專(zhuān)利名稱(chēng)：離子液體作為塔填料表面處理劑的用途及用法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及離子液體的應(yīng)用領(lǐng)域，特別是作為一種塔填料的表面處理劑的用途。
背景技術(shù)：
離子液體是一種綠色溶劑，既可作溶劑又可作催化劑，一般說(shuō)來(lái)，離子液體對(duì)熱穩(wěn)定，不可燃，不揮發(fā)，不氧化，不爆炸，低毒性，故用于合成反應(yīng)中是清潔友好的，增加了反應(yīng)的活性、選擇性及催化劑的穩(wěn)定性等。
塔設(shè)備是石油化工等生產(chǎn)中重要的設(shè)備之一。它可以使氣液或液液兩相之間進(jìn)行緊密接觸，達(dá)到相際傳質(zhì)及傳熱的目的。在塔設(shè)備中完成的常見(jiàn)單元設(shè)備有精餾、吸收、解吸和萃取等。塔設(shè)備的性能對(duì)于整個(gè)裝置的化工產(chǎn)品產(chǎn)量、質(zhì)量、生產(chǎn)能力和消耗定額，以及三廢處理和環(huán)境保護(hù)都有重大影響。塔設(shè)備經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期發(fā)展，形成了型式繁多的結(jié)構(gòu)，以滿足化工生產(chǎn)的需要。在填料塔用于工業(yè)生產(chǎn)以來(lái)，各種形式和各種規(guī)格的填料已有幾百種。填料是塔內(nèi)氣液接觸的基礎(chǔ)元件，填料所提供的比表面積，是氣液進(jìn)行傳遞的場(chǎng)所。但是，在實(shí)際使用中，由于種種原因，填料的比表面積只有一部分成為真正有效的氣液傳遞界面。因此，通過(guò)對(duì)填料的表面處理來(lái)改善填料的傳遞性能，提高填料的有效比表面積是該領(lǐng)域的重要研究?jī)?nèi)容之一。
近年來(lái)，我們正致力于各類(lèi)離子液體的合成和離子液體的應(yīng)用研究，將離子液體用于塔填料的表面處理，并作為塔填料的組成部分應(yīng)用于精餾技術(shù)，提高氣液傳遞過(guò)程的有效比表面積，是經(jīng)濟(jì)實(shí)用環(huán)境友好的潔凈生產(chǎn)技術(shù)，目前尚未見(jiàn)報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種離子液體的新用途，將其應(yīng)用到對(duì)塔填料的表面處理領(lǐng)域，改善了塔填料表面的潤(rùn)濕性能，提高了填料的傳遞效率；同時(shí)提供了具體的應(yīng)用方法。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下將離子液體作為塔填料表面處理劑加以應(yīng)用。特別是樹(shù)脂固載的離子液體作為塔填料表面處理劑的應(yīng)用。
所述的塔填料的材質(zhì)為金屬、陶瓷或塑料，所述的離子液體與樹(shù)脂固載為高聚物，所述的離子液體如式(I)所示。
其中，R為C1～C30的烷基或取代烷基，所述的取代烷基為取代基為羥基、氨基、羧基、醚基、直鏈或支鏈不飽和鍵基、芳基、羰基、雜環(huán)或酯基的烷基。
L-為下列之一BF4-、PF6-、OAc-、CF3SO3-、N(SO2CF3)2-，所述的樹(shù)脂為含有鹵原子的樹(shù)脂，具體可選用下列含鹵原子的樹(shù)脂苯乙烯樹(shù)脂、甲基丙烯酸樹(shù)脂、聚乙二醇(PEG)樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂或酚醛樹(shù)脂。
特別推薦將所述的離子液體作為精餾塔塔填料表面處理劑。
本發(fā)明所述的離子液體作為塔填料表面處理劑的應(yīng)用方法將所述的離子液體固載在樹(shù)脂上，按照如下步驟進(jìn)行將塔填料浸漬在溶有樹(shù)脂固載的離子液體的有機(jī)溶劑中10～30min，干燥后即得處理過(guò)的塔填料，所述的樹(shù)脂固載的離子液體在有機(jī)溶劑中的質(zhì)量百分濃度為0.1～30％。
