本實(shí)用新型涉及二氧化氮循環(huán)吸收裝置。

背景技術(shù)：

氮氧化物（Nitrogen Oxides, NOX）是大氣中主要的氣態(tài)污染物之一，通常主要指一氧化氮（NO）、二氧化氮（NO₂）、氧化亞氮（N₂O）、三氧化氮（N₂O₃）、四氧化二氮（N₂O₄）和五氧化二氮（N₂O₅）等，除了五氧化二氮常溫常壓下為固態(tài)外，其他的氮氧化物常溫常壓下均為氣態(tài)。而我們一般所指作為空氣污染物的氮氧化物主要為一氧化氮和二氧化氮。氮氧化物排放在空氣里會(huì)形成黃色或褐色的煙霧，俗稱“黃龍”，是目前造成大氣污染的重要污染源之一。NO_X廢氣不但會(huì)造成酸雨、酸霧，還能破壞臭氧層，給自然環(huán)境和人類生產(chǎn)、生活帶來嚴(yán)重危害。特別是硝酸工業(yè)所產(chǎn)生的高濃度氮氧化物危害更大。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2005年我國(guó)氮氧化物的排放量高達(dá)2220萬噸，高居世界各國(guó)前列，由此帶來的大氣污染和酸雨問題嚴(yán)重，經(jīng)濟(jì)損失巨大，嚴(yán)重制約了我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)性發(fā)展。

天然排放的NO_X，主要來自于閃電、自然界中氨的氧化和有機(jī)物的分解，屬于自然界的氮循環(huán)過程。人類活動(dòng)排放的NO_X，大多數(shù)來源于化石燃料的燃燒過程，如汽車、飛機(jī)、火電廠等的燃燒過程；也來自于工業(yè)生產(chǎn)中排放的廢氣，如硝酸生產(chǎn)、各種硝化過程排放的廢氣。通常大氣中的NO_X濃度較低，在大氣環(huán)境自身能夠承受的范圍之內(nèi)時(shí)，由于大氣的自我凈化作用是不會(huì)造成污染的，只有大氣中的NO_X濃度超過大氣環(huán)境自身所能承載的范圍時(shí)，才會(huì)造成環(huán)境污染。

過量的NO_X對(duì)人有致毒作用，NO_X可刺激肺部導(dǎo)致不適，嚴(yán)重的會(huì)引起纖毛脫落，粘膜變性和剝落，肺泡壁腫脹，最終導(dǎo)致呼吸困難。二氧化氮是具有刺激性氣味的棕色氣體，二氧化氮嚴(yán)重刺激呼吸系統(tǒng)，同時(shí)對(duì)人體的心、肝、腎都有影響。大氣中的NO_X不僅對(duì)人體有危害，對(duì)植物亦有受害作用，是形成酸雨和酸霧的主要原因之一，與碳?xì)浠衔镄纬晒饣瘜W(xué)煙霧、參與破壞臭氧層。

當(dāng)前對(duì)氮氧化物廢氣的脫除技術(shù)主要分為干法和濕法兩大類。干法主要包括催化還原法、固體吸附法、等離子法等，主要適用于低濃度氮氧化物體系，例如汽車尾氣、燃料燃燒廢氣等。濕法則主要是通過用水、稀酸、堿溶液來反應(yīng)吸收高濃度的NO_X。干法脫硝技術(shù)往往運(yùn)行費(fèi)用較高，濕法脫硝技術(shù)具有操作溫度低、工藝設(shè)備簡(jiǎn)單、能耗少、處理費(fèi)用低等優(yōu)勢(shì)，但存在著吸收廢氣后的溶液難處理，容易造成二次污染的問題。

