JP2018027870A - Sulfuric acid production system - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a production method for sulfuric acid capable of preventing degradation of the conversion rate of sulfur dioxide in a waste gas into sulfur trioxide, and capable of suppressing deterioration of the production amount of sulfuric acid and the increase in used amount of a chemical agent for waste gas treatment.SOLUTION: There is provided a sulfuric acid production system 1 for producing sulfuric acid from sulfur dioxide included in a waste gas. The system comprises serial two-step conversion/absorption facilities 10, 20, and the conversion/absorption facilities 10, 20 have converters 11, 21 for converting sulfur dioxide in the waste gas to sulfur trioxide, and absorption towers 12, 22 bringing to absorption of sulfur trioxide generated by conversion in the converters 11, 21 into sulfuric acid. A bypass pipe 30 is provided and thereby, the waste gas passing through the converter 11 of the first conversion/absorption facility 10 located at a front step is bypassed to the converter 21 of the second conversion/absorption facility 20 to be introduced. Besides, a first blower 32 is provided between the first and second conversion/absorption facilities 10 and 20.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、硫酸製造システムに関するものであり、例えば銅製錬プロセスから排出された廃ガスに含まれる二酸化硫黄から硫酸を製造するプロセスにて使用する硫酸製造システムに関する。   The present invention relates to a sulfuric acid production system, for example, a sulfuric acid production system used in a process for producing sulfuric acid from sulfur dioxide contained in waste gas discharged from a copper smelting process.

硫化精鉱を原料として用いて粗銅を得る方法として、自熔炉等の熔錬炉と転炉とを用いる製錬方法がある。この製錬方法では、まず、熔錬炉で硫化精鉱を熔錬し、銅を含むマット、熔錬炉スラグ、及び二酸化硫黄を含む熔錬炉廃ガスを得る。次に、転炉において、熔錬炉にて得られたマットを吹練し、そのマットに含まれる不純物成分を転炉スラグとして除去する一方で、銅分を粗銅とする。このとき、マット中に含まれる硫黄分は、二酸化硫黄となって転炉廃ガスの主要成分として系外に排出される。したがって、硫化精鉱中の硫黄分は、そのほとんどが二酸化硫黄となり、熔錬炉廃ガスと転炉廃ガスとに分配されて系外に排出されることになる。   As a method of obtaining crude copper using sulfide concentrate as a raw material, there is a smelting method using a smelting furnace such as a flash smelting furnace and a converter. In this smelting method, first, a sulfide concentrate is smelted in a smelting furnace to obtain a mat containing copper, a smelting furnace slag, and a smelting furnace waste gas containing sulfur dioxide. Next, in the converter, the mat obtained in the smelting furnace is blown and the impurity components contained in the mat are removed as converter slag, while the copper content is changed to crude copper. At this time, the sulfur content contained in the mat becomes sulfur dioxide and is discharged out of the system as a main component of the converter waste gas. Accordingly, most of the sulfur content in the sulfide concentrate becomes sulfur dioxide, which is distributed to the smelter waste gas and the converter waste gas and discharged out of the system.

ここで、二酸化硫黄は、有害物質であることから、二酸化硫黄を含む廃ガスを大気に放出することができない。そのため、製錬設備に付属する硫酸製造設備に廃ガスを導入して、その廃ガス中の二酸化硫黄を硫酸として回収し、回収後の廃ガスをアルカリ溶液と接触させて無害化して大気中に放出している。   Here, since sulfur dioxide is a harmful substance, waste gas containing sulfur dioxide cannot be released to the atmosphere. Therefore, waste gas is introduced into the sulfuric acid production facility attached to the smelting facility, and sulfur dioxide in the waste gas is recovered as sulfuric acid, and the recovered waste gas is brought into contact with an alkaline solution to make it harmless and into the atmosphere. Released.

さて、熔錬炉と転炉とを用いた製錬方法より排出される廃ガス中の二酸化硫黄から硫酸を製造するにあたっては、例えば、大きく分けると、受け入れた廃ガスを清浄なものとする「ガス精製工程」と、二酸化硫黄を三酸化硫黄に転化して硫酸を得る「硫酸製造工程」と、その後の廃ガス中に含まれる微量の硫黄酸化物を吸収除去する「テールガス処理工程」とが行われる(例えば、特許文献1参照)。   Now, when manufacturing sulfuric acid from sulfur dioxide in waste gas discharged from a smelting method using a smelting furnace and a converter, for example, it is roughly classified that the received waste gas is clean. Gas purification process ”,“ Sulfuric acid production process ”that converts sulfur dioxide into sulfur trioxide to obtain sulfuric acid, and“ Tail gas treatment process ”that absorbs and removes trace amounts of sulfur oxide contained in the waste gas after that. (For example, refer to Patent Document 1).

具体的に、図4は、銅製錬プロセスから排出された、二酸化硫黄を含む廃ガスから硫酸を製造する流れを示したフロー図である。なお、この図4では、硫酸製造工程において、従来の硫酸製造システム(硫酸製造システム5)の構成を示している。   Specifically, FIG. 4 is a flow diagram showing a flow of producing sulfuric acid from waste gas containing sulfur dioxide discharged from the copper smelting process. FIG. 4 shows the configuration of a conventional sulfuric acid production system (sulfuric acid production system 5) in the sulfuric acid production process.

ガス精製工程S101では、製錬廃ガスが、硫酸製造設備に設けられた増湿塔と洗浄塔とを通過することにより、多量の水と接触して冷却されるとともに、その廃ガス中のダストが水に捕捉される。捕捉しきれなかったダストはミスト状となり、ミストコットレルで除去される。次に、乾燥塔において、濃硫酸と接触させることにより水分が除去され、精製ガス(廃ガス)として払い出される。   In the gas purification step S101, the smelting waste gas passes through a humidification tower and a washing tower provided in the sulfuric acid production facility, thereby being cooled in contact with a large amount of water, and dust in the waste gas. Is trapped in water. The dust that could not be captured becomes mist and is removed by the mist cotrel. Next, in the drying tower, moisture is removed by contacting with concentrated sulfuric acid, and the purified gas (waste gas) is discharged.

続いて、硫酸製造工程S102では、ガス精製工程S101で得られた廃ガスを転化器に送り、廃ガス中の二酸化硫黄を三酸化硫黄に転化する。その後、ガスの温度を調整(冷却)し、吸収塔において三酸化硫黄を98%濃硫酸に吸収させ、水や乾燥塔で発生する95%硫酸で希釈して98%濃硫酸を得る。なお、三酸化硫黄が硫酸により吸収されて除去された廃ガス(これを「テールガス」という)中には、微量の三酸化硫黄と未転化の二酸化硫黄とが存在する。   Subsequently, in the sulfuric acid production step S102, the waste gas obtained in the gas purification step S101 is sent to a converter to convert sulfur dioxide in the waste gas into sulfur trioxide. Then, the temperature of the gas is adjusted (cooled), sulfur trioxide is absorbed in 98% concentrated sulfuric acid in the absorption tower, and diluted with 95% sulfuric acid generated in water or a drying tower to obtain 98% concentrated sulfuric acid. In the waste gas from which sulfur trioxide has been absorbed and removed by sulfuric acid (this is referred to as “tail gas”), a trace amount of sulfur trioxide and unconverted sulfur dioxide exist.

