一种环境友好的含内盐的混合物吸收剂及其用于烟气中二氧化硫的吸收和解吸的方法与流程

文档序号:19571596发布日期:2019-12-31 18:59阅读:269来源:国知局

本发明属于烟气脱硫领域,涉及一种环境友好的可调变吸收和解吸性能的含内盐的混合物吸收剂及其用于烟气中二氧化硫的吸收和解吸的方法。

技术背景

煤炭是我国主要一次能源,其主要用途之一是燃烧发电;在我国电能来源中,燃煤发电占到60%以上。由于煤中含有约1%的硫,因此,燃煤烟气中含有大量的二氧化硫(so2)。so2是一种主要的大气污染物,若将燃煤产生的so2排放,不仅会造成酸雨和雾霾等环境问题,还会对人类和动植物造成影响。重要的是,so2也是一种重要的化工原料,可用于生产硫酸和硫磺。每年我国从国外进口上千万吨的硫磺和硫酸。因此,对煤炭燃烧后烟气中的so2进行捕集及资源化利用具有重要的生态、社会和经济效益。

目前,钙法脱硫是应用最为广泛的烟气脱硫的方法,包括干法脱硫、半干法脱硫和湿法脱硫。钙法脱硫产生大量的副产物石膏,但这种石膏品位较低,难以利用,另外,湿法脱硫还产生大量的废水。其它的脱硫方法还有:活性炭吸附法、有机胺吸收法。活性炭吸附法存在再生困难,生成大量的稀硫酸,以及活性炭的损耗和碎化等问题。有机胺吸收法可以高效脱除烟气中的so2,但有机胺易挥发,容易造成二次污染,另外有机胺的再生能耗较高。近年来,离子液体在烟气脱硫方面的应用得到了重视,这是基于离子液体的种类多、不挥发、稳定性好和结构可设计等特点。如wang等(congminwang,guokaicui,xiaoyanluo,yingjiexu,haoranli,andshengdai.highlyefficientandreversibleso2capturebytunableazole-basedionicliquidsthroughmultiple-sitechemicalabsorption.journalofamericanchemicalsociety.2011,133:11916–11919)报道了一种季鏻基唑类离子液体,该类离子液体对so2具有很高的吸收量,但解吸困难,也存在离子液体成本高的问题。纵观目前报道的离子液体吸收so2的研究来看,离子液体普遍存在成本高、粘度大、不易生物降解等问题,有可能限制离子液体在燃煤烟气脱硫方面的工业应用。

据文献报道,环境友好的内盐的溶液可以用来吸收so2。zhang等(kaizhang,shuhangren,yucuihou,weizewu.efficientabsorptionofso2withlow-partialpressuresbyenvironmentallybenignfunctionaldeepeutecticsolvents.journalofhazardousmaterials,2017,324:457–463)报道内盐左旋肉碱和甜菜碱可以用来吸收so2,并且具有较高的吸收量,然而解吸比较困难,即便在高温下用纯氮气气提,仍有大量的so2残留。如在温度90℃条件下用纯氮气气提吸收了2%的so2的吸收剂左旋肉碱,60min后仍有34.5%的so2残留。这就造成了再生能耗和效率均较低。

因此,开发一种可以减小再生能耗和提高解吸效率且环境友好的吸收剂具有重要的意义。



技术实现要素:

本发明的目的是提供一种以环境友好的内盐作为吸收剂活性组分,通过添加环境友好的溶剂和降低再生能耗调节剂,制得环境友好且解吸能耗低、解吸效率高的混合物吸收剂,满足烟气中so2的高效吸收和低能耗有效解吸,实现混合物吸收剂低能耗再生和so2回收的方法。

本方法以环境友好的内盐为吸收剂活性组分,通过添加环境友好的溶剂和降低再生能耗的调节剂(乳酸),获得环境友好且解吸能耗低、解吸效率高的混合物吸收剂。本方法包括以环境友好的内盐、溶剂和乳酸按照一定比例混合制得混合物吸收剂,用该吸收剂吸收烟气中的so2,然后用闪蒸或水蒸汽气提的方法再生混合物吸收剂并回收所解吸的so2,实现混合物吸收剂的再生和so2的回收。

本发明的目的是采用如下技术方案来实现的。

一种环境友好的含内盐的混合物吸收剂及其用于烟气中so2的吸收和解吸,实现吸收剂的再生和so2的回收的方法,该方法包括如下步骤:将内盐、溶剂和乳酸按照比例混合均匀制得混合物吸收剂,在温度20℃~60℃下吸收烟气中的so2,然后通过水蒸汽气提或闪蒸的方法实现混合物吸收剂的再生和so2回收。

上述方法中,所述的内盐选自左旋肉碱、甜菜碱、甘氨酸、丙氨酸中的一种。

上述方法中,所述的溶剂选自水、乙二醇、丙三醇中的一种。

上述方法中,所述的溶剂与内盐的质量比为1~5.66:1。

上述方法中,所述的乳酸与内盐的质量比为0.056~0.447:1,优选为0.056~0.202:1。

上述方法中,所述的闪蒸法再生混合物吸收剂和回收so2的闪蒸温度为90℃~130℃、闪蒸压力为1kpa~15kpa。

本发明方法的原理是强酸置换弱酸的原理。这里以含羧基的内盐水溶液为例进行说明。亚硫酸是中强酸,内盐的羧基是弱酸。吸收过程气相中so2溶解在内盐溶液中与内盐的羧基发生化学反应,即亚硫酸的氢转移到内盐的羧基上,羧基被还原,so2转化为亚硫酸根,实现了so2的吸收,这里存在化学吸收的平衡。在解吸时,温度升高后,so2与羧基的作用力减小,吸收的so2就会解吸,但由于so2与内盐的作用力较强,因此,总有一部分so2很难解吸。乳酸是一种酸性比亚硫酸弱的酸,当向溶液中加入乳酸后,由于乳酸的存在,提供了弱酸性环境,使so2与内盐的平衡向so2解吸的方向移动,即乳酸的加入促进so2的解吸。因此,通过闪蒸或者水蒸汽气提的方法解吸so2时,在有一定量乳酸存在的条件下残余的so2就被解吸出来,从而实现吸收剂的再生和so2的回收。