目前，工業(yè)上采用較多的為催化還原法，如專利US Patent 4,221,768、Swedish Patent 8404840-4、US Patent 4,101,238、US Patent 4,048,112所公開的方法，但該方法反應(yīng)需消耗大量的還原劑。另一種SCR流程中溫度控制是一個(gè)關(guān)鍵，若溫度太低產(chǎn)物硝酸鹽結(jié)晶析出會(huì)堵塞系統(tǒng)中的部分管件，若溫度太高可能導(dǎo)致NH₃的氧化而產(chǎn)生更多的氮氧化物。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一。為此，本實(shí)用新型的一個(gè)目的在于提出一種二氧化氮循環(huán)吸收裝置。

根據(jù)本實(shí)用新型的二氧化氮循環(huán)吸收裝置包括：儲(chǔ)存室，所述儲(chǔ)存室內(nèi)具有儲(chǔ)存腔，所述儲(chǔ)存室上設(shè)有與所述儲(chǔ)存腔連通的進(jìn)氣孔、第一出氣孔和第二出氣孔；真空發(fā)生器，所述真空發(fā)生器與所述第一出氣孔連通；和吸收室，所述吸收室內(nèi)具有用于容納咪唑磺酸鹽離子液體的吸收腔，所述吸收腔與所述第二出氣孔連通。

根據(jù)本實(shí)用新型的二氧化氮循環(huán)吸收裝置可以充分地、有效地吸收氣體中含有的二氧化氮，并能夠在室溫下運(yùn)行，從而具有高吸收量、低能耗、無二次污染、有效利用資源的優(yōu)點(diǎn)。

另外，根據(jù)本實(shí)用新型的二氧化氮循環(huán)吸收裝置還可以具有如下附加的技術(shù)特征：

所述二氧化氮循環(huán)吸收裝置進(jìn)一步包括儲(chǔ)氣室，所述儲(chǔ)氣室內(nèi)具有用于儲(chǔ)存待處理的含有二氧化氮的氣體的儲(chǔ)氣腔，所述儲(chǔ)氣腔與所述進(jìn)氣孔連通。

所述進(jìn)氣孔和所述第一出氣孔為同一個(gè)孔，所述二氧化氮循環(huán)吸收裝置進(jìn)一步包括：第一管路，所述第一管路的第一端與所述第一出氣孔連通，所述第一管路的第二端與所述真空發(fā)生器相連；第二管路，所述第二管路的第一端與所述儲(chǔ)氣腔連通，所述第二管路的第二端與所述第一管路相連；以及第一閥門和第二閥門，所述第一閥門設(shè)在所述第二管路上，所述第二閥門設(shè)在所述第一管路上，所述第二閥門位于所述第一管路的第一端與所述第二管路的第二端之間。

所述二氧化氮循環(huán)吸收裝置進(jìn)一步包括：第三管路，所述第三管路的第一端與所述第二出氣孔連通，所述第三管路的第二端與所述吸收腔連通；和第三閥門，所述第三閥門設(shè)在所述第三管路上。

所述二氧化氮循環(huán)吸收裝置進(jìn)一步包括：用于檢測(cè)所述儲(chǔ)存腔內(nèi)的壓力的壓力檢測(cè)器，所述壓力檢測(cè)器設(shè)在所述儲(chǔ)存室上；用于攪拌所述吸收腔內(nèi)的咪唑磺酸鹽離子液體的磁力攪拌器；和水浴箱，所述儲(chǔ)存室和所述吸收室設(shè)在所述水浴室內(nèi)，其中所述水浴箱具有溫度控制器。

所述儲(chǔ)存腔和所述吸收腔的體積比為2:1。

附圖說明

本實(shí)用新型的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對(duì)實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：

圖1是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的二氧化氮循環(huán)吸收裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2a為1-乙基-3-甲基咪唑三氟甲基磺酸鹽離子液體的吸收-再生圖；