そして、テールガス処理工程S103では、排煙脱硫設備(除害塔)80を用い、テールガス中の微量の三酸化硫黄と未転化の二酸化硫黄とをアルカリで吸収固定することによって、廃ガスを無害化し、大気中に放出する。   In the tail gas treatment step S103, the exhaust gas desulfurization equipment (detoxification tower) 80 is used to make the waste gas harmless by absorbing and fixing a trace amount of sulfur trioxide and unconverted sulfur dioxide in the tail gas with alkali. Released into the atmosphere.

ここで、硫酸製造工程S102においては、例えば硫酸製造システム5を用いて処理が実行される。具体的に、硫酸製造システム5は、廃ガス中の二酸化硫黄を三酸化硫黄に転化する転化器51と、転化器51で転化されて生成した三酸化硫黄を硫酸に吸収させる吸収塔52と、を有する転化吸収設備50を備えている。また、硫酸製造システム5においては、二酸化硫黄をできるだけ多く硫酸として回収するために、転化吸収設備50を直列に2段で設け、三酸化硫黄への転化と、三酸化硫黄の硫酸への吸収とを繰り返し行うようにしている。なお、図4に示すように、転化吸収設備を直列に2段で備えた硫酸製造システム5において、「転化吸収設備50」が前段の転化吸収設備であり、「転化吸収設備60」が後段の転化吸収設備である。また、転化吸収設備60を構成する転化器を「転化器61」とし、同じく吸収塔を「吸収塔62」とする。   Here, in the sulfuric acid manufacturing step S102, for example, the processing is executed using the sulfuric acid manufacturing system 5. Specifically, the sulfuric acid production system 5 includes a converter 51 that converts sulfur dioxide in waste gas into sulfur trioxide, an absorption tower 52 that absorbs sulfur trioxide generated by conversion in the converter 51 into sulfuric acid, The conversion absorption equipment 50 which has is provided. Moreover, in the sulfuric acid production system 5, in order to collect as much sulfur dioxide as sulfuric acid as possible, the conversion absorption facility 50 is provided in two stages in series to convert to sulfur trioxide and to absorb sulfur trioxide into sulfuric acid. Is repeated. As shown in FIG. 4, in the sulfuric acid production system 5 provided with two stages of conversion absorption equipment in series, the “conversion absorption equipment 50” is the preceding conversion absorption equipment, and the “conversion absorption equipment 60” is the latter stage. It is a conversion absorption facility. Further, the converter constituting the conversion absorption facility 60 is referred to as “converter 61”, and the absorption tower is also referred to as “absorption tower 62”.

また、硫酸製造システム5においては、前段に位置する転化吸収設備50の転化器51を通過した廃ガスが、後段に位置する転化吸収設備60の転化器61に迂回して導入される迂回配管70が設けられている。また、迂回配管70には、その途中の配管内に、遮断弁71が設けられている。   Further, in the sulfuric acid production system 5, a bypass pipe 70 in which the waste gas that has passed through the converter 51 of the conversion absorption facility 50 located in the preceding stage is bypassed and introduced into the converter 61 of the conversion absorption facility 60 located in the subsequent stage. Is provided. Further, the bypass pipe 70 is provided with a shut-off valve 71 in the middle pipe.

さて、粗銅の製錬プロセスは、小休止することがあり、その場合、二酸化硫黄を三酸化硫黄に転化して硫酸を得る硫酸製造工程S102での反応原料が不足して、硫酸製造システム5の転化器51,61の温度が低下することがある。転化器51,61が低温であると、その内部での反応速度が低くなってしまうため、十分に温度が高まるまでは吸収塔52,62の使用を一部省略し、迂回配管70を使用した非定常の経路(迂回路)に変更することによって、硫酸品質を維持することが一般的であった。例えば、変更の一例としては、特許文献2に開示されている技術が知られている。   Now, the smelting process of crude copper may be paused. In that case, the reaction raw material in the sulfuric acid production step S102 for obtaining sulfuric acid by converting sulfur dioxide into sulfur trioxide is insufficient. The temperature of the converters 51 and 61 may decrease. When the converters 51 and 61 are at a low temperature, the reaction rate inside the converters 51 is reduced. Therefore, the use of the absorption towers 52 and 62 is partially omitted until the temperature is sufficiently increased, and the bypass pipe 70 is used. It was common to maintain sulfuric acid quality by changing to a non-stationary path (bypass). For example, as an example of the change, a technique disclosed in Patent Document 2 is known.

このような迂回配管70を使用した非定常の経路は、通常は、遮断弁71によって閉鎖されており、廃ガスが通過しないようにされている。このとき、非定常の経路である迂回配管70の内部は淀んだ状態であり、廃ガスからの熱の供給も少ない。そして、遮断弁71の開閉を繰り返すうちに、弁体に対して、粉化した触媒や少量のミストが付着していくとともに、付着したミスト(三酸化硫黄や水)によってその弁体が腐食されてゆく。その結果、弁体の当たり面と配管の間に隙間が形成される。   Such an unsteady path using the bypass pipe 70 is normally closed by a shut-off valve 71 so that waste gas does not pass therethrough. At this time, the inside of the bypass pipe 70, which is an unsteady path, is stagnant and there is little supply of heat from the waste gas. As the shutoff valve 71 is repeatedly opened and closed, the powdered catalyst and a small amount of mist adhere to the valve body, and the valve body is corroded by the attached mist (sulfur trioxide and water). Go. As a result, a gap is formed between the contact surface of the valve body and the pipe.

隙間が形成されると、遮断弁71が閉じた状態であっても廃ガスの一部が非定常の迂回配管70を介して下流側に移行してしまい、その結果として、廃ガス中の二酸化硫黄の三酸化硫黄への転化率を低下させ、硫酸の生産量を減少させるとともに、テールガス処理工程でのアルカリ消費量を増加させることになる。ここで、転化率とは、転化器に流入する二酸化硫黄のモル数を分母とし、そのうち三酸化硫黄に変化せず残った二酸化硫黄のモル数を分子としたときの割合である。本明細書では、複数基の転化器を使用していることから、特に断り書きがない場合は、総合転化率を指して転化率という。なお、総合転化率とは、モル数として各転化器の合計値から転化器同士の間を移送される量を差し引いたものである。   When the gap is formed, even if the shut-off valve 71 is closed, a part of the waste gas moves to the downstream side via the unsteady bypass pipe 70, and as a result, the carbon dioxide in the waste gas. This reduces the conversion of sulfur to sulfur trioxide, reduces the production of sulfuric acid, and increases the alkali consumption in the tail gas treatment process. Here, the conversion rate is a ratio when the number of moles of sulfur dioxide flowing into the converter is used as a denominator and the number of moles of sulfur dioxide remaining without changing to sulfur trioxide is used as a numerator. In this specification, since a plurality of converters are used, the total conversion rate is referred to as the conversion rate unless otherwise specified. The total conversion rate is obtained by subtracting the amount transferred between converters from the total value of each converter as the number of moles.

