專利名稱：一種可再生負(fù)載型脫硫劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬環(huán)境保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種可再生負(fù)載型脫硫劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
大氣污染是人類面臨的重大環(huán)境問題之一，其中尤以S02的污染最為嚴(yán)重。 它不僅引起呼吸道疾病，而且導(dǎo)致酸雨、破壞生態(tài)環(huán)境。我國(guó)S02排放量高居 世界第一位，解決S02污染問題尤為迫切。
要從根本上解決S02等大氣污染的問題，必須對(duì)工業(yè)廢氣、汽車尾氣等主
要廢氣在排放之前進(jìn)行脫硫等處理，將污染物消除或?qū)⑵錆舛冉档皆试S值以下。 氣體脫硫技術(shù)已有約七十年的發(fā)展歷史，目前脫硫工藝日臻完善。但現(xiàn)有脫硫 劑仍不能完全滿足應(yīng)用要求，開發(fā)具有高的脫硫效率、速度和選擇性的新型可 再生固體脫硫劑仍是氣體脫硫技術(shù)的主要目標(biāo)之一。
離子液是一種極低揮發(fā)性的有機(jī)熔融鹽，是新型的綠色溶劑、高效的反應(yīng) 介質(zhì)和催化劑，在有機(jī)合成、分離過程中日益發(fā)揮其獨(dú)特的作用，受到世界各 國(guó)學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的廣泛關(guān)注。離子液體也可溶解或者吸收/附包括二氧化硫在 內(nèi)的多種氣休，這為氣體凈化(如脫硫)提供了新的途徑，如四甲基胍乳酸鹽
(Jwgew. Ozem. 五& 2004, 43， 2415-2417)、醇胺羧酸鹽(中國(guó)專利申請(qǐng) 200510069406.6)、 [bmim][BF4]、 [TMG][BF4]、 [TMG][BTA]、 [TMGB2][BTA] (C/zem. O mm柳.，4027~4029, 2006)等離子液體均對(duì)二氧化硫表現(xiàn)出吸收作用。
離子液體用于脫硫能夠避免傳統(tǒng)的液態(tài)胺類脫硫劑易揮發(fā)、易損失的不足， 但離子液體高的粘度以及濕法脫硫的本身固有的缺點(diǎn)對(duì)其大規(guī)模應(yīng)用不利。固 體脫硫劑在吸收/附能力和實(shí)際應(yīng)用方面將更具優(yōu)勢(shì)。
將可聚合的離子液體轉(zhuǎn)變?yōu)殡x子型聚合物，可用作脫硫劑(中國(guó)發(fā)明專利CN 1884315A、 CN 1884323A)。這種離子型聚合物具有良好吸收/脫吸性能，如快的 吸收速率、高的吸收容量和選擇性，但由于仍存在不同程度的吸水性，造成機(jī) 械強(qiáng)度下降，且脫吸溫度不能過高，應(yīng)用上有其不方便之處。
將離子液體負(fù)載化(或稱為固定化)是將離子液體由液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)的另一種 有效的方式，既可廣泛用于各種反應(yīng)的催化劑，也可用于氣體分離(過程工程 學(xué)/& 7(1): 194-201,2007)。負(fù)載有利于提高離子液體的表面積，增大氣體 吸收量以及吸收選擇性，縮短平衡的時(shí)間，吸附、解吸過程更容易實(shí)現(xiàn)。己有 將負(fù)載化的離子液體用于氣體C02吸附的報(bào)道C7 Jkfe附Z^. 5W., 238(1/2): 57-63,2004; Co〃oW她r/置5W" 291(1): 214—217, 2005;鄉(xiāng).5W. 40: 525-541, 2005; C/2謹(jǐn)勿畫^ ￡腳戸"Jow畫/ 2006， 12， 4021-4026)。