圖2b為1-丁基-3-甲基咪唑三氟甲基磺酸鹽離子液體的吸收-再生圖；

圖2c為1-己基-3-甲基咪唑三氟甲基磺酸鹽離子液體的吸收-再生圖。

二氧化氮循環(huán)吸收裝置10、

儲(chǔ)存室110、儲(chǔ)存腔111、進(jìn)氣孔112、第一出氣孔113、第二出氣孔114、

真空發(fā)生器120、

吸收室130、吸收腔131、

儲(chǔ)氣室140、儲(chǔ)氣腔141、

第一管路151、第二管路152、第一閥門153、第二閥門154、第三管路155、第三閥門156、第四閥門157、

磁力攪拌器161、水浴箱162、溫度控制器163、壓力檢測(cè)器164。

具體實(shí)施方式

下面詳細(xì)描述本實(shí)用新型的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本實(shí)用新型，而不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。

在本實(shí)用新型的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個(gè)或者更多個(gè)該特征。在本實(shí)用新型的描述中，除非另有說明，“多個(gè)”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上。

在本實(shí)用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本實(shí)用新型中的具體含義。

下面參考圖1描述根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的二氧化氮循環(huán)吸收裝置10。如圖1所示，根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的二氧化氮循環(huán)吸收裝置10包括儲(chǔ)存室110、真空發(fā)生器120和吸收室130。

儲(chǔ)存室110內(nèi)具有儲(chǔ)存腔111，儲(chǔ)存室110上設(shè)有與儲(chǔ)存腔111連通的進(jìn)氣孔112、第一出氣孔113和第二出氣孔114。真空發(fā)生器120與第一出氣孔113連通。吸收室130內(nèi)具有用于容納咪唑磺酸鹽離子液體的吸收腔131，吸收腔131與第二出氣孔114連通。換言之，吸收腔131通過第二出氣孔114與儲(chǔ)存腔111連通，真空發(fā)生器120通過第一出氣孔113與儲(chǔ)存腔111連通，吸收腔131通過儲(chǔ)存腔111與真空發(fā)生器120連通。

下面參考圖1簡(jiǎn)要地描述根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的二氧化氮循環(huán)吸收裝置10的工作過程。

首先，利用真空發(fā)生器120對(duì)儲(chǔ)存腔111和吸收腔131抽真空，以便使儲(chǔ)存腔111和吸收腔131均處于真空狀態(tài)或使儲(chǔ)存腔111內(nèi)的壓力以及吸收腔131內(nèi)的壓力小于等于預(yù)設(shè)壓力。有利地，當(dāng)儲(chǔ)存腔111和吸收腔131處于真空狀態(tài)后或儲(chǔ)存腔111內(nèi)的壓力以及吸收腔131內(nèi)的壓力小于等于預(yù)設(shè)壓力后，繼續(xù)對(duì)儲(chǔ)存腔111和吸收腔131抽真空并維持一段時(shí)間（例如五分鐘）。

然后，向儲(chǔ)存腔111內(nèi)充入含有二氧化氮的氣體，該氣體通過第二出氣孔114擴(kuò)散到吸收腔131內(nèi)，以便吸收腔131內(nèi)的咪唑磺酸鹽離子液體（吸收劑）吸收該氣體內(nèi)的二氧化氮。吸收一段時(shí)間后，對(duì)該咪唑磺酸鹽離子液體進(jìn)行解吸，解吸出來的二氧化氮為高純度的二氧化氮，解吸后的該咪唑磺酸鹽離子液體可以繼續(xù)用于吸收氣體中的二氧化氮。也就是說，該咪唑磺酸鹽離子液體可以重復(fù)使用。

最后，重復(fù)上述步驟，直至含有二氧化氮的氣體被全部處理完畢。

根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的二氧化氮循環(huán)吸收裝置10通過設(shè)置與吸收腔131連通的儲(chǔ)存腔111，從而可以利用儲(chǔ)存腔111容納含有二氧化氮的氣體，由此可以使吸收腔131內(nèi)的咪唑磺酸鹽離子液體充分地吸收該氣體中的二氧化氮，直至該咪唑磺酸鹽離子液體對(duì)二氧化氮的吸收達(dá)到平衡狀態(tài)。