与现有的技术相比,本发明具有以下优点:(1)与现有的钙法脱除烟气中so2相比较,本发明的混合物吸收剂,具有可重复使用、so2可以回收、无废弃物产生等优点;(2)与有机胺的吸附法相比较,本发明的混合物吸收剂,具有无腐蚀、环境友好、挥发性极低(即不产生二次污染)等优点;(3)与传统的功能化离子液体吸收剂相比较,本发明的混合物吸收剂,具有合成简单、成本低、解吸相对容易、解吸能耗低等优点。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明提供的内盐、溶剂和乳酸制得的混合物吸收剂及其吸收so2和再生的方法作进一步详细的说明,但并不因此而限制本发明。

实施例1

称取16.12g内盐左旋肉碱、18.62g溶剂乙二醇和1.80g调节剂乳酸放置于三角烧瓶中,搅拌混合均匀,制得混合物吸收剂(用abs表示)36.54g,其中溶剂与内盐的质量比为1.16,乳酸与内盐的质量比0.112。称取该混合物吸收剂4.00g,加入到自制的鼓泡式吸收so2的脱硫装置中,将模拟烟气(so2的体积含量为2.01%,n2为平衡气)以100ml/min的速率通入脱硫装置中,吸收温度40℃。待达到吸收饱和得到含so2的富液,采用天平称重法测量so2的吸收量为0.5524g,计算得到该吸收剂吸收so2的吸收容量为0.1381gso2/gabs。将上述富液加热至100℃,在1kpa压力下进行闪蒸,解吸出所吸收的so2,解吸时间20min,采用天平称重法测量解吸出so2的质量为0.4144g,其解吸率为75.0%,解吸后so2的残留量为0.0345gso2/gabs,混合物吸收剂的净吸收量为0.1036gso2/gabs。

对比例1:

对比试验:不添加乳酸的相同条件的左旋肉碱和乙二醇混合物吸收剂吸收so2实验。对比试验如下:

称取16.12g内盐左旋肉碱和18.62g溶剂乙二醇放置于三角烧瓶中搅拌混合均匀,制得混合物吸收剂(abs)34.75g,其中溶剂与内盐的质量比为1.16,没有添加乳酸。称取该混合物吸收剂3.91g,加入到自制的鼓泡式吸收so2的脱硫装置中,将模拟烟气(so2的体积含量为2.01%,n2为平衡气)以100ml/min的速率通入脱硫装置中,吸收温度40℃。待达到吸收饱和得到含so2的富液,采用天平称重法测量so2的吸收量为0.5900g,计算得到该吸收剂吸收so2的吸收容量为0.1509gso2/gabs。将上述富液加热至100℃,在1kpa压力下进行闪蒸,解吸出所吸收的so2,解吸时间20min,采用天平称重法测量解吸出so2的质量为0.3906g,其解吸率为66.2%,解吸后so2的残留量为0.0510gso2/gabs,混合物吸收剂的净吸收量为0.0999gso2/gabs。

对比例2:

对比试验:不添加乳酸的相同条件的左旋肉碱和乙二醇混合物吸收剂吸收so2实验。对比试验如下:

称取16.12g内盐左旋肉碱和18.62g溶剂乙二醇放置于三角烧瓶中搅拌混合均匀,制得混合物吸收剂(abs)34.74g,其中溶剂与内盐的质量比为1.16,没有添加乳酸。称取该混合物吸收剂3.93g,加入到自制的鼓泡式吸收so2的脱硫装置中,将模拟烟气(so2的体积含量为2.01%,n2为平衡气)以100ml/min的速率通入脱硫装置中,吸收温度40℃。待达到吸收饱和得到含so2的富液,采用天平称重法测量so2的吸收量为0.5931g,计算得到该吸收剂吸收so2的吸收容量为0.1510gso2/gabs。将上述富液加热至100℃,在1kpa压力下进行闪蒸,解吸出所吸收的so2,解吸时间40min,采用天平称重法测量解吸出so2的质量为0.4162g,其解吸率为70.2%,解吸后so2的残留量为0.0450gso2/gabs,混合物吸收剂的净吸收量为0.1059gso2/gabs。

对比实验结果表明,添加乳酸提高了so2的解吸率,缩短了解吸时间,提高了解吸效率。在对比实施例中,即使延长再生时间,也不能将残留的so2浓度低于添加乳酸的残留的so2浓度。另外,解吸后吸收剂中残留的so2浓度对工业应用的吸收塔顶部排出烟气中so2的浓度至关重要;吸收剂中残留的so2浓度越低,吸收塔顶部排出烟气中so2的浓度就越低,这样就有利于实现燃煤排放烟气so2浓度达标。

实施例2

称取16.12g内盐左旋肉碱、24.83g溶剂乙二醇和1.80g调节剂乳酸放置于三角烧瓶中,搅拌混合均匀,制得混合物吸收剂(abs)42.75g,其中溶剂与内盐的质量比为1.54,乳酸与内盐的质量比0.112。称取该混合物吸收剂4.00g,加入到自制的鼓泡式吸收so2的脱硫装置中,将模拟烟气(so2的体积含量为2.01%,n2为平衡气)以100ml/min的速率通入脱硫装置中,吸收温度40℃。待达到吸收饱和得到含so2的富液,采用天平称重法测量so2的吸收量为0.4776g,计算得到该吸收剂吸收so2的吸收容量为0.1194gso2/gabs。将上述富液加热至100℃,在1kpa压力下进行闪蒸,解吸出所吸收的so2,解吸时间20min,采用天平称重法测量解吸出so2的质量为0.3852g,其解吸率为80.7%,解吸后so2的残留量为0.0231gso2/gabs,混合物吸收剂的净吸收量为0.0963gso2/gabs。

