【技术实现步骤摘要】
一氧化碳吸收剂浆液及其制备和使用方法
[0001]本专利技术涉及一种一氧化碳吸收剂浆液及其制备和使用方法，用于吸收去除气流中含有的一氧化碳气体，属于大气污染控制和相关环境保护
技术介绍
[0002]一氧化碳(CO)产生于在许多工业过程，例如合成氨原料气、黄磷生产尾气以及钢铁工业的高炉气和转炉气等。一氧化碳对人体有害，大量排放还对大气环境产生了严重的影响。一氧化碳通常采用络合法吸收，其中已经实现工业化的有铜氨溶液法和CuCl
·
AlCl3的甲苯溶液络合吸收法等，但这些方法存在工艺条件要求高、运行费用高等缺点。
[0003]本专利技术提出了一种一氧化碳吸收剂浆液及其制备和使用方法，用于吸收去除气流中的一氧化碳气体。
技术实现思路
[0004]本专利技术所采用的技术方案为：一种一氧化碳吸收剂浆液(简称吸收剂)，用于吸收去除气流中的一氧化碳气体，其特征在于所述吸收剂浆液为过饱和氯化铜浆液，其中所述吸收剂浆液中水分与氯化铜的质量比为0.005～0.25，且含有无水氯化铜、一水氯化铜、或氯化铜与盐酸络合物的一种或任意两种及以上的化合物。
[0005]本专利技术所述的一氧化碳吸收剂浆液，起主要作用的为浆液中存在的无水氯化铜晶体和氯化铜盐酸络合物，一水氯化铜晶体也有一定的吸收效果，反应产物为一氧化碳与氯化铜相关的络合物或盐类。可能的反应有：
[0006]CuCl2+mCO+nH2O
→
Cu(CO)m(H2O)nCl2ꢀꢀꢀꢀ
(1)>[0007]CuCl2·
2HCl+mCO+nH2O
→
Cu(CO)m(H2O)nCl2·
2HCl
ꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)
[0008]其中，m+n≤4(一般≤2，m，n各为1，具体取决于反应条件)。
[0009]所述吸收剂浆液中水分含量越小，无水氯化铜晶体越多，吸收剂对一氧化碳的吸收效果越好。但水分含量少，同温度下物料的流动性就差，需要较高的制备和工作温度来保证吸收剂的流动性，优选水分与氯化铜的质量比约为0.05～0.11。
[0010]本专利技术所述的吸收剂的制备方法是把物料无水氯化铜和水，或无水氯化铜与一水、二水或其他含结晶水氯化铜按所述比例和一定步骤加入混合反应器，在一定温度和气氛下充分混合反应，最终得到的溶融状态浆液，即为所述的吸收剂。所得到的吸收剂浆液可以直接作为一氧化碳吸收剂使用，也可冷却凝固储存待用(使用时再加热融化)。
[0011]本专利技术所述的物料氯化铜和水除按所述比例配比混合制备外，也可以通过对氯化铜溶液经脱水浓缩后制备得到，脱水可通过加热或其他化学物理等方法进行，最终得到的所述配比含量的吸收剂浆液。
[0012]本专利技术所述的吸收剂的制备温度范围一般为30℃以上。制备温度越高，制备得到的吸收剂浆液中的水分就可少，有效氯化铜的含量就高。但温度过高时，氯化铜可能会发生水解而释放出氯化氢气体，不利于吸收剂的制备。因此在较高温度制备所述吸收剂时，可在
氯化氢保护气氛以及密闭环境中进行，以防止氯化铜在制备过程中分解。通常制备温度为200℃以下，但无限制，优选65～130℃。
[0013]本专利技术所述的吸收剂浆液制备时，也可用盐酸溶液代替所述的物料水，以提高浆液中无水氯化铜的含量和浆液的流动性。这是因为盐酸溶液中的氯离子具有配位性，在浆液中无水氯化铜晶体除了以游离态形式存在，还可与盐酸溶液中的氯离子形成络合物，从而提高了氯化铜在浆液中的含量。
[0014]所述吸收剂浆液的制备也可以是氯化铜溶液经氯化氢气体或盐酸酸化后脱水制得。所述的吸收剂浆液中的盐酸的含量无特殊要求，可采用市售30～38％的浓盐酸作为物料。采用盐酸物料的浓度越高，在相同温度下，制得的吸收剂浆液流动性越好。与采用清水相比，相同水分含量条件下采用盐酸溶液得到的吸收剂浆液中氯化铜含量(含络合物)可至少提高1倍以上，并与盐酸的浓度成正比，氯化铜的质量含量比可达0.99以上。
[0015]同样，制备温度越高，制得的吸收剂中氯化铜的含量也越高。同时，吸收剂浆液的工作温度(吸收剂与一氧化碳的反应温度)也得到了提高，有利于在较高温度下脱除气流中的一氧化碳气体。与温度相比，盐酸浓度对提高氯化铜在吸收剂浆液中含量的影响更大一些。
