CN114748986B - 一种复合吸收剂同步脱氟脱硝的方法 - Google Patents
一种复合吸收剂同步脱氟脱硝的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114748986B CN114748986B CN202210424137.4A CN202210424137A CN114748986B CN 114748986 B CN114748986 B CN 114748986B CN 202210424137 A CN202210424137 A CN 202210424137A CN 114748986 B CN114748986 B CN 114748986B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- ionic liquid
- composite absorbent
- liquid film
- aqueous solution
- membrane
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 title claims abstract description 38
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 title claims abstract description 38
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 36
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 34
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 title claims abstract description 11
- 238000006115 defluorination reaction Methods 0.000 title claims description 8
- 239000002608 ionic liquid Substances 0.000 claims abstract description 50
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 claims abstract description 27
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims abstract description 16
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims abstract description 12
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 claims abstract description 11
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 10
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 9
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract 2
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 18
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- -1 methacryloyloxyethyl trimethyl ammonium tetrafluoroborate Chemical compound 0.000 claims description 9
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 8
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 claims description 5
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 5
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 claims description 5
- 239000004695 Polyether sulfone Substances 0.000 claims description 4
- 229920006393 polyether sulfone Polymers 0.000 claims description 4
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 claims description 2
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 claims description 2
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 claims description 2
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 claims description 2
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 claims 1
- 229920002301 cellulose acetate Polymers 0.000 claims 1
- 150000003949 imides Chemical class 0.000 claims 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 claims 1
- 125000001889 triflyl group Chemical group FC(F)(F)S(*)(=O)=O 0.000 claims 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 abstract description 28
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 abstract description 17
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 6