根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的二氧化氮循環(huán)吸收裝置10可以充分地、有效地吸收氣體中含有的二氧化氮，并能夠在室溫下運(yùn)行，從而具有高吸收量、低能耗、無二次污染、有效利用資源等優(yōu)點(diǎn)。

本實(shí)用新型還提供了二氧化氮循環(huán)吸收方法。根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的二氧化氮循環(huán)吸收方法包括以下步驟：

A）利用咪唑磺酸鹽離子液體吸收含有二氧化氮的氣體中的二氧化氮；

B）解吸咪唑磺酸鹽離子液體中的二氧化氮；和

C）重復(fù)步驟A）和步驟B）。

根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的二氧化氮循環(huán)吸收方法通過利用該咪唑磺酸鹽離子液體吸收氣體中的二氧化氮，從而具有高吸收量、低能耗、無二次污染、有效利用資源等優(yōu)點(diǎn)。該咪唑磺酸鹽離子液體凈化效率高，在60kPa時(shí)，二氧化氮在該咪唑磺酸鹽離子液體中的平均吸收量達(dá)到32.2mg/g，相當(dāng)于1g的該咪唑磺酸鹽離子液體中能夠溶解15.7mL的二氧化氮標(biāo)準(zhǔn)氣體，較現(xiàn)有技術(shù)有大幅的提高。

而且，該咪唑磺酸鹽離子液體的熔點(diǎn)低于15℃，由此可以使該咪唑磺酸鹽離子液體在很寬的溫度范圍內(nèi)均以液體狀態(tài)存在，從而不僅有利于氣體（二氧化氮）的吸收傳質(zhì)，而且該咪唑磺酸鹽離子液體在吸收二氧化氮?dú)怏w前后始終保持液態(tài)，使得吸收過程和解吸過程容易實(shí)現(xiàn)連續(xù)化操作。

此外，該咪唑磺酸鹽離子液體中的二氧化氮主要以N₂O₄的形式存在，并且甲醇和溶解了二氧化氮的該咪唑磺酸鹽離子液體可以形成一個(gè)原電池。因此通過利用根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的二氧化氮循環(huán)吸收方法進(jìn)行二氧化氮的收集和反應(yīng)，可以運(yùn)用到航天和電池上，從而實(shí)現(xiàn)氮氧化物廢氣能源再利用。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的二氧化氮循環(huán)吸收裝置10和二氧化氮循環(huán)吸收方法可以用于二氧化氮的吸收治理，而且該咪唑磺酸鹽離子液體可以被循環(huán)利用，即該咪唑磺酸鹽離子液體可以對(duì)二氧化氮進(jìn)行可逆吸收，從而實(shí)現(xiàn)二氧化氮的捕集和濃縮。該咪唑磺酸鹽離子液體可以作為二氧化氮的載體甚至催化劑，讓需要二氧化氮進(jìn)行的反應(yīng)可以在液相完成。

如圖1所示，根據(jù)本實(shí)用新型的一些實(shí)施例的二氧化氮循環(huán)吸收裝置10包括儲(chǔ)存室110、真空發(fā)生器120（例如真空泵）、吸收室130、儲(chǔ)氣室140和水浴箱162。

儲(chǔ)氣室140內(nèi)具有用于儲(chǔ)存待處理的含有二氧化氮的氣體的儲(chǔ)氣腔141，儲(chǔ)存室110內(nèi)具有儲(chǔ)存腔111，儲(chǔ)存室110上設(shè)有與儲(chǔ)存腔111連通的進(jìn)氣孔112、第一出氣孔113和第二出氣孔114。有利地，進(jìn)氣孔112和第一出氣孔113為同一個(gè)孔。由此不僅可以降低儲(chǔ)存室110的制造難度，而且可以增加儲(chǔ)存室110的密封性能。

真空發(fā)生器120通過第一管路151與儲(chǔ)存室110相連，以便利用真空發(fā)生器120對(duì)儲(chǔ)存腔111抽真空。具體而言，第一管路151的第一端與第一出氣孔113連通，第一管路151的第二端與真空發(fā)生器120相連。