中國(guó)專利申 請(qǐng)200510073345.0公開了一種將氨基酸類離子液體用于酸性氣體吸收的方法， 涉及到將氨基酸類離子液體負(fù)載在硅膠上用于酸性氣體吸收，但未見負(fù)載具有 二氧化硫吸收功能的其它類型離子液體用作脫硫劑的報(bào)道，也未見負(fù)載具有二 氧化硫吸收功能的離子型聚合物用作脫硫劑的報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種機(jī)械強(qiáng)度高、比表面積大、脫吸耐受溫度高的可 再生負(fù)載型脫硫劑及其制備方法。
可再生負(fù)載型脫硫劑由多孔性固態(tài)負(fù)載材料和其中的負(fù)載物組成，負(fù)載
物與多孔性固態(tài)負(fù)載材料的質(zhì)量比為0.2:1~2:1;負(fù)載物為離子液體、線性離子
型聚合物或交聯(lián)離子型聚合物；離子液體的陽(yáng)離子為四甲基胍陽(yáng)離子、1-乙基 -3-甲基咪唑陽(yáng)離子、l-丁基-3-甲基咪唑陽(yáng)離子、l-己基-3-甲基咪唑陽(yáng)離子，其 陰離子選自乳酸根、乙酸根、三氟乙酸根、三氟甲基磺酸根、四氟硼酸根、六 氟磷酸根、氯離子、溴離子、丙烯酸根、甲基丙烯酸根、馬來酸根、富馬酸根 或衣康酸根。
所述的多孔性固態(tài)負(fù)載材料為硅膠、活性炭、分子篩或擴(kuò)孔硅膠。 線性離子型聚合物的制備方法為向水、甲醇或乙醇溶劑中加入可聚合的 離子液體和引發(fā)劑，配成溶液；引發(fā)劑的用量為可聚合的離子液體用量的0.05-2 wt%;然后將多孔性固態(tài)負(fù)載材料浸入溶液中，可聚合的離子液體與多孔性固 態(tài)負(fù)載材料的質(zhì)量比為0.2:1 2:1，攪拌，在40。C 100。C下邊揮發(fā)、邊聚合6~12 小時(shí)。
可聚合的離子液體的陽(yáng)離子為四甲基胍陽(yáng)離子、l-乙基-3-甲基咪唑陽(yáng)離 子、l-丁基-3-甲基咪唑陽(yáng)離子或l-己基-3-甲基咪唑陽(yáng)離子，其陰離子為丙烯酸 根、甲基丙烯酸根、馬來酸根、富馬酸根或衣康酸根。
交聯(lián)離子型聚合物制備方法為向水、甲醇或乙醇溶劑中加入可聚合的離 子液體、引發(fā)劑和交聯(lián)單體，配成溶液；引發(fā)劑的用量為可聚合的離子液體用 量的0.05-2 wt%，交聯(lián)單體的用量為可聚合的離子液體用量的0.5-3 wt%;然后 將多孔性固態(tài)負(fù)載材料浸入溶液中，可聚合的離子液體與多孔性固態(tài)負(fù)載材料 的質(zhì)量比為0.2:1 2:1，攪拌，在4(TC 100。C下邊揮發(fā)、邊聚合6 12小時(shí)。
可聚合的離子液體的陽(yáng)離子為四甲基胍陽(yáng)離子、l-乙基-3-甲基咪唑陽(yáng)離子、 1_丁基_3_甲基咪唑陽(yáng)離子或l-己基-3-甲基咪唑陽(yáng)離子，其陰離子為丙烯酸根、
甲基丙烯酸根、馬來酸根、富馬酸根、衣康酸根，交聯(lián)單體選自亞甲基雙丙烯 酰胺、乙二醇二丙烯酸酯或乙二醇二甲基丙烯酸酯。
引發(fā)劑為過硫酸銨、過硫酸鉀、偶氮二異丁腈或過氧化二苯甲酰中的一種 或多種。交聯(lián)單體為亞甲基雙丙烯酰胺、乙二醇二丙烯酸酯或乙二醇二甲基丙 烯酸酯中的一種或多種。
可再生負(fù)載型脫硫劑的制備方法包括如下步驟
1) 向水、甲醇或乙醇溶劑中加入離子液體，或加入可聚合的離子液體和 引發(fā)劑，或加入可聚合的離子液體、引發(fā)劑和交聯(lián)單體，配成溶液；引發(fā)劑的