实施例3

称取16.12g内盐左旋肉碱、31.03g溶剂乙二醇和1.80g调节剂乳酸放置于三角烧瓶中,搅拌混合均匀,制得混合物吸收剂(abs)48.97g,其中溶剂与内盐的质量比为1.93,乳酸与内盐的质量比0.112。称取该混合物吸收剂4.11g,加入到自制的鼓泡式吸收so2的脱硫装置中,将模拟烟气(so2的体积含量为2.01%,n2为平衡气)以100ml/min的速率通入脱硫装置中,吸收温度40℃。待达到吸收饱和得到含so2的富液,采用天平称重法测量so2的吸收量为0.4324g,计算得到该吸收剂吸收so2的吸收容量为0.1052gso2/gabs。将上述富液加热至100℃,在1kpa压力下进行闪蒸,解吸出所吸收的so2,解吸时间20min,采用天平称重法测量解吸出so2的质量为0.3576g,其解吸率为82.7%,解吸后so2的残留量为0.0182gso2/gabs,混合物吸收剂的净吸收量为0.0870gso2/gabs。

实施例4

称取16.12g内盐左旋肉碱、37.24g溶剂乙二醇和1.80g调节剂乳酸放置于三角烧瓶中,搅拌混合均匀,制得混合物吸收剂(abs)55.16g,其中溶剂与内盐的质量比为2.31,乳酸与内盐的质量比0.112。称取该混合物吸收剂4.06g,加入到自制的鼓泡式吸收so2的脱硫装置中,将模拟烟气(so2的体积含量为2.01%,n2为平衡气)以100ml/min的速率通入脱硫装置中,吸收温度40℃。待达到吸收饱和得到含so2的富液,采用天平称重法测量so2的吸收量为0.3723g,计算得到该吸收剂吸收so2的吸收容量为0.0917gso2/gabs。将上述富液加热至100℃,在1kpa压力下进行闪蒸,解吸出所吸收的so2,解吸时间20min,采用天平称重法测量解吸出so2的质量为0.3073g,其解吸率为82.6%,解吸后so2的残留量为0.0160gso2/gabs,混合物吸收剂的净吸收量为0.0757gso2/gabs。

实施例5

称取16.12g内盐左旋肉碱、18.62g溶剂乙二醇和0.90g调节剂乳酸放置于三角烧瓶中,搅拌混合均匀,制得混合物吸收剂(abs)35.64g,其中溶剂与内盐的质量比为1.16,乳酸与内盐的质量比0.056。称取该混合物吸收剂4.03g,加入到自制的鼓泡式吸收so2的脱硫装置中,将模拟烟气(so2的体积含量为2.01%,n2为平衡气)以100ml/min的速率通入脱硫装置中,吸收温度40℃。待达到吸收饱和得到含so2的富液,采用天平称重法测量so2的吸收量为0.5803g,计算得到该吸收剂吸收so2的吸收容量为0.1440gso2/gabs。将上述富液加热至100℃,在1kpa压力下进行闪蒸,解吸出所吸收的so2,解吸时间20min,采用天平称重法测量解吸出so2的质量为0.4107g,其解吸率为70.8%,解吸后so2的残留量为0.0421gso2/gabs,混合物吸收剂的净吸收量为0.1019gso2/gabs。

实施例6

称取16.12g内盐左旋肉碱、18.62g溶剂乙二醇和3.60g调节剂乳酸放置于三角烧瓶中,搅拌混合均匀,制得混合物吸收剂(abs)38.34g,其中溶剂与内盐的质量比为1.16,乳酸与内盐的质量比0.224。称取该混合物吸收剂3.95g,加入到自制的鼓泡式吸收so2的脱硫装置中,将模拟烟气(so2的体积含量为2.01%,n2为平衡气)以100ml/min的速率通入脱硫装置中,吸收温度40℃。待达到吸收饱和得到含so2的富液,采用天平称重法测量so2的吸收量为0.5182g,计算得到该吸收剂吸收so2的吸收容量为0.1312gso2/gabs。将上述富液加热至100℃,在1kpa压力下进行闪蒸,解吸出所吸收的so2,解吸时间20min,采用天平称重法测量解吸出so2的质量为0.4258g,其解吸率为82.2%,解吸后so2的残留量为0.0234gso2/gabs,混合物吸收剂的净吸收量为0.1078gso2/gabs。

实施例7

称取16.12g内盐左旋肉碱、18.62g溶剂乙二醇和5.40g调节剂乳酸放置于三角烧瓶中,搅拌混合均匀,制得混合物吸收剂(abs)40.15g,其中溶剂与内盐的质量比为1.16,乳酸与内盐的质量比0.335。称取该混合物吸收剂4.10g,加入到自制的鼓泡式吸收so2的脱硫装置中,将模拟烟气(so2的体积含量为2.01%,n2为平衡气)以100ml/min的速率通入脱硫装置中,吸收温度40℃。待达到吸收饱和得到含so2的富液,采用天平称重法测量so2的吸收量为0.4994g,计算得到该吸收剂吸收so2的吸收容量为0.1218gso2/gabs。将上述富液加热至100℃,在1kpa压力下进行闪蒸,解吸出所吸收的so2,解吸时间20min,采用天平称重法测量解吸出so2的质量为0.4420g,其解吸率为88.5%,解吸后so2的残留量为0.0140gso2/gabs,混合物吸收剂的净吸收量为0.1078gso2/gabs。