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 abstract description 5
- PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N Fluorine Chemical compound FF PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 abstract 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 abstract 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 abstract 1
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 24
- 229910000040 hydrogen fluoride Inorganic materials 0.000 description 23
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 19
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 5
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 5
- 239000002367 phosphate rock Substances 0.000 description 5
- OJMIONKXNSYLSR-UHFFFAOYSA-N phosphorous acid Chemical compound OP(O)O OJMIONKXNSYLSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 4
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 4
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 4
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 description 3
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 3
- 239000008139 complexing agent Substances 0.000 description 3
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 229920006284 nylon film Polymers 0.000 description 3
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 3
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 3
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000282412 Homo Species 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 2
- 238000010531 catalytic reduction reaction Methods 0.000 description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 230000036541 health Effects 0.000 description 2
- RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-N imidazole Natural products C1=CNC=N1 RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 2
- PUZPDOWCWNUUKD-UHFFFAOYSA-M sodium fluoride Chemical compound [F-].[Na+] PUZPDOWCWNUUKD-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- SUKJFIGYRHOWBL-UHFFFAOYSA-N sodium hypochlorite Chemical compound [Na+].Cl[O-] SUKJFIGYRHOWBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 238000001291 vacuum drying Methods 0.000 description 2
- CXERBOODJDWFQL-UHFFFAOYSA-N 2,2-dicyanoethenylideneazanide Chemical compound [N-]=C=C(C#N)C#N CXERBOODJDWFQL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910017048 AsF6 Inorganic materials 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XYFCBTPGUUZFHI-UHFFFAOYSA-N Phosphine Natural products P XYFCBTPGUUZFHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920006221 acetate fiber Polymers 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 238000003916 acid precipitation Methods 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000007942 carboxylates Chemical class 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000536 complexating effect Effects 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 238000004334 fluoridation Methods 0.000 description 1
