JP2006169106A - 高純度硫酸の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】下部に液溜部111を備える放散塔110で、亜硫酸ガスを含有する粗硫酸203と硫酸に対して不活性なガス204とを向流接触させて粗硫酸203から亜硫酸ガス205を除去して高純度硫酸206を製造する方法であり、粗硫酸供給工程とガス供給工程とを備えている。粗硫酸供給工程では、粗硫酸203を放散塔110の上部から供給する。ガス供給工程では、ガス204を液溜部111に供給して、粗硫酸203とガス204とを液溜部111で向流接触させる。粗硫酸供給工程で供給される粗硫酸203の流量とガス供給工程で供給されるガス204の流量との気液比(L/G)は、10〜50kg/kgである。液溜部111における粗硫酸203の滞留時間は、1〜20分である。液溜部111における粗硫酸203の温度は、10〜130℃である。
【選択図】図2
Description
本実施例では、本発明の高純度硫酸の製造方法の効果を調べた。始めに、実施例1および比較例1の各々の高純度硫酸を以下の方法により製造した。
実施例1では、基本的には実施の形態における高純度硫酸の製造方法にしたがって高純度硫酸を製造した。具体的には、吸収工程(S10)により、無水硫酸を超純水に吸収させて亜硫酸ガス8重量ppmを含有する粗硫酸を得た。粗硫酸の濃度は96重量%であった。次に、粗硫酸供給工程(S21)で、約70℃に加熱した粗硫酸を1055kg/hで放散塔の塔頂から供給した。放散塔上部は塔径が250mmであり、公称1インチのPTFE製のラシヒリングを4050mmの高さで充填した。充填層の下には、塔径500mm、高さ800mmの液溜部を設けた。スパージャーは、放散塔の塔底から120mmの位置、すなわち液溜部の高さの15%の位置に相当するように配置した。スパージャーは、内径が3mmの小孔が100個の小孔群からなる噴出口を含むものを用いた。スパージャーにガスを供給するために内径が約40mmのノズルを放散塔の塔底の略中心に1つ設置し、ここからスパージャーに供給するガスとしての空気を40Nm3/hの流量で供給した。壁面には、放散塔の塔底からの高さが500mmの位置に内径約40mmのノズルを設けた。ノズルには、空気が巻き込まれないように、カバーを設置した。このノズルよりオーバーフローさせて実施例1における高純度硫酸を得た。
比較例1は基本的には実施例1と同様であるが、比較例1は、放散塔に液溜部を設けていない点においてのみ異なる。すなわち、塔径が250mmであり、ここに公称1インチのPTFE製のラヒシリングを4050mの高さで充填した充填塔を用いた。亜硫酸ガス5重量ppmを含有する96重量%の硫酸844kg/hを塔頂から供給し、下部からは乾燥空気80Nm3/hを供給した。
得られた高純度硫酸について、それぞれ亜硫酸ガス濃度および亜硫酸ガスの除去率を測定した。測定方法としては、過マンガン酸カリウムによる酸化還元滴定法を用いた。なお、高純度硫酸中に残存する亜硫酸ガスの濃度が1重量ppm以下を目標とした。
実施例1における高純度硫酸中の亜硫酸ガスの濃度は0.6重量ppmであり、使用するガスの量を低減しつつ目標値を大きく下回った。また、亜硫酸ガスの除去率は、92%と高かった。一方、実施例1で使用した空気の量の2倍以上の空気を使用したにも関わらず、比較例1における高純度硫酸中の亜硫酸ガスの濃度は1.3ppmとなり、目標値よりも高かった。また、亜硫酸ガスの除去率は74%と、実施例1と比較して低かった。
Claims (6)
- 下部に液溜部を備える放散塔で、亜硫酸ガスを含有する粗硫酸と硫酸に対して不活性なガスとを向流接触させて前記粗硫酸から前記亜硫酸ガスを除去して高純度硫酸を製造する方法であって、
前記粗硫酸を前記放散塔の上部から供給する粗硫酸供給工程と、
前記ガスを前記液溜部に供給して、前記粗硫酸と前記ガスとを前記液溜部で向流接触させるガス供給工程とを備える、高純度硫酸の製造方法。 - 前記粗硫酸供給工程で供給される前記粗硫酸(L)の流量(kg/h)と前記ガス供給工程で供給される前記ガス(G)の流量(kg/h)との気液比(L/G)が10〜50kg/kgであり、前記液溜部における前記粗硫酸の滞留時間が1〜20分であり、前記液溜部における前記粗硫酸の温度が10〜130℃であることを特徴とする、請求項1に記載の高純度硫酸の製造方法。
- 前記ガス供給工程は、直径5mm以下の小孔群からなる噴出口を含むスパージャーで行なわれることを特徴とする、請求項1または2に記載の高純度硫酸の製造方法。
- 前記スパージャーは、前記放散塔の塔底に向かって前記噴出口から前記ガスを噴き出し、
前記噴出口の前記塔底からの高さが、前記液溜部の前記塔底からの高さの30%以下となるように前記スパージャーが配置されていることを特徴とする、請求項3に記載の高純度硫酸の製造方法。 - 前記スパージャーは、前記放散塔の塔底に向かって前記噴出口から前記ガスを噴き出し、
前記噴出口の前記塔底からの高さが、前記塔底から30mm以上となるように前記スパージャーが配置されていることを特徴とする、請求項3に記載の高純度硫酸の製造方法。 - 前記液溜部は、相対的に高い位置の壁面にノズルを有し、
前記ノズルから高純度硫酸を排出する排出工程をさらに備える、請求項1〜5のいずれか1項に記載の高純度硫酸の製造方法。
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