乙醇胺乳酸盐离子液体吸收SO_2过程中的物理化学性质

测定了常压下乙醇胺乳酸盐-水二元混合体系纯组分及混合液在303.15~333.15 K温度内的密度和黏度,并对实验数据进行拟合,通过Jouyban-Acree模型将密度、黏度数据与温度和组成进行关联,得到关联参数。实验还测定了不同水分含量下该体系饱和吸收SO2后的密度、黏度。结果表明:该二元混合体系的密度随着温度以及水含量的增大而下降;在水分含量低时该体系的黏度随着温度以及含水量的增大而急剧下降;在水分质量分数超过60%时,含水量对黏度变化的影响较小。在相同条件下饱和吸收SO2后,该体系的密度和黏度比吸收前的略有增大。另外,分别由密度和黏度实验数据计算不同温度及组成下该二元体系的超额摩尔体积VE和混合黏度变化Δη,结果均为负值,产生了负偏差,说明离子液体与水之间较强的相互作用。

乙醇胺乳酸盐离子液体火电厂尾气深度脱硫工艺优化

采用Aspen Plus软件对以乙醇胺乳酸盐离子液体为吸收剂的贵州黔北某火电厂烟气脱硫工艺进行模拟与优化,并对工艺水网络和换热网络进行了优化设计。结果表明:在烟气处理量为9.48×10~5 m^3/h,烟气温度为55～65℃,粉尘质量浓度为100 mg/m^3,烟气初始SO_2质量浓度为4 179 mg/m^3(深度脱硫要求烟气中SO_2质量浓度不高于50 mg/m^3),脱硫效率99.20%的模拟条件下,将吸收段的水洗塔与吸收塔进行耦合,优化后新塔耗水量降低34.69%,吸收段塔板数确定为7块,塔外回流比、液气比(质量比)分别为0.850,0.454;在溶剂再生段采用新型热泵技术,利用对解吸塔塔底液经气液分离后得到的水蒸气进行压缩,将电能转化为热能;采用逐步线性规划法设计改进水网络,优化后的吸收段、净化段分别节约用水量1.89×10~4,3.99×10~4 kg/h,平均节水率为53.28%;利用夹点分析法设计换热网络,增加2台换热器后,热、冷公用工程分别节能11.57×10~7,10.56×10~7 kJ/h,平均节能76.42%。

醇胺类离子液体合成及其烟气脱硫特性

介绍了一种新的离子液体合成法——水浴微波法,以乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺和N,N-二甲基乙醇胺为阳离子,甲酸、乙酸和乳酸为阴离子,合成一系列醇胺类离子液体。以乙醇胺乳酸盐离子液体为例,通过正交实验(L9(34))分析,得到最佳合成条件为:合成时间30 min,温度65℃,微波功率300 W,乙醇胺与乳酸的摩尔比1?1.1。在此条件下,除N,N-二甲基乙醇胺类离子液体外,其余8种离子液体产率均保持90%以上。乙醇胺乳酸盐对SO2具有较高的吸收容量,吸收的SO2与乙醇胺乳酸盐的摩尔比为1.063,选其作为最佳吸收剂进行脱硫性能研究。研究发现,适宜吸收温度为25℃,解吸温度和解吸时间分别为90℃和60 min。实验同时表明,水浴微波法可以加速SO2的解吸过程。

离子液体脱硫及再生性能实验

以乳酸和乙醇胺为原料,通过酸碱中和反应制备了一种乙醇胺乳酸盐离子液体。以乙醇胺乳酸盐的水溶液为吸收液,在模拟烟气条件下考察了其脱硫性能,同时还研究了该离子液体再生工艺。结果表明:乙醇胺乳酸盐离子液体具有优异的脱硫性能;当该离子液体质量分数>5%时,吸收液的脱硫效率可高达100%;温度对脱硫效率影响不大;用氨水中和吸收液至pH值为9后再浓缩结晶,可使离子液体获得再生,再生后该离子液体的脱硫性能不会降低。该研究扩大了可用于烟气脱硫离子液体的种类,简化了其再生工艺,降低了再生能耗,具有工程应用前景。

离子液体水溶液吸收模拟烟气中SO_2

建立了一套放大脱硫装置,利用该装置研究了乙醇胺乳酸盐([MEA]L)水溶液在不同条件下吸收SO2的性能,确定出了较优的实验条件,并在该条件下进行吸收-解吸SO2循环实验。研究结果表明:烟气中SO2的去除率随[MEA]L中水分的增加而增加;SO2的去除率随着气液比的减少而增加,在气液比为420,SO2浓度为2850~14280 mg·m-3范围内时,出口烟气中SO2浓度均小于285 mg·m-3,满足排放标准;烟气中的CO2对[MEA]L水溶液吸收SO2没有影响;利用蒸汽对富液进行解吸再生,解吸后的贫液可以继续使用,并且仍具有很高的SO2去除率。

新型热电厂烟气脱硫剂的制备及中试试验

采用乙醇胺、乳酸及乙醇合成了乙醇胺乳酸盐,并将其与水复配制得含水量为15%的乙醇胺乳酸盐离子液体脱硫剂(ELIL脱硫剂),探讨了中试脱硫试验过程中脱硫剂的SO_2吸收性能及重复使用性能。试验结果表明:在长达72 h的吸收过程中,该脱硫剂的硫容(以SO_2计)与吸收时间呈一次函数关系;在硫容达到3.0%左右时,ELIL脱硫剂的黏度达到最大值;以w(SO_2)为0.69%的模拟烟道气连续中试运转72 h,尾气中的SO_2质量浓度远小于50 mg/cm^3,达到GB 13271—2014《锅炉大气污染物排放标准》的要求;使用5次后,ELIL脱硫剂的饱和硫容基本稳定在4.6%,重复使用性良好;随着重复使用次数的增加,SO_4^(2-)积累量逐次增加,可通过加入Ca(OH)_2除去SO_4^(2-),提高ELIL脱硫剂的脱硫性能。