实施例8

称取16.12g内盐左旋肉碱、18.62g溶剂乙二醇和7.21g调节剂乳酸放置于三角烧瓶中,搅拌混合均匀,制得混合物吸收剂(abs)41.95g,其中溶剂与内盐的质量比为1.16,乳酸与内盐的质量比0.447。称取该混合物吸收剂4.02g,加入到自制的鼓泡式吸收so2的脱硫装置中,将模拟烟气(so2的体积含量为2.01%,n2为平衡气)以100ml/min的速率通入脱硫装置中,吸收温度40℃。待达到吸收饱和得到含so2的富液,采用天平称重法测量so2的吸收量为0.4048g,计算得到该吸收剂吸收so2的吸收容量为0.1007gso2/gabs。将上述富液加热至100℃,在1kpa压力下进行闪蒸,解吸出所吸收的so2,解吸时间20min,采用天平称重法测量解吸出so2的质量为0.3594g,其解吸率为88.8%,解吸后so2的残留量为0.0113gso2/gabs,混合物吸收剂的净吸收量为0.0894gso2/gabs。

实施例9

称取16.12g内盐左旋肉碱、18.62g溶剂乙二醇和1.80g调节剂乳酸放置于三角烧瓶中,搅拌混合均匀,制得混合物吸收剂(abs)36.54g,其中溶剂与内盐的质量比为1.16,乳酸与内盐的质量比0.112。称取该混合物吸收剂4.00g,加入到自制的鼓泡式吸收so2的脱硫装置中,将模拟烟气(so2的体积含量为2.01%,n2为平衡气)以100ml/min的速率通入脱硫装置中,吸收温度40℃。待达到吸收饱和得到含so2的富液,采用天平称重法测量so2的吸收量为0.5528g,计算得到该吸收剂吸收so2的吸收容量为0.1382gso2/gabs。将上述富液加热至90℃,在1kpa压力下进行闪蒸,解吸出所吸收的so2,解吸时间20min,采用天平称重法测量解吸出so2的质量为0.3856g,其解吸率为69.8%,解吸后so2的残留量为0.0418gso2/gabs,混合物吸收剂的净吸收量为0.0964gso2/gabs。

实施例10

称取16.12g内盐左旋肉碱、18.62g溶剂乙二醇和1.80g调节剂乳酸放置于三角烧瓶中,搅拌混合均匀,制得混合物吸收剂(abs)36.54g,其中溶剂与内盐的质量比为1.16,乳酸与内盐的质量比0.112。称取该混合物吸收剂4.02g,加入到自制的鼓泡式吸收so2的脱硫装置中,将模拟烟气(so2的体积含量为2.01%,n2为平衡气)以100ml/min的速率通入脱硫装置中,吸收温度40℃。待达到吸收饱和得到含so2的富液,采用天平称重法测量so2的吸收量为0.5548g,计算得到该吸收剂吸收so2的吸收容量为0.1380gso2/gabs。将上述富液加热至110℃,在5kpa压力下进行闪蒸,解吸出所吸收的so2,解吸时间20min,采用天平称重法测量解吸出so2的质量为0.4221g,其解吸率为76.1%,解吸后so2的残留量为0.0330gso2/gabs,混合物吸收剂的净吸收量为0.1050gso2/gabs。

实施例11

称取16.12g内盐左旋肉碱、18.62g溶剂乙二醇和1.80g调节剂乳酸放置于三角烧瓶中,搅拌混合均匀,制得混合物吸收剂(abs)36.54g,其中溶剂与内盐的质量比为1.16,乳酸与内盐的质量比0.112。称取该混合物吸收剂4.05g,加入到自制的鼓泡式吸收so2的脱硫装置中,将模拟烟气(so2的体积含量为2.01%,n2为平衡气)以100ml/min的速率通入脱硫装置中,吸收温度40℃。待达到吸收饱和得到含so2的富液,采用天平称重法测量so2的吸收量为0.5593g,计算得到该吸收剂吸收so2的吸收容量为0.1381gso2/gabs。将上述富液加热至120℃,在10kpa压力下进行闪蒸,解吸出所吸收的so2,解吸时间20min,采用天平称重法测量解吸出so2的质量为0.4265g,其解吸率为76.2%,解吸后so2的残留量为0.0328gso2/gabs,混合物吸收剂的净吸收量为0.1053gso2/gabs。

实施例12

称取16.12g内盐左旋肉碱、18.62g溶剂乙二醇和1.80g调节剂乳酸放置于三角烧瓶中,搅拌混合均匀,制得混合物吸收剂(abs)36.54g,其中溶剂与内盐的质量比为1.16,乳酸与内盐的质量比0.112。称取该混合物吸收剂4.10g,加入到自制的鼓泡式吸收so2的脱硫装置中,将模拟烟气(so2的体积含量为2.01%,n2为平衡气)以100ml/min的速率通入脱硫装置中,吸收温度40℃。待达到吸收饱和得到含so2的富液,采用天平称重法测量so2的吸收量为0.5666g,计算得到该吸收剂吸收so2的吸收容量为0.1382gso2/gabs。将上述富液加热至130℃,在15kpa压力下进行闪蒸,解吸出所吸收的so2,解吸时间30min,采用天平称重法测量解吸出so2的质量为0.4391g,其解吸率为77.5%,解吸后so2的残留量为0.0311gso2/gabs,混合物吸收剂的净吸收量为0.1071gso2/gabs。

实施例13

称取16.12g内盐左旋肉碱、18.62g溶剂乙二醇和1.80g调节剂乳酸放置于三角烧瓶中,搅拌混合均匀,制得混合物吸收剂(abs)36.54g,其中溶剂与内盐的质量比为1.16,乳酸与内盐的质量比0.112。称取该混合物吸收剂4.08g,加入到自制的鼓泡式吸收so2的脱硫装置中,将模拟烟气(so2的体积含量为2.01%,n2为平衡气)以100ml/min的速率通入脱硫装置中,吸收温度20℃。待达到吸收饱和得到含so2的富液,采用天平称重法测量so2的吸收量为0.6638g,计算得到该吸收剂吸收so2的吸收容量为0.1627gso2/gabs。将上述富液加热至100℃,在1kpa压力下进行闪蒸,解吸出所吸收的so2,解吸时间20min,采用天平称重法测量解吸出so2的质量为0.5218g,其解吸率为78.6%,解吸后so2的残留量为0.0348gso2/gabs,混合物吸收剂的净吸收量为0.1279gso2/gabs。