如圖1所示，儲(chǔ)氣室140通過第二管路152與儲(chǔ)存室110相連，以便儲(chǔ)氣腔141內(nèi)的含有二氧化氮的氣體通過第二管路152進(jìn)入到儲(chǔ)存腔111內(nèi)。具體而言，第二管路152的第一端與儲(chǔ)氣腔141連通，第二管路152的第二端與第一管路151相連，以便儲(chǔ)氣腔141內(nèi)的含有二氧化氮的氣體以此通過第二管路152、第一管路151和進(jìn)氣孔112（第一出氣孔113）進(jìn)入到儲(chǔ)存腔111內(nèi)。

其中，第二管路152上設(shè)有第一閥門153，第一管路151上設(shè)有第二閥門154，第二閥門154位于第一管路151的第一端與第二管路152的第二端之間，即第二閥門154位于進(jìn)氣孔112（第一出氣孔113）與第二管路152之間。

如圖1所示，儲(chǔ)存室110通過第三管路155與吸收室130相連，以便儲(chǔ)存腔111內(nèi)的含有二氧化氮的氣體通過第三管路155進(jìn)入到吸收腔131內(nèi)。具體而言，第三管路155的第一端與第二出氣孔114連通，第三管路155的第二端與吸收腔131連通，其中第三管路155上設(shè)有第三閥門156。有利地，儲(chǔ)存腔111和吸收腔131的體積比為2:1。

在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，如圖1所示，儲(chǔ)存室110和吸收室130設(shè)在水浴箱162內(nèi)，以便利用水浴箱162對(duì)儲(chǔ)存室110內(nèi)的含有二氧化氮的氣體以及吸收室130內(nèi)的咪唑磺酸鹽離子液體進(jìn)行水浴加熱。有利地，真空發(fā)生器120上設(shè)有用于檢測(cè)儲(chǔ)存腔111內(nèi)的壓力的壓力檢測(cè)器164，水浴箱162具有溫度控制器163以便更好地控制儲(chǔ)存室110內(nèi)的含有二氧化氮的氣體的溫度以及吸收室130內(nèi)的咪唑磺酸鹽離子液體的溫度。此外，吸收腔131內(nèi)設(shè)有用于攪拌該咪唑磺酸鹽離子液體的磁力攪拌器161，以便加快該咪唑磺酸鹽離子液體吸收二氧化氮的速度。

在本實(shí)用新型的一些示例中，該咪唑磺酸鹽離子液體選自1-乙基-3-甲基咪唑三氟甲基磺酸鹽離子液體（[EMIM]OTF）、1-丁基-3-甲基咪唑三氟甲基磺酸鹽離子液體（[BMIM]OTF）和1-己基-3-甲基咪唑三氟甲基磺酸鹽離子液體（[HMIM]OTF）中的至少一種。

下面參考圖1以及圖2a-2c描述根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的二氧化氮循環(huán)吸收方法。

首先，關(guān)閉第一閥門153且打開第二閥門154和第三閥門156，利用真空發(fā)生器120對(duì)儲(chǔ)存腔111和吸收腔131抽真空。當(dāng)儲(chǔ)存腔111和吸收腔131處于真空狀態(tài)后或儲(chǔ)存腔111內(nèi)的壓力以及吸收腔131內(nèi)的壓力小于等于預(yù)設(shè)壓力后，繼續(xù)對(duì)儲(chǔ)存腔111和吸收腔131抽真空并維持一段時(shí)間（例如五分鐘）。

然后，關(guān)閉第三閥門156且打開第一閥門153和第二閥門154，以便使儲(chǔ)氣腔141內(nèi)的含有二氧化氮的氣體進(jìn)入到儲(chǔ)存腔111內(nèi)，直至儲(chǔ)存腔111內(nèi)的壓力達(dá)到預(yù)設(shè)值。有利地，該預(yù)設(shè)值為5kPa-80kPa。