- VHFBTKQOIBRGQP-UHFFFAOYSA-N fluoro nitrate Chemical compound [O-][N+](=O)OF VHFBTKQOIBRGQP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 239000004530 micro-emulsion Substances 0.000 description 1
- 125000000449 nitro group Chemical group [O-][N+](*)=O 0.000 description 1
- 239000002686 phosphate fertilizer Substances 0.000 description 1
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 229910000073 phosphorus hydride Inorganic materials 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 239000012286 potassium permanganate Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N pyridine Substances C1=CC=NC=C1 JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N pyridine Natural products COC1=CC=CN=C1 UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZVJHJDDKYZXRJI-UHFFFAOYSA-N pyrroline Natural products C1CC=NC1 ZVJHJDDKYZXRJI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000001453 quaternary ammonium group Chemical class 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
- 239000011775 sodium fluoride Substances 0.000 description 1
- 235000013024 sodium fluoride Nutrition 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 230000004083 survival effect Effects 0.000 description 1
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 1
- 239000002341 toxic gas Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/22—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by diffusion
- B01D53/229—Integrated processes (Diffusion and at least one other process, e.g. adsorption, absorption)
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2257/00—Components to be removed
- B01D2257/20—Halogens or halogen compounds
- B01D2257/204—Inorganic halogen compounds
- B01D2257/2047—Hydrofluoric acid
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2257/00—Components to be removed
- B01D2257/40—Nitrogen compounds
- B01D2257/404—Nitrogen oxides other than dinitrogen oxide
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
- Gas Separation By Absorption (AREA)
Abstract
本发明公开了一种复合吸收剂同步脱氟脱硝的方法，该方法是将疏水性离子液膜与碱性水溶液组成的复合吸收剂用于处理含氟硝尾气，实现NO和HF的同步净化及选择性分离；其中疏水性离子液膜是将块状的干燥膜体浸入到疏水性离子液体中，静置，固液分离后干燥粉碎制得；相比于现有技术，本发明中的复合吸收剂具有合成简单、溶剂损耗量小、吸收容量大和吸收效果好等优势，离子液膜对NO的渗透选择性较强，该复合吸收剂中的水相对HF具有较高的吸收效果，能同时实现NO和HF的净化，并且能够将这两种气体进行分离。
Description
技术领域
本发明涉及一种用复合吸收剂同步脱氟脱硝的方法，属于环境保护和气体净化领域。
背景技术
大气，作为人类赖以生存的环境要素，随着工业发展和社会的不断进步，环境污染日益严重，俨然已对人类的生存和发展构成严峻的挑战。
我国磷矿资源丰富，储量位居全球第二，且平均伴生有2%~4%的氟资源。磷矿可以通过一些特殊处理方法将其中的磷酸盐进行回收利用，可加工为磷肥和含磷饲料等产品。全球的磷酸主要由湿法工艺生产制得。盐酸法、硫酸法和硝酸法等是湿法磷酸盐生产的主要方法，这三种生产工艺各有其优势。其中运用较广泛的方式是硝酸法，该方法在使用过程中是以磷矿和硝酸为主要原料，因磷矿中含有大量的氟磷酸钙(Ca5F(PO4)3)，因此反应过程中会有氟化氢（HF）生成，同时还会释放出NO等气态物质，虽然该方法可以将磷矿中的磷资源进行回收利用，但生产过程中会造成有害气体的释放，这些有害气体在环境中不断积累，将直接或间接给人类安全和生态平衡发起警钟。
NO的大量排放容易造成酸雨和雾霾的频发，对人体健康和生态环境构成了巨大的威胁。HF是一种有毒的气体污染物，人体摄入过量的氟会引起氟骨症等疾病危害人体健康，植物吸收过量的氟会造成植物减产甚至枯死等严重后果，空气中的HF可随雨水降落对建筑物或设备造成严重的腐蚀，影响其使用寿命。