[0016]采用盐酸溶液代替清水制备吸收剂的方法大致相同：
[0017]先按预定比例分别称取氯化铜粉剂和盐酸溶液，氯化铜与盐酸溶液(以30％盐酸为例，下同)的质量比一般为2.5以上。可根据盐酸浓度和其中水的含量选择氯化铜的剂量。随着盐酸浓度的提高，氯化铜的配比量增加，优选氯化铜与盐酸溶液的质量比为10～100。
[0018]具体制备过程可把所述盐酸溶液加入密闭混合反应器中，在空气或氮气等惰性气体或有氯化氢保护气体存在下，逐步加入无水氯化铜粉剂，混合搅拌和升温到预定温度，待所有固体氯化铜与盐酸溶液完全混合均匀后形成溶融态浆液后，所述吸收剂的制备完成。
[0019]采用氯化铜溶液经氯化氢气体或盐酸酸化后脱水制备所述的吸收剂时可按如下步骤：
[0020]先把氯化铜溶液加入密闭混合反应器中，在有氯化氢保护气体存在下(可向溶液中通入氯化氢气体或相关混合气体)进行加热脱水，待物料达到预定所需配比的浆液后，所述吸收剂的制备完成。一般加热脱水温度为65℃以上，优选110～200℃。
[0021]本专利技术所述的吸收剂浆液制备时，也可以用具有盐效应或氯离子配位性的盐溶液溶液代替所述的清水物料，以提高浆液中无水氯化铜的含量。所述的盐溶液主要为碱金属、碱土金属或过渡金属的盐酸和硫酸盐及其酸式盐，包括氯化钠、氯化钾、氯化锂、氯化钙、氯化镁、氯化锌、氯化锰、氯化钴、氯化镍、氯化铝等盐酸盐和所述金属相应的硫酸盐，所述盐的效果大体相当。另外，所述盐溶液大多为高沸点盐，能在一定程度上提高吸收剂浆液的工作温度约10℃左右。
[0022]采用盐溶液的制备所述吸收剂浆液时，所述盐溶液的浓度无特殊要求，视实际需要采用。最大浓度通常为相应工作温度下的饱和浓度，其他制备过程与采用盐酸的制备方法大体相同。所述的盐酸和盐溶液也可一并使用，效果比单一更好。
[0023]本专利技术制备得到的吸收剂浆液的使用方法，是把所述吸收剂浆液导入吸收反应器，同时向被处理的气流中通入含氯化氢气体或/和通过对吸收剂浆液的氯化(可通入氯化氢气体)，使得在吸收过程中浆液中盐酸的含量保持在0.1％以上(优选0.5～5％)。气流中
的一氧化碳气体在反应器内与所述吸收剂浆液中的氯化铜发生化学络合反应而被吸收，从而达到气体净化目的。吸收的工作温度一般为25℃～130℃，优选65℃～105℃。吸收剂浆液中的盐酸浓度高，氯化铜含量就高，工作温度就可以高些。所述的工作温度大致与被处理的气流温度相当。在工作温度较高时将有部分氯化氢气体逸出，可采用后续水或碱液吸收处理。
[0024]所述吸收剂浆液的投加量，主要取决于吸收剂浆液中的无水氯化铜的含量，反应理论摩尔比可按1(一氧化本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一氧化碳吸收剂浆液，用于吸收去除气流中的一氧化碳气体，其特征在于所述的吸收剂浆液中水分与氯化铜的质量比为0.005～0.25，其中含有无水氯化铜、一水氯化铜或氯化铜与氯离子的络合物的一种或任意两种及以上的化合物。2.根据权利要求1所述的吸收剂浆液的制备方法，其特征在于把无水氯化铜和水，或无水氯化铜和盐酸，或无水氯化铜和一水氯化铜，或无水氯化铜和二水氯化铜，或无水氯化铜和二水氯化铜和盐酸，在30℃以上和有惰性气体或氯化氢保护气体存在下混合后制得。3.根据权利要求1所述的吸收剂浆液的制备方法，其特征在于把氯化铜溶液，或氯化铜与盐酸的混合溶液，经过脱水后制得。4.根据权利要求4所述的吸收剂浆液的制备方法，其特征在于所述的吸收剂浆液制备温度范围为65℃以上。5.根据权利要求2所述的吸收剂浆液的制备方法，其特征在于所述的物料水可以盐溶液或盐与盐酸混合溶液替代，所述的盐可为碱金属、碱土金属或过渡金属的盐酸和硫酸盐及其酸式盐，包括氯化钠、氯化钾、氯化锂、氯化钙、氯化镁、氯化锌、氯化锰、氯化钴、氯化镍、氯化铝和所述...
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