的工艺方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于SO2气体处理技术领域，具体涉及一种选择性吸收502的吸收剂以及吸 收SO2的工艺方法。
【背景技术】
[0002] 我国是一个产煤和用煤大国，其储量仅次于美国和俄罗斯。我国是一个发展中国 家，目前煤炭的燃烧，仍然是我们所依靠的最主要的能源。煤炭燃烧时不可避免的会产生 SO2等污染气体，从而直接影响着我们赖以生存的生态环境。
[0003] 伴随着我国改革开放所带来的经济快速发展，煤炭的消耗量也是与日倶增。目前， 我国已成为SO2污染最为严重的国家之一。从十一五开始，我国已采取控制SO 2排放的相关 措施，但收效有限。2014年，全国二氧化硫排放总量为1974. 4万吨，同比下降3. 4%，但形 势依旧严峻。302是一种酸性气体，它不仅会破坏土地、森林、江河等生态系统，同时也会对 人类的建筑、工业设施、文物古迹等造成不可弥补的危害。除此之外，对于人体的健康也具 有非常大的影响。因此，如何有效控制SO2气体的排放已经迫在眉睫。目前，世界各国研究 开发的烟气脱硫技术多达200余种，但实际的商业应用却非常少。当前，处理该烟气的主流 工艺是氨吸收法简称氨法脱硫，或石灰石浆态吸收法简称湿法石灰吸收法。氨法脱硫因原 料氨是化肥，来源宝贵，成本高，对合成氨企业造成一定的产量损失。且氨易挥发，易造成顶 部冒白烟，生产气溶胶二次污染。石灰石吸收，来源便捷，生产成本低，但产生的石膏是固废 的一种，经济价值低，且装置耗水量大。因此，开发一套绿色可循环的烟气脱硫工艺显得尤 为重要。
[0004] 所谓离子液体（Ionic Liquid，IL)，是指在室温附近温度或低温下呈液态、完全由 离子构成的物质，又称为室温离子液体（Room Temperature Ionic Liquid)或室温恪融盐 (Room Temperature Molten Salt)或有机离子液体。其最大特点在于几乎没有蒸汽压，而 且具有良好的化学稳定性和热稳定性。除此之外，离子液体对于多种有机或无机气体具有 良好的溶解性能，而且差异较大，这表明离子液体作为一种环境友好型的绿色溶剂，在气体 的分离方面具有巨大的应用前景。采用离子液体作为吸收剂对302进行吸收处理成为一个 新的研究方向。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是，提供一种选择性吸收SO2的吸收剂以及吸收SO 2的工艺方法，主 要解决现有技术中SO2的处理方法从节能环保和吸收效果方面仍然不够理想的技术问题。
[0006] 本发明为实现上述目的所采用的技术方案如下：
[0007] -种选择性吸收302的吸收剂，该吸收剂的组成包括：30%~70%质量分数的离 子液体；〇. 1 %~4. 0%质量分数的活化剂；0. 1 %~0. 5%质量分数的抗氧化剂；0. 1 %~ 0.5%质量分数的缓蚀剂；余量为水。其中水的含量优选为35%~65%。离子液体的含量 优选为35%~55%。
[0008] 所述离子液体由含氮类有机物质为阳离子，有机酸为阴离子所组成。进一步优选 地，所述离子液体的阳离子选自胍盐类、醇胺类、咪唑类、吡啶类、四唑类、季铵盐类、噻唑 类、双氰胺类物质中的一种或多种；所述阴离子选自乳酸、酒石酸、柠檬酸、甲基磺酸、苹果 酸、草酸、乙酸中的一种或多种。该离子液体可以高选择性的吸收SO2，对于其他酸性气体， 如CO2，几乎不吸收。
[0009] 所述活化剂为有机醇类物质中的一种或两种。优选地，所述活化剂选自正丁醇、正 己醇、正辛醇。
[0010] 所述抗氧化剂为具有弱还原性的酚类或醌类物质中一种或两种组成。优选地，所 述抗氧化剂选自对苯二酚、二丁基羟基甲苯、叔丁基对苯二酚、萘醌、蒽醌及其衍生物。