如圖1所示，在本實(shí)用新型的一個(gè)示例中，二氧化氮循環(huán)吸收裝置10進(jìn)一步包括第四閥門157，第四閥門157設(shè)在第一管路151上，第四閥門157位于第二管路152的第二端與真空發(fā)生器120之間。其中，當(dāng)向儲(chǔ)存腔111內(nèi)通入含有二氧化氮的氣體時(shí)，關(guān)閉第三閥門156和第四閥門157且打開第一閥門153和第二閥門154。

接著，關(guān)閉第一閥門153、第二閥門154和第四閥門157且打開第三閥門156以便使吸收腔131與儲(chǔ)存腔111連通，由此儲(chǔ)存腔111內(nèi)的含有二氧化氮的氣體通過第三管路155進(jìn)入到吸收腔131內(nèi)，吸收腔131內(nèi)的咪唑磺酸鹽離子液體開始吸收該氣體中的二氧化氮。當(dāng)壓力檢測(cè)器164的檢測(cè)值（讀數(shù)）不再變化時(shí)，即儲(chǔ)存腔111內(nèi)的壓力不再變化時(shí)，該咪唑磺酸鹽離子液體對(duì)二氧化氮的吸收達(dá)到平衡。

其中，在利用該咪唑磺酸鹽離子液體吸收二氧化氮的過程中，利用磁力攪拌器161攪拌吸收腔131內(nèi)的該咪唑磺酸鹽離子液體，且利用水浴箱162對(duì)儲(chǔ)存室110和吸收室130進(jìn)行加熱，以便將該咪唑磺酸鹽離子液體的溫度以及該含有二氧化氮的氣體的溫度加熱至第一預(yù)設(shè)溫度。有利地，該第一預(yù)設(shè)溫度為20℃-80℃。

隨后，解吸該咪唑磺酸鹽離子液體中的二氧化氮。具體而言，關(guān)閉第一閥門153且打開第二閥門154、第三閥門15和第四閥門157，利用真空發(fā)生器120對(duì)儲(chǔ)存腔111和吸收腔131抽真空，利用水浴箱162對(duì)儲(chǔ)存室110和吸收室130進(jìn)行加熱，以便將該咪唑磺酸鹽離子液體的溫度加熱至第二預(yù)設(shè)溫度，從而解吸該咪唑磺酸鹽離子液體中的二氧化氮，直至吸收室130的質(zhì)量不再變化。有利地，該第二預(yù)設(shè)溫度為20℃-100℃。

有利地，吸收腔131通過回氣管與儲(chǔ)氣腔141連通，該回氣管上設(shè)有氣泵，其中在解吸該咪唑磺酸鹽離子液體中的二氧化氮之前，先通過氣泵將儲(chǔ)存室110和吸收室130內(nèi)的氣體輸送回到儲(chǔ)氣室140內(nèi)。

通過解吸該咪唑磺酸鹽離子液體中的二氧化氮，從而可以實(shí)現(xiàn)該咪唑磺酸鹽離子液體的循環(huán)利用以及二氧化氮?dú)怏w的回收。而且，通過減壓升溫的方法解吸該咪唑磺酸鹽離子液體中的二氧化氮，即利用高溫和真空輔助解吸該咪唑磺酸鹽離子液體中的二氧化氮（該咪唑磺酸鹽離子液體的可逆吸收），從而可以使該咪唑磺酸鹽離子液體具有分子印跡，即解吸過后的該咪唑磺酸鹽離子液體再吸收二氧化氮的量要明顯高于該咪唑磺酸鹽離子液體首次吸收二氧化氮的量，避免資源浪費(fèi)。