用量為可聚合的離子液體用量的0.05-2 wt%;交聯(lián)單體的用量為可聚合的離子 液體用量的0.5-3 wt%;
2) 將多孔性固態(tài)負(fù)載材料浸入步驟l)得到的溶液中，攪拌，離子液體與 多孔性固態(tài)負(fù)載材料的質(zhì)量比為0.2:1-2:1，然后在室溫下?lián)]發(fā)0.5~1小時(shí)，再 在40 10(TC下處理6~12小時(shí)，得到可再生負(fù)載型脫硫劑。
本發(fā)明提出的可再生負(fù)載型脫硫劑可用于含二氧化硫氣體的脫硫，吸收速 率快、選擇性好、吸收容量大；易再生，可多次循環(huán)使用；機(jī)械強(qiáng)度高，吸收 一定水蒸氣后也不影響其機(jī)械強(qiáng)度和吸收性能，脫吸耐受溫度高；制備工藝簡(jiǎn) 單，適合規(guī)模化生產(chǎn)。


圖1是(A)硅膠、(B) TMGA/硅膠脫硫劑和(C)吸收二氧化硫后的TMGA/ 硅膠脫硫劑的紅外吸收譜圖2是TMGL/硅膠脫硫劑和TMGA/硅膠脫硫劑的吸收/脫吸曲線。TMGL 為四甲基胍乳酸鹽的縮寫，TMGA為四甲基胍丙烯酸鹽的縮寫。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明旨在提供一種機(jī)械強(qiáng)度高、比表面積大、吸收速率快、選擇性好、 吸收容量大、脫吸耐受溫度高、不易損失的可再生負(fù)載型脫硫劑及其制備方法。
由于離子液體粘度大，氣體在其中的擴(kuò)散速率較低，影響氣體的吸收速率； 同時(shí)，由于與氣體的接觸面積小，也影響吸收速率和容量。將離子液體負(fù)載在 多孔性固態(tài)負(fù)載材料的微孔中，借助負(fù)載材料的大比表面，離子液體的比表面 大大增加，氣體在其中的擴(kuò)散路徑也大大縮短，因而有利于提高氣體吸收速率 和吸收容量。
普通的有機(jī)氨也可通過簡(jiǎn)單的物理負(fù)載方法得到脫硫劑，但由于其具有較 大的揮發(fā)性，在氣體吸收過程中會(huì)逐漸流失，因此，并不實(shí)用，除非采用化學(xué)
負(fù)載。但是，化學(xué)負(fù)載過程復(fù)雜，成本也很高。本發(fā)明充分利用離子液體揮發(fā) 性極低的優(yōu)點(diǎn)，采用簡(jiǎn)單的物理負(fù)載方法，就可有效地將其負(fù)載到多孔載體材 料上，而且在使用過程中，離子液體不易流失。
本發(fā)明采用的離子液體既包括不可聚合的離子液體，也包括可聚合的離子 液體。可聚合的離子液體既可不經(jīng)聚合直接負(fù)載，也可在負(fù)載的同時(shí)加入引發(fā) 劑引發(fā)其進(jìn)行聚合，得到負(fù)載的線性離子型聚合物，還可以在負(fù)載的同時(shí)加入 引發(fā)劑和交聯(lián)單體，引發(fā)共聚反應(yīng)，得到負(fù)載的交聯(lián)離子型聚合物。這樣得到 的脫硫劑由多孔性固態(tài)負(fù)載材料和離子液體、線性離子型聚合物、交聯(lián)離子型 聚合物三者中的至少一種組成，具有機(jī)械強(qiáng)度高、比表面積大、吸收速率快、 選擇性好、吸收容量大、脫吸耐受溫度高、不易損失、可再生的特點(diǎn)。其中， 負(fù)載了交聯(lián)離子型聚合物的脫硫劑徹底消除了脫硫劑損失的可能性。
本發(fā)明中的離子液體既包括不可聚合的離子液體，又包括可聚合的離子液 體。如果負(fù)載時(shí)使用不可聚合的離子液體，或者使用了可聚合的離子液體但不 加入引發(fā)劑，則得到的是負(fù)載離子液體的脫硫劑或者是負(fù)載的大部分是離子液 體但含有少量線性離子型聚合物的脫硫劑。此時(shí)負(fù)載的少量的線性離子型聚合 物由熱引發(fā)產(chǎn)生。如果負(fù)載時(shí)使用了可聚合的離子液體并加入引發(fā)劑，則在負(fù) 載過程中脫除溶劑的同時(shí)引發(fā)劑分解引發(fā)聚合，生成至少負(fù)載有線性離子型聚 合物的脫硫劑。如果負(fù)載時(shí)使用了可聚合的離子液體并加入引發(fā)劑和交聯(lián)單體， 則在負(fù)載過程中脫除溶劑的同時(shí)引發(fā)劑分解引發(fā)交聯(lián)共聚合，生成至少負(fù)載有 交聯(lián)離子型聚合物的脫硫劑。