また、このような事態に起因して、製錬プロセスでの鉱石処理量、ひいては粗銅生産量を低下させる可能性もある。これらのような問題は、遮断弁71の清掃や交換等の整備を行うことによって、形成された隙間を無くすことで解消できるものの、その整備作業においては作業場所への廃ガスの通過を遮断したり、冷却したりする必要があることから、一週間程度の長時間にわたり設備を停止しなければならない。   In addition, due to such a situation, there is a possibility that the amount of ore processed in the smelting process, and consequently, the amount of crude copper produced may be reduced. Problems such as these can be solved by eliminating the formed gap by performing maintenance such as cleaning or replacement of the shut-off valve 71. However, in the maintenance work, the passage of waste gas to the work place is blocked. Or the equipment must be shut down for a long time of about one week.

特開2001−130902号公報JP 2001-130902 A 特開平11−189404号公報JP 11-189404 A

本発明は、このように従来の実情に鑑みて提案されたものであり、硫酸の製造にあたり、廃ガス中の二酸化硫黄の三酸化硫黄への転化率の低下を防ぐとともに、硫酸生産量の低下や廃ガス処理のための薬剤使用量の増加を抑えることができる硫酸製造システムを提供することを目的とする。   The present invention has been proposed in view of the conventional situation as described above, and in the production of sulfuric acid, it is possible to prevent a decrease in the conversion rate of sulfur dioxide in the waste gas to sulfur trioxide and to reduce the amount of sulfuric acid produced. Another object of the present invention is to provide a sulfuric acid production system capable of suppressing an increase in the amount of chemicals used for waste gas treatment.

本発明者らは、上述した課題を解決するために鋭意検討を重ねた。その結果、非定常の迂回路として用いられる迂回配管が、第2の転化吸収設備の転化器に導入される配管に連結される付近の位置において送風機を設けるようにし、その送風機の稼働により、送風機の出口側圧力が、第1の転化吸収設備の吸収塔における入口側圧力よりも大きくなるように制御することで、迂回配管の遮断弁に生じた隙間に対する整備を施さなくても、転化率の低下やそれに伴う硫酸生産量の低下、廃ガス処理のための薬剤使用量の増加を抑えることができることを見出し、本発明を完成するに至った。   The inventors of the present invention have made extensive studies in order to solve the above-described problems. As a result, the bypass pipe used as the unsteady bypass circuit is provided with a blower at a position near to the pipe introduced to the converter of the second conversion absorption facility, and the blower is operated by the operation of the blower. By controlling so that the outlet side pressure of the first converter is larger than the inlet side pressure in the absorption tower of the first conversion absorption facility, the conversion rate can be reduced without maintenance for the clearance generated in the shutoff valve of the bypass pipe. The present inventors have found that it is possible to suppress a decrease, a decrease in the amount of sulfuric acid production associated therewith, and an increase in the amount of chemical used for waste gas treatment, and the present invention has been completed.

(1)本発明の第1の発明は、廃ガス中に含まれる二酸化硫黄から硫酸を製造する硫酸製造システムであって、転化吸収設備を直列に2段で備え、前記転化吸収設備は、上流側から順に、前記廃ガス中の二酸化硫黄を三酸化硫黄に転化する転化器と、前記転化器で転化されて生成した三酸化硫黄を硫酸に吸収させる吸収塔と、を有し、前段に位置する第1の転化吸収設備の前記転化器を通過した廃ガスが、後段に位置する第2の転化吸収設備の前記転化器に迂回して導入される迂回配管が設けられており、さらに、前記第1の転化吸収設備と、前記第2の転化吸収設備との間には、第1の送風機が設けられている、硫酸製造システムである。   (1) A first invention of the present invention is a sulfuric acid production system for producing sulfuric acid from sulfur dioxide contained in waste gas, comprising a conversion absorption facility in two stages in series, the conversion absorption facility upstream In order from the side, it has a converter that converts sulfur dioxide in the waste gas into sulfur trioxide, and an absorption tower that absorbs sulfur trioxide generated by conversion in the converter into sulfuric acid, and is located in the preceding stage. A detour pipe is provided for the waste gas that has passed through the converter of the first conversion absorption facility to be detoured and introduced into the converter of the second conversion absorption facility located in the subsequent stage, and A sulfuric acid production system in which a first blower is provided between the first conversion absorption facility and the second conversion absorption facility.

(2)本発明の第2の発明は、第1の発明において、前記迂回配管には、遮断弁が備えられている、硫酸製造システムである。   (2) The second invention of the present invention is a sulfuric acid production system according to the first invention, wherein the bypass pipe is provided with a shutoff valve.

(3)本発明の第3の発明は、第1又は第2の発明において、前記第1の送風機の稼働により、前記第1の送風機の出口側圧力が、前記第1の転化吸収設備の前記吸収塔における入口側圧力よりも大きくなるとともに、前記第2の転化吸収設備の前記転化器の内部における圧力が大気圧以上となる、硫酸製造システムである。   (3) According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect, due to the operation of the first blower, the outlet-side pressure of the first blower is the first conversion absorption facility. It is a sulfuric acid production system which becomes larger than the inlet side pressure in the absorption tower, and the pressure inside the converter of the second conversion absorption equipment is equal to or higher than atmospheric pressure.

(4)本発明の第4の発明は、第1乃至第3のいずれか1項の発明において、前記第1の転化吸収設備の前記転化器よりも上流に、前記第1の送風機により生じる仕事量に応じて羽根の回転数を制御可能な第2の送風機が設けられており、前記第2の送風機の稼働により、前記第1の転化吸収設備の前記転化器の内部における圧力が大気圧以上となる、硫酸製造システムである。   (4) A fourth invention of the present invention is the invention according to any one of the first to third inventions, wherein the work generated by the first blower upstream of the converter of the first conversion absorption facility. A second blower capable of controlling the rotation speed of the blades according to the amount is provided, and the operation of the second blower causes the pressure inside the converter of the first conversion absorption facility to be equal to or higher than atmospheric pressure. This is a sulfuric acid production system.

本発明によれば、廃ガス中の二酸化硫黄の三酸化硫黄への転化率の低下を防ぐとともに、硫酸生産量の低下や廃ガス処理のための薬剤使用量の増加を抑えることができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, while preventing the fall of the conversion rate of the sulfur dioxide in waste gas to sulfur trioxide, the fall of a sulfuric acid production amount and the increase in the chemical usage amount for waste gas processing can be suppressed.

硫酸の製造の流れを示すフロー図であり、硫酸製造工程において使用する硫酸製造システムの構成を示す図である。It is a flowchart which shows the flow of manufacture of a sulfuric acid, and is a figure which shows the structure of the sulfuric acid manufacturing system used in a sulfuric acid manufacturing process. 実施例1における、操業の経過時間に対するガス圧力(圧力P1、圧力P2)の推移を示すグラフである。It is a graph which shows transition of the gas pressure (pressure P1, pressure P2) with respect to the elapsed time of operation in Example 1. 実施例1における、二酸化硫黄から三酸化硫黄への転化率(%)、後工程で行う排煙脱硫設備でのアルカリ使用量の推移を示すグラフである。In Example 1, it is a graph which shows transition of the conversion rate (%) from sulfur dioxide to sulfur trioxide, and the alkali usage in the flue gas desulfurization equipment performed in a post process. 硫酸の製造の流れを示すフロー図であり、硫酸製造工程において使用する従来の硫酸製造システムの構成を示す図である。It is a flowchart which shows the flow of manufacture of a sulfuric acid, and is a figure which shows the structure of the conventional sulfuric acid manufacturing system used in a sulfuric acid manufacturing process.

