在液体吸收剂中吸收挥发性物质的方法技术

根据本发明专利技术，为了在液体吸收剂中吸收气相中的挥发性物质，使所述气相与吸收剂的膜接触，所述吸收剂包含离子液体和润湿促进添加剂。所述润湿促进添加剂包含一种或更多种选自非离子表面活性剂、两性表面活性剂和阳离子表面活性剂的表面活性剂，或一种聚醚－聚硅氧烷共聚物，该聚醚－聚硅氧烷共聚物含有大于１０重量％的［Ｓｉ（ＣＨ３）２Ｏ］单元和大于１０重量％的［ＣＨ２ＣＨＲ－Ｏ］单元，其中Ｒ是氢或甲基。所述方法可用于吸收式制冷机中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及在液体吸收剂中吸收气相中的挥发性物质的方法，所述液体吸收剂包 含离子液体和润湿促进添加剂(wetting-promoting additive)，其中使所述气相与所述吸 收剂的膜接触。在众多技术方法中，在液体吸收剂中吸收气相中的挥发性物质。在许多分离方法 中进行这种吸收，如在精馏塔中进行萃取的萃取蒸馏、或气体纯化方法(如在气体洗涤器 中进行吸收的过程中从燃烧废气中去除二氧化碳)。此外，这种吸收还用于吸收式制冷机 中。在这些吸收方法中，有利地是如果吸收剂仅具有低蒸气压，并且实际上不进入气 相中。由于离子液体具有可忽略的低蒸气压，因此已提议使用离子液体作为吸收剂。WO 02/074718描述了离子液体作为萃取溶剂用于萃取蒸馏的用途。从J. F. Brennecke 和 E. J. Maginn, AIChE Journal 47 (2001) 2384-2389 中已知离 子液体作为二氧化碳吸收剂的用途。WO 2005/113702、WO 2006/084262 和 WO 2006/134015 描述了离子液体在吸收式 制冷机中作为吸收剂的用途。本专利技术的专利技术人现已发现，如果所述吸收发生在用于吸收的气相与吸收剂的膜接 触的吸收设备中，现有技术中已知的使用离子液体作为吸收剂的吸收方法只能产生不充分 并且随时间波动的质量传递。本专利技术提供在液体吸收剂中吸收气相中的挥发性物质的方法，其中使所述气相与 所述吸收剂的膜接触，并且所述吸收剂包含离子液体和润湿促进添加剂。对比现有技术中已知的方法，使用根据本专利技术的方法，在吸收中实现了更快，并且 在时间上更稳定的质量传递，并且所述吸收可在较小型的设备中进行而不出现问题。在根据本专利技术的方法中，所述吸收剂包含至少一种离子液体和至少一种润湿促进 添加剂。所述吸收剂优选包含一种或更多种离子液体和一种或更多种润湿促进添加剂，所 述离子液体的总量为20至99. 9重量％，所述润湿促进添加剂的总量为0. 01至10重量％。在本专利技术的上下文中，离子液体是阴离子和阳离子的盐或盐的混合物，其中所述 盐或盐的混合物的熔点低于100°c。所述离子液体优选由有机阳离子与有机或无机阴离子的一种或更多种盐组成。特 别优选两种或更多种具有不同有机阳离子和相同阴离子的盐混合物。具体地，合适的有机阳离子是通式⑴至(V)的阳离子R1R2R3R4N+(I)R1R2N+ = CR3R4 (II)R1R2R3R4P+(III)R1R2P+ = CR3R4 (IV)R1R2R3S+(V)其中，R\R2,R3,R4是相同或不同的以下基团氧；碳原子数为1至30的直链或带支链的脂族烃基或烯烃基；碳原子数为5至40的脂环族烃基或环烯烃基；碳原子数为6至40的芳 烃基；碳原子数为7至40的烷芳基；碳原子数为2至30的直链或带支链的脂族烃基或烯 烃基，并且其中插入一个或多个-0-、-NH-, -NR，-、-O-C(O)-, -(0) C-O-, -NH-C(O)-, -(0) C-NH-、- (CH3) N-C (0) -、- (0) C-N (CH3) _、-S (O2) _0_、-O-S (O2) -、-S (O2) -NH-、-NH-S (O2) -、-S ( O2) -N(CH3)-或-N(CH3) -S (O2)-基团；碳原子数为1至30的直链或带支链的脂族烃基或烯烃 基，其末端由0H、0R’、NH2、N(H)R’或N(R’)2基团官能化；或是具有通式-(R5-O)n-R6的嵌段 