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《河北科技大学》 2016年
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胺类离子液体的制备及其脱硫性能实验研究

张晓飞  
【摘要】:随着国家经济的飞速发展,大气污染日益严重,SO_2的治理也成为首要任务。传统的脱硫技术容易腐蚀设备、产生废液废渣、工艺复杂、对环境造成二次污染,并且还会造成硫资源的浪费。而离子液体由于其不易挥发、稳定性高、脱硫效率高、再生性能好等优点,受到广大学者的青睐。但是离子液体粘度大、成本高等问题又限制了其在工业上的应用和推广,将离子液体与其他溶剂混合或者将其固载于多孔材料上,可以降低离子液体的粘度,增强传质,从而大大增强脱硫效果。本论文首先合成了两种离子液体三辛胺盐酸盐和三辛胺硫酸盐,采用红外光谱、核磁共振氢谱对其进行结构表征,用热重分析考察其热稳定性能。对其脱硫性能进行了研究:25℃下,离子液体三辛胺硫酸盐的饱和吸收量为0.250g SO_2/g IL(1.763mol SO_2/mol IL),三辛胺盐酸盐饱和吸收量可达0.357 g SO_2/g IL(2.174mol SO_2/mol IL)。经过6次循环使用,其吸收性能基本不变,说明其具有良好重复使用性能。离子液体对低浓度下SO_2仍然具有良好的吸收效果,在SO_2浓度0.2%时,三辛胺盐酸盐的饱和吸收量为0.053g SO_2/g IL,三辛胺硫酸盐的饱和吸收量为0.037g SO_2/g IL。将离子液体与溶剂二甲基亚砜(DMSO)混合成二元体系,对其脱硫性能进行研究:离子液体-DMSO二元体系的脱硫性能与纯的离子液体相比大大增加,25℃时,当溶剂DMSO与离子液体三辛胺盐酸盐的比例增大到4:1时,吸收量可高达1.024g SO_2/g IL-DMSO,比离子液体和DMSO的吸收性能都要好,并且离子液体-DMSO二元体系的再生性能良好,可以重复使用多次。采用浸渍法将离子液体固载于多孔材料硅胶上,并对其孔结构进行分析,发现硅胶固载化离子液体具有发达的孔隙结构。对其脱硫性能进行了研究:25℃下,固载量为0.9:1的固载化三辛胺盐酸盐的饱和吸附量可达到1.388 g SO_2/5g SiO_2,比空白硅胶的吸附量高一倍多。经过7次循环使用,硅胶固载化离子液体的吸附性能基本不变,说明其具有良好的重复使用性能。
【学位授予单位】:河北科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:X701.3;O645.1

【参考文献】
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