以下、本発明の具体的な実施形態(以下、「本実施の形態」という)について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更が可能である。また、本明細書において、「X〜Y」(X、Yは任意の数値)との表記は、「X以上Y以下」の意味である。   Hereinafter, a specific embodiment of the present invention (hereinafter referred to as “the present embodiment”) will be described in detail with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited to the following embodiment, A various change is possible in the range which does not change the summary of this invention. In this specification, the notation “X to Y” (X and Y are arbitrary numerical values) means “X or more and Y or less”.

図1は、本実施の形態に係る硫酸の製造の流れを示すフロー図である。なお、図1には、銅製錬プロセスから排出された廃ガスから硫酸を製造するプロセスを示している。硫酸製造プロセスは、銅製錬プロセスから排出された廃ガスを清浄なものとするガス精製工程S1と、精製された廃ガスに含まれる二酸化硫黄を三酸化硫黄に転化して硫酸を得る硫酸製造工程S2と、その後の廃ガス中に含まれる微量の硫黄酸化物を吸収除去するテールガス処理工程S3とを有する。なお、テールガス処理工程S3は、例えば排煙脱硫設備45を用いて行われる。   FIG. 1 is a flowchart showing a flow of manufacturing sulfuric acid according to the present embodiment. FIG. 1 shows a process for producing sulfuric acid from waste gas discharged from the copper smelting process. The sulfuric acid production process includes a gas purification step S1 for purifying waste gas discharged from the copper smelting process, and a sulfuric acid production step for obtaining sulfuric acid by converting sulfur dioxide contained in the purified waste gas into sulfur trioxide. S2 and a tail gas treatment step S3 for absorbing and removing a trace amount of sulfur oxide contained in the waste gas thereafter. The tail gas treatment step S3 is performed using, for example, the flue gas desulfurization facility 45.

その中で、硫酸製造工程S2における処理は、硫酸製造システム1を用いて行われる。図1には、硫酸製造工程S2で用いられる硫酸製造システム1の構成ブロックを併せて示す。なお、硫酸製造システム1は、それぞれの構成設備が配管により直列に連結されており、図中の矢印は、廃ガスの流れを示している。   Among them, the treatment in the sulfuric acid production step S <b> 2 is performed using the sulfuric acid production system 1. In FIG. 1, the structural block of the sulfuric acid manufacturing system 1 used by sulfuric acid manufacturing process S2 is shown collectively. In addition, in the sulfuric acid production system 1, the respective components are connected in series by piping, and the arrows in the figure indicate the flow of waste gas.

図1に示すように、硫酸製造システム1は、上流側から順に、廃ガス中の二酸化硫黄を三酸化硫黄に転化する転化器11と、転化器11で転化されて生成した三酸化硫黄を硫酸に吸収させる吸収塔12と、を有する転化吸収設備10を備えている。なお、転化器11に導入される二酸化硫黄を含む廃ガスとは、ガス精製工程S1を経て得られた精製ガスである。硫酸製造システム1においては、ガス精製工程S1から得られた廃ガスを吸引し、転化吸収設備10の転化器11に送り込むためのメインブロワー(第2の送風機)33を備えている。   As shown in FIG. 1, a sulfuric acid production system 1 includes, in order from the upstream side, a converter 11 that converts sulfur dioxide in waste gas into sulfur trioxide, and sulfur trioxide that is generated by conversion in the converter 11 as sulfuric acid. And a conversion absorption facility 10 having an absorption tower 12 to be absorbed by the reactor. The waste gas containing sulfur dioxide introduced into the converter 11 is a purified gas obtained through the gas purification step S1. The sulfuric acid production system 1 includes a main blower (second blower) 33 for sucking the waste gas obtained from the gas purification step S1 and feeding it to the converter 11 of the conversion absorption facility 10.

ここで、硫酸製造システム1においては、二酸化硫黄をできるだけ多くの硫酸として回収する必要があることから、三酸化硫黄への転化と、三酸化硫黄の硫酸への吸収とを繰り返し行う。そのため、この硫酸製造システム1では、転化吸収設備10を直列に2段で備えている。なお、図1に示すように、転化吸収設備を直列に2段で備えた硫酸製造システム1において、前段に位置する転化吸収設備10を「第1の転化吸収設備10」とし、後段に位置する転化吸収設備を「第2の転化吸収設備20」とする。また、第2の転化吸収設備20を構成する転化器を「転化器21」とし、吸収塔を「吸収塔22」とする。   Here, in the sulfuric acid production system 1, since it is necessary to collect sulfur dioxide as much sulfuric acid as possible, conversion to sulfur trioxide and absorption of sulfur trioxide into sulfuric acid are repeatedly performed. Therefore, the sulfuric acid production system 1 includes the conversion absorption equipment 10 in two stages in series. In addition, as shown in FIG. 1, in the sulfuric acid production system 1 provided with the conversion absorption equipment in two stages in series, the conversion absorption equipment 10 located in the preceding stage is referred to as the “first conversion absorption equipment 10” and is located in the subsequent stage. The conversion absorption facility is referred to as “second conversion absorption facility 20”. The converter constituting the second conversion absorption facility 20 is referred to as “converter 21”, and the absorption tower is referred to as “absorption tower 22”.

また、硫酸製造システム1においては、前段に位置する第1の転化吸収設備10の転化器11を通過した廃ガスが、後段に位置する第2の転化吸収設備20の転化器21に迂回して導入される迂回配管30が設けられている。   In the sulfuric acid production system 1, the waste gas that has passed through the converter 11 of the first conversion absorption facility 10 located in the first stage bypasses the converter 21 of the second conversion absorption facility 20 located in the second stage. A bypass pipe 30 to be introduced is provided.

さらに、硫酸製造システム1においては、第1の転化吸収設備10と、第2の転化吸収設備20との間に、第1の送風機32が設けられている。   Further, in the sulfuric acid production system 1, a first blower 32 is provided between the first conversion absorption facility 10 and the second conversion absorption facility 20.

[転化吸収設備]
上述したように、転化吸収設備10は、上流側から順に、廃ガス中の二酸化硫黄を三酸化硫黄に転化する転化器11と、転化器11で転化されて生成した三酸化硫黄を硫酸に吸収させる吸収塔12と、を有している。転化吸収設備10は、直列に2段設けられており、それぞれの設備を構成する装置は、第1の転化吸収設備10と第2の転化吸収設備20とで同じである。
[Conversion absorption equipment]
As described above, the conversion absorption facility 10 sequentially absorbs sulfur trioxide generated by conversion in the converter 11 that converts sulfur dioxide in waste gas into sulfur trioxide and the converter 11 in order from the upstream side. And an absorption tower 12 to be made. The conversion absorption equipment 10 is provided in two stages in series, and the devices constituting each equipment are the same in the first conversion absorption equipment 10 and the second conversion absorption equipment 20.