实施例14

称取16.12g内盐左旋肉碱、18.62g溶剂乙二醇和1.80g调节剂乳酸放置于三角烧瓶中,搅拌混合均匀,制得混合物吸收剂(abs)36.55g,其中溶剂与内盐的质量比为1.16,乳酸与内盐的质量比0.112。称取该混合物吸收剂4.09g,加入到自制的鼓泡式吸收so2的脱硫装置中,将模拟烟气(so2的体积含量为2.01%,n2为平衡气)以100ml/min的速率通入脱硫装置中,吸收温度30℃。待达到吸收饱和得到含so2的富液,采用天平称重法测量so2的吸收量为0.6184g,计算得到该吸收剂吸收so2的吸收容量为0.1512gso2/gabs。将上述富液加热至100℃,在1kpa压力下进行闪蒸,解吸出所吸收的so2,解吸时间20min,采用天平称重法测量解吸出so2的质量为0.4765g,其解吸率为71.1%,解吸后so2的残留量为0.0347gso2/gabs,混合物吸收剂的净吸收量为0.1165gso2/gabs。

实施例15

称取16.12g内盐左旋肉碱、18.62g溶剂乙二醇和1.80g调节剂乳酸放置于三角烧瓶中,搅拌混合均匀,制得混合物吸收剂(abs)36.54g,其中溶剂与内盐的质量比为1.16,乳酸与内盐的质量比0.112。称取该混合物吸收剂4.05g,加入到自制的鼓泡式吸收so2的脱硫装置中,将模拟烟气(so2的体积含量为2.01%,n2为平衡气)以100ml/min的速率通入脱硫装置中,吸收温度50℃。待达到吸收饱和得到含so2的富液,采用天平称重法测量so2的吸收量为0.5115g,计算得到该吸收剂吸收so2的吸收容量为0.1263gso2/gabs。将上述富液加热至100℃,在1kpa压力下进行闪蒸,解吸出所吸收的so2,解吸时间20min,采用天平称重法测量解吸出so2的质量为0.3730g,其解吸率为72.9%,解吸后so2的残留量为0.0342gso2/gabs,混合物吸收剂的净吸收量为0.0921gso2/gabs。

实施例16

称取16.12g内盐左旋肉碱、18.62g溶剂乙二醇和1.80g调节剂乳酸放置于三角烧瓶中,搅拌混合均匀,制得混合物吸收剂(abs)36.54g,其中溶剂与内盐的质量比为1.16,乳酸与内盐的质量比0.112。称取该混合物吸收剂4.02g,加入到自制的鼓泡式吸收so2的脱硫装置中,将模拟烟气(so2的体积含量为2.01%,n2为平衡气)以100ml/min的速率通入脱硫装置中,吸收温度60℃。待达到吸收饱和得到含so2的富液,采用天平称重法测量so2的吸收量为0.4350g,计算得到该吸收剂吸收so2的吸收容量为0.1082gso2/gabs。将上述富液加热至110℃,在1kpa压力下进行闪蒸,解吸出所吸收的so2,解吸时间20min,采用天平称重法测量解吸出so2的质量为0.3023g,其解吸率为69.5%,解吸后so2的残留量为0.0330gso2/gabs,混合物吸收剂的净吸收量为0.0752gso2/gabs。

实施例17

称取11.72g内盐甜菜碱、18.62g溶剂乙二醇和1.80g调节剂乳酸放置于三角烧瓶中,搅拌混合均匀,制得混合物吸收剂(abs)32.14g,其中溶剂与内盐的质量比为1.59,乳酸与内盐的质量比0.154。称取该混合物吸收剂3.98g,加入到自制的鼓泡式吸收so2的脱硫装置中,将模拟烟气(so2的体积含量为2.01%,n2为平衡气)以100ml/min的速率通入脱硫装置中,吸收温度40℃。待达到吸收饱和得到含so2的富液,采用天平称重法测量so2的吸收量为0.2503g,计算得到该吸收剂吸收so2的吸收容量为0.0629gso2/gabs。将上述富液加热至110℃,在2kpa压力下进行闪蒸,解吸出所吸收的so2,解吸时间20min,采用天平称重法测量解吸出so2的质量为0.240g,其解吸率为95.9%,解吸后so2的残留量为0.0026gso2/gabs,混合物吸收剂的净吸收量为0.0603gso2/gabs。

对比例3:

对比试验:不添加乳酸的相同条件的甜菜碱和乙二醇混合物吸收剂吸收so2实验。对比试验如下:

称取11.72g内盐甜菜碱和18.62g溶剂乙二醇放置于三角烧瓶中,搅拌混合均匀,制得混合物吸收剂(abs)30.34g,其中溶剂与内盐的质量比为1.59,不含乳酸。称取该混合物吸收剂4.04g,加入到自制的鼓泡式吸收so2的脱硫装置中,将模拟烟气(so2的体积含量为2.01%,n2为平衡气)以100ml/min的速率通入脱硫装置中,吸收温度40℃。待达到吸收饱和得到含so2的富液,采用天平称重法测量so2的吸收量为0.2848g,计算得到该吸收剂吸收so2的吸收容量为0.0705gso2/gabs。将上述富液加热至110℃,在2kpa压力下进行闪蒸,解吸出所吸收的so2,解吸时间20min,采用天平称重法测量解吸出so2的质量为0.244g,其解吸率为85.7%,解吸后so2的残留量为0.0101gso2/gabs,混合物吸收剂的净吸收量为0.0604gso2/gabs。

