探析负载化离子液体用于酸性气体的分离

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1、浙江大学材料与化工学院硕士学位论文负载化离子液体用于酸性气体的分离姓名：张正敏申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：李伯耿;吴林波20080501浙江大学硕士学位论文摘要室温离子液体是一种新兴的，有望替代挥发性有机化合物(VOCs)的绿色溶剂和高效的反应介质，为减少或消除化学反应和过程工程中的环境问题提供了重要的途径。一些离子液体对于酸性气体还具有很好的选择性吸收／附作用，但其较高的粘度对其作为吸收剂在汽液分离中的应用则十分不利。本文通过简单的浸渍．蒸发物理负载的方法，将乳酸四甲基胍离子液体(刑GL)负载在多孔硅胶材料表面，使其不但具有大的表面积、高的孔隙率及良好的机械强度等固相载体特

2、点还具有难挥发、对气体溶解性能好的离子液体液相特点。负载后的TMGL离子液体颗粒具有更快的气体吸收／附速率和更高的吸收／附容量，在15～30分钟之内可以达到平衡容量O．6gS02儋TMGL(1．92molS02／molTMGL)。负载化离子液体对于含有2160ppm(约0．2v01％)S02的S02烈2的混合气也显示了良好的吸收／附性能，平衡容量为0．13gS02儋TMGL。本文还从高温烟道气离子液体脱硫剂的制备，天然气脱H2S和膜分离法脱硫三个角度对相关的离子液体及其脱除酸性气体的性能进行研究。发现含有较多含氮基团的赖氨酸四甲基胍离子液体(TMGLy)对于S02的容量在30℃，O．1MP

3、a条件下达到2．9molS02／molTMGLy；120℃下达到1．3molS02／m01TMGLy。对于天然气脱H2S过程，TMGL对H2S具有一定的选择性，容量为O．25molH2S／molTMGL。膜分离过程中由于制得的MBA交联．聚丙烯酸四甲基胍／氧化铝陶瓷有机无机复合分离膜(PTMGA—co—MB～A1203)对于N2的渗透性要高于S02的渗透性，因此未能达到预期的选择性透过S02气体的目的。关键词：离子液体、负载化、气体吸收／附、脱硫浙江大学硕上学位论文ABSTRACTRoomtemperanlreiomcliquids(ILs)isanoVelkindofbelligIlso

4、lVent、Ⅳimhi曲potentialinreplacingtlleVolatileOrgaIlicCompounds(VOCS)，whichalsoproVidesapossibleappmachtoreduce0reliminatet11eenVir0姗entalpollutionf．romtllechemicaJreactionsaIldchemicalengineering．SomeILsalsoexlljbitgoodselectiVeso印tionabili够foracidgaSes，but吐IeirhighViscosit)，hasanegative甜Ifectont11

5、eir印plication嬲liquidabsorbentforacidgaSes．Intllispaper’wei舢【nobilizeILsTMGLinporouSilicagelthrou曲asimpleimpre印ation—Vaporizationmethod．111ereSuhedimmobilizedTMGLSilicagelpanicle(1MGL。Si02)obtainedbotlls01idsilicagelpropeniesofhi曲sepecialsu而ce，poros时alldgoodmechanicalandliquidILspropertiesoflowV印or

6、pressaIldgoodgaLsso甲tionabilit)，．TMGL。Si02haSahi曲gasso唧ionVeloci妙andcapaci锣reachinganequilibriumsorptioncapacityof0．6gS02佗TMGL(1．92molS02／molTMGL)withinl5—30mininpureS02gausandofO．13gS02／gTMGLinaS02／N2mixtIlregasescontaining2160ppmS02(arouIldO．2V01％S02)．WealsoexploremenewS02absorbentforhi曲temperat

7、urefluegaSdesulfhrization，naturegasH2Sso叩tion锄dmembraneprocessforacidgasesseparation．NewILslysinetetramethylgradi啪(TMGLy)whichcontainsmorenitrogenousgroupswillabsorb／adsorb2．9molS02／molTMGLyat30oCaIld1．3molS02／mo