本發(fā)明提出的負(fù)載型脫硫劑可從含有二氧化硫的氣體中選擇性吸收二氧化 硫，達(dá)到同時(shí)凈化氣體和回收二氧化硫的目的。吸收過程在較低的溫度和較高
的壓力下進(jìn)行，脫吸過程在較高的溫度和較低的壓力下進(jìn)行。在o"c io(rc和
0.1 MPa~l MPa的條件，使含二氧化硫的氣體流經(jīng)該脫硫劑，脫硫劑選擇性地 吸收二氧化硫；然后，在6(TC 140"C和0.1 MPa~l Pa的條件下，將吸收的二 氧化硫從聚合物中脫吸出來。吸收和脫吸過程可循環(huán)進(jìn)行，脫硫劑可循環(huán)利用， 且對(duì)二氧化硫的吸收和脫吸性能經(jīng)多個(gè)吸收/脫吸循環(huán)后無明顯變化。
本發(fā)明提出的負(fù)載型脫硫劑對(duì)二氧化硫的吸收容量大，每克脫硫劑最多可 吸收0.72克二氧化硫；經(jīng)一個(gè)吸收/脫吸循環(huán)，最多可回收0.57克二氧化硫(部 分吸收的二氧化硫不能完全脫吸，但并不影響循環(huán)操作)。
本發(fā)明提出的負(fù)載型脫硫劑對(duì)二氧化硫的吸收速度快，吸收純的二氧化硫 氣體時(shí)3~4分鐘可以達(dá)到平衡吸附量的70%以上，8 9分鐘可以到90%以上，
15分鐘可以達(dá)到95%以上，在0.5小時(shí)內(nèi)即可達(dá)到吸收和脫吸平衡。
本發(fā)明提出的負(fù)載型脫硫劑具有脫吸耐受溫度高的優(yōu)點(diǎn)，脫吸溫度可高至 140 160°C。相比之下，直接采用離子型聚合物作為脫硫劑，由于其玻璃化溫 度的限制，脫吸溫度不能高于玻璃化溫度(約為90°C)，否則，機(jī)械強(qiáng)度大大下降。
本發(fā)明提出的負(fù)載型脫硫劑可用于從煙氣等含二氧化硫的氣體中選擇性 吸收二氧化硫，對(duì)氧氣、氫氣、二氧化碳、氮?dú)獾葰怏w無明顯吸收，因而可分 離出二氧化硫，提純含硫氣體。
本發(fā)明提出的負(fù)載型脫硫劑可用于固定床脫硫工藝，也可用于流化床脫硫工藝。
本發(fā)明用以下實(shí)施例說明，但本發(fā)明并不限于下述實(shí)施例，在不脫離前后 所屬宗旨的情況下，變化實(shí)施都包含在本發(fā)明的技術(shù)范圍內(nèi)。 實(shí)施例1
量取1.5克四甲基胍乳酸鹽(簡(jiǎn)稱TMGL)離子液體，加入10毫升甲醇，混 合均勻；將3克干燥的硅膠(粒徑11 pm、比表面355 m々g)浸入TMGL/甲醇溶 液中，攪拌，使其充分與溶液接觸；然后，在室溫(約3(TC)下?lián)]發(fā)1小時(shí)，硅 膠呈淤漿狀；再將溫度加熱至45。C，揮發(fā)4小時(shí)，此時(shí)硅膠重新變成粉狀顆粒； 最后將樣品放入8(TC烘箱加熱12小時(shí)，以充分脫除甲醇和可能的水分，得到 負(fù)載TMGL的硅膠脫硫劑。所得脫硫劑中，TMGL與硅膠載體的質(zhì)量比為0.5:1 。 實(shí)施例2
量取3克四甲基胍丙烯酸鹽(簡(jiǎn)稱TMGA)離子液體，加入10毫升乙醇，混 合均勻；將3克干燥的硅膠浸入所得溶液中，攪拌，使其充分與溶液接觸；然 后，在室溫(約3(TC)下?lián)]發(fā)0.5小時(shí)，硅膠呈淤漿狀；再將溫度加熱至50。C， 處理4小時(shí)，使溶劑邊揮發(fā)，此時(shí)硅膠重新變成粉狀顆粒；最后將樣品放入80 。C烘箱加熱12小時(shí)，以充分脫除甲醇和可能的水分，得到負(fù)載TMGA離子液 體的負(fù)載型脫硫劑。所得脫硫劑中，TMGA與硅膠載體的質(zhì)量比為1:1。硅膠、 TMGA/硅膠脫硫劑和吸收二氧化硫后的TMGA/硅膠脫硫劑的紅外吸收譜見圖 1。