对比实施例17的结果可知,添加乳酸后,可以提高吸收剂的解吸效果,同时不改变对so2的净吸收量,另外,可以降低再生后吸收剂中残留的so2浓度。

实施例18

称取16.12g内盐左旋肉碱、16.12g溶剂水和1.80g调节剂乳酸放置于三角烧瓶中,搅拌混合均匀,制得混合物吸收剂(abs)34.04g,其中溶剂与内盐的质量比为1.0,乳酸与内盐的质量比0.112。称取该混合物吸收剂4.02g,加入到自制的鼓泡式吸收so2的脱硫装置中,将模拟烟气(so2的体积含量为0.371%,n2为平衡气)以100ml/min的速率先通过40℃含水的试管,然后通入脱硫装置中,吸收温度40℃。待达到吸收饱和得到含so2的富液,采用碘量法测量吸收液中的so2,so2的吸收量为0.2786g,计算得到该吸收剂吸收so2的吸收容量为0.0693gso2/gabs。将上述富液加热至110℃,通入110℃的水蒸气进行汽提,解吸出所吸收的so2,解吸时间25min,采用碘量法测量解吸出so2的质量为0.2661g,其解吸率为95.5%,解吸后so2的残留量为0.0031gso2/gabs,混合物吸收剂的净吸收量为0.0662gso2/gabs。

实施例19

称取16.12g内盐左旋肉碱、16.12g溶剂水和1.80g调节剂乳酸放置于三角烧瓶中,搅拌混合均匀,制得混合物吸收剂(abs)34.04g,其中溶剂与内盐的质量比为1.0,乳酸与内盐的质量比0.112。称取该混合物吸收剂4.01g,加入到自制的鼓泡式吸收so2的脱硫装置中,将模拟烟气(so2的体积含量为1.01%,n2为平衡气)以100ml/min的速率先通过40℃含水的试管,然后通入脱硫装置中,吸收温度40℃。待达到吸收饱和得到含so2的富液,采用碘量法测量吸收液中的so2,so2的吸收量为0.3950g,计算得到该吸收剂吸收so2的吸收容量为0.0985gso2/gabs。将上述富液加热至110℃,通入110℃的水蒸气进行汽提,解吸出所吸收的so2,解吸时间25min,采用碘量法测量解吸出so2的质量为0.3822g,其解吸率为96.8%,解吸后so2的残留量为0.0032gso2/gabs,混合物吸收剂的净吸收量为0.0953gso2/gabs。

实施例20

称取16.12g内盐左旋肉碱、16.12g溶剂水和1.80g调节剂乳酸放置于三角烧瓶中,搅拌混合均匀,制得混合物吸收剂(abs)34.04g,其中溶剂与内盐的质量比为1.0,乳酸与内盐的质量比0.112。称取该混合物吸收剂4.06g,加入到自制的鼓泡式吸收so2的脱硫装置中,将模拟烟气(so2的体积含量为2.01%,n2为平衡气)以100ml/min的速率先通过40℃含水的试管,然后通入脱硫装置中,吸收温度40℃。待达到吸收饱和得到含so2的富液,采用碘量法测量吸收液中的so2,so2的吸收量为0.4454g,计算得到该吸收剂吸收so2的吸收容量为0.1097gso2/gabs。将上述富液加热至110℃,通入110℃的水蒸气进行汽提,解吸出所吸收的so2,解吸时间25min,采用碘量法测量解吸出so2的质量为0.4320g,其解吸率为97.0%,解吸后so2的残留量为0.0033gso2/gabs,混合物吸收剂的净吸收量为0.1064gso2/gabs。

实施例21

称取16.12g内盐左旋肉碱、16.12g溶剂水和0.90g调节剂乳酸放置于三角烧瓶中,搅拌混合均匀,制得混合物吸收剂(abs)33.14g,其中溶剂与内盐的质量比为1.0,乳酸与内盐的质量比0.056。称取该混合物吸收剂4.01g,加入到自制的鼓泡式吸收so2的脱硫装置中,将模拟烟气(so2的体积含量为2.01%,n2为平衡气)以100ml/min的速率先通过40℃含水的试管,然后通入脱硫装置中,吸收温度40℃。待达到吸收饱和得到含so2的富液,采用碘量法测量吸收液中的so2,so2的吸收量为0.4495g,计算得到该吸收剂吸收so2的吸收容量为0.1121gso2/gabs。将上述富液加热至110℃,通入110℃的水蒸气进行汽提,解吸出所吸收的so2,解吸时间25min,采用碘量法测量解吸出so2的质量为0.4315g,其解吸率为96.0%,解吸后so2的残留量为0.0045gso2/gabs,混合物吸收剂的净吸收量为0.1076gso2/gabs。

对比例4:

对比试验:不添加乳酸的相同条件的左旋肉碱和水混合物吸收剂吸收so2实验。对比试验如下:

称取16.12g内盐左旋肉碱和16.12g溶剂水放置于三角烧瓶中,搅拌混合均匀,制得混合物吸收剂(abs)32.24g,其中溶剂与内盐的质量比为1.0,不含乳酸。称取该混合物吸收剂3.98g,加入到自制的鼓泡式吸收so2的脱硫装置中,将模拟烟气(so2的体积含量为2.01%,n2为平衡气)以100ml/min的速率先通过40℃水的试管,然后通入脱硫装置中,吸收温度40℃。待达到吸收饱和得到含so2的富液,采用碘量法测量吸收液中的so2,so2的吸收量为0.5015g,计算得到该吸收剂吸收so2的吸收容量为0.1260gso2/gabs。将上述富液加热至110℃,通入110℃的水蒸气进行汽提,解吸出所吸收的so2,解吸时间25min,采用碘量法测量解吸出so2的质量为0.4171g,其解吸率为83.2%,解吸后so2的残留量为0.0212gso2/gabs,混合物吸收剂的净吸收量为0.1048gso2/gabs。