NO具有难溶于水的性质，其处理技术按处理工艺不同分为干法和湿法，其中干法脱硝包括：催化还原法（SCR）、非催化还原法（SNCR）、等离子体、吸附法、吸收法等；湿法脱硝包括碱吸收、酸吸收和络合吸收等。干法脱硝技术对于NO气体的处理效率并不高，仅达40%左右，虽然干法处理能耗较好，但在工业生产的应用性不强。目前湿法脱硝最常见的是用络合剂来吸收NO或者用NaClO等氧化剂来吸收NO，对络合剂和氧化剂消耗量大，成本较高。
HF极易溶于水，目前常见的处理技术有吸收法、吸附法和膜分离法等。其中吸附法对吸附剂的选择比较严格，常见的吸附剂有活性氧化铝、氟化钠和活性炭等，膜分离法对于膜材料的选择也极其严谨。虽然吸附法和膜分离法对HF的脱除都有一定的效果，但吸附剂和膜材料的成本较高，无法真正实现工业应用。
中国专利公开号CN112138500 A公开了“一种车载式硫硝尘氟一体化深度净化装置及使用方法”，该方法主要采用喷淋耦合电晕放电的方式去除硝和氟，其使用的吸收剂主要为含钴、亚铁等络合剂或NaClO2、KMnO4、H2O2等氧化剂以及微乳液吸收剂等，此方法所用的吸收剂成本较高且不利于吸收剂的回收利用。中国专利公开号CN 208032296 U公开了“一种气体净化塔及气体净化装备”，该装备的主要创新之处在于在罐体内部设有一个切割装置，该装置既可以将填料细化，也能有效提高气泡与药液的接触面积，但是在本质上该净化方法还是传统的化学反应吸收，对于氟、硝等气体的净化效率不高，且无法做到适应多种复杂工况，也无法做到硫硝尘氟等有害组分一体化高效去除。
综上所述，针对同步脱硝脱氟技术，仍然需要开发简易、更加有效和成本较低的协同治理方法。
发明内容
本发明提供了一种复合吸收剂及其同步脱氟脱硝的方法，该方法是将块状的干燥膜体浸入到疏水性离子液体中，静置，固液分离后干燥粉碎制得疏水性离子液膜，然后将疏水性离子液膜粉末与碱性水溶液混合形成复合吸收剂，最后将含有NO和HF的气体通入到复合吸收剂中，在20~85℃下HF被碱性水溶液吸收，而NO被疏水性离子液膜吸收，实现NO和HF的同步净化和选择性分离，从而实现高效、低成本的脱硝除氟。
其中所述离子液膜与碱性水溶液组成的复合吸收剂中离子液膜与碱性水溶液的质量比为1~1.5:3~4。
所述膜体为聚醚砜膜、醋酸纤维膜、聚偏氟乙烯膜、尼龙膜、聚四氟乙烯膜中的一种或几种。
所述疏水性离子液体的阳离子选自烷基取代的咪唑阳离子、吡啶阳离子、季铵阳离子、季膦阳离子、噻唑阳离子和吡咯啉阳离子中的一种或几种，阴离子选自[Tf2N]-、[AsF6]-、[PF6]-、[BF4]-、[TCM]-、羧酸根、氨基酸根、[CH3S8O3]-、[CF3COO]-的一种或几种。
所述碱性水溶液为浓度为0.05~5mol/L的NH3·H2O溶液、Ca(OH)2溶液、NaOH溶液、Na2CO3溶液中的一种或几种。
含有NO和HF的气体中HF浓度为500 ~ 1500ppm，NO浓度为700 ~2500ppm；气流量为300~1000mL/min。
本发明的优点：
1、本发明中的疏水性离子液膜中的有机膜来源广泛，成本低廉，且耐腐蚀和高温，不容易与水溶液发生反应；离子液膜稳定性好，操作方便；
2、本发明疏水性离子液具有较强的疏水性，对NO有较高的净化效果而对HF没有吸收效果，并且该离子液体吸收NO后能够通过解吸的方式将NO释放出来，离子液体得以回收利用，解吸得到的NO可以作为工业原料进行回收利用；
3、本发明中的离子液膜与水溶液组成的复合吸收剂中的水相对HF有较强的吸收效果，离子液膜对NO有较高的渗透选择性。该复合吸收剂消耗量小，吸收容量大且能耗较低，适用于氟硝尾气的同步脱除。
附图说明
图1为完成本发明方法的模拟装置结构示意图。
具体实施方式
下面通过实施案例对本发明做进一步详细说明，但本发明保护范围不局限于以下实施例。
实施例1：本复合吸收剂同步脱硝脱氟的方法如下：
1、疏水性离子液膜的制备：有机膜体为聚醚砜膜，疏水性离子液体为[C8F13MIM][Tf2N]（本发明中的离子液体[C8F13MIM][Tf2N]参照下述文献方法制得：Baltus R E ,Counce R M , Culbertson B H , et al. Examination of the Potential of IonicLiquids for Gas Separations[J]. Separation Science and Technology, 2005, 40(1):525-541.），将块状聚醚砜膜烘干并称重，膜体的质量为18g，膜厚度为200μm；将烘干后的聚醚砜膜浸入疏水性离子液体[C8F13MIM][Tf2N]中，静置5h，使离子液体充分填充膜体孔道；用吸墨纸轻轻擦去膜体外表面多余的离子液体，称重得到离子液体的担载量为55%；离子液膜置于真空干燥箱70℃干燥10h后粉碎使用；
2．如图1所示，按质量比1:2的比例，将疏水性离子液膜粉碎与0.1mol/L的NH3·H2O水溶液充分混合后形成复合吸收剂置于反应装置中，将反应装置置于恒温水浴锅中，设置反应温度为60℃，用氮气作为载气，将N2、HF、NO分别从气罐中通入混气室内，制得含HF500ppm、NO 700ppm的混合气体，并以500mL/min的流量通入装有复合吸收剂的反应装置中，气体与复合吸收剂充分接触，每隔20min使用烟气分析仪及时测定反应前后的NO和HF的浓度，持续净化3h后，测得的NO净化效率达95%，HF吸收效率达100%；将反应后的离子液体[C8F13MIM][Tf2N]通过氮气吹扫的解吸方式进行回收，该离子液体的回收率达90%。
实施例2：本复合吸收剂同步脱硝脱氟的方法如下：
1、疏水性离子液膜的制备：有机膜体为尼龙膜，疏水性离子液体为[MATMA][BF4]（本发明中的离子液体[MATMA][BF4]参照下述文献方法制得：Jianbin T , Tang H , SunW , et al. Poly(ionic liquid)s: a new material with enhanced and fast CO2absorption[J]. Chemical Communications, 2005(26):3325-3327.），将块状尼龙膜烘干并称重，膜体的质量为20g，膜厚度为300μm；将烘干后的尼龙膜浸入疏水性离子液体[MATMA][BF4]中，静置9h，使离子液体充分填充支撑体孔道；用吸墨纸轻轻擦去膜体外表面多余的离子液体，称重得到离子液体的担载量为50%；离子液膜置于真空干燥箱75℃干燥15h后粉碎使用；
2、按质量比1:3的比例，将疏水性离子液膜与0.2mol/L的NaOH水溶液充分混合后形成复合吸收剂置于反应装置中，将反应装置置于恒温水浴锅中，设置反应温度为65℃，用氮气作为载气，将N2、HF、NO分别从气罐中通入混气室内，制得含HF 450ppm、NO 650ppm的混合气体，并以500mL/min的流量通入装有复合吸收剂的反应装置中，气体与复合吸收剂充分接触，每隔20min使用烟气分析仪及时测定反应前后的NO和HF的浓度，持续净化7h后，测得的NO净化效率达96%，HF吸收效率达98%；反应后的离子液体[MATMA][BF4]通过氮气吹扫的解吸方式进行回收，该离子液体的回收率达97%。