最后，重復(fù)上述步驟，直至將儲(chǔ)氣腔141內(nèi)的含有二氧化氮的氣體處理完畢。

在實(shí)用新型中，通過不同初始?jí)簭?qiáng)（即儲(chǔ)存腔111內(nèi)的初始?jí)毫?，也就是該預(yù)設(shè)值）下的吸收曲線來表征二氧化氮在該咪唑磺酸鹽離子液體中的溶解度，我們發(fā)現(xiàn)單位質(zhì)量（g）的該咪唑磺酸鹽離子液體中所溶解的二氧化氮的量（mol）與該初始?jí)簭?qiáng)呈線性關(guān)系，并得到線性方程：

在[EMIM]OTF中為P0=0.46 CNO₂-2.28(R2=0.95)

在[BMIM]OTF中為P0 = 0.61CNO₂–4.05(R2=0.99)

在[HMIM]OTF中為P0= 0.67 CNO₂–5.00(R2=0.98)

這一簡(jiǎn)單的線性關(guān)系符合亨利定律，預(yù)示著在吸收過程中，溶質(zhì)和溶劑之間未發(fā)生復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)。

本實(shí)用新型中，在該咪唑磺酸鹽離子液體中，NO₂主要以N₂O₄的形式存在，并且與咪唑陽離子基團(tuán)發(fā)生作用，實(shí)驗(yàn)所得的紫外光譜、紅外光譜以及溫度-壓強(qiáng)關(guān)系圖都很好地證明了這一點(diǎn)。

實(shí)施例1

首先，關(guān)閉第一閥門153且打開第二閥門154、第三閥門156和第四閥門157，利用真空發(fā)生器120將儲(chǔ)存腔111和吸收腔131抽至真空并維持五分鐘。

然后，關(guān)閉第三閥門156和第四閥門157且打開第一閥門153和第二閥門154，使儲(chǔ)氣腔141內(nèi)的含有二氧化氮的氣體進(jìn)入到儲(chǔ)存腔111內(nèi)，直至儲(chǔ)存腔111內(nèi)的壓力達(dá)到40kPa。

接著，關(guān)閉第一閥門153、第二閥門154和第四閥門157且打開第三閥門156以便使吸收腔131與儲(chǔ)存腔111連通，利用吸收腔131內(nèi)的1-乙基-3-甲基咪唑三氟甲基磺酸鹽離子液體([EMIM]OTF)吸收該氣體中的二氧化氮。約100秒后，壓力檢測(cè)器164的讀數(shù)不再下降時(shí)，吸收達(dá)到平衡，平衡壓強(qiáng)為25kPa。其中，在吸收過程中，儲(chǔ)存室110和吸收室130采用恒溫水浴保持設(shè)定溫度35℃，并通過磁力攪拌器161對(duì)吸收腔131中的1-乙基-3-甲基咪唑三氟甲基磺酸鹽離子液體進(jìn)行攪拌。

隨后，關(guān)閉第一閥門153且打開第二閥門154、第三閥門15和第四閥門157，利用真空發(fā)生器120對(duì)儲(chǔ)存腔111和吸收腔131抽真空，利用水浴箱162將儲(chǔ)存室110和吸收室130加熱到65℃進(jìn)行解吸。當(dāng)吸收室130質(zhì)量恒定時(shí)得到回收的1-乙基-3-甲基咪唑三氟甲基磺酸鹽離子液體，繼續(xù)應(yīng)用于下一次的吸收過程。其中，第二次吸收平衡時(shí)間為130秒，平衡壓強(qiáng)為21kPa，NO₂在[EMIM]OTF中的吸收量有所增加。

實(shí)施例2

首先，關(guān)閉第一閥門153且打開第二閥門154、第三閥門156和第四閥門157，利用真空發(fā)生器120將儲(chǔ)存腔111和吸收腔131抽至真空并維持五分鐘。

然后，關(guān)閉第三閥門156和第四閥門157且打開第一閥門153和第二閥門154，使儲(chǔ)氣腔141內(nèi)的含有二氧化氮的氣體進(jìn)入到儲(chǔ)存腔111內(nèi)，直至儲(chǔ)存腔111內(nèi)的壓力達(dá)到40kPa。

