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专利号: 2017109066578
申请人: 浙江工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-08-19
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种多孔固体负载金属基离子液体在富集HCl气体中的应用,所述多孔固体负载金属基离子液体由多孔固体载体及负载在多孔固体载体上的活性组分组成,所述多孔固体载体选自活性炭、介孔碳、碳纳米管、氧化硅、氧化铝、氧化钛、分子筛、金属有机框架化合物、共价有机骨架化合物中的一种;所述活性组分为金属基离子液体,所述金属基离子液体为离子液体与金属氯化物的复合物,所述的离子液体为咪唑类、吡啶类、季鏻类或吡咯烷类离子液体,所述的金属氯化物为氯化金、氯化钯、氯化钌、氯化铂、氯化铜、氯化铝、氯化铟、氯化汞、氯化铋、氯化铁、氯化锰、氯化钡、氯化钙中的一种或多种。

2.如权利要求1所述的应用,其特征在于:所述离子液体的阳离子为N-己基吡啶、N-丁基吡啶、N-辛基吡啶、N-丁基-N-甲基吡咯烷、1-丁基-3-甲基咪唑、1-丙基-3-甲基咪唑、1-乙基-3-甲基咪唑、1-己基-3-甲基咪唑、1-辛基-3-甲基咪唑、1-烯丙基-3-甲基咪唑、1-丁基-2,3-二甲基咪唑、1-丁基-3-甲基咪唑、三丁基甲基膦、三丁基乙基膦、四丁基膦、三丁基己基膦、三丁基辛基膦、三丁基癸基膦、三丁基十二烷基膦、三丁基十四烷基膦、三苯基乙基膦、三苯基丁基膦、三苯基甲基膦、三苯基丙基膦、三苯基戊基膦、三苯基丙酮基膦、三苯基苄基膦、三苯基(3-溴丙基)膦、三苯基溴甲基膦、三苯基甲氧基膦、三苯基乙氧羰基甲基膦、三苯基(3-溴丙基)膦、三苯基乙烯基膦、四苯基膦;所述离子液体的阴离子为氯离子、溴离子、三氟甲磺酰亚胺或亚胺根。

3.如权利要求1所述的应用,其特征在于所述多孔固体负载金属基离子液体的制备方法为:

(1)分别将离子液体和金属氯化物在80~200℃加热3~20h;将加热后的离子液体和金属氯化物混合均匀,加热至60~200℃搅拌0.5~6h,熔融直至得到透明清亮液体,停止加热,制备得金属基离子液体,转移到密闭容器中密封保存;基于所得金属基离子液体的总质量,金属氯化物的质量用量占总质量的0.01~10%,剩余为离子液体;

(2)先将多孔固体在60~120℃真空干燥处理3~20h;将步骤(1)制备的金属基离子液体溶解于溶剂中,然后在0~100℃时并在超声波作用下将溶解有金属基离子液体的溶剂逐滴滴加到多孔固体载体中,混合均匀后在超声波作用下浸渍1~12h;然后在100~200℃真空加热12~24h,即得所述多孔固体负载金属基离子液体。

4.如权利要求3所述的应用,其特征在于:所述的金属基离子液体与多孔固体的质量比为0.05~0.5:1。

5.如权利要求3所述的应用,其特征在于:所述的溶剂为水、脂肪醇、乙腈、盐酸、甲苯、苯、丙酮、环己烷、DMF、NMP、王水、有机王水、硝基苯、四氢呋喃、丙硫醇、硫脲、氯代甲烷、二硫化碳、或双氧水。

6.如权利要求3所述的应用,其特征在于:所述溶剂与金属基离子液体的质量比为0.5~5:1。

7.如权利要求1所述的应用,其特征在于所述应用为:于HCl/C2H2混合气或乙炔氢氯化合成氯乙烯工业尾气中富集HCl气体;或者于HCl/C2H2混合原料气中富集HCl气体并催化乙炔氢氯化反应。

8.如权利要求7所述的应用,其特征在于所述于HCl/C2H2混合气中富集HCl为:在固定床反应器中装填所述的多孔固体负载金属基离子液体,然后在较低吸附操作温度0~80℃下通入HCl/C2H2混合气进行低温吸附,经微波作用先选择性的将微量的C2H2气体从离子液体中脱附;再经高温低压可使HCl脱附,获得高纯HCl,实现富集HCl;

所述的HCl/C2H2混合气中初始HCl/C2H2比例为0.3~1.2:1;所述的混和气体积空速为10~500h-1;

所述的低温吸附操作压力为0.1~1.1MPa;

所述的微波作用操作温度为0~80℃;所述的微波作用操作时间为0.5~8h;

所述的低温吸附后进行脱附操作压力为0.01~0.05MPa;所述的低温吸附后进行脱附操作温度为40~140℃。

9.如权利要求7所述的应用,其特征在于所述于HCl/C2H2混合原料气中富集HCl并催化乙炔氢氯化反应为:在固定床反应器中装填所述的多孔固体负载金属基离子液体,然后在较高的吸附操作温度100~200℃下通入HCl/C2H2混合原料气进行吸附,吸附HCl后的多孔固体负载金属基离子液体可以作为乙炔氢氯化反应的催化剂,实现富集HCl并进行乙炔氢氯化反应;所述的HCl/C2H2混合原料气中初始HCl/C2H2比例为0.3~1.2:1;所述的混和气体积空速为10~

500h-1;所述的高温吸附后进行氢氯化反应操作温度为100~200℃;所述高温吸附后进行乙炔氢氯化反应的操作压力为0.1~0.5MPa。

10.如权利要求7所述的应用,其特征在于所述于乙炔氢氯化合成氯乙烯工业尾气中富集HCl气体为:以多孔固体负载金属基离子液体为吸附剂,将其装入固定床吸收塔,然后通入乙炔氢氯化合成氯乙烯工业尾气,多孔固体负载金属基离子液体吸附混合气中的HCl;经微波作用先选择性的将微量的氯乙烯和C2H2杂质气体从离子液体中脱附;再经脱附HCl后就可得到高纯度的HCl气体,实现富集HCl;

所述的工业尾气中HCl的体积含量为0.01~50%;

所述的工业尾气的体积空速为10~500h-1;

所述的吸附HCl的操作温度为0~120℃;

所述的吸附HCl的操作压力为0.1~1.1MPa;

所述的微波作用操作温度为0~80℃;

所述的微波作用操作时间为0.5~8h;

所述的脱附HCl的操作温度为80~220℃;

所述的脱附HCl的操作压力为0.01~0.05MPa。