發(fā)布時間：2021-06-14 09:14

　　二氧化硫的大量排放是形成酸雨、酸霧的主要原因之一,對社會環(huán)境和人類健康產(chǎn)生巨大威脅。二氧化硫的排放主要來源于煤炭化石燃料的燃燒,如何綠色高效處理燃燒后產(chǎn)生的二氧化硫已成為當(dāng)前能源環(huán)境領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。作為綠色溶劑的典型代表,離子液體和低共熔溶劑具有可揮發(fā)性低、熱穩(wěn)定性高、結(jié)構(gòu)可設(shè)計性等優(yōu)點(diǎn),為發(fā)展新型二氧化硫捕集技術(shù)提供了方向。然而,燃燒排放的尾氣同時含有二氧化碳和二氧化硫,現(xiàn)有的離子液體和低共熔溶劑很難實(shí)現(xiàn)高選擇性地捕集分離二氧化硫和二氧化碳�；诖�,本論文分別制備了兩類含硫離子液體吸附劑,并用于選擇性捕集分離二氧化硫和二氧化碳,系統(tǒng)考察了不同溫度和分壓下二氧化硫的吸附量、分離選擇性、以及循環(huán)性能;同時,結(jié)合核磁共振和紅外光譜等表征手段,進(jìn)一步探究了這兩類含硫離子液體吸附劑捕集二氧化硫的機(jī)理。主要內(nèi)容包括:（1）利用簡單的酸堿中和反應(yīng),制備出了三種硫酸氫鹽離子液體[N₂₂₂₂][HSO₄]、[N₄₄₄₄][HSO₄]和[N₆₆₆₆][HSO₄],并用于捕集... 

【文章來源】：江西師范大學(xué)江西省

【文章頁數(shù)】：60 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

石膏法脫硫簡易流程圖

碩士學(xué)位論文14圖2-2硫酸氫鹽離子液體的結(jié)構(gòu)[N6666][HSO4]：1HNMR(400MHz，DMSO-d6)δ3.18(t，8H)，1.57(m，8H)，1.29(m，24H)，0.88(t，12)13CNMR(100MHz，DMSO-d6)δ58.2，31.0，25.9，22.3，21.5，12.2.Meltingpoint：202-203.[N4444][HSO4]：1HNMR(400MHz，DMSO-d6)δ3.18(t，8H)，1.57(m，8H)，1.32(m，8H)，0.94(t，12)13CNMR(100MHz，DMSO-d6)δ58.0，23.6，19.7，14.0.Meltingpoint：171-172.[N2222][HSO4]：1HNMR(400MHz，DMSO-d6)δ3.21(t，12H)，1.57(q，8H，J=14.5Hz)，13CNMR(100MHz，DMSO-d6)51.9，7.6.Meltingpoint：63-64.本工作設(shè)計的陰陽離子結(jié)構(gòu)如圖2-2所示，對合成好的離子液體烘干后進(jìn)行核磁氫譜、碳譜、紅外、熔點(diǎn)、熱重-熱差分析的表征。表2-1展示了這些離子液體的基本物性。從圖2-3的熱重-熱差分析可知，這三種離子液體的熱穩(wěn)定性都很好，它們的分解溫度都在200°C以上。表2-1硫酸氫鹽離子液體的物性數(shù)據(jù)IonicLiquidMW(g/mol)Td(°C)Meltingpoint(°C)[N2222][HSO4]227.3300202-203[N4444][HSO4]338.5275170-171[N6666][HSO4]451.820263-64從表中的數(shù)據(jù)可以得知，這三種離子液體的熔點(diǎn)和熱解溫度的順序具有一致性，其順序?yàn)椋篬N2222][HSO4]>[N4444][HSO4]>[N6666][HSO4]。這是因?yàn)榧句@陽離子的烷基碳鏈越短，分子間的作用力越強(qiáng)，從而使得陰陽離子結(jié)合的越牢固，所以熔點(diǎn)和分解溫度也就越高。[N6666][HSO4[N]4444][HSO4[N]2222][HSO4]

含硫離子液體吸附劑的制備及高選擇性捕集二氧化硫研究15圖2-3硫酸氫根離子液體的熱重-熱差圖2.2.3離子液體捕集SO2的研究和監(jiān)測本課題組已經(jīng)報道了SO2捕集的裝置及其使用方法[110-112]，整個捕集裝置由兩個體積不一樣的316L不銹鋼罐子組成，其中體積較大的為儲氣罐，體積較小的罐子為捕集罐。儲氣罐和捕集罐通過針閥連接，儲氣罐和捕集罐中的氣體的壓力由壓力傳感器(型號WIDEPLUS-8)測定，該傳感器購買于由福州上潤精密儀器有限公司，其量程100-500KPa，精度±0.1%。并通過數(shù)顯儀表(型號WP-D821-200-1212-N-2P連接來顯示從而實(shí)時顯示壓力的變化，并通過配套的數(shù)據(jù)采集輸送到電腦終端便于數(shù)據(jù)的采集與使用。詳細(xì)吸收過程如下：首先準(zhǔn)確稱量一定質(zhì)量m的離子液體(一般稱取0.2000g-0.3000g)置于氣體捕集罐中，并對整個裝置抽真空至0.1KPa左右，保持半個小時，待示數(shù)穩(wěn)定不變，記下此時的捕集罐的壓力P0，然后通過不銹鋼導(dǎo)管將一定量二氧化硫氣體通過鋼瓶導(dǎo)入到儲氣罐中，使儲氣罐在將要測試的溫度下穩(wěn)定半個小時以上，待儲氣罐壓力示數(shù)基本保持不變后，記錄初始壓力為P1。接下來打開連接儲氣罐和捕集罐的針閥，放入一定量的二氧化硫到捕集罐，此時捕集罐中的二氧化硫和離子液體相互作用后被捕集。當(dāng)吸收罐的壓力在半個小時內(nèi)變化小于0.1KPa，即表明SO2的捕集達(dá)到了平衡。此時，吸收罐和捕集罐的壓力分別P2，P′1。因此，捕集罐的SO2的壓力為2=P2-P0。那么SO2的捕集

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]降低氨法脫硫氣溶膠的研究與探索[J]. 毛國群.  石化技術(shù). 2019(09)
[2]煙道氣氨法脫硫液對Q235碳鋼腐蝕研究[J]. 付志浩,徐佳歡,汪丹,謝剛,盧皓,連洲洋,周永璋,魏無際.  腐蝕科學(xué)與防護(hù)技術(shù). 2019(05)
[3]煙氣海水脫硫應(yīng)用及改進(jìn)分析[J]. 高亮明.  節(jié)能與環(huán)保. 2019(09)
[4]燃煤煙氣脫硫技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 陳歡哲,何海霞,萬亞萌,田靜,李濤,任保增.  無機(jī)鹽工業(yè). 2019(05)
[5]煙氣脫硫技術(shù)的研究進(jìn)展[J]. 運(yùn)明雅,辛清萍,張玉忠.  山東化工. 2019(07)
[6]燃煤煙氣脫硫技術(shù)綜述[J]. 楊忠凱,王敬臣,武寧,陳歡哲,田靜,李濤,任保增.  河南化工. 2019(03)
[7]燃煤煙氣石灰石-石膏濕法脫硫影響因素研究[J]. 趙龍彬.  哈爾濱商業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2017(04)
[8]鈉鈣雙堿法煙氣脫硫技術(shù)治理方法淺析[J]. 馬岸奇,裘雨曉,雷建章.  磚瓦. 2017(08)
[9]濕法煙氣脫硫技術(shù)綜述[J]. 靳曉悅,劉雅舉.  當(dāng)代化工研究. 2017(06)
[10]海水脫硫技術(shù)在船舶廢氣處理上的研究進(jìn)展[J]. 張清鳳,陳曉平,余帆.  化工進(jìn)展. 2016(01)



本文編號：3229520