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在石油化工、生物制气、天然气开采和三废处理过程中,会产生或释放剧毒气体硫化氢,浓度范围广。水相湿法氧化脱硫技术,如Lo-cat工艺等,几乎可以独立净化所有浓度范围的硫化氢,且脱硫效率高。但是水相体系需要不断调节pH,且脱硫剂易降解流失。因此,有人提出非水相湿法氧化脱硫技术,既具备水相湿法脱硫优势,又可避免水存在导致的一系列问题。但是,无机铁盐在有机溶剂中的溶解度过低,无法高效稳定脱除H2S。因此,本文在此基础上,探究环境条件、溶剂组成和铁盐形态与调控铁盐在有机相中溶解量的关联性,从而进一步提高脱硫性能。实验研究了温度对铁盐溶解度的影响,发现FeCl3在DMAC、DMF、TBP、NMP中的溶解度与温度有较大关系。温度上升,铁盐溶解量增加。并且其脱硫性能也相应提高。其中受温度影响最大的为TBP溶剂,20℃-80℃铁盐浓度提高约10倍,达到0.1760mol·L-1。但是FeCl3在DMAC中的溶解度在20-80℃时始终最高,80℃时,铁盐浓度为0.5741mol·L-1。虽然温度的改变能够较为明显的提高铁盐溶解度,但是相应的脱硫性能不佳,且需要在脱硫过程中保持相应的溶解温度,不能够满足我们的需求。通过化学手段增加铁盐溶解量的实验中,首先考察了潜溶效应的影响效果,分别向DMAC-FeCl3中添加潜溶溶剂甲醇和乙醇,通过改变溶剂的组成和性质,较为明显的提高铁盐的溶解度,以DMAC与醇类体积比9:1进行潜溶实验,铁盐溶解度提高6倍左右,甲醇为潜溶溶剂时,达到0.7232 mol·L-1,乙醇为潜溶溶剂时,达到0.7811mol·L-1。该增溶效果高于两种溶剂对FeCl3溶解量的简单加和,产生了协同作用。10 mL脱硫剂能够在10000 ppm硫化氢浓度下稳定脱硫50 min以上。但是该体系存在脱硫剂挥发流失快的严重缺陷。通过助溶实验发现,1-丁基-3-甲基氯代咪唑(BmimCl)和盐酸三乙胺(Et3NHCl)能够与FeCl3形成稳定的熔融态有机铁盐,两种铁盐能够与DMAC以任意比互溶,显著提高脱硫剂铁盐浓度,最高可达3.55 mol·L-1。当有机铁盐与DMAC比例大于20:4时,10 mL脱硫剂能够在10000 ppm硫化氢浓度下稳定脱硫200 min以上,硫容为8 g·L-1左右,远高于潜溶体系,当该比例继续提高时,脱硫性能随着铁盐浓度的降低有所下降,但依然能够实现脱硫目的,且其黏度会随着DMAC比例的提高而降低。通过再生实验可知,两种助溶体系再生性能良好,以氧气和硫磺比判定再生性能,BmimFeCl4-DMAC 体系为 8.15m3·kg-1,Et3NHFeCl4-DMAC 体系为30.42 m3·kg-1。对两种助溶体系脱硫前后进行红外光谱表征可知,二者化学稳定性高。通过物化参数及电化学实验对比分析,BmimCl优于Et3NHCl,BmimCl构建的新脱硫剂电化学活性高、黏度低、再生速率快。通过尾气TOC测定,上述两种助溶体系溶剂流失较慢,在可接受范围内,远低于潜溶体系。