对比实施例21的结果表明,添加乳酸后,可以提高吸收剂的解吸效果,同时不改变对so2的净吸收量,另外,可以降低再生后吸收剂中残留的so2浓度。

实施例22

称取11.72g内盐甜菜碱、11.72g溶剂水和1.80g调节剂乳酸放置于三角烧瓶中,搅拌混合均匀,制得混合物吸收剂(abs)25.24g,其中溶剂与内盐的质量比为1.0,乳酸与内盐的质量比0.154。称取该混合物吸收剂4.05g,加入到自制的鼓泡式吸收so2的脱硫装置中,将模拟烟气(so2的体积含量为2.01%,n2为平衡气)以100ml/min的速率先通过40℃含有水的试管,然后通入脱硫装置中,吸收温度40℃。待达到吸收饱和得到含so2的富液,采用碘量法测量吸收液中so2的量,得到so2的吸收量为0.1478g,计算得到该吸收剂吸收so2的吸收容量为0.0365gso2/gabs。将上述富液加热至110℃,通入110℃的水蒸气进行汽提,解吸出所吸收的so2,解吸时间20min,采用碘量法测量解吸出so2的质量为0.1365g,其解吸率为92.3%,解吸后so2的残留量为0.0028gso2/gabs,混合物吸收剂的净吸收量为0.0337gso2/gabs。

对比例5

对比试验:不添加乳酸的相同条件的甜菜碱和水混合物吸收剂吸收so2实验。对比试验如下:

称取11.72g内盐甜菜碱和11.72g溶剂水放置于三角烧瓶中,搅拌混合均匀,制得混合物吸收剂(abs)23.44g,其中溶剂与内盐的质量比为1.0,不含乳酸。称取该混合物吸收剂4.00g,加入到自制的鼓泡式吸收so2的脱硫装置中,将模拟烟气(so2的体积含量为2.01%,n2为平衡气)以100ml/min的速率先通过40℃含有水的试管,然后通入脱硫装置中,吸收温度40℃。待达到吸收饱和得到含so2的富液,采用碘量法测量吸收液中so2的量,得到so2的吸收量为0.1748g,计算得到该吸收剂吸收so2的吸收容量为0.0437gso2/gabs。将上述富液加热至110℃,通入110℃的水蒸气进行汽提,解吸出所吸收的so2,解吸时间20min,采用碘量法测量解吸出so2的质量为0.1384g,其解吸率为79.2%,解吸后so2的残留量为0.0091gso2/gabs,混合物吸收剂的净吸收量为0.0346gso2/gabs。

对比实施例22的结果表明,添加乳酸后,可以提高吸收剂的解吸效果,同时不改变对so2的净吸收量,另外,可以显著降低再生后吸收剂中残留的so2浓度。

实施例23

称取8.91g的β-丙氨酸、41.10g溶剂水和1.80g调节剂乳酸放置于三角烧瓶中,搅拌混合均匀,制得混合物吸收剂(abs)51.81g,其中溶剂与内盐的质量比为4.61,乳酸与内盐的质量比0.202。称取该混合物吸收剂4.10g,加入到自制的鼓泡式吸收so2的脱硫装置中,将模拟烟气(so2的体积含量为2.01%,n2为平衡气)以100ml/min的速率先通过40℃含水的试管,然后通入脱硫装置中,吸收温度40℃。待达到吸收饱和得到含so2的富液,采用碘量法测量吸收液中的so2,so2的吸收量为0.2493g,计算得到该吸收剂吸收so2的吸收容量为0.0608gso2/gabs。将上述富液加热至110℃,通入110℃的水蒸气进行汽提,解吸出所吸收的so2,解吸时间20min,采用碘量法测量解吸出so2的质量为0.2370g,其解吸率为95.1%,解吸后so2的残留量为0.0030gso2/gabs,混合物吸收剂的净吸收量为0.0578gso2/gabs。

对比例6

对比试验:不添加乳酸的相同条件的β-丙氨酸和水混合物吸收剂吸收so2实验。对比试验如下:

称取8.91g的β-丙氨酸和41.10g溶剂水放置于三角烧瓶中,搅拌混合均匀,制得混合物吸收剂(abs)50.01g,其中溶剂与内盐的质量比为4.61,不含乳酸。称取该混合物吸收剂4.00g,加入到自制的鼓泡式吸收so2的脱硫装置中,将模拟烟气(so2的体积含量为2.01%,n2为平衡气)以100ml/min的速率先通过40℃含水的试管,然后通入脱硫装置中,吸收温度40℃。待达到吸收饱和得到含so2的富液,采用碘量法测量吸收液中的so2,so2的吸收量为0.2648g,计算得到该吸收剂吸收so2的吸收容量为0.0662gso2/gabs。将上述富液加热至110℃,通入110℃的水蒸气进行汽提,解吸出所吸收的so2,解吸时间20min,采用碘量法测量解吸出so2的质量为0.2388g,其解吸率为90.2%,解吸后so2的残留量为0.0065gso2/gabs,混合物吸收剂的净吸收量为0.0597gso2/gabs。

对比实施例23的结果表明,添加乳酸后,可以提高吸收剂的解吸效果,同时几乎不改变对so2的净吸收量,另外,可以显著降低再生后吸收剂中残留的so2浓度。

实施例24

称取7.51g甘氨酸、42.5g溶剂水和1.80g调节剂乳酸放置于三角烧瓶中,搅拌混合均匀,制得混合物吸收剂(abs)51.81g,其中溶剂与内盐的质量比为5.66,乳酸与内盐的质量比0.240。称取该混合物吸收剂4.04g,加入到自制的鼓泡式吸收so2的脱硫装置中,将模拟烟气(so2的体积含量为2.01%,n2为平衡气)以100ml/min的速率先通过40℃含水的试管,然后通入脱硫装置中,吸收温度40℃。待达到吸收饱和得到含so2的富液,采用碘量法测量吸收液中的so2,so2的吸收量为0.1208g,计算得到该吸收剂吸收so2的吸收容量为0.0299gso2/gabs。将上述富液加热至110℃,通入110℃的水蒸气进行汽提,解吸出所吸收的so2,解吸时间20min,采用碘量法测量解吸出so2的质量为0.1147g,其解吸率为95.0%,解吸后so2的残留量为0.0015gso2/gabs,混合物吸收剂的净吸收量为0.0284gso2/gabs。

