专利名称：一种用离子液体吸收氯代烃的方法
技术领域：
本发明涉及化工领域中采用离子液体吸收氯代烃的应用。
背景技术：
氯代有机物作为一种重要的化工原料、有机溶剂和中间体，在化工、医药、农药、制 革等行业中得到广泛的使用，结果导致氯代烃如二氯甲烷、二氯乙烷、氯乙烯等大量排放， 对人类健康和生态安全造成严重的威胁。近年来，我国通过加速立法和加大科技研发投入， 在氯代烃控制方面已经取得了一定的成效，但仍然不能满足具有多样性、复合性等特点的 氯代烃污染控制的技术需求。因此，研究开发费用低、处理彻底、无二次污染的新型处理技 术成为环保领域一个亟待解决的课题。近年来，应用离子液体吸收技术处理各类有害气体成为研究的热点。与传统治理 技术相比，离子液体吸收技术具有处理效率高、能耗低、流程短、工艺简单、适用范围广等特 点。离子液体之所以可以作为一种极其优越的吸收剂吸收有害气体，是因为其具有以下特占.
^ \\\ ·(1)离子液体中阴、阳离子之间有较强的库仑引力，在常温常压条件下呈液态，不 会蒸发；即使在较高的温度和真空度下，也能保持稳定的液态。因此作为吸收剂不会导致其 挥发到大气中。在离子液体中溶解的气体污染物在减压的条件下，可以有选择性和有条件 地进行分离。(2)离子液体中的正负离子可以由有机离子和无机离子共同组成，它对大多数有 机化合物、有机金属化合物、无机化合物甚至高分子材料具有很高的溶解能力。因此离子液 体可以很好地吸收溶解气体。(3)离子液体具有良好的热稳定性(在300°C下处于稳定状态)以及对大部分气 体具有很好的化学惰性(不发生化学反应)。这意味着离子液体可以用于有害气体的吸收， 避免了其他处理方法在加热分解或化学降解处理过程的污染问题(如燃烧过程中气体的 排放)；而且离子液体可以循环使用。(4)组成离子液体的阴、阳离子种类及侧链的长短、性质可以调整和修饰，在理论 上可以组合出离子液体的种类数量巨大。可以根据特定环境的需要合成出专用的功能化离 子液体。目前，离子液体作为吸收剂，在反应、分离领域得到了广泛应用。例如CN1698928A 报道了采用醇胺羧酸盐离子液体吸收SO2气体的方法。CN1709553报道了氨基酸类离 子液体用于酸性气体吸收的方法。CN1789783报道了用离子液体贮存和输运气体的 方法。CN101468308报道了担载离子液体可逆选择吸附二氧化碳材料及其制备方法。 CN101020625A报道了采用离子液体吸收甲基丙烯醛的方法。因此，离子液体应用于吸收过 程具有良好的工业应用前景，但是目前还没有报道关于离子液体吸收氯代烃的应用研究。基于如上考虑，本发明采用离子液体吸收氯代烃，获得了较好的结果。本发明提供了一种新的处理氯代烃的方法，即采用离子液体作为吸收剂吸收氯代烃。
发明内容
本发明采用离子液体吸收氯代烃。本发明中的氯代烃包括二氯甲烷、二氯乙烷、氯 乙烯。本发明中的离子液体，其阳离子为咪唑类、吡啶类、季铵盐类、季鳞盐类、吡咯啉类、胍 类；阴离子为 Cr，Br、BF4-, PF6-, CF3SO3^ [(CF3SO2)2N]^本发明中采用离子液体吸收氯代烃的温度范围为-50°C至150°C，压力范围为0至 100个大气压，该离子液体既可以为单一离子液体也可以为混合离子液体，该离子液体可以 以纯液体形式或者负载在其他载体上的形式吸收氯代烃。
具体实施例方式本发明用以下实施例说明，但本发明并不限于下述实施例，在不脱离前后所述宗 旨的范围下，变化实施都包含在本发明的技术范围内。实施例1 将准确称量的[aiiim] [BF4]离子液体置于智能重量分析仪的反应器中，80°C下进 行真空干燥处理12小时，重新记录离子液体的质量。将反应器置于10°C的恒温水浴中，从 真空状态开始逐渐向反应器中通入二氯甲烷气体并控制体系压力小于等于观Ombar，实时 监测反应器质量并绘制等温曲线直至反应器质量不再变化可视其达到平衡。最终所吸收的 二氯甲烷与[anim] [BF4]离子液体的质量比是1. 049。实施例2:将准确称量的[Hmim] [BF4]离子液体置于智能重量分析仪的反应器中，80°C下进 行真空干燥处理12小时，重新记录离子液体的质量。将反应器置于20°C的恒温水浴中，从 真空状态开始逐渐向反应器中通入二氯甲烷气体并控制体系压力小于等于400mbar，实时 监测反应器质量并绘制等温曲线直至反应器质量不再变化可视其达到平衡。最终所吸收的 二氯甲烷与[Hmim] [BF4]离子液体的质量比是0. 994。实施例3:将准确称量的[Omim] [PF6]离子液体置于智能重量分析仪的反应器中，80°C下进 行真空干燥处理12小时，重新记录离子液体的质量。