本发明专利技术公开了一种选择性吸收二氧化硫的吸收剂及其应用，属于环境保护和气体净化技术领域。该二氧化硫吸收剂包括以下组分：有机多元胺，质量百分数5～80％；无机强酸，所述无机强酸与所述有机多元胺的摩尔比为(0.3～1.2):1；抗氧化剂，质量百分数0.01～1.00％；脱硫活化剂，质量百分数0.01～8.00％；余量为水；所述吸收剂的pH值为4.0～6.5。本发明专利技术的SO2吸收剂对SO2具有较高的吸收率和选择性，在从含SO2和CO2的混合气中吸收SO2时，不吸收CO2，初始吸收率可以达到100％，30分钟内吸收率仍保持在99％以上，适用于工业含SO2尾气特别是硫磺回收装置尾气的净化。本发明专利技术的SO2吸收剂还具有良好的可再生性能及稳定性，有利于吸收剂的循环利用。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种选择性吸收二氧化硫的吸收剂及其应用，属于环境保护和气体净化
技术介绍
二氧化硫(SO2)是无色且有强烈刺激性气味的气体，是目前主要的空气污染物之一，会对人体健康和环境造成极大危害，也是近年来酸雨、雾霾等恶劣天气的主要成因之一。SO2污染已成为制约我国经济社会健康发展的重要因素。随着我国经济的高速发展，火电、矿物冶炼、以及石油开采炼制等主要工业规模逐年递增，生产过程中以SO2为主的污染气体排放量同步激增。我国自1995年超过欧洲和美国成为世界SO2排放第一大国，年均排放总量超过2000万吨。根据国家环保总局对全国2177个环境监察站13年的监测数据，我国有62.3％的城市环境空气SO2浓度超过国家环境空气质量二级标准，减少二氧化硫的排放非常重要。目前，可再生型湿法脱硫工艺可以实现硫化物的资源化利用以及脱硫剂的循环使用，有效减少二次污染，真正实现污染物减排，已成为近年来研究和应用的热点。目前，以有机胺为主体的可再生SO2吸收剂已有相关报道，对于SO2的脱除率基本都能达到99％以上。而不同的吸收剂的主要区别在于所用有机胺及酸的种类及SO2的解吸率(即吸收剂的再生效果)。例如，CN101584961A公开的烟气脱硫剂采用1,4-二(2-羟丙基)哌嗪与硫酸，解吸率为94.5％；CN103349886A公开的SO2吸收剂采用多元叔胺与难挥发性酸，解吸率98％；CN101274204A公开的SO2吸收剂以机阳离子和无机阴离子为主体，实际上也是有机胺与强酸的组合，该专利申请中未公开解吸率；CN1780678A中公开的SO2吸收剂为有机二元胺与强酸的组合，解吸率为99～99.8％。但是上述SO2吸收剂在吸收SO2的同时，并未有效避免吸收尾气中的CO2也会被吸收。在工业应用中，吸收剂大量吸收CO2后，会使SO2的吸收容量变
小，吸收剂对SO2的吸收效率会很快降低。还会导致溶剂循环量增大、再生能耗增加、也不利于再生酸气的后续利用。综上，现有技术至少存在以下问题：现有的以有机胺为主体的SO2吸收剂对SO2的吸收率不能长时间保持在较高水平。
技术实现思路
为了解决上述的技术问题，本专利技术提供一种选择性吸收二氧化硫的吸收剂及其应用。具体而言，包括以下的技术方案：本专利技术的第一方面提供一种选择性吸收二氧化硫的吸收剂，所述吸收剂包括以下组分：有机多元胺，质量百分数5～80％；无机强酸，所述无机强酸与所述有机多元胺的摩尔比为(0.3～1.2):1；抗氧化剂，质量百分数0.01～1.00％；脱硫活化剂，质量百分数0.01～8.00％；余量为水；所述吸收剂的pH值为4.0～6.5。优选地，所述有机多元胺的质量百分数为20～60％。优选地，所述有机多元胺的质量百分数为20～30％。优选地，所述无机强酸与所述有机多元胺的摩尔比为(0.4～1.0):1。优选地，所述抗氧化剂的质量百分数为0.02～0.20％。优选地，所述抗氧化剂的质量百分数为0.10～0.20％。优选地，所述脱硫活化剂的质量百分数为0.02～5.00％。优选地，所述脱硫活化剂的质量百分数为3.00～5.00％。优选地，所述吸收剂的pH值为4.5～6.0。优选地，所述有机多元胺选自二乙二胺及其衍生物、1,2-丙二胺及其衍生物、1,3-丙二胺及其衍生物、哌嗪及其衍生物、二乙烯三胺及其衍生物中的1～5种。优选地，所述无机强酸选自HCl、HNO3、H2SO4中的至少一种。优选地，所述抗氧化剂选自对苯二酚及其衍生物、邻苯二酚及其衍生物、蒽醌及其衍生物中的至少一种。优选地，脱硫活化剂选自N-甲基二乙醇胺及其衍生物、三乙醇胺及其衍生物、三丙醇胺及其衍生物、乙二胺及其衍生物中的1种或者2种。本专利技术的第二方面提供一种本专利技术第一方面的吸收剂在选择性吸收二氧化硫中的应用，即本专利技术第一方面的吸收剂从含有二氧化硫和二氧化碳的混合气体中吸收二氧化硫而不吸收二氧化碳；对二氧化硫的吸收在50～60℃、绝压0.08～0.20MPa的条件下进行。优选地，所述混合气体中二氧化硫的体积百分数为1～3％，二氧化碳的体积百分数为8～12％。进一步地，所述吸收剂吸收二氧化硫后在95～110℃、绝压0.08～0.20MPa的条件下解吸二氧化硫，使所述吸收剂再生。