对比例7

对比试验:不添加乳酸的相同条件的甘氨酸和水混合物吸收剂吸收so2实验。对比试验如下:

称取7.51g甘氨酸和42.5g溶剂水放置于三角烧瓶中,搅拌混合均匀,制得混合物吸收剂(abs)50.01g,其中溶剂与内盐的质量比为5.66,不含乳酸。称取该混合物吸收剂4.08g,加入到自制的鼓泡式吸收so2的脱硫装置中,将模拟烟气(so2的体积含量为2.01%,n2为平衡气)以100ml/min的速率先通过40℃水的试管,然后通入脱硫装置中,吸收温度40℃。待达到吸收饱和得到含so2的富液,采用碘量法测量吸收液中的so2,so2的吸收量为0.1265g,计算得到该吸收剂吸收so2的吸收容量为0.0310gso2/gabs。将上述富液加热至110℃,通入110℃的水蒸气进行汽提,解吸出所吸收的so2,解吸时间20min,采用碘量法测量解吸出so2的质量为0.1142g,其解吸率为90.3%,解吸后so2的残留量为0.0030gso2/gabs,混合物吸收剂的净吸收量为0.0280gso2/gabs。

对比实施例24的结果表明,添加乳酸后,可以提高吸收剂的解吸效果,同时不改变对so2的净吸收量,另外,可以显著降低再生后吸收剂中残留的so2浓度。

实施例25

称取16.12g内盐左旋肉碱、27.62g溶剂丙三醇和1.80g调节剂乳酸放置于三角烧瓶中,搅拌混合均匀,制得混合物吸收剂(abs)45.55g,其中溶剂与内盐的质量比为1.71,乳酸与内盐的质量比0.112。称取该混合物吸收剂4.60g,加入到自制的鼓泡式吸收so2的脱硫装置中,将模拟烟气(so2的体积含量为2.01%,n2为平衡气)以100ml/min的速率通入脱硫装置中,吸收温度40℃。待达到吸收饱和得到含so2的富液,采用天平称重法测量so2的吸收量为0.5433g,计算得到该吸收剂吸收so2的吸收容量为0.1181gso2/gabs。将上述富液加热至110℃,在1kpa压力下进行闪蒸,解吸出所吸收的so2,解吸时间20min,采用天平称重法测量解吸出so2的质量为0.5290g,其解吸率为97.4%,解吸后so2的残留量为0.0031gso2/gabs,混合物吸收剂的净吸收量为0.115gso2/gabs。

实施例26

本实施例为混合物吸收剂的重复实验。

称取16.12g内盐左旋肉碱、16.12g溶剂水和1.80g调节剂乳酸放置于三角烧瓶中,搅拌混合均匀,制得混合物吸收剂(abs)34.04g,其中溶剂与内盐的质量比为1.0,乳酸与内盐的质量比0.112。称取该混合物吸收剂4.60g,加入到自制的鼓泡式吸收so2的脱硫装置中,将模拟烟气(so2的体积含量为2.01%,n2为平衡气)以100ml/min的速率先通过40℃含水的试管,然后通入脱硫装置中,吸收温度40℃。待达到吸收饱和得到含so2的富液,采用碘量法测量吸收液中的so2,so2的吸收量为0.5042g,计算得到该吸收剂吸收so2的吸收容量为0.1096gso2/gabs。将上述富液加热至110℃,通入110℃的水蒸气进行汽提,解吸出所吸收的so2,解吸时间25min,采用化学碘量法测量解吸出so2的质量为0.4881g,其解吸率为96.8%,解吸后so2的残留量为0.0035gso2/gabs,混合物吸收剂的净吸收量为0.1061gso2/gabs,同时得到再生的混合物吸收剂。

重复实验1。将上述再生的混合物吸收剂继续用作吸收so2的实验,吸收和解吸条件同上。so2的吸收量为0.5060g,计算得到该吸收剂吸收so2的吸收容量为0.1100gso2/gabs。解吸出so2的质量为0.4904g,其解吸率为96.9%,解吸后so2的残留量为0.0034gso2/gabs,混合物吸收剂的净吸收量为0.1066gso2/gabs,同时得到再生的混合物吸收剂。

重复实验2。将上述再生的混合物吸收剂继续用作吸收so2的实验,吸收和解吸条件同上。so2的吸收量为0.5037g,计算得到该吸收剂吸收so2的吸收容量为0.1095gso2/gabs。解吸出so2的质量为0.4890g,其解吸率为97.1%,解吸后so2的残留量为0.0032gso2/gabs,混合物吸收剂的净吸收量为0.1063gso2/gabs,同时得到再生的混合物吸收剂。

重复实验3。将上述再生的混合物吸收剂继续用作吸收so2的实验,吸收和解吸条件同上。so2的吸收量为0.5055g,计算得到该吸收剂吸收so2的吸收容量为0.1099gso2/gabs。解吸出so2的质量为0.4890g,其解吸率为96.7%,解吸后so2的残留量为0.0036gso2/gabs,混合物吸收剂的净吸收量为0.1063gso2/gabs,同时得到再生的混合物吸收剂。

重复实验4。将上述再生的混合物吸收剂继续用作吸收so2的实验,吸收和解吸条件同上。so2的吸收量为0.5023g,计算得到该吸收剂吸收so2的吸收容量为0.1092gso2/gabs。解吸出so2的质量为0.4876g,其解吸率为97.1%,解吸后so2的残留量为0.0032gso2/gabs,混合物吸收剂的净吸收量为0.1060gso2/gabs,同时得到再生的混合物吸收剂。

重复实验5。将上述再生的混合物吸收剂继续用作吸收so2的实验,吸收和解吸条件同上。so2的吸收量为0.5051g,计算得到该吸收剂吸收so2的吸收容量为0.1098gso2/gabs。解吸出so2的质量为0.4894g,其解吸率为96.9%,解吸后so2的残留量为0.0034gso2/gabs,混合物吸收剂的净吸收量为0.1064gso2/gabs,同时得到再生的混合物吸收剂。

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