所述的樹(shù)脂優(yōu)選為merrified樹(shù)脂，粒度為100～400目，負(fù)載量為0.4～4.5mgCl/g。
所述的離子液體優(yōu)選咪唑類(lèi)四氟硼酸鹽或咪唑類(lèi)六氟磷酸鹽，更優(yōu)選為咪唑類(lèi)四氟硼酸鹽。
所述的有機(jī)溶劑為烷基苯、DMF、二甲基亞砜(DMSO)、丙酮、環(huán)氧烷烴、苯乙烯、丙烯酸酯、柴油、煤油或汽油。
所述的填料既可以是散裝填料，也可以是規(guī)整填料。
將離子液體用于塔填料表面處理劑，主要是改善了塔填料表面的潤(rùn)濕性能，同時(shí)，離子液體附著在塔填料上，參與精餾過(guò)程。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益效果體現(xiàn)在利用離子液體對(duì)塔填料的表面進(jìn)行處理，并作為塔填料的組成部分，可以改善塔填料表面的潤(rùn)濕性能，提高填料的傳遞效率，應(yīng)用于精餾技術(shù)。該技術(shù)易操作，產(chǎn)能高，效率好，是經(jīng)濟(jì)實(shí)用的環(huán)保技術(shù)。
具體實(shí)施例方式
以下以具體實(shí)施例來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于此實(shí)施例1金屬填料的表面處理將不銹鋼絲螺旋圈填料浸漬在溶有5％的Merrifield樹(shù)脂負(fù)載的羥基丙基咪唑四氟硼酸鹽的DMF中15分鐘，取出烘干即可使用。
實(shí)施例2陶瓷填料的表面處理將環(huán)形陶瓷填料浸漬在溶有5％的Merrifield樹(shù)脂負(fù)載的羥基十烷基咪唑四氟硼酸鹽的DMF中15分鐘，取出烘干即可使用。
實(shí)施例3塑料填料的表面處理將塑料填料浸漬在溶有5％的Merrifield樹(shù)脂負(fù)載的二羥基丙基咪唑四氟硼酸鹽的DMF中15分鐘，取出烘干即可使用。
實(shí)施例4塑料填料的表面處理將塑料填料浸漬在溶有5％的Merrifield樹(shù)脂負(fù)載的胺基戊基咪唑六氟磷酸鹽的DMF中15分鐘，取出烘干即可使用。
實(shí)施例5塑料填料的表面處理將塑料填料浸漬在溶有30％的Merrifield樹(shù)脂負(fù)載的酯基丙基咪唑六氟磷酸鹽的DMF中15分鐘，取出烘干即可使用。
實(shí)施例6金屬填料的表面處理將金屬網(wǎng)環(huán)形填料浸漬在溶有10％的Merrifield樹(shù)脂負(fù)載的羧基己基咪唑四氟硼酸鹽的DMF中10分鐘，取出烘干即可使用。
實(shí)施例7金屬填料的表面處理將金屬壓延孔環(huán)形填料浸漬在溶有0.1％的環(huán)氧樹(shù)脂負(fù)載的甲基咪唑四氟硼酸鹽的丙酮中10分鐘，取出烘干即可使用。
實(shí)施例8金屬填料的表面處理將金屬三角彈簧填料浸漬在溶有10％的酚醛樹(shù)脂負(fù)載的甲基咪唑四氟硼酸鹽的汽油中10分鐘，取出烘干即可使用。
實(shí)施例9金屬填料的表面處理將金屬三角彈簧填料浸漬在溶于有10％的聚乙二醇樹(shù)脂負(fù)載的甲基咪唑四氟硼酸鹽的DMSO中10分鐘，取出烘干即可使用。
實(shí)施例10金屬填料的表面處理將金屬三角彈簧填料浸漬在溶有10％的聚乙二醇樹(shù)脂負(fù)載的甲基咪唑六氟磷酸鹽的DMSO中10分鐘，取出烘干即可使用。
實(shí)施例11塑料填料的表面處理將塑料填料浸漬在溶有30％的聚乙二醇樹(shù)脂負(fù)載的胺基戊基咪唑六氟磷酸鹽的DMF中15分鐘，取出烘干即可使用。
實(shí)施例12陶瓷填料的表面處理將環(huán)形陶瓷填料浸漬在溶有5％的酚醛樹(shù)脂負(fù)載的十二烷基咪唑六氟磷酸鹽的煤油中15分鐘，取出烘干即可使用。
