【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及废气处理，特别涉及一种采用电化学法制备离子液体与链醇胺复配吸收二氧化碳的方法和系统。
技术介绍
1、在现有的co2捕集技术中，最常用的是化学吸收法，多用有机胺，如单乙醇胺(mea)、二乙醇胺、n-甲基二乙醇胺等作为吸收剂，具有成本低、技术成熟、捕集效率高的优势，但也存在气体负荷低、捕集能耗高、溶剂的降解/蒸发、设备腐蚀性等问题；基于水链醇胺的技术主要缺点之一是再生要求高。在发电厂中，二氧化碳捕集和储存(ccs)需要高达40％的额外能源，其中大约50％是在再生步骤中消耗的。
2、离子液体由于具有可忽略的蒸气压、较低的热容、可调节的结构以及对co2具有良好的亲和力等优异性能，而物理吸收的离子液体相比传统的有机胺溶液co2吸收量低，且吸收co2后具有较高的黏度，使得功能化离子液体的应用受到限制。
3、离子液体合成多采用两步和一步合成法，而在两步和一步合成法中，制备离子液体一般均需要大量溶剂，由于需加热回流的反应，加热耗费的时间比较长。辅助合成手段有微波辐射法，辅助手段的优点在于不需要有机溶剂，可以明显缩短离子液体的反应时间，提高产率，有效的避免环境污染，最大的缺点是反应不容易控制，有副反应发生，并且微波辐射对人体也可能造成伤害。传统的合成方法不可避免的含有少量(大约在5％以内)卤素离子存在其中，同时会产生等物质量的副产物，影响其正常使用。
4、所以，现在有必要对现有技术进行改进，以提供更可靠的方案。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的
2、为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：本专利技术的第一方面，提供一种采用电化学法制备离子液体与链醇胺复配吸收二氧化碳的方法，包括以下步骤：
3、s1、将含二氧化碳的待处理废气经预处理后输送至二氧化碳吸收塔；
4、s2、制备离子液体-链醇胺复合吸收剂：
5、将含有目标阳离子的阳极原料投入电解池的阳极、将含有目标阴离子的阴极原料投入电解池的阴极，目标阳离子通过阳离子交换膜后与通过阴离子交换膜的目标阴离子在电解下形成离子液体，该离子液体再与通入的链醇胺溶液混合，得到用于吸收二氧化碳的液态的离子液体-链醇胺复合吸收剂；
6、s3、将离子液体-链醇胺复合吸收剂通入二氧化碳吸收塔，进行二氧化碳的吸收处理；
7、s4、二氧化碳吸收塔内的离子液体-链醇胺复合吸收剂与二氧化碳形成固态氨酯类生成物，二氧化碳吸收塔内残留的离子液体-链醇胺复合吸收剂与固态氨酯类生成物分离后输出进行再生，然后再与步骤s2制备的新的离子液体-链醇胺复合吸收剂混合重新进入二氧化碳吸收塔。
8、优选的是，待处理废气预处理方法为：对待处理废气先通过喷淋塔进行喷淋处理，然后进行除尘处理。
9、优选的是，步骤s4中残留的离子液体-链醇胺复合吸收剂通过输送至吸收剂再生装置中进行加热后实现再生，再生温度为80-120℃。
10、优选的是，阳极原料为[bmim]cl溶液，阴极原料为双三氟甲磺酰亚胺溶液，添加的阳极原料和阴极原料中，[bmim]cl：双三氟甲磺酰亚胺的摩尔比为2：3，电解形成的离子液体为1-丁基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐；
11、链醇胺为乙醇胺，添加的乙醇胺与离子液体的质量比为3:1。
12、优选的是，阳极原料为[bmim]cl溶液，阴极原料为六氟磷酸溶液，添加的阳极原料和阴极原料中，[bmim]cl：六氟磷酸的摩尔比为2.5：3，电解形成的离子液体为1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐；
13、链醇胺为二乙醇胺，添加的二乙醇胺与离子液体的质量比为2:1。
14、优选的是，阳极原料为[emim]cl溶液，阴极原料为四氟硼酸溶液，添加的阳极原料和阴极原料中，[emim]cl：四氟硼酸的摩尔比为1：1，电解形成的离子液体为1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐；