接著，關(guān)閉第一閥門153、第二閥門154和第四閥門157且打開第三閥門156以便使吸收腔131與儲(chǔ)存腔111連通，利用吸收腔131內(nèi)的1-丁基-3-甲基咪唑三氟甲基磺酸鹽離子液體([BMIM]OTF)吸收該氣體中的二氧化氮。約100秒后，壓力檢測(cè)器164的讀數(shù)不再下降時(shí)，吸收達(dá)到平衡，平衡壓強(qiáng)為24kPa。其中，在吸收過程中，儲(chǔ)存室110和吸收室130采用恒溫水浴保持設(shè)定溫度20℃，并通過磁力攪拌器161對(duì)吸收腔131中的1-丁基-3-甲基咪唑三氟甲基磺酸鹽離子液體進(jìn)行攪拌。

隨后，關(guān)閉第一閥門153且打開第二閥門154、第三閥門15和第四閥門157，利用真空發(fā)生器120對(duì)儲(chǔ)存腔111和吸收腔131抽真空，利用水浴箱162將儲(chǔ)存室110和吸收室130加熱到20℃進(jìn)行解吸。當(dāng)吸收室130質(zhì)量恒定時(shí)得到回收的1-丁基-3-甲基咪唑三氟甲基磺酸鹽離子液體，繼續(xù)應(yīng)用于下一次的吸收過程。其中，第二次吸收平衡時(shí)間為175秒，平衡壓強(qiáng)為20kPa，NO₂在[BMIM]OTF中的吸收量有所增加。

實(shí)施例3

首先，關(guān)閉第一閥門153且打開第二閥門154、第三閥門156和第四閥門157，利用真空發(fā)生器120將儲(chǔ)存腔111和吸收腔131抽至真空并維持五分鐘。

然后，關(guān)閉第三閥門156和第四閥門157且打開第一閥門153和第二閥門154，使儲(chǔ)氣腔141內(nèi)的含有二氧化氮的氣體進(jìn)入到儲(chǔ)存腔111內(nèi)，直至儲(chǔ)存腔111內(nèi)的壓力達(dá)到40kPa。

接著，關(guān)閉第一閥門153、第二閥門154和第四閥門157且打開第三閥門156以便使吸收腔131與儲(chǔ)存腔111連通，利用吸收腔131內(nèi)的1-己基-3-甲基咪唑三氟甲基磺酸鹽離子液體([HMIM]OTF)吸收該氣體中的二氧化氮。約280秒后，壓力檢測(cè)器164的讀數(shù)不再下降時(shí)，吸收達(dá)到平衡，平衡壓強(qiáng)為21kPa。其中，在吸收過程中，儲(chǔ)存室110和吸收室130采用恒溫水浴保持設(shè)定溫度80℃，并通過磁力攪拌器161對(duì)吸收腔131中的1-己基-3-甲基咪唑三氟甲基磺酸鹽離子液體進(jìn)行攪拌。

隨后，關(guān)閉第一閥門153且打開第二閥門154、第三閥門15和第四閥門157，利用真空發(fā)生器120對(duì)儲(chǔ)存腔111和吸收腔131抽真空，利用水浴箱162將儲(chǔ)存室110和吸收室130加熱到100℃進(jìn)行解吸。當(dāng)吸收室130質(zhì)量恒定時(shí)得到回收的1-己基-3-甲基咪唑三氟甲基磺酸鹽離子液體，繼續(xù)應(yīng)用于下一次的吸收過程。其中，第二次吸收平衡時(shí)間為450秒，平衡壓強(qiáng)為15kPa，NO₂在[HMIM]OTF中的吸收量有所增加。

在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示意性實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本實(shí)用新型的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說明書中，對(duì)上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。

盡管已經(jīng)示出和描述了本實(shí)用新型的實(shí)施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解：在不脫離本實(shí)用新型的原理和宗旨的情況下可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本實(shí)用新型的范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。