転化吸収設備10においては、それぞれの構成装置が配管で接続されており、例えば転化器11から排出された廃ガスは、吸収塔12に接続される配管を通って、その吸収塔12に移行する。   In the conversion absorption facility 10, each component device is connected by piping. For example, waste gas discharged from the converter 11 moves to the absorption tower 12 through the piping connected to the absorption tower 12. .

(1)転化器
転化器11は、ガス精製工程S1を経て得られた精製ガス(廃ガス)中の二酸化硫黄(SO)を三酸化硫黄(SO)に転化するための装置である。転化器11は、例えば、五酸化バナジウムを活物質とするような酸化触媒が充填されてなる触媒層が複数積層されて構成されており、上部から導入されるガスを、その複数の触媒層に通すことによって、ガス中の二酸化硫黄を酸化させて三酸化硫黄に転化する。転化器11の排出口からは、三酸化硫黄を含有するガスが排出される。
(1) Converter The converter 11 is an apparatus for converting sulfur dioxide (SO 2 ) in the purified gas (waste gas) obtained through the gas purification step S1 to sulfur trioxide (SO 3 ). The converter 11 is configured by, for example, stacking a plurality of catalyst layers filled with an oxidation catalyst using vanadium pentoxide as an active material, and gas introduced from the upper part is supplied to the plurality of catalyst layers. By passing, the sulfur dioxide in the gas is oxidized and converted to sulfur trioxide. A gas containing sulfur trioxide is discharged from the outlet of the converter 11.

なお、転化器11と、後述する吸収塔12との間には、熱交換器を設けることができる。鉄交換器は、転化器11から排出された、三酸化硫黄を含有する廃ガスの温度を所定の温度に調整し、後段の吸収塔12での硫酸への効率的な吸収を可能にする。   A heat exchanger can be provided between the converter 11 and the absorption tower 12 described later. The iron exchanger adjusts the temperature of the waste gas containing sulfur trioxide discharged from the converter 11 to a predetermined temperature, and enables efficient absorption into sulfuric acid in the absorption tower 12 at the subsequent stage.

(2)吸収塔
吸収塔12は、転化して生成した三酸化硫黄を含有する廃ガスを導入し、その三酸化硫黄を硫酸に吸収させる。具体的に、吸収塔12では、導入された廃ガスに対して硫酸を噴霧することによって廃ガスと硫酸とを接触させ、その硫酸に廃ガス中の三酸化硫黄を吸収させて回収する。これにより、吸収塔12では、高濃度の硫酸が製造され、一方で、SOが回収された後の廃ガスが排出口から排出される。
(2) Absorption tower The absorption tower 12 introduce | transduces the waste gas containing the sulfur trioxide produced | generated by conversion, and absorbs the sulfur trioxide in a sulfuric acid. Specifically, in the absorption tower 12, the waste gas and sulfuric acid are brought into contact with each other by spraying sulfuric acid on the introduced waste gas, and the sulfuric acid absorbs and recovers sulfur trioxide in the waste gas. Thus, the absorber 12, a high concentration of sulfuric acid is produced, on the one hand, the waste gas after SO 3 was recovered is discharged from the discharge port.

ここで、上述したように、少なくとも、転化器11と、吸収塔12とを備えた転化吸収設備10は、直列に2段設けられており、廃ガスに対する転化処理と、転化処理後の硫酸への三酸化硫黄の吸収処理とは、繰り返し行われるようになっている。なお、設置段数としては、2段のみに限定されず、3段以上であってもよい。   Here, as described above, the conversion absorption equipment 10 including at least the converter 11 and the absorption tower 12 is provided in two stages in series, and the conversion treatment for waste gas and the sulfuric acid after the conversion treatment are performed. The sulfur trioxide absorption treatment is repeatedly performed. Note that the number of installation stages is not limited to two, but may be three or more.

[迂回配管]
迂回配管30は、前段に位置する第1の転化吸収設備10の転化器11を通過した廃ガスを、後段に位置する第2の転化吸収設備20の転化器21に迂回して導入させるための配管である。具体的に、迂回配管30は、第1の転化吸収設備10における転化器11と吸収塔12とを接続する配管から分岐し、第2の転化吸収設備20における転化器21への廃ガスの導入配管に連結されている。
[Bypass piping]
The detour piping 30 is used for bypassing and introducing the waste gas that has passed through the converter 11 of the first conversion absorption facility 10 located in the preceding stage to the converter 21 of the second conversion absorption facility 20 positioned in the subsequent stage. It is piping. Specifically, the bypass pipe 30 branches from a pipe connecting the converter 11 and the absorption tower 12 in the first conversion absorption facility 10 and introduces waste gas into the converter 21 in the second conversion absorption facility 20. Connected to piping.

ここで、二酸化硫黄を含む廃ガスを排出する、例えば粗銅の製錬プロセス等においては、定期的なメンテナンスや設備補修等によりその操業を小休止することがある。そのような場合、硫酸製造システム1では、硫酸を製造するための反応原料である二酸化硫黄を含む排ガスが一時的に不足した状態となり、その結果、転化器11の温度が低下することがある。転化器11が低温になると、その転化器11での反応速度が低くなるため、十分に温度が高まるまでは吸収塔12の使用を一部省略した非定常の経路(迂回路)に変更して、製造する硫酸の品質を維持することが行われる。このときの非定常の迂回路として迂回配管30を経由した廃ガスの移行が行われる。   Here, for example, in the process of smelting crude copper that discharges waste gas containing sulfur dioxide, the operation may be temporarily suspended due to regular maintenance or equipment repair. In such a case, in the sulfuric acid production system 1, the exhaust gas containing sulfur dioxide, which is a reaction raw material for producing sulfuric acid, is temporarily in a shortage, and as a result, the temperature of the converter 11 may be lowered. When the converter 11 becomes low temperature, the reaction rate in the converter 11 becomes low. Therefore, the use of the absorption tower 12 is partially omitted until the temperature is sufficiently increased. The quality of the sulfuric acid produced is maintained. At this time, the waste gas is transferred via the bypass pipe 30 as an unsteady bypass.

迂回配管30には、配管内の廃ガスの通過、非通過を制御するための遮断弁31が設けられている。迂回配管30は、上述したように非定常の迂回路を構成するものであるため、通常、その遮断弁は閉じた状態となっており、廃ガスの通過は行われない。なお、遮断弁31は、廃ガスの通過のON/OFFを制御可能な一般的な弁であればよく、例えばボールバルブ、バタフライバルブ等が使用可能である。   The bypass pipe 30 is provided with a shut-off valve 31 for controlling the passage and non-passage of the waste gas in the pipe. Since the detour pipe 30 constitutes an unsteady detour as described above, the shut-off valve is normally closed, and waste gas does not pass through. The shut-off valve 31 may be a general valve that can control ON / OFF of the passage of waste gas. For example, a ball valve, a butterfly valve, or the like can be used.

[第1の送風機]
第1の送風機32は、第1の転化吸収設備10と、第2の転化吸収設備20との間に設けられており、例えば軸流送風機から構成される。なお、以下では、第1の送風機32を適宜「ブースターファン32」ともいい、図1も同様とする。
[First blower]
The 1st air blower 32 is provided between the 1st conversion absorption equipment 10 and the 2nd conversion absorption equipment 20, and is comprised, for example from an axial blower. Hereinafter, the first blower 32 is also referred to as a “booster fan 32” as appropriate, and the same applies to FIG.