實(shí)施例3
量取3克四甲基胍丙烯酸鹽(簡(jiǎn)稱TMGA)離子液體和0.01克過硫酸銨，加 入10毫升乙醇，混合均勻；將3克干燥的硅膠浸入所得溶液中，攪拌，使其 充分與溶液接觸；然后，在室溫(約30。C)下?lián)]發(fā)0.5小時(shí)，硅膠呈淤槳狀；再
將溫度加熱至5(TC，處理4小時(shí)，溶劑邊揮發(fā)、TMGA邊聚合，此時(shí)硅膠重新 變成粉狀顆粒；最后將樣品放入8(TC烘箱加熱12小時(shí)，以充分脫除甲醇和可 能的水分，并使TMGA進(jìn)一步聚合，得到負(fù)載TMGA線性離子型聚合物(簡(jiǎn)稱 PTMGA)的硅膠脫硫劑。所得脫硫劑中，TMGA與硅膠載體的質(zhì)量比為1:1。 實(shí)施例4
量取6克四甲基胍丙烯酸鹽(簡(jiǎn)稱TMGA)離子液體、0.02克過硫酸銨(引發(fā) 劑)和0.12克亞甲基雙丙烯酰胺(簡(jiǎn)稱MBA，作為交聯(lián)單體)，加入10毫升水， 混合均勻；將3克干燥的硅膠浸入所得溶液中，攪拌，使其充分與溶液接觸； 然后，在室溫(約3(TC)下?lián)]發(fā)0.5小時(shí)，硅膠呈淤漿狀；再將溫度加熱至4(TC， 處理4小時(shí)，溶劑邊揮發(fā)、TMGA和MBA邊聚合；最后將樣品放入60'C烘箱 加熱12小時(shí)，以充分脫除甲醇和可能的水分，并使TMGA和MBA進(jìn)一步聚 合，得到負(fù)載TMGA/MBA交聯(lián)離子型聚合物(簡(jiǎn)稱PTMGA-MBA)的硅膠脫硫 劑。所得脫硫劑中，TMGA與硅膠載體的質(zhì)量比為2:1。 實(shí)施例5
量取1克TMGL和1克TMGA離子液體，加入20毫升甲醇，混合均勻； 將10克干燥的硅膠浸入離子液體/甲醇溶液中，攪拌，使其充分與溶液接觸； 然后，在室溫(約3(TC)下?lián)]發(fā)1小時(shí)，硅膠呈淤漿狀；再將溫度加熱至45'C， 揮發(fā)4小時(shí)，此時(shí)硅膠重新變成粉狀顆粒；最后將樣品放入80'C烘箱加熱12 小時(shí)，以充分脫除甲醇和可能的水分，得到負(fù)載TMGL和TMGA混合離子液 體的硅膠脫硫劑。所得脫硫劑中，離子液體與硅膠載體的質(zhì)量比為0.2:1。
、、 量取3克TMGL離子液體，加入10毫升甲醇，混合均勻；將3克干燥的 分子篩浸入離子液體/甲醇溶液中，攪拌，使其充分與溶液接觸；然后，在室溫 (約3(TC)下?lián)]發(fā)0.5小時(shí)，分子篩呈淤漿狀；再將溫度加熱至60。C，揮發(fā)0.5 小時(shí)，此時(shí)分子篩重新變成粉狀顆粒；最后將樣品放入10(TC烘箱加熱6小時(shí)， 以充分脫除甲醇和可能的水分，得到負(fù)載TMGL離子液體的分子篩脫硫劑。所 得脫硫劑中，離子液體與分子篩載體的質(zhì)量比為1:1。 參考實(shí)施例1
將實(shí)施例l所得的負(fù)載型脫硫劑4.5克加入到一直徑為12mm的U型管中， 并將U型管置于3(TC恒溫水浴中。以100mL/min的速度，O.lMPa的壓力向U 型管通入二氧化硫氣體。每隔一定時(shí)間稱量U型管的重量，直到U型管的重 量不再變化。大約0.5小時(shí)后達(dá)到平衡，最終吸收二氧化硫1.08克，相當(dāng)于每克負(fù)載物吸收二氧化硫0.72克。然后，升溫至90。C并抽真空，每隔一定時(shí)間 稱量U型管的重量，0.5小時(shí)后U型管的重量不再變化。達(dá)到平衡時(shí)聚合物脫 硫劑還含有二氧化硫0.22克，脫除二氧化硫0.86克。脫除了大部分二氧化硫 的脫硫劑重新在上述條件下進(jìn)行吸硫/脫硫循環(huán)(見圖2)，吸收和脫吸能力保 持不變，每個(gè)循環(huán)每克負(fù)載物脫除二氧化硫0.57克。