实施例3：本复合吸收剂同步脱硝脱氟的方法如下：
1、疏水性离子液膜的制备：有机膜体为聚偏氟乙烯膜，疏水性离子液体为[RMIM][TCM]（本发明中的离子液体[RMIM][TCM]参照下述文献方法制得：Tzialla O ,Labropoulos A , Panou A , et al. Phase behavior and permeability of Alkyl-Methyl-Imidazolium Tricyanomethanide ionic liquids supported in nanoporousmembranes[J]. Separation and Purification Technology, 2014, 135:22–34.），将块状聚偏氟乙烯膜烘干并称重，膜体的质量为16g，膜厚度为400μm；将烘干后的聚偏氟乙烯膜浸入疏水性离子液体[RMIM][TCM]中，静置7h，用吸墨纸轻轻擦去膜体外表面多余的离子液体，称重得到离子液体的担载量为60%；离子液膜置于真空干燥箱80℃干燥20h后粉碎使用；
2、按质量比1:4的比例，将疏水性离子液膜与0.3mol/L的Na2CO3水溶液充分混合后形成复合吸收剂置于反应装置中，将反应装置置于恒温水浴锅中，设置反应温度为55℃，用氮气作为载气，将N2、HF、NO分别从气罐中通入混气室内，制得含HF 600ppm、NO 800ppm的混合气体，并以500mL/min的流量通入装有复合吸收剂的反应装置中，气体与复合吸收剂充分接触，每隔20min使用烟气分析仪及时测定反应前后的NO和HF的浓度，持续净化6h后， 测得的NO净化效率达93%，HF吸收效率达99%；反应后的离子液体[RMIM][TCM]通过氮气吹扫的解吸方式进行回收，该离子液体的回收率达95%。
Claims (2)
1.一种复合吸收剂同步脱氟脱硝的方法，其特征在于：将疏水性离子液膜与碱性水溶液组成的复合吸收剂用于处理含氟硝尾气，将疏水性离子液膜与碱性水溶液充分混合后形成复合吸收剂，使含氟硝尾气与复合吸收剂充分接触，实现NO和HF的同步净化及选择性分离；
其中疏水性离子液膜是将块状的干燥膜体浸入到疏水性离子液体中，静置，固液分离后干燥粉碎制得；
疏水性离子液体为十三氟-1-辛烯-3-甲基咪唑三氟甲磺酰亚胺锂[C8F13MIM][Tf2N]、甲基丙烯酰氧乙基三甲基四氟硼酸铵[MATMA][BF4]、1-烷基-3-甲基咪唑三氰基甲胺[RMIM][TCM]中一种；
碱性水溶液为浓度0.05~5mol/L 的NH3·H2O溶液、Ca(OH)2溶液、NaOH溶液、Na2CO3溶液中的一种或几种，膜体为聚醚砜膜、醋酸纤维膜、聚偏氟乙烯膜、尼龙膜、聚四氟乙烯膜中的一种或几种；
离子液膜与碱性水溶液组成的复合吸收剂中离子液膜与碱性水溶液的质量比为1~1.5:3~4。
2.根据权利要求1所述的复合吸收剂同步脱氟脱硝的方法，其特征在于：含氟硝尾气中HF浓度为500 ~ 1500ppm，NO浓度为700 ~ 2500ppm。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210424137.4A CN114748986B (zh) | 2022-04-22 | 2022-04-22 | 一种复合吸收剂同步脱氟脱硝的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210424137.4A CN114748986B (zh) | 2022-04-22 | 2022-04-22 | 一种复合吸收剂同步脱氟脱硝的方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114748986A CN114748986A (zh) | 2022-07-15 |
| CN114748986B true CN114748986B (zh) | 2024-05-10 |
Family
ID=82331755
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210424137.4A Active CN114748986B (zh) | 2022-04-22 | 2022-04-22 | 一种复合吸收剂同步脱氟脱硝的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114748986B (zh) |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102631843A (zh) * | 2011-02-14 | 2012-08-15 | 同济大学 | 可用于分离气体中co2的离子液体支撑液膜的制备方法 |
| KR20130001701A (ko) * | 2011-06-27 | 2013-01-04 | 명지대학교 산학협력단 | 발효액으로부터 부탄올을 회수하기 위한 분리막 및 이의 제조방법 |
| CN104324585A (zh) * | 2014-11-05 | 2015-02-04 | 朱忠良 | 一种利用离子液体净化高炉烟气的方法 |
| GB201500989D0 (en) * | 2015-01-21 | 2015-03-04 | Deng Liyuan | Process |
| CN107803117A (zh) * | 2016-09-09 | 2018-03-16 | 中国科学院青岛生物能源与过程研究所 | 一种高稳定性介孔聚合物限域的离子液体支撑液膜及其制备方法和应用 |
| CN108911946A (zh) * | 2018-06-04 | 2018-11-30 | 北京化工大学 | 一种离子液体用于脱除氟代化合物中hf的方法 |
| CN110314521A (zh) * | 2019-08-03 | 2019-10-11 | 北京化工大学 | 一种氨基酸阴离子型功能化离子液体捕集一氧化氮及再生的工艺方法 |
| CN110975539A (zh) * | 2019-11-26 | 2020-04-10 | 昆明理工大学 | 一种液态阳极及其在电磁强化净化有毒有害气体中的应用 |
| CN113975940A (zh) * | 2021-09-30 | 2022-01-28 | 浙江工业大学 | 双功能离子液体联合无机碱液的复合吸收剂及其应用 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8926732B2 (en) * | 2009-07-24 | 2015-01-06 | The Regents Of The University Of Colorado, A Body Corporate | Imidazolium-based room-temperature ionic liquids, polymers, monomers, and membranes incorporating same |