實(shí)施例13效果實(shí)施例利用實(shí)施例2制備得到的環(huán)形陶瓷填料進(jìn)行食用酒精溶液中甲醇的分離，分離結(jié)果是使酒精中甲醇的含量由0.3％降到0.05％，而且中間過(guò)渡餾分大大減少。
權(quán)利要求
1.離子液體作為塔填料表面處理劑的用途。
2.如權(quán)利要求1所述的用途，其特征在于所述的塔填料的材質(zhì)為金屬、陶瓷或塑料，所述的離子液體為樹(shù)脂固載的離子液體，所述的離子液體如式(I)所示， 其中，R為C1～C30的烷基或取代烷基，所述的取代烷基為取代基為羥基、氨基、羧基、醚基、直鏈或支鏈不飽和鍵基、芳基、羰基、雜環(huán)或酯基的烷基，L-為下列之一BF4-、PF6-、OAC-、CF3SO3-、N(SO2CF3)2-，所述的樹(shù)脂為下列含鹵原子的樹(shù)脂之一苯乙烯樹(shù)脂、甲基丙烯酸樹(shù)脂、聚乙二醇樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂或酚醛樹(shù)脂。
3.如權(quán)利要求2所述的用途，其特征在于離子液體作為精餾塔塔填料表面處理劑。
4.離子液體作為塔填料表面處理劑的應(yīng)用方法，其特征在于將所述的離子液體固載在樹(shù)脂上，所述的方法按照如下步驟進(jìn)行將塔填料浸漬在溶有樹(shù)脂固載的離子液體的有機(jī)溶劑中10～30min，干燥后即得處理過(guò)的塔填料，所述的樹(shù)脂固載的離子液體在有機(jī)溶劑中的質(zhì)量百分濃度為0.1～30％。
5.如權(quán)利要求4所述的應(yīng)用方法，其特征在于所述的離子液體如式(I)所示， 其中，R為C1～C30的烷基或取代烷基，所述的取代烷基為取代基為羥基、氨基、羧基、醚基、直鏈或支鏈不飽和鍵基、芳基、羰基、雜環(huán)或酯基的烷基，L-為下列之一BF4-、PF6-、OAC-、CF3SO3-、N(SO2CF3)2-，所述的樹(shù)脂含有鹵原子，為下列含鹵原子的樹(shù)脂之一苯乙烯樹(shù)脂、甲基丙烯酸樹(shù)脂、聚乙二醇樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂或酚醛樹(shù)脂。
6.如權(quán)利要求5所述的應(yīng)用方法，其特征在于所述的樹(shù)脂為Merrifield樹(shù)脂。
7.如權(quán)利要求4所述的應(yīng)用方法，其特征在于所述的有機(jī)溶劑為烷基苯、DMF、二甲基亞砜、丙酮、環(huán)氧烷烴、苯乙烯、丙烯酸酯、柴油、煤油或汽油。
8.如權(quán)利要求5所述的應(yīng)用方法，其特征在于所述的離子液體為咪唑類(lèi)四氟硼酸鹽或咪唑類(lèi)六氟磷酸鹽。
9.如權(quán)利要求8所述的應(yīng)用方法，其特征在于所述的離子液體為咪唑類(lèi)四氟硼酸鹽。
全文摘要
本發(fā)明涉及離子液體的應(yīng)用領(lǐng)域，特別是作為一種塔填料的表面處理劑的用途。所述的塔填料的材質(zhì)為金屬、陶瓷或塑料，所述的離子液體為樹(shù)脂固載的離子液體，應(yīng)用方法是將塔填料浸漬在溶有樹(shù)脂固載的離子液體的有機(jī)溶劑中10～30min，干燥后即得處理過(guò)的塔填料。利用離子液體對(duì)塔填料的表面進(jìn)行處理，并作為塔填料的組成部分，可以改善塔填料表面的潤(rùn)濕性能，提高填料的傳遞效率，應(yīng)用于精餾技術(shù)。該技術(shù)易操作，產(chǎn)能高，效率好，是經(jīng)濟(jì)實(shí)用的環(huán)保技術(shù)。
文檔編號(hào)C09C1/62GK1978554SQ200610155220
公開(kāi)日2007年6月13日 申請(qǐng)日期2006年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月14日
發(fā)明者裴文, 計(jì)建炳, 孫孟展, 斯小陽(yáng) 申請(qǐng)人:浙江工業(yè)大學(xué)