[0011] 所述缓蚀剂为无机盐类物质中的一种或两种组成。优选地，缓蚀剂选自碱式碳酸 铜、偏钒酸钾、三氧化二砷、三氯化锑中的一种或两种。
[0012] 作为一种优选实施例，所述吸收剂的组成为：四甲基胍酒石酸盐45%、正丁醇 0. 3%、对苯二酚0. 15%、碱式碳酸铜0. 2%，其余为水。
[0013] 本发明还提供一种吸收SO2的工艺方法，该方法为：将洗涤后的烟气从底部通入吸 收塔，采用上述选择性吸收SO2的吸收剂吸收SO2;然后将吸收有SO 2的富液再从顶部进入再 生塔，对SO2进行解吸。
[0014] 优选地，所述工艺方法中吸收塔的条件为温度10~110 °C，压力为0.01~ 0· 2MPa，优选为40~90°C，0· 05~(λ 2MPa ;所述再生塔的条件为温度100~150°C，压力为 0· 01 ~0· 2MPa，优选为 110 ~14(TC，0. 05 ~0· 2MPa。
[0015] 优选地，所述解吸出的SO2送入下工段，直接合成H 2S04。
[0016] 本发明所述工艺方法中，所述吸收剂溶液体积流量与烟气体积流量比为1:20~ 1:20000,优选为 1:100 ~1:10000。
[0017] 本发明所述工艺方法中，产生的SO2*度可达95%以上。若将502与水蒸气混合， 可直接通入下一工段，合成高浓度的H2SO4副产品。当原料烟气中SO2含量达10000mg/Nm 3时，出口气中SO2的含量将小于100mg/Nm3,脱硫效率高达99%以上。
[0018] 以下将对本发明基于离子液体为主体的吸收剂，选择性吸收302的工艺进行更详 细的描述：
[0019] 本发明提供的基于离子液体的吸收剂，对于SO2气体具有良好的吸收和解吸能力， 该脱硫机理如下：
[0021] 上式中R代表吸收剂，总反应式为可逆反应。低温下，反应从左往右进行；高温下， 反应从右向左进行。该工艺正是利用此原理，在低温下吸收二氧化硫，高温下将二氧化硫从 吸收剂中解吸出来。从而达到脱除和回收烟气中二氧化硫的目的。
[0022] 根据发明的一个实施方式，本发明提供的离子液体选择性吸收SO2的工艺流程及 操作方法如下：
[0023] 参见图1，该图为所述吸收剂进行烟气脱硫的工艺流程图。如图1所示，首先烟气 经增压风机升压后，从水洗塔1底部进入。经水洗塔1除尘降温后，送入吸收塔2。从水洗 塔1出来的洗涤水通过引水桶10进入到洗涤栗7进行清洗增压，再次送到水洗塔上部，重 新用于冷却烟气。经过除尘冷却的烟气，从底部进入吸收塔2,吸收温度优选为40~90°C， 压力优选为〇. 05~0. 2MPa。此时烟气中的302被吸收剂所吸收，除硫后的烟气可经送烟道 直接放空。吸收SO2后的富液由塔底经富液栗4进入贫富液换热器11，回收热量后入送往 再生塔3,解吸温度优选为110~140 °C，压力优选为0. 05~0. 2MPa。吸收有302的富液从 上部进入再生塔3,通过汽提解吸部分502后，进入再沸器6,使其中的SO 2进一步解吸。解 吸SO2后的贫液由再生塔3的底部流出，经贫液栗5、贫富液换热器11、贫液冷却器12换热 冷却后，进入吸收塔2的上部，重新吸收SO2;再生塔3解析出的SO 2，浓度可达95%以上，该 SO2通过冷凝器8冷却后进入气液分离器9,分离纯化后的SO 2送入硫酸装置生产硫酸，也可 以通过加压降温，生产液态SO2产品，经济价值更高。
[0024] 在上述脱硫工艺中，吸收剂的更换周期与烟气中的成分有关。
[0025] 在上述脱硫工艺中，脱硫效果与烟气中SO2浓度，离子液体种类，吸收温度和压力， 解吸温度和压力以及烟气和吸收剂的体积流量之比有关。