大，难以应用于大规模工业生产。

技术实现思路

[0004]为解决现有技术中存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种烟气脱硫用钙基离子液体、脱硫剂及其制备方法，本专利技术的钙基离子液体在常温时为固态，方便运输，同时本专利技术的脱硫剂还克服了目前烟气脱硫用离子液体在使用时黏度较高、利用率低的问题。
[0005]本专利技术采用的技术方案如下：
[0006]一种烟气脱硫用钙基离子液体，该烟气脱硫用钙基离子液体由1
‑
丁基
‑3‑
甲基咪唑氯盐离子液体、氯化钙和可挥发性溶剂经搅拌反应、离心分离、干燥后制得。
[0007]优选的，1
‑
丁基
‑3‑
甲基咪唑氯盐离子液体和氯化钙的摩尔比为(2～4)：4。
[0008]本专利技术还提供了一种制备本专利技术如上所述烟气脱硫用钙基离子液体的方法，包括如下过程：将1
‑
丁基
‑3‑
甲基咪唑氯盐离子液体、氯化钙和可挥发性溶剂在保护气体下搅拌反应、离心分离、干燥后得到所述烟气脱硫用钙基离子液体。
[0009]优选的，1
‑
丁基
‑3‑
甲基咪唑氯盐离子液体、氯化钙和可挥发性溶剂的摩尔比为(2～4)：4：1。
[0010]优选的，搅拌反应过程中，温度为90～95℃，搅拌时间为24～36h；干燥过程在真空下进行，干燥温度为90～105℃，干燥时间为6～12h。
[0011]本专利技术还提供了一种烟气脱硫用脱硫剂，该烟气脱硫用脱硫剂由活性炭与本专利技术如上所述烟气脱硫用钙基离子液体通过加压浸渍法制得。
[0012]优选的，烟气脱硫用钙基离子液体与活性炭的质量比例为(0.1～0.4):1。
[0013]本专利技术还提供了一种制备本专利技术如上所述的一种烟气脱硫用脱硫剂的方法，通过加压浸渍法将烟气脱硫用钙基离子液体负载于活性炭载体上，之后干燥，得到所述烟气脱
硫用脱硫剂。
[0014]优选的，活性炭粒度为40～60目。
[0015]优选的，加压浸渍过程的时间为12～24h，温度为90～130℃。
[0016]本专利技术具有如下有益效果：
[0017]本专利技术烟气脱硫用钙基离子液体由氯化钙与1
‑
丁基
‑3‑
甲基咪唑氯盐离子液体反应后得到，该烟气脱硫用钙基离子液体在常温下为固体，因此便于运输；该烟气脱硫用钙基离子液体加热到90℃时会变为液状，因此本专利技术工业烟气脱硫时的温度条件下，有利于传质过程，反应效率得到提高。
[0018]进一步的，1
‑
丁基
‑3‑
甲基咪唑氯盐离子液体和氯化钙的摩尔比为(2～4)：4，其目的一是为了提供足够的Ca
2+
与1
‑
丁基
‑3‑
甲基咪唑氯盐发生合成反应，制得钙基离子液体；二是尽可能在合成率不变的情况下，减少1
‑
丁基
‑3‑
甲基咪唑氯盐离子液体的用量，控制脱硫剂成本。
[0019]本专利技术所述烟气脱硫用钙基离子液体的方法中，加入可挥发性溶剂将氯化钙先溶解，氯化钙再与1
‑
丁基
‑3‑
甲基咪唑氯盐离子液体发生合成反应，提高反应效率。并且，采用可挥发性溶剂后续处理过程中可完全去除，故不会对离子液体本身有影响。
[0020]本专利技术烟气脱硫用脱硫剂中，烟气脱硫用钙基离子液体能够均匀负载于活性炭载体上，活性炭作为载体，具有比表面积大、孔隙结构发达等优良特性。因此有效地解决了本专利技术烟气脱硫用钙基离子液体黏度高所带来的传质界面积小、吸收速率慢、离子液体本身应用率低、使用量大等问题，同时增加脱硫效率，减少脱硫时间。
[0021]进一步的，活性炭粒度为40～60目，在该粒度范围下，更有利于后续加压浸渍负载过程的均匀化，也避免了太多细小粒度活性炭的浪费。
附图说明
[0022]图1是本专利技术实施例1中的负载型离子液体制备过程的流程图。
[0023]图2是本专利技术实施例1制备的钙基离子液体实物图；
[0024]图3是本专利技术实施例1制备的钙基离子液体脱硫剂的实物图；
[0025]图4是本专利技术实施例1制备的钙基离子液体的Ramon图谱；
[0026]图5是本专利技术实施例1制备的钙基离子液体脱硫剂的N2吸附曲线图；
[0027]图6是本专利技术实施例1制备的钙基离子液体脱硫剂的脱硫率曲线图；
[0028]图7是本专利技术实施例2制备的钙基离子液体脱硫剂的脱硫率曲线图；
[0029]图8是本专利技术实施例3制备的钙基离子液体脱硫剂的脱硫率曲线图。
具体实施方式
[0030]下面结合实施实例对本专利技术的具体实施方式做进一步的描述；实施实例仅用于说明本专利技术，而不是以任何方式来限制本专利技术。
[0031]本专利技术的烟气脱硫用钙基离子液体由1
‑
丁基
‑3‑
甲基咪唑氯盐离子液体、氯化钙CaCl2和可挥发性溶剂(如乙醇)在保护气体下持续搅拌反应，离心干燥后制得。本专利技术的烟气脱硫用脱硫剂是通过加压浸渍法将本专利技术的烟气脱硫用钙基离子液体负载于活性炭载体上，反应后干燥得到。
[0032]其中，制备烟气脱硫用钙基离子液体的过程中，氯化钙CaCl2、1
‑
丁基
‑3‑
甲基咪唑氯盐离子液体[Bmin]Cl和乙醇溶液按摩尔比例(2～4)：4：1，氮气保护下持续搅拌，制得烟气脱硫用钙基离子液体。合成烟气脱硫用钙基离子液体的反应条件为90～95℃条件下，磁力搅拌24～36h。离心分离的条件为：3000～4000r/min条件下，离心2～3min；干燥条件为：90～105℃条件下干燥，干燥时间为6～12h。
[0033]其中，制备烟气脱硫用脱硫剂的加压浸渍负载条件为：烟气脱硫用钙基离本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种烟气脱硫用钙基离子液体，其特征在于，该烟气脱硫用钙基离子液体由1
‑
丁基
‑3‑
甲基咪唑氯盐离子液体、氯化钙和可挥发性溶剂经搅拌反应、离心分离、干燥后制得。2.根据权利要求1所述的一种烟气脱硫用钙基离子液体，其特征在于，1
‑
丁基
‑3‑
甲基咪唑氯盐离子液体和氯化钙的摩尔比为(2～4)：4。3.一种制备权利要求1或2所述烟气脱硫用钙基离子液体的方法，其特征在于，包括如下过程：将1
‑
丁基
‑3‑
甲基咪唑氯盐离子液体、氯化钙和可挥发性溶剂在保护气体下搅拌反应、离心分离、干燥后得到所述烟气脱硫用钙基离子液体。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，1
‑
丁基
‑3‑
甲基咪唑氯盐离子液体、氯化钙和...

【专利技术属性】
技术研发人员：田宇红，赵丽蓉，李林波，刘佰龙，兰新哲，
申请(专利权)人：西安建筑科技大学，
类型：发明
国别省市：