本专利技术的技术方案的有益效果是：(1)本专利技术的SO2吸收剂以有机多元胺和无机强酸为主要组分并添加少量抗氧化剂和脱硫活化剂，通过控制有机多元胺和无机强酸的摩尔比，使SO2吸收剂的初始pH值在4.0～6.5之间。该吸收剂可以在常压下从含SO2和CO2的混合气中选择性吸收SO2，而不吸收CO2，SO2吸收率高，并且初始吸收率可以达到100％，30分钟内吸收率仍保持在99％以上，适用于工业含SO2尾气的净化，特别是适用于硫磺回收装置尾气的净化。(2)本专利技术的SO2吸收剂的SO2再生率可以达到99％以上，再生的SO2浓度高(干基≥95Vol.％)，有利于SO2的循环利用以及吸收剂的循环利用。(3)本专利技术的SO2吸收剂还具有粘度低、化学稳定性好、热稳定性好、抗氧化能力强以及不易发泡的优点。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。图1为实施例1中吸收剂性能评测过程中SO2和CO2的排放浓度变化；图2为实施例2中吸收剂性能评测过程中SO2和CO2的排放浓度变化。具体实施方式为使本专利技术的技术方案和优点更加清楚，下面对本专利技术实施方式作进一步
地详细描述。本专利技术的第一方面提供一种选择性吸收二氧化硫的吸收剂，所述吸收剂包括以下组分：有机多元胺，质量百分数5～80％；无机强酸，所述无机强酸与所述有机多元胺的摩尔比为(0.3～1.2):1；抗氧化剂，质量百分数0.01～1.00％；脱硫活化剂，质量百分数0.01～8.00％；余量为水；所述吸收剂的pH值为4.0～6.5。上述的SO2吸收剂以有机多元胺和无机强酸为主要组分并添加少量抗氧化剂和脱硫活化剂，通过控制有机多元胺和无机强酸的摩尔比，使SO2吸收剂的初始pH值在4.0～6.5之间，在SO2的吸收和再生过程中吸收剂始终保持弱酸性至中性(pH值在3.0～6.5之间)，这样就使得吸收剂在从含有SO2和CO2的混合气体中吸收SO2时，不会吸收CO2，实现对SO2的选择性吸收。由于不吸收CO2，上述吸收剂对SO2的吸收率可以长时间保持在较高水平，30分钟内的吸收率仍保持在99％以上。在上述的吸收剂中，有机多元胺的质量百分数优选20～60％，更优选20～30％。在上述的吸收剂中，无机强酸与所述有机多元胺的摩尔比优选(0.4～1.0):1。在上述的吸收剂中，抗氧化剂的质量百分数优选0.02～0.20％，更优选0.1～0.20％。在上述的吸收剂中，脱硫活化剂的质量百分数优选0.02～5.00％，更优选3.00～5.00％。在上述的吸收剂中，吸收剂的pH值优选4.5～6.0。在上述的吸收剂中，有机多元胺的种类没有严格限定，优选乙二胺及其衍生物、1,2-丙二胺及其衍生物、1,3-丙二胺及其衍生物、哌嗪及其衍生物、二乙烯三胺及其衍生物中的1～5种。在上述的吸收剂中，无机强酸选自HCl、HNO3、H2SO4中的至少一种。在上述的吸收剂中，抗氧化剂的种类也没有本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种选择性吸收二氧化硫的吸收剂，其特征在于，所述吸收剂包括以下组分：有机多元胺，质量百分数5～80％；无机强酸，所述无机强酸与所述有机多元胺的摩尔比为(0.3～1.2):1；抗氧化剂，质量百分数0.01～1.00％；脱硫活化剂，质量百分数0.01～8.00％；余量为水；所述吸收剂的pH值为4.0～6.5。
【技术特征摘要】
1.一种选择性吸收二氧化硫的吸收剂，其特征在于，所述吸收剂包括以下组分：有机多元胺，质量百分数5～80％；无机强酸，所述无机强酸与所述有机多元胺的摩尔比为(0.3～1.2):1；抗氧化剂，质量百分数0.01～1.00％；脱硫活化剂，质量百分数0.01～8.00％；余量为水；所述吸收剂的pH值为4.0～6.5。2.根据权利要求1所述的吸收剂，其特征在于，所述有机多元胺的质量百分数为20～60％。3.根据权利要求2所述的吸收剂，其特征在于，所述有机多元胺的质量百分数为20～30％。4.根据权利要求1所述的吸收剂，其特征在于，所述无机强酸与所述有机多元胺的摩尔比为(0.4～1.0):1。5.根据权利要求1所述的吸收剂，其特征在于，所述抗氧化剂的质量百分数为0.02～0.20％。6.根据权利要求5所述的吸收剂，其特征在于，所述抗氧化剂的质量百分数为0.10～0.20％。7.根据权利要求1所述的吸收剂，其特征在于，所述脱硫活化剂的质量百分数为0.02～5.00％。8.根据权利要求7所述的吸收剂，其特征在于，所述脱硫活化剂的质量百分数为3.00～5.00％。9.根据权利要求1所述的吸收剂，其特征在于，所述吸收剂的pH值为4.5～6.0。10.根据权利要求1所述的吸收剂，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨威，常宏岗，何金龙，吴明鸥，杨亚宇，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11
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