實(shí)施例1-5所得的負(fù)載型脫硫劑對(duì)二氧化硫吸收和脫吸的效果見表1。
表l負(fù)載型脫硫劑對(duì)二氧化硫吸收和脫吸的效果
實(shí) 施 例負(fù)載物/載體(質(zhì)量比)吸收條件 (。C艇Pa)脫吸條件 (°C/mmHg)吸收 量(克/ 克)每個(gè)循環(huán) S。2脫吸 量(克/克)
1TMGL/硅膠(0.5:1)30/0.190/800.720.57
2TMGA/硅膠(1:1)30/0.190/800.600.34
PTMGA/硅膠(1:1)30/0.1，00.620.36
4PTMGA-MB A/硅膠(2:1)30/0.190/800.650.35
(TMGL+TMGA)/硅膠 (0.2:1)30/0.1麵00.580.56
6TMGL/分子篩(1:1)30/0.190/800.630.4權(quán)利要求
1、一種可再生負(fù)載型脫硫劑，其特征在于，由多孔性固態(tài)負(fù)載材料和其中的負(fù)載物組成，負(fù)載物與多孔性固態(tài)負(fù)載材料的質(zhì)量比為0.2∶1～2∶1；負(fù)載物為離子液體、線性離子型聚合物或交聯(lián)離子型聚合物；離子液體的陽(yáng)離子為四甲基胍陽(yáng)離子、1-乙基-3-甲基咪唑陽(yáng)離子、1-丁基-3-甲基咪唑陽(yáng)離子、1-己基-3-甲基咪唑陽(yáng)離子，其陰離子選自乳酸根、乙酸根、三氟乙酸根、三氟甲基磺酸根、四氟硼酸根、六氟磷酸根、氯離子、溴離子、丙烯酸根、甲基丙烯酸根、馬來酸根、富馬酸根或衣康酸根。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可再生負(fù)載型脫硫劑，其特征在于，所述 的多孔性固態(tài)負(fù)載材料為硅膠、活性炭、分子篩或擴(kuò)孔硅膠。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可再生負(fù)載型脫硫劑，其特征在于，所述 的線性離子型聚合物的制備方法為向水、甲醇或乙醇溶劑中加入可聚合的離 子液體和引發(fā)劑，配成溶液；引發(fā)劑的用量為可聚合的離子液體用量的0.05-2 wt%;然后將多孔性固態(tài)負(fù)載材料浸入溶液中，可聚合的離子液體與多孔性固 態(tài)負(fù)載材料的質(zhì)量比為0.2:1 2:1，攪拌，在4(TC 100。C下邊揮發(fā)、邊聚合6~12 小時(shí)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種可再生負(fù)載型脫硫劑，其特征在于，所述 的可聚合的離子液體的陽(yáng)離子為四甲基胍陽(yáng)離子、l-乙基-3-甲基咪唑陽(yáng)離子、 L丁基-3-甲基咪唑陽(yáng)離子或l-己基-3-甲基咪唑陽(yáng)離子，其陰離子為丙烯酸根、 甲基丙烯酸根、馬來酸根、富馬酸根或衣康酸根。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可再生負(fù)載型脫硫劑，其特征在于，所述 的交聯(lián)離子型聚合物制備方法為向水、甲醇或乙醇溶劑中加入可聚合的離子 液體、引發(fā)劑和交聯(lián)單體，配成溶液；引發(fā)劑的用量為可聚合的離子液體用量 的0.05-2 wt%，交聯(lián)單體的用量為可聚合的離子液體用量的0.5-3 wt%;然后將 多孔性固態(tài)負(fù)載材料浸入溶液中，可聚合的離子液體與多孔性固態(tài)負(fù)載材料的 質(zhì)量比為0.2:1-2:1，攪拌，在40°C~100°C下邊揮發(fā)、邊聚合6 12小時(shí)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種可再生負(fù)載型脫硫劑，其特征在于，所述 的可聚合的離子液體的陽(yáng)離子為四甲基胍陽(yáng)離子、l-乙基-3-甲基咪唑陽(yáng)離子、 l-丁基-3-甲基咪唑陽(yáng)離子或l-己基-3-甲基咪唑陽(yáng)離子，其陰離子為丙烯酸根、 甲基丙烯酸根、馬來酸根、富馬酸根、衣康酸根，交聯(lián)單體選自亞甲基雙丙烯 酰胺、乙二醇二丙烯酸酯或乙二醇二甲基丙烯酸酯。
7、 根據(jù)權(quán)利要求3或5所述的一種可再生負(fù)載型脫硫劑的制備方法，其特征在于，所述的引發(fā)劑為過硫酸銨、過硫酸鉀、偶氮二異丁腈或過氧化二苯 甲酰中的一種或多種。
8、根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種可再生負(fù)載型脫硫劑的制備方法，其特征在 于，所述的交聯(lián)單體為亞甲基雙丙烯酰胺、乙二醇二丙烯酸酯或乙二醇二甲基 丙烯酸酯中的一種或多種。
9、 一種如權(quán)利要求1所述的可再生負(fù)載型脫硫劑的制備方法，其特征在于包括如下步驟1) 向水、甲醇或乙醇溶劑中加入離子液體，或加入可聚合的離子液體和引發(fā)劑，或加入可聚合的離子液體、引發(fā)劑和交聯(lián)單體，配成溶液；引發(fā)劑的 用量為可聚合的離子液體用量的0.05-2 wt%;交聯(lián)單體的用量為可聚合的離子 液體用量的0.5-3 wt%;2) 將多孔性固態(tài)負(fù)載材料浸入步驟l)得到的溶液中，攪拌，離子液體與 多孔性固態(tài)負(fù)載材料的質(zhì)量比為0.2:1 2:1，然后在室溫下?lián)]發(fā)0.5~1小時(shí)，再 在40 10(TC下處理6~12小時(shí)，得到可再生負(fù)載型脫硫劑。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種可再生負(fù)載型脫硫劑及其制備方法。包括如下步驟1)向水、甲醇或乙醇溶劑中加入離子液體，或加入可聚合的離子液體和引發(fā)劑，或加入可聚合的離子液體、引發(fā)劑和交聯(lián)單體，配成溶液；引發(fā)劑的用量為可聚合的離子液體用量的0.05-2wt％；交聯(lián)單體的用量為可聚合的離子液體用量的0.5-3wt％；2)將多孔性固態(tài)負(fù)載材料浸入步驟1)得到的溶液中，攪拌，離子液體與多孔性固態(tài)負(fù)載材料的質(zhì)量比為0.2∶1～2∶1，在室溫下?lián)]發(fā)0.5～1小時(shí)，然后在40℃～60℃下處理0.5～4小時(shí)，再在60～100℃下處理6～12小時(shí)。該脫硫劑吸收速率快、選擇性好、吸收容量大；易再生，可多次循環(huán)使用；機(jī)械強(qiáng)度高，吸收一定水蒸氣后也不影響其機(jī)械強(qiáng)度和吸收性能；脫吸耐受溫度高；制備工藝簡(jiǎn)單，適合規(guī)模化生產(chǎn)。
文檔編號(hào)B01D53/50GK101185833SQ20071007127
公開日2008年5月28日 申請(qǐng)日期2007年9月11日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月11日
發(fā)明者吳林波, 張正敏, 朱世平, 李伯耿 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)