15、链醇胺为乙醇胺，添加的乙醇胺与离子液体的质量比为3:1。
16、本专利技术的第二方面，提供一种采用电化学法制备离子液体与链醇胺复配吸收二氧化碳的系统，其采用如上所述的方法进行将含二氧化碳废气的处理，该系统包括：
17、废气预处理装置，其包括喷淋塔和与所述喷淋塔连接的除尘装置；
18、二氧化碳吸收塔，其底部设置有与所述除尘装置连接的进气口，上部侧向设置有供离子液体-链醇胺复合吸收剂进入的进液口，底部侧向设置有用于排出塔内残留的离子液体-链醇胺复合吸收剂的再生排液口，所述再生排液口上设置有滤网；
19、吸收剂制备装置，其包括用于电解制备离子液体的三室电解池以及用于向三室电解池中输送链醇胺溶液的进液管，所述三室电解池的上部通过吸收剂输送管与所述二氧化碳吸收塔的进液口连通；
20、以及吸收剂再生装置，其包括与所述喷淋塔的再生排液口连通的再生釜以及连通所述再生釜至所述进液管的再生吸收剂输送管。
21、优选的是，所述三室电解池内依次设置有阳极室、中间隔室和阴极室，所述阳极室内由外侧向内侧依次设置有阳极和阳离子交换膜，所述阴极室内由外侧向内侧依次设置有阴极和阴离子交换膜，所述中间隔室内设置有复配室，所述复配室上设置有若干单向进液口，所述单向进液口上设置有只允许中间隔室内的离子液体单向进入复配室的单向阀，所述复配室的底部与所述进液管连通。
22、优选的是，所述三室电解池的第一侧连接有阳极原料输送管，所述阳极原料输送管上设置有阳极原料输送泵；
23、所述三室电解池的第二侧连接有阴极原料输送管，所述阴极原料输送管上设置有阴极原料输送泵；
24、所述进液管上设置有进液输送泵，所述吸收剂输送管上设置有吸收剂输送泵。
25、所述再生吸收剂输送管上设置有再生吸收剂输送泵。
26、优选的是，阳极原料经阳极原料输送管进入阳极室，目标阳离子通过阳离子交换膜后到达中间隔室，阴极原料经阴极原料输送管进入阴极室，目标阴离子通过阴离子交换膜后到达中间隔室，目标阳离子与目标阴离子在中间隔室内反应生成的离子液体经单向进液口流入复配室中，与经进液管输入复配室的链醇胺溶液混合，形成离子液体-链醇胺复合吸收剂，然后经吸收剂输送管输送至二氧化碳吸收塔的进液口；
27、待处理的废气依次经过喷淋塔和除尘装置后进入二氧化碳吸收塔的进气口，被内部的离子液体-链醇胺复合吸收剂吸收，形成固态氨酯类生成物；二氧化碳吸收塔内残留的离子液体-链醇胺复合吸收剂经再生排液口上的滤网与固态氨酯类生成物分离后被输送至所述再生釜中，再生釜内得到的再生离子液体-链醇胺复合吸收剂经再生吸收剂输送管输送至进液管，与链醇胺溶液一同再进入复配室中，最后重新进入二氧化碳吸收塔。
28、本专利技术的有益效果是：
29、本专利技术本专利技术提供了一种离子液体-链醇胺复合吸收剂作为co2的处理材料，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种采用电化学法制备离子液体与链醇胺复配吸收二氧化碳的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的采用电化学法制备离子液体与链醇胺复配吸收二氧化碳的方法，其特征在于，待处理废气预处理方法为：对待处理废气先通过喷淋塔进行喷淋处理，然后进行除尘处理。
3.根据权利要求2所述的采用电化学法制备离子液体与链醇胺复配吸收二氧化碳的方法，其特征在于，步骤S4中残留的离子液体-链醇胺复合吸收剂通过输送至吸收剂再生装置中进行加热后实现再生，再生温度为80-120℃。
4.根据权利要求3所述的采用电化学法制备离子液体与链醇胺复配吸收二氧化碳的方法，其特征在于，阳极原料为[bmim]Cl溶液，阴极原料为双三氟甲磺酰亚胺溶液，添加的阳极原料和阴极原料中，[bmim]Cl：双三氟甲磺酰亚胺的摩尔比为2：3，电解形成的离子液体为1-丁基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐；