或无规构成的聚醚基，R’是碳原子数为1至30的脂族烃基或烯烃基，R5是含有2至4个碳原子的直链或带支链的烃基，η 是 1 至 200，优选 2 至 60，R6是氢；碳原子数为1至30的直链或带支链的脂族烃基或烯烃基；碳原子数为5 至40的脂环族烃基或环烯烃基；碳原子数为6至40的芳烃基；碳原子数为7至40的烷芳 基；或是-C (O)-R7基，R7是碳原子数为1至30的直链或带支链的脂族烃基或烯烃基；碳原子数为5至 40的脂环族烃基或环烯烃基；碳原子数为6至40的芳烃基；或是碳原子数为7至40的烷芳基；其中基团Ri、R2、R3和R4中的至少一个不是氢，优选其中每个基团都不是氢。式⑴至(V)的阳离子同样合适，其中R1和R3基团一起形成4至10元环，优选5 至6元环。环中具有至少一个季氮原子的杂芳基阳离子同样合适，所述环中带有如上所定义 的R1基团，优选地是在所述氮原子上取代的吡咯、吡唑、咪唑、噁唑、异噁唑、噻唑、异噻唑、 吡啶、嘧啶、吡嗪、吲哚、喹啉、异喹啉、噌啉、喹喔啉或酞嗪的衍生物。具体地，合适的无机阴离子是四氟硼酸根离子、六氟磷酸根离子、硝酸根离子、硫 酸根离子、硫酸氢根离子、磷酸根离子、磷酸氢根离子、磷酸二氢根离子、氢氧根离子、碳酸 根离子、碳酸氢根离子和卤离子，优选氯离子。具体地，合适的有机阴离子是Ra0S(V、RaS(V、Ra0P032\ (RaO) 2P02\ RaP032\ RaC00\ Ra0_、(RaCO) 2N_、(RaSO2)2N-和NCN_，其中Ra是碳原子数为1至30的直链或带支链的脂族烃 基；碳原子数为5至40的脂环族烃基；碳原子数为6至40的芳烃基；碳原子数为7至40的 烷芳基；或是碳原子数为1至30的直链或带支链的全氟烷基。在一个优选的实施方案中，所述离子液体包含一种或多种的1，3_ 二烷基咪唑鐺 盐，其中所述烷基特别优选地彼此独立地选自甲基、乙基、正丙基、正丁基和正己基。特别优 选的离子液体是1，3- 二甲基咪唑鐺、1-乙基-3-甲基咪唑鐺、1-(正丁基)-3"甲基咪唑鐺、 1-(正丁基)-3-乙基咪唑鐺、1-(正己基)-3-甲基咪唑鐺、1-(正己基)-3-乙基咪唑鐺和 1_(正己基)-3_ 丁基咪唑鐺中的一种或更多种的阳离子与氯离子、乙酸根、甲基硫酸根、乙 基硫酸根、二甲基磷酸根或甲基磺酸根中的一种阴离子所构成的盐。在另一个优选的实施方案中，所述离子液体包含一种或更多种具有单价阴离子和 通式(I)的阳离子的季铵盐，其中，R1是碳原子数为1至20的烷基，5R2是碳原子数为1至4的烷基，R3 是(CH2CHRO)n-H 基，其中 η 为 1 至 200，并且 R = H 或 CH3,并且R4是碳原子数为1至4的烷基或(CH2CHRO)n-H基，其中η为1至200，并且R = H 或 ch3。特别优选的阴离子是氯离子、乙酸根、甲基硫酸根、乙基硫酸根、二甲基磷酸根或 甲基磺酸根。本领域技术人员从现有技术中已知所述离子液体的制备方法。所述润湿促进添加剂优选包含一种或更多种选自非离子表面活性剂、两性表面活 性剂和阳离子表面活性剂中的表面活性剂。合适的非离子表面活性剂是烷氨基烷氧化物、酰胺基胺、烷醇酰胺、烷基膦氧化 物、烷基-N-葡糖酰胺、烷基葡糖苷、胆汁酸、烷基烷氧化物、脱水山梨醇酯、脱水山梨醇酯 乙氧化物、脂肪醇、脂肪酸乙氧化物、酯乙氧化物和聚醚硅氧烷。合适的两性表面活性剂是甜菜碱、烷基甘氨酸、磺酸甜菜碱(sultaines)、两性丙 酸盐、两性乙酸盐、叔胺氧化物和硅基甜菜碱(silicobetaines)。合适的阳离子表面活性剂是具有一个或更多个碳原子数为8至20的取代基，并且 熔点高于100°本文档来自技高网...

【技术保护点】
在液体吸收剂中吸收气相中的挥发性物质的方法，其中使所述气相与所述吸收剂的膜接触，其特征在于所述吸收剂包含离子液体和润湿促进添加剂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：M塞勒，B格勒克勒，P施瓦布，S肯普卡，
申请(专利权)人：赢创德固赛有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]