具体的に、ブースターファン32は、第1の転化吸収設備10における吸収塔12から排出された廃ガスを排出し、第2の転化吸収設備20における転化器21に導入するための配管の途中であって、転化器21への廃ガスの導入配管と、その導入配管に連結されている迂回配管30との連結点よりも上流側に設けられている。   Specifically, the booster fan 32 discharges the waste gas discharged from the absorption tower 12 in the first conversion absorption facility 10 and is in the middle of a pipe for introduction into the converter 21 in the second conversion absorption facility 20. Therefore, it is provided on the upstream side of the connection point between the pipe for introducing the waste gas to the converter 21 and the bypass pipe 30 connected to the pipe.

ここで、上述したように、迂回配管30は、定常状態において遮断弁で遮断された状態となっているが、非定常時のみ開口されるものであるために淀んだ状態にあり、廃ガスからの熱の供給も少なく、その遮断弁の開閉を繰り返すうちに、遮断弁の弁体に、粉化した触媒や少量のミスト等が付着する。また、その付着したミストには、三酸化硫黄や水が含まれているため、その付着により弁体に腐食を生じさせる。すると、ミストの付着により、次第に弁体の当たり面と配管との間に一部隙間が形成されることがあり、形成された隙間を介し、定常時であっても非定常の迂回路を経由して廃ガスの一部が通過してしまう。   Here, as described above, the bypass pipe 30 is in a state of being blocked by the shut-off valve in a steady state, but is in a stagnant state because it is opened only during an unsteady state, and from the waste gas. The amount of heat supplied is small, and as the shutoff valve is repeatedly opened and closed, powdered catalyst, a small amount of mist, and the like adhere to the valve body of the shutoff valve. Moreover, since the adhering mist contains sulfur trioxide and water, the adhering causes corrosion of the valve body. Then, due to adhesion of mist, a gap may be gradually formed between the contact surface of the valve element and the pipe, and the unsteady detour is routed through the formed gap even in the steady state. As a result, part of the waste gas passes through.

迂回路を経由して移行してきた廃ガスは、第1の転化吸収設備10の転化器11を経て排出されたものであり、二酸化硫黄から転化した三酸化硫黄が含まれている。このような三酸化硫黄が含まれる廃ガスが、迂回路を経ることで吸収塔12にて硫酸に吸収されずに移行して、第2の転化吸収設備20の転化器21に導入されると、その転化器21での廃ガス中の二酸化硫黄の三酸化硫黄への転化率の低下を招く。その結果、硫酸の生産量が減少してしまうとともに、最終的に第2の転化吸収設備20から排出された廃ガスの処理のための薬剤使用量を増加させる。   The waste gas that has migrated via the detour is discharged through the converter 11 of the first conversion absorption facility 10 and contains sulfur trioxide converted from sulfur dioxide. When such waste gas containing sulfur trioxide passes through the detour and is not absorbed by the sulfuric acid in the absorption tower 12, and is introduced into the converter 21 of the second conversion absorption facility 20. The conversion rate of sulfur dioxide in the waste gas in the converter 21 to sulfur trioxide is reduced. As a result, the production amount of sulfuric acid is reduced, and the chemical use amount for the treatment of the waste gas discharged from the second conversion absorption equipment 20 is finally increased.

本実施の形態に係る硫酸製造システム1では、ブースターファン32を設けていることにより、迂回配管30の遮断弁において一部に隙間が形成された場合であっても、その迂回配管30を介した迂回路を経由して廃ガスが通過することを防ぐことができる。   In the sulfuric acid production system 1 according to the present embodiment, by providing the booster fan 32, even if a gap is formed in part in the shutoff valve of the bypass pipe 30, the bypass pipe 30 is routed through the bypass pipe 30. It is possible to prevent waste gas from passing through the detour.

具体的に説明すると、硫酸製造システム1においては、第1の転化吸収設備10と、第2の転化吸収設備20との間に設けられたブースターファン32を稼働することにより、そのブースターファン32の出口側圧力が、第1の転化吸収設備10の吸収塔12における入口側圧力よりも大きくなる。より具体的には、図1に示すように、迂回配管30の遮断弁の前後(遮断弁を挟んだ上流側と下流側)のそれぞれに設けた2つの圧力計41,42においては、遮断弁の上流側の圧力計41が示す圧力P1(吸収塔12における入口側圧力)と、下流側の圧力計42が示す圧力P2(ブースターファン32の出口側圧力)とが、『P2>P1』の関係を示すようになる。   Specifically, in the sulfuric acid production system 1, by operating the booster fan 32 provided between the first conversion absorption facility 10 and the second conversion absorption facility 20, the booster fan 32 of the booster fan 32 is operated. The outlet side pressure becomes larger than the inlet side pressure in the absorption tower 12 of the first conversion absorption facility 10. More specifically, as shown in FIG. 1, in the two pressure gauges 41 and 42 provided before and after the shutoff valve of the bypass pipe 30 (upstream side and downstream side across the shutoff valve), the shutoff valve The pressure P1 indicated by the upstream pressure gauge 41 (inlet pressure in the absorption tower 12) and the pressure P2 indicated by the downstream pressure gauge 42 (pressure at the outlet side of the booster fan 32) satisfy “P2> P1”. Shows the relationship.

通常、圧力P1と圧力P2とは、P1>P2の関係となるが、ブースターファン32の稼働により『P2>P1』の関係を成り立たせることができる。これにより、第1の転化吸収設備10の転化器11を経て生じた三酸化硫黄を含有する廃ガスが、その迂回配管30を介した迂回路を経由して第2の転化吸収設備20の転化器21に直接流入することを防ぐことができる。そして、転化率の低下を防ぐことができるとともに、硫酸生産量の低下や廃ガス処理のための薬剤使用量の増加を抑えることができる。   Normally, the pressure P1 and the pressure P2 have a relationship of P1> P2, but the operation of the booster fan 32 can establish the relationship of “P2> P1”. Thereby, the waste gas containing sulfur trioxide generated through the converter 11 of the first conversion absorption facility 10 is converted into the second conversion absorption facility 20 via the detour via the detour piping 30. It is possible to prevent direct flow into the vessel 21. And while being able to prevent the fall of a conversion rate, the fall of sulfuric acid production amount and the increase in the chemical usage amount for waste gas processing can be suppressed.

このとき、ブースターファン32の稼働により、第2の転化吸収設備20の転化器21の内部における圧力が大気圧以上となるようにする。これにより、ガスの溶解(吸収)による減圧が生じたり温度低下が生じたとしても、大気圧に負けて転化器21がつぶれてしまうことを防ぐことができ(外殻保護)、また、後段の第2の転化吸収設備20の転化器21を構成する触媒において、大気からの水分が混入して損傷してしまうことを防ぐことができる(触媒保護)。   At this time, the booster fan 32 is operated so that the pressure inside the converter 21 of the second conversion absorption facility 20 becomes equal to or higher than the atmospheric pressure. As a result, even if the pressure is reduced due to gas dissolution (absorption) or the temperature is lowered, the converter 21 can be prevented from being crushed due to atmospheric pressure (outer shell protection). In the catalyst constituting the converter 21 of the second conversion absorption facility 20, it is possible to prevent moisture from the atmosphere from being mixed and damaged (catalyst protection).