5.根据权利要求3所述的采用电化学法制备离子液体与链醇胺复配吸收二氧化碳的方法，其特征在于，阳极原料为[bmim]Cl溶液，阴极原料为六氟磷酸溶液，添加的阳极原料和阴极原料
6.根据权利要求3所述的采用电化学法制备离子液体与链醇胺复配吸收二氧化碳的方法，其特征在于，阳极原料为[emim]Cl溶液，阴极原料为四氟硼酸溶液，添加的阳极原料和阴极原料中，[emim]Cl：四氟硼酸的摩尔比为1：1，电解形成的离子液体为1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐；
7.一种采用电化学法制备离子液体与链醇胺复配吸收二氧化碳的系统，其特征在于，其采用如权利要求1-6中任意一项所述的方法进行将含二氧化碳废气的处理，该系统包括：
8.根据权利要求7所述的采用电化学法制备离子液体与链醇胺复配吸收二氧化碳的系统，其特征在于，所述三室电解池内依次设置有阳极室、中间隔室和阴极室，所述阳极室内由外侧向内侧依次设置有阳极和阳离子交换膜，所述阴极室内由外侧向内侧依次设置有阴极和阴离子交换膜，所述中间隔室内设置有复配室，所述复配室上设置有若干单向进液口，所述单向进液口上设置有只允许中间隔室内的离子液体单向进入复配室的单向阀，所述复配室的底部与所述进液管连通。
9.根据权利要求8所述的采用电化学法制备离子液体与链醇胺复配吸收二氧化碳的系统，其特征在于，所述三室电解池的第一侧连接有阳极原料输送管，所述阳极原料输送管上设置有阳极原料输送泵；
10.根据权利要求9所述的采用电化学法制备离子液体与链醇胺复配吸收二氧化碳的系统，其特征在于，阳极原料经阳极原料输送管进入阳极室，目标阳离子通过阳离子交换膜后到达中间隔室，阴极原料经阴极原料输送管进入阴极室，目标阴离子通过阴离子交换膜后到达中间隔室，目标阳离子与目标阴离子在中间隔室内反应生成的离子液体经单向进液口流入复配室中，与经进液管输入复配室的链醇胺溶液混合，形成离子液体-链醇胺复合吸收剂，然后经吸收剂输送管输送至二氧化碳吸收塔的进液口；
...【技术特征摘要】
1.一种采用电化学法制备离子液体与链醇胺复配吸收二氧化碳的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的采用电化学法制备离子液体与链醇胺复配吸收二氧化碳的方法，其特征在于，待处理废气预处理方法为：对待处理废气先通过喷淋塔进行喷淋处理，然后进行除尘处理。
3.根据权利要求2所述的采用电化学法制备离子液体与链醇胺复配吸收二氧化碳的方法，其特征在于，步骤s4中残留的离子液体-链醇胺复合吸收剂通过输送至吸收剂再生装置中进行加热后实现再生，再生温度为80-120℃。
4.根据权利要求3所述的采用电化学法制备离子液体与链醇胺复配吸收二氧化碳的方法，其特征在于，阳极原料为[bmim]cl溶液，阴极原料为双三氟甲磺酰亚胺溶液，添加的阳极原料和阴极原料中，[bmim]cl：双三氟甲磺酰亚胺的摩尔比为2：3，电解形成的离子液体为1-丁基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐；
5.根据权利要求3所述的采用电化学法制备离子液体与链醇胺复配吸收二氧化碳的方法，其特征在于，阳极原料为[bmim]cl溶液，阴极原料为六氟磷酸溶液，添加的阳极原料和阴极原料中，[bmim]cl：六氟磷酸的摩尔比为2.5：3，电解形成的离子液体为1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐；
6.根据权利要求3所述的采用电化学法制备离子液体与链醇胺复配吸收二氧化碳的方法，其特征在于，阳极原料为[emim]cl溶液，阴极原料为四氟硼酸溶液，添加的阳极原料和阴极原料中，[emim]cl：四氟硼酸的摩尔比...
【专利技术属性】
技术研发人员：马梦洁，董仕宏，吴倩倩，何文，
申请(专利权)人：苏州仕净科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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