-
2022
- 2022-04-22 CN CN202210424137.4A patent/CN114748986B/zh active Active
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102631843A (zh) * | 2011-02-14 | 2012-08-15 | 同济大学 | 可用于分离气体中co2的离子液体支撑液膜的制备方法 |
| KR20130001701A (ko) * | 2011-06-27 | 2013-01-04 | 명지대학교 산학협력단 | 발효액으로부터 부탄올을 회수하기 위한 분리막 및 이의 제조방법 |
| CN104324585A (zh) * | 2014-11-05 | 2015-02-04 | 朱忠良 | 一种利用离子液体净化高炉烟气的方法 |
| GB201500989D0 (en) * | 2015-01-21 | 2015-03-04 | Deng Liyuan | Process |
| CN107803117A (zh) * | 2016-09-09 | 2018-03-16 | 中国科学院青岛生物能源与过程研究所 | 一种高稳定性介孔聚合物限域的离子液体支撑液膜及其制备方法和应用 |
| CN108911946A (zh) * | 2018-06-04 | 2018-11-30 | 北京化工大学 | 一种离子液体用于脱除氟代化合物中hf的方法 |
| CN110314521A (zh) * | 2019-08-03 | 2019-10-11 | 北京化工大学 | 一种氨基酸阴离子型功能化离子液体捕集一氧化氮及再生的工艺方法 |
| CN110975539A (zh) * | 2019-11-26 | 2020-04-10 | 昆明理工大学 | 一种液态阳极及其在电磁强化净化有毒有害气体中的应用 |
| CN113975940A (zh) * | 2021-09-30 | 2022-01-28 | 浙江工业大学 | 双功能离子液体联合无机碱液的复合吸收剂及其应用 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| Amperometric Ion-Selective Electrode for Alkali Metal Cations Based on a Room-Temperature Ionic Liquid Membrane;Langmaier, Jan等;Electroanalysis;20090901;第21卷(第17-18期);1977-1983 * |
| Phase behavior and permeability of Alkyl-Methyl-Imidazolium Tricyanomethanide ionic liquids supported in nanoporous membranes;Ourania Tzialla等;Separation and Purification Technology;第135卷;第22-34页 * |
| SO2在磷酸盐离子液体中的吸收／解吸;李江纳等;材料导报;20140531;第28卷(第23期);255-258 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN114748986A (zh) | 2022-07-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101993378B (zh) | 用于吸收酸性气体的含胺基离子液体及其制备方法与应用 | |
| CN102489149B (zh) | 废气净化处理方法 | |
| US20080264254A1 (en) | Novel sorbents and purification and bulk separation of gas streams | |
| CN102188879B (zh) | 一种烟气中汞净化回收方法 | |
| CN110215768B (zh) | 一种除尘脱硝脱汞一体化滤料及其制备方法 | |
| CN103111264B (zh) | 一种离子液体与金属双改性菌渣活性炭的制备方法及应用 | |
| CN110124643A (zh) | 壳聚糖/自来水厂铝污泥复合气凝胶吸附材料的制备方法及其应用 | |
| CN103203160A (zh) | 一种烟气联合脱硫脱硝脱汞装置及其方法 | |
| CN110252323B (zh) | 一种脱硝脱汞双效催化剂及其制备方法 | |
| CN114748986B (zh) | 一种复合吸收剂同步脱氟脱硝的方法 | |
| CN103357260A (zh) | 应用亚铁络合剂增强尿素的烟气脱硫脱硝一体化工艺 | |
| CN113082960B (zh) | 一种宽温度窗口烟气脱硫用低共熔溶剂及生产、再生方法 | |
| CN101185843A (zh) | 利用腐植酸盐同时脱硫脱硝生产复合肥料的方法 | |
| CN113713757A (zh) | 一种用于废气液高效汞吸附剂的制备方法及产品 | |
| CN112316713B (zh) | 一种三氟化氮制备过程中的阴极尾气提氢***及方法 | |
| CN102764566B (zh) | 一种氮唑金属盐溶液酸性气体吸收剂及其应用 | |
| CN111467933A (zh) | 一种多位点质子型离子液体复合膜选择性分离氨气的方法 | |
| CN112044398A (zh) | 一种石墨烯吸附材料在处理苯酚废水中的应用 | |
| CN113101782A (zh) | 一种功能化离子液体吸收液及其制备方法和应用 | |
| CN111135849B (zh) | 一种介孔炭载体及其制备方法 | |
| CN101428773A (zh) | 3n纯度一氧化氮气体的纯化方法 | |
| CN103432878B (zh) | 超重力络合亚铁烟气湿法脱硫脱硝脱汞砷一体化的方法 | |
| CN100525887C (zh) | 可再生的微生物金属氧化物络合体吸附脱硫剂和制备方法 | |
| CN114272726A (zh) | 一种基于离子液体混合基质膜高效分离含氨气体的方法 | |
| CN112875938A (zh) | 一种氨氮废水膜吸收处理装置及方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |