的工藝方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于SO2氣體處理技術領域，具體涉及一種選擇性吸收502的吸收劑以及吸 收SO2的工藝方法。
【背景技術】
[0002] 我國是一個產煤和用煤大國，其儲量僅次于美國和俄羅斯。我國是一個發展中國 家，目前煤炭的燃燒，仍然是我們所依靠的最主要的能源。煤炭燃燒時不可避免的會產生 SO2等污染氣體，從而直接影響著我們賴以生存的生態環境。
[0003] 伴隨著我國改革開放所帶來的經濟快速發展，煤炭的消耗量也是與日倶增。目前， 我國已成為SO2污染最為嚴重的國家之一。從十一五開始，我國已采取控制SO 2排放的相關 措施，但收效有限。2014年，全國二氧化硫排放總量為1974. 4萬噸，同比下降3. 4%，但形 勢依舊嚴峻。302是一種酸性氣體，它不僅會破壞土地、森林、江河等生態系統，同時也會對 人類的建筑、工業設施、文物古跡等造成不可彌補的危害。除此之外，對于人體的健康也具 有非常大的影響。因此，如何有效控制SO2氣體的排放已經迫在眉睫。目前，世界各國研究 開發的煙氣脫硫技術多達200余種，但實際的商業應用卻非常少。當前，處理該煙氣的主流 工藝是氨吸收法簡稱氨法脫硫，或石灰石漿態吸收法簡稱濕法石灰吸收法。氨法脫硫因原 料氨是化肥，來源寶貴，成本高，對合成氨企業造成一定的產量損失。且氨易揮發，易造成頂 部冒白煙，生產氣溶膠二次污染。石灰石吸收，來源便捷，生產成本低，但產生的石膏是固廢 的一種，經濟價值低，且裝置耗水量大。因此，開發一套綠色可循環的煙氣脫硫工藝顯得尤 為重要。
[0004] 所謂離子液體（Ionic Liquid，IL)，是指在室溫附近溫度或低溫下呈液態、完全由 離子構成的物質，又稱為室溫離子液體（Room Temperature Ionic Liquid)或室溫恪融鹽 (Room Temperature Molten Salt)或有機離子液體。其最大特點在于幾乎沒有蒸汽壓，而 且具有良好的化學穩定性和熱穩定性。除此之外，離子液體對于多種有機或無機氣體具有 良好的溶解性能，而且差異較大，這表明離子液體作為一種環境友好型的綠色溶劑，在氣體 的分離方面具有巨大的應用前景。采用離子液體作為吸收劑對302進行吸收處理成為一個 新的研究方向。

【發明內容】

[0005] 本發明的目的是，提供一種選擇性吸收SO2的吸收劑以及吸收SO 2的工藝方法，主 要解決現有技術中SO2的處理方法從節能環保和吸收效果方面仍然不夠理想的技術問題。
[0006] 本發明為實現上述目的所采用的技術方案如下：
[0007] -種選擇性吸收302的吸收劑，該吸收劑的組成包括：30%~70%質量分數的離 子液體；〇. 1 %~4. 0%質量分數的活化劑；0. 1 %~0. 5%質量分數的抗氧化劑；0. 1 %~ 0.5%質量分數的緩蝕劑；余量為水。其中水的含量優選為35%~65%。離子液體的含量 優選為35%~55%。
[0008] 所述離子液體由含氮類有機物質為陽離子，有機酸為陰離子所組成。進一步優選 地，所述離子液體的陽離子選自胍鹽類、醇胺類、咪唑類、吡啶類、四唑類、季銨鹽類、噻唑 類、雙氰胺類物質中的一種或多種；所述陰離子選自乳酸、酒石酸、檸檬酸、甲基磺酸、蘋果 酸、草酸、乙酸中的一種或多種。該離子液體可以高選擇性的吸收SO2，對于其他酸性氣體， 如CO2，幾乎不吸收。
[0009] 所述活化劑為有機醇類物質中的一種或兩種。優選地，所述活化劑選自正丁醇、正 己醇、正辛醇。
[0010] 所述抗氧化劑為具有弱還原性的酚類或醌類物質中一種或兩種組成。優選地，所 述抗氧化劑選自對苯二酚、二丁基羥基甲苯、叔丁基對苯二酚、萘醌、蒽醌及其衍生物。
[0011] 所述緩蝕劑為無機鹽類物質中的一種或兩種組成。優選地，緩蝕劑選自堿式碳酸 銅、偏釩酸鉀、三氧化二砷、三氯化銻中的一種或兩種。
[0012] 作為一種優選實施例，所述吸收劑的組成為：四甲基胍酒石酸鹽45%、正丁醇 0. 3%、對苯二酚0. 15%、堿式碳酸銅0. 2%，其余為水。
[0013] 本發明還提供一種吸收SO2的工藝方法，該方法為：將洗滌后的煙氣從底部通入吸 收塔，采用上述選擇性吸收SO2的吸收劑吸收SO2;然后將吸收有SO 2的富液再從頂部進入再 生塔，對SO2進行解吸。
[0014] 優選地，所述工藝方法中吸收塔的條件為溫度10~110 °C，壓力為0.01~ 0· 2MPa，優選為40~90°C，0· 05~(λ 2MPa ;所述再生塔的條件為溫度100~150°C，壓力為 0· 01 ~0· 2MPa，優選為 110 ~14(TC，0. 05 ~0· 2MPa。
[0015] 優選地，所述解吸出的SO2送入下工段，直接合成H 2S04。
[0016] 本發明所述工藝方法中，所述吸收劑溶液體積流量與煙氣體積流量比為1:20~ 1:20000,優選為 1:100 ~1:10000。
[0017] 本發明所述工藝方法中，產生的SO2*度可達95%以上。若將502與水蒸氣混合， 可直接通入下一工段，合成高濃度的H2SO4副產品。當原料煙氣中SO2含量達10000mg/Nm 3時，出口氣中SO2的含量將小于100mg/Nm3,脫硫效率高達99%以上。
[0018] 以下將對本發明基于離子液體為主體的吸收劑，選擇性吸收302的工藝進行更詳 細的描述：
[0019] 本發明提供的基于離子液體的吸收劑，對于SO2氣體具有良好的吸收和解吸能力， 該脫硫機理如下：
[0021] 上式中R代表吸收劑，總反應式為可逆反應。低溫下，反應從左往右進行；高溫下， 反應從右向左進行。該工藝正是利用此原理，在低溫下吸收二氧化硫，高溫下將二氧化硫從 吸收劑中解吸出來。從而達到脫除和回收煙氣中二氧化硫的目的。
[0022] 根據發明的一個實施方式，本發明提供的離子液體選擇性吸收SO2的工藝流程及 操作方法如下：
[0023] 參見圖1，該圖為所述吸收劑進行煙氣脫硫的工藝流程圖。如圖1所示，首先煙氣 經增壓風機升壓后，從水洗塔1底部進入。經水洗塔1除塵降溫后，送入吸收塔2。從水洗 塔1出來的洗滌水通過引水桶10進入到洗滌栗7進行清洗增壓，再次送到水洗塔上部，重 新用于冷卻煙氣。經過除塵冷卻的煙氣，從底部進入吸收塔2,吸收溫度優選為40~90°C， 壓力優選為〇. 05~0. 2MPa。此時煙氣中的302被吸收劑所吸收，除硫后的煙氣可經送煙道 直接放空。吸收SO2后的富液由塔底經富液栗4進入貧富液換熱器11，回收熱量后入送往 再生塔3,解吸溫度優選為110~140 °C，壓力優選為0. 05~0. 2MPa。吸收有302的富液從 上部進入再生塔3,通過汽提解吸部分502后，進入再沸器6,使其中的SO 2進一步解吸。解 吸SO2后的貧液由再生塔3的底部流出，經貧液栗5、貧富液換熱器11、貧液冷卻器12換熱 冷卻后，進入吸收塔2的上部，重新吸收SO2;再生塔3解析出的SO 2，濃度可達95%以上，該 SO2通過冷凝器8冷卻后進入氣液分離器9,分離純化后的SO 2送入硫酸裝置生產硫酸，也可 以通過加壓降溫，生產液態SO2產品，經濟價值更高。
[0024] 在上述脫硫工藝中，吸收劑的更換周期與煙氣中的成分有關。
[0025] 在上述脫硫工藝中，脫硫效果與煙氣中SO2濃度，離子液體種類，吸收溫度和壓力， 解吸溫度和壓力以及煙氣和吸收劑的體積流量之比有關。