また、ブースターファン32としては、メインブロワー(以下、「第2の送風機」ともいう)よりも吸引能力が小さいファンにより構成することが好ましい。これにより、ブースターファン32の回転数を高くしても、ブースターファン32の吐出側はもちろんのこと、その吸入側を大気圧よりも高い圧力に保つことができる。   Further, the booster fan 32 is preferably constituted by a fan having a suction capacity smaller than that of the main blower (hereinafter also referred to as “second blower”). Thereby, even if the rotation speed of the booster fan 32 is increased, the suction side as well as the discharge side of the booster fan 32 can be maintained at a pressure higher than the atmospheric pressure.

[第2の送風機(メインブロワー)]
第2の送風機33は、上述したように、硫酸製造システム1におけるメインブロワーを構成するものであり、ガス精製工程S1から生じた精製ガス(廃ガス)を引き込むとともに、その廃ガスを第1の転化吸収設備10の転化器11に吹き込んで導入する。
[Second blower (main blower)]
As described above, the second blower 33 constitutes the main blower in the sulfuric acid production system 1, draws in the purified gas (waste gas) generated from the gas purification step S1, and removes the waste gas from the first blower 33. It is blown into the converter 11 of the conversion absorption facility 10 for introduction.

ここで、硫酸製造システム1においては、ブースターファン32の稼働に伴って、消費電力は従来よりも増加する。このことから、第2の送風機33としては、例えばインバーターが設けられて、ブースターファン32の稼働により生じる仕事量に応じて、その羽根の回転数等を適切に制御できるものであることが好ましい。このように、羽根の回転数を制御可能な第2の送風機33を備え、稼働させることにより、ブースターファン32の稼働に伴う仕事量増加分を、例えばその第2の送風機33のインバーター出力を低下させることにより緩和させることができ、また、第1の転化吸収設備10の転化器11の内部における圧力が大気圧以上となる。   Here, in the sulfuric acid production system 1, the power consumption increases as compared with the conventional case with the operation of the booster fan 32. From this, it is preferable that the second blower 33 is provided with, for example, an inverter and can appropriately control the rotational speed of the blades according to the work amount generated by the operation of the booster fan 32. Thus, by providing the second blower 33 that can control the rotation speed of the blades and operating the second blower 33, the amount of work increase accompanying the operation of the booster fan 32 is reduced, for example, the inverter output of the second blower 33 is reduced. The pressure inside the converter 11 of the first conversion absorption facility 10 becomes atmospheric pressure or higher.

ただし、ブースターファン32の稼働に伴う消費電力量のすべてを、第2の送風機33のインバーター出力の低下により相殺することは、引き込む廃ガス量を減らさずにはできない。そのため、ブースターファン32として、その稼働により『P2>P1』の圧力関係を実現できる範囲で、極力消費電力の小さいファンにより構成されるものを用いることが望ましい。   However, it is not possible to offset all the power consumption associated with the operation of the booster fan 32 by reducing the inverter output of the second blower 33 without reducing the amount of waste gas to be drawn. Therefore, as the booster fan 32, it is desirable to use a fan configured with a fan with as little power consumption as possible within a range in which the pressure relationship of “P2> P1” can be realized by its operation.

以下、本発明の実施例を示してより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に何ら限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited to the following examples.

[実施例1]
図1に示すような硫酸製造システムを用いて、粗銅の製錬プロセスから排出された廃ガス中の二酸化硫黄から硫酸を製造して回収した。
[Example 1]
Using the sulfuric acid production system as shown in FIG. 1, sulfuric acid was produced and recovered from sulfur dioxide in the waste gas discharged from the crude copper smelting process.

具体的に、実施例1にて用いた硫酸製造システム1は、転化器11と吸収塔12とを備える転化吸収設備10を直列に2段設けている(第1の転化吸収設備10,第2の転化吸収設備20)。また、硫酸製造システム1では、第1の転化吸収設備10の転化器11から排出された廃ガスが、第2の転化吸収設備20の転化器21に導入される配管に迂回して流入する迂回配管30が設けられている。さらに、硫酸製造システム1では、第1の転化吸収設備10と第2の転化吸収設備20との間に、ブースターファン(第1の送風機32)が設けられている。   Specifically, the sulfuric acid production system 1 used in Example 1 is provided with two stages of conversion absorption equipment 10 including a converter 11 and an absorption tower 12 in series (first conversion absorption equipment 10 and second conversion absorption equipment 10 and second conversion absorption equipment 10 and second conversion absorption equipment 10. Conversion absorption equipment 20). Further, in the sulfuric acid production system 1, the waste gas discharged from the converter 11 of the first conversion absorption facility 10 bypasses and flows into the pipe introduced into the converter 21 of the second conversion absorption facility 20. A pipe 30 is provided. Further, in the sulfuric acid production system 1, a booster fan (first blower 32) is provided between the first conversion absorption facility 10 and the second conversion absorption facility 20.

硫酸製造システム1においては、迂回配管30の途中に遮断弁を設け、その遮断弁の前後(上流側と下流側)に圧力計41,42を設置し、遮断弁の上流側の圧力計41が示す圧力P1と、下流側の圧力計42が示す圧力P2とを測定した。   In the sulfuric acid production system 1, a shutoff valve is provided in the middle of the bypass pipe 30, pressure gauges 41 and 42 are installed before and after the shutoff valve (upstream and downstream), and the pressure gauge 41 upstream of the shutoff valve is provided. The pressure P1 indicated and the pressure P2 indicated by the downstream pressure gauge 42 were measured.

図2は、操業の経過時間に対するガス圧力(圧力P1、圧力P2)の推移を示すグラフであり、図2中の矢印Aで示す時間からブースターファン32を稼働させた。また、図3は、図2で示すものと同じ時系列での二酸化硫黄から三酸化硫黄への転化率(%)、後工程(テールガス処理工程)の排煙脱硫設備(廃ガス処理設備)でのアルカリ使用量の推移を示すグラフである。アルカリ使用量は、硫酸生産1tあたりの苛性ソーダの使用量(kg)で示す。なお、転化率及びアルカリ使用量は、処理対象の二酸化硫黄を含有する廃ガスの量に応じて増減するため、ブースターファン稼働前後でその廃ガス量を一定とした。廃ガス量は、メインブロワー(第2の送風機)の出口付近で測定した。   FIG. 2 is a graph showing the transition of the gas pressure (pressure P1, pressure P2) with respect to the elapsed time of operation, and the booster fan 32 was operated from the time indicated by the arrow A in FIG. In addition, FIG. 3 shows the conversion rate (%) of sulfur dioxide to sulfur trioxide in the same time series as shown in FIG. 2, and the flue gas desulfurization equipment (waste gas treatment equipment) in the subsequent process (tail gas treatment process). It is a graph which shows transition of the alkali usage-amount. The amount of alkali used is indicated by the amount of caustic soda used (kg) per ton of sulfuric acid production. In addition, since the conversion rate and the amount of alkali used increase / decrease according to the amount of waste gas containing sulfur dioxide to be treated, the amount of waste gas was constant before and after the booster fan was operated. The amount of waste gas was measured near the outlet of the main blower (second blower).