将反应器置于30°C的恒温水浴中，从 真空状态开始逐渐向反应器中通入二氯甲烷气体并控制体系压力小于等于600mbar，实时 监测反应器质量并绘制等温曲线直至反应器质量不再变化可视其达到平衡。最终所吸收的 二氯甲烷与[Omim] [PF6]离子液体的质量比是0. 962。实施例4 将准确称量的[Omim] [BF4]离子液体置于智能重量分析仪的反应器中，80°C下进 行真空干燥处理12小时，重新记录离子液体的质量。将反应器置于10°C的恒温水浴中，从 真空状态开始逐渐向反应器中通入二氯甲烷气体并控制体系压力小于等于观Ombar，实时 监测反应器质量并绘制等温曲线直至反应器质量不再变化可视其达到平衡。最终所吸收的 二氯甲烷与[Omim] [BF4]离子液体的质量比是1. 2420实施例5 将准确称量的[aiiim] [PF6]离子液体置于智能重量分析仪的反应器中，80°C下进行真空干燥处理12小时，重新记录离子液体的质量。将反应器置于20°C的恒温水浴中，从 真空状态开始逐渐向反应器中通入二氯甲烷气体并控制体系压力小于等于400mbar，实时 监测反应器质量并绘制等温曲线直至反应器质量不再变化可视其达到平衡。最终所吸收的 二氯甲烷与[anim] [PF6]离子液体的质量比是0.608。实施例6 将准确称量的[aiiim] [PF6]与[Omim] [PF6]摩尔比1 1的离子液体置于智能重 量分析仪的反应器中，80°C下进行真空干燥处理12小时，重新记录离子液体的质量。将反 应器置于20°C的恒温水浴中，从真空状态开始逐渐向反应器中通入二氯甲烷气体并控制体 系压力小于等于400mbar，实时监测反应器质量并绘制等温曲线直至反应器质量不再变化 可视其达到平衡。最终所吸收的二氯甲烷与混合离子液体的质量比是0. 766。实施例7 将准确称量的[Hmim] [BF4]离子液体置于智能重量分析仪的反应器中，80°C下进 行真空干燥处理12小时，重新记录离子液体的质量。将反应器置于30°C的恒温水浴中，从 真空状态开始逐渐向反应器中通入二氯乙烷气体并控制体系压力小于等于600mbar，实时 监测反应器质量并绘制等温曲线直至反应器质量不再变化可视其达到平衡。最终所吸收的 二氯乙烷与[Hmim] [BF4]离子液体的质量比是0. 779。实施例8 将准确称量的[Omim] [BF4]离子液体置于智能重量分析仪的反应器中，80°C下进 行真空干燥处理12小时，重新记录离子液体的质量。将反应器置于10°C的恒温水浴中，从 真空状态开始逐渐向反应器中通入氯乙烯气体并控制体系压力小于等于^ar,实时监测反 应器质量并绘制等温曲线直至反应器质量不再变化可视其达到平衡。最终所吸收的氯乙烯 与[Hmim] [BF4]离子液体的质量比是1. 532。
权利要求
1.一种用离子液体吸收氯代烃的方法，其特征在于将离子液体应用于一定温度和压力 下氯代烃的吸收。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于氯代烃包括二氯甲烷、二氯乙烷、氯乙烯。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于采用的离子液体阳离子为咪唑类、吡啶类、 季铵盐类、季鳞盐类、吡咯啉类、胍类；阴离子为Cl_，Br_，BF4", PF6", CF3S03_，[(CF3SO2)2N]^
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于该离子液体既可以为单一离子液体也可以 为混合离子液体。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于该离子液体吸收氯代烃的温度范围 为-50°C至 150°C。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于该离子液体吸收氯代烃的压力范围为0至 100个大气压。
全文摘要
本发明涉及化工领域中一种采用离子液体吸收氯代烃的方法。该发明中涉及的氯代烃包括二氯甲烷、二氯乙烷、氯乙烯。该离子液体的阳离子为咪唑类、吡啶类、季铵盐类、季鏻盐类、吡咯啉类、胍类；阴离子为Cl-、Br-、BF4-、PF6-、CF3SO3-、[(CF3SO2)2N]-。该离子液体可为单一离子液体也可为混合离子液体。当采用该离子液体在一定温度及压力下对氯代烃进行吸收时，具有吸收效率高，平衡时间短，吸收剂可重复利用，绿色无污染等优点。
文档编号B01D53/14GK102120123SQ201110038098
公开日2011年7月13日 申请日期2011年2月15日 优先权日2011年2月15日
发明者吴慧, 周清, 宋玉婷, 张锁江, 李硕, 王蕾 申请人:中国科学院过程工程研究所