図2に示すように、ブースターファン32を稼働させることにより、上流側の圧力P1と下流側の圧力P2の圧力関係は逆転し、P2>P1という圧力関係を実現させた。この操作によって、図3に示すように、ブースターファン稼働後の転化率は平均で約0.04%向上し、さらには、後工程の排煙脱硫設備でのアルカリ使用量が低減した。この結果から、ブースターファン32を設け、稼働させることにより、転化率を有効に改善できることが分かった。   As shown in FIG. 2, by operating the booster fan 32, the pressure relationship between the upstream pressure P1 and the downstream pressure P2 was reversed, and the pressure relationship P2> P1 was realized. By this operation, as shown in FIG. 3, the conversion rate after the booster fan was operated was improved by about 0.04% on average, and the amount of alkali used in the exhaust gas desulfurization facility in the subsequent process was further reduced. From this result, it was found that the conversion rate can be effectively improved by providing and operating the booster fan 32.

[参考例]
図4に示すような従来の硫酸製造システムを用いた場合を例とし、迂回配管70の遮断弁71の一部に隙間が生じたことにより、処理対象である廃ガス(所定の割合で1段目の転化により生成した三酸化硫黄を含む)の質量割合で1%分がその隙間からリークして迂回経路を経て下流側に移行したと仮定する。
[Reference example]
Taking the case of using a conventional sulfuric acid production system as shown in FIG. 4 as an example, a gap is formed in a part of the shutoff valve 71 of the bypass pipe 70, so that waste gas to be treated (one step at a predetermined rate). It is assumed that 1% of the mass ratio (including sulfur trioxide generated by the conversion of the eye) leaks from the gap and moves downstream through a detour path.

このような場合、そのリークした廃ガス中に含まれる三酸化硫黄が2段目の転化器61(転化吸収設備60の転化器)に導入されることにより、その2段目の転化率が0.5%程度悪化することになり、結果として、総合転化率が0.03%〜0.05%程度悪化する計算となる。このように、総合転化率が悪化すると、後工程の排煙脱硫設備でのアルカリ使用量が増加するほか、ガス処理量の減少に伴って製錬操業での鉱石処理量が減少することも有りうる。   In such a case, sulfur trioxide contained in the leaked waste gas is introduced into the second-stage converter 61 (converter of the conversion absorption facility 60), so that the second-stage conversion rate is 0. As a result, the total conversion rate is deteriorated by about 0.03% to 0.05%. In this way, when the overall conversion rate deteriorates, the amount of alkali used in the flue gas desulfurization facility in the subsequent process increases, and the amount of ore in the smelting operation may decrease as the gas throughput decreases. sell.

本発明に係る硫酸製造システムによれば、迂回配管に設けられた遮断弁に隙間が形成された場合でも、閉止不良による廃ガスの意図しない迂回を確実に防止でき、転化率の低下を防ぐことができる。これにより、硫酸の生産量低下を抑制し、また、テールガスの処理に使用する薬剤使用量の増加を抑えることができるため、その工業的価値は極めて大きい。   According to the sulfuric acid production system according to the present invention, even when a gap is formed in the shutoff valve provided in the bypass pipe, unintended bypass of the waste gas due to poor closing can be surely prevented, and a reduction in conversion rate can be prevented. Can do. As a result, it is possible to suppress a decrease in the production amount of sulfuric acid and to suppress an increase in the amount of chemicals used for the treatment of tail gas, so that its industrial value is extremely large.

1 硫酸製造システム
10 転化吸収設備(第1の転化吸収設備)
20 転化吸収設備(第2の転化吸収設備)
11,21 転化器
12,22 吸収塔
30 迂回配管
31 遮断弁
32 第1の送風機(ブースターファン)
33 第2の送風機(メインブロワー)
41,42 圧力計
45 排煙脱硫設備
1 Sulfuric acid production system 10 Conversion absorption facility (first conversion absorption facility)
20 Conversion absorption facility (second conversion absorption facility)
11, 21 Converter 12, 22 Absorption tower 30 Detour piping 31 Shut-off valve 32 First blower (booster fan)
33 Second blower (main blower)
41, 42 Pressure gauge 45 Flue gas desulfurization equipment

Claims (4)

廃ガス中に含まれる二酸化硫黄から硫酸を製造する硫酸製造システムであって、
転化吸収設備を直列に2段で備え、
前記転化吸収設備は、上流側から順に、
前記廃ガス中の二酸化硫黄を三酸化硫黄に転化する転化器と、
前記転化器で転化されて生成した三酸化硫黄を硫酸に吸収させる吸収塔と、を有し、
前段に位置する第1の転化吸収設備の前記転化器を通過した廃ガスが、後段に位置する第2の転化吸収設備の前記転化器に迂回して導入される迂回配管が設けられており、
さらに、前記第1の転化吸収設備と、前記第2の転化吸収設備との間には、第1の送風機が設けられている
硫酸製造システム。
A sulfuric acid production system for producing sulfuric acid from sulfur dioxide contained in waste gas,
It is equipped with two stages of conversion absorption equipment in series,
The conversion absorption equipment is in order from the upstream side.
A converter for converting sulfur dioxide in the waste gas to sulfur trioxide;
An absorption tower that absorbs sulfur trioxide generated by conversion by the converter into sulfuric acid, and
There is provided a bypass pipe through which the waste gas that has passed through the converter of the first conversion absorption facility located in the first stage is detoured and introduced into the converter of the second conversion absorption facility located in the second stage,
Further, a sulfuric acid production system in which a first blower is provided between the first conversion absorption facility and the second conversion absorption facility.
前記迂回配管には、遮断弁が備えられている
請求項1に記載の硫酸製造システム。
The sulfuric acid production system according to claim 1, wherein the bypass pipe is provided with a shutoff valve.
前記第1の送風機の稼働により、
前記第1の送風機の出口側圧力が、前記第1の転化吸収設備の前記吸収塔における入口側圧力よりも大きくなるとともに、前記第2の転化吸収設備の前記転化器の内部における圧力が大気圧以上となる
請求項1又は2に記載の硫酸製造システム。
By operating the first blower,
The outlet side pressure of the first blower is larger than the inlet side pressure in the absorption tower of the first conversion absorption facility, and the pressure inside the converter of the second conversion absorption facility is atmospheric pressure. The sulfuric acid production system according to claim 1 or 2 which becomes the above.
前記第1の転化吸収設備の前記転化器よりも上流に、前記第1の送風機により生じる仕事量に応じて羽根の回転数を制御可能な第2の送風機が設けられており、
前記第2の送風機の稼働により、
前記第1の転化吸収設備の前記転化器の内部における圧力が大気圧以上となる
請求項1乃至3のいずれか1項に記載の硫酸製造システム。
A second blower capable of controlling the rotation speed of the blades according to the amount of work generated by the first blower is provided upstream of the converter of the first conversion absorption facility,
Due to the operation of the second blower,
The sulfuric acid production system according to any one of claims 1 to 3, wherein a pressure inside the converter of the first conversion absorption facility is equal to or higher than atmospheric pressure.
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