JP2530147B2 - 硫黄スクラバ−式冷却・脱塵方法 - Google Patents
硫黄スクラバ−式冷却・脱塵方法Info
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- JP2530147B2 JP2530147B2 JP62056770A JP5677087A JP2530147B2 JP 2530147 B2 JP2530147 B2 JP 2530147B2 JP 62056770 A JP62056770 A JP 62056770A JP 5677087 A JP5677087 A JP 5677087A JP 2530147 B2 JP2530147 B2 JP 2530147B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、高濃度二酸化硫黄（SO2）含有ガスより単
体硫黄を回収する方法において、硫黄化合物含有ガスの
冷却が可能であり、かつガス中の炭素質ダクト及びその
他のダストを効率的に除去し、ダストに起因したトラブ
ルを防止できる単純にして経済効果の大なる硫黄スクラ
バー式冷却・脱塵方法に関する。
体硫黄を回収する方法において、硫黄化合物含有ガスの
冷却が可能であり、かつガス中の炭素質ダクト及びその
他のダストを効率的に除去し、ダストに起因したトラブ
ルを防止できる単純にして経済効果の大なる硫黄スクラ
バー式冷却・脱塵方法に関する。
高濃度二酸化硫黄含有ガスより単体硫黄を回収する装
置において、特に、炭素質材を利用した二酸化硫黄還元
応器とクラウス触媒を利用したクラウス反応とを採用し
た場合、二酸化硫黄還元反応器より後段に設置したクラ
ウス反応炉に導入する硫黄化合物含有ガス中には、炭素
質粉末より構成されたダストが、一般的に２〜4g/m3N、
さらに悪化した場合には、約6g/m3Nが含有される場合が
ある。これらの硫黄化合物含有ガス中のダクトの除去装
置として、サイクロン及びマルチサイクロン等の遠心力
による方法が利用されている。しかし、これらの方法に
よつても、かなりの量の未補集ダストがクラウス反応炉
へ流れ込み、触媒層の目詰り等のダクトトラブルを引き
起す。そこで、さらにダストを減らすために、本発明者
等はすでに特開昭60−118609号公報において、硫黄をガ
ス中に直接スクラビングさせるスクラバー式脱塵方法を
提案している。
置において、特に、炭素質材を利用した二酸化硫黄還元
応器とクラウス触媒を利用したクラウス反応とを採用し
た場合、二酸化硫黄還元反応器より後段に設置したクラ
ウス反応炉に導入する硫黄化合物含有ガス中には、炭素
質粉末より構成されたダストが、一般的に２〜4g/m3N、
さらに悪化した場合には、約6g/m3Nが含有される場合が
ある。これらの硫黄化合物含有ガス中のダクトの除去装
置として、サイクロン及びマルチサイクロン等の遠心力
による方法が利用されている。しかし、これらの方法に
よつても、かなりの量の未補集ダストがクラウス反応炉
へ流れ込み、触媒層の目詰り等のダクトトラブルを引き
起す。そこで、さらにダストを減らすために、本発明者
等はすでに特開昭60−118609号公報において、硫黄をガ
ス中に直接スクラビングさせるスクラバー式脱塵方法を
提案している。
第２図に、従来の硫黄回収方法の工程図を示す。同図
中直線はガスの流れを、破線は硫黄の流れをあらわして
おり、１は炭素質材を充填した二酸化硫黄還元反応器で
あつて、高濃度二酸化硫黄を含有する原料ガスは、原料
質還元剤と反応して硫黄、硫化水素、硫化カルボニル等
に還元され、組成調整された後、サイクロン等の集塵装
置２によつて、ガス中のダストの大部分を除去され、次
に硫黄スクラバー式脱塵装置３によつて脱塵されて、ク
ラウス装置４へ送られ、ここで硫黄を回収される。硫黄
スクラバー式脱塵装置３は、噴霧される液状硫黄の液滴
と、硫黄化合物含有ガスとを並流または向流接触させ
て、該ガス中のダストの除去を行なうものである。
中直線はガスの流れを、破線は硫黄の流れをあらわして
おり、１は炭素質材を充填した二酸化硫黄還元反応器で
あつて、高濃度二酸化硫黄を含有する原料ガスは、原料
質還元剤と反応して硫黄、硫化水素、硫化カルボニル等
に還元され、組成調整された後、サイクロン等の集塵装
置２によつて、ガス中のダストの大部分を除去され、次
に硫黄スクラバー式脱塵装置３によつて脱塵されて、ク
ラウス装置４へ送られ、ここで硫黄を回収される。硫黄
スクラバー式脱塵装置３は、噴霧される液状硫黄の液滴
と、硫黄化合物含有ガスとを並流または向流接触させ
て、該ガス中のダストの除去を行なうものである。
第３図は、前記の特開昭60−118609号公報に提案され
る硫黄スクラバー式脱塵方法の工程図である。硫黄化合
物含有ガスは、硫黄ドラム５から脱塵塔３へ導入され
て、精製ガスとして脱塵塔３から排出される。硫黄は、
ポンプ６によつてスプレーノルズ７へ送られ、該ノルズ
７から噴霧することによつて形成された液膜中を硫黄化
合物含有ガス通過することにより、ガス中に含有されて
いるダストを除去する。なおスプレーノルズ７はこの例
では２本用いられている（スプレー段数２段）この脱塵
塔３の運転条件は、液ガス比２〜８/m3、スプレー段
数２〜４段、液滴径0.6〜1.0mmである。さらに、液状硫
黄のダストの濃縮を防ぐために、汚れた硫黄（リサイク
ル硫黄）を連続的に抜き出すと同時に、回収硫黄を定期
的あるいは連続的に補給する。この方法は脱塵には非常
に有効である。
る硫黄スクラバー式脱塵方法の工程図である。硫黄化合
物含有ガスは、硫黄ドラム５から脱塵塔３へ導入され
て、精製ガスとして脱塵塔３から排出される。硫黄は、
ポンプ６によつてスプレーノルズ７へ送られ、該ノルズ
７から噴霧することによつて形成された液膜中を硫黄化
合物含有ガス通過することにより、ガス中に含有されて
いるダストを除去する。なおスプレーノルズ７はこの例
では２本用いられている（スプレー段数２段）この脱塵
塔３の運転条件は、液ガス比２〜８/m3、スプレー段
数２〜４段、液滴径0.6〜1.0mmである。さらに、液状硫
黄のダストの濃縮を防ぐために、汚れた硫黄（リサイク
ル硫黄）を連続的に抜き出すと同時に、回収硫黄を定期
的あるいは連続的に補給する。この方法は脱塵には非常
に有効である。
ところが、上記第３図の脱塵方法によつて硫黄化合物
含有ガス中のダスト除去を行なう場合、入口ガス（導入
部）のガスの湿度は通常200〜400℃であるため、前記の
ように脱塵には非常に有効であるが、脱塵後のガスの温
度が、161℃を越える場合が多く、以下のような問題が
あつた。すなわち、液状硫黄の粘度は160℃以下では30c
p以下で低粘性であるが、160℃付近から急激に高粘性化
し、170℃では16,000cpにも達する。このために脱塵後
のガスに同伴する硫黄ミストが高粘性となる、適切なミ
スト補集器の選定が難かしかつた。また、脱塵後のガス
中の硫黄の蒸気圧が温度に対し飽和となるため分圧が高
くなり、スクロビングした硫黄の蒸発が起り、このため
後続のクラウス装置への負荷が増加するとともに、補給
硫黄が多く必要であつた。
含有ガス中のダスト除去を行なう場合、入口ガス（導入
部）のガスの湿度は通常200〜400℃であるため、前記の
ように脱塵には非常に有効であるが、脱塵後のガスの温
度が、161℃を越える場合が多く、以下のような問題が
あつた。すなわち、液状硫黄の粘度は160℃以下では30c
p以下で低粘性であるが、160℃付近から急激に高粘性化
し、170℃では16,000cpにも達する。このために脱塵後
のガスに同伴する硫黄ミストが高粘性となる、適切なミ
スト補集器の選定が難かしかつた。また、脱塵後のガス
中の硫黄の蒸気圧が温度に対し飽和となるため分圧が高
くなり、スクロビングした硫黄の蒸発が起り、このため
後続のクラウス装置への負荷が増加するとともに、補給
硫黄が多く必要であつた。
本発明の目的は、これらの派生的欠点を一掃し、単純
で経済的な硫黄スクラバー式冷却・脱塵方法を提供する
ことにある。
で経済的な硫黄スクラバー式冷却・脱塵方法を提供する
ことにある。
本発明は、上記の目的を達成する手段として、従来の
脱塵塔の脱塵ゾーンより塔下部側に硫黄化合物含有ガス
の冷却ゾーンを設けて、ここで冷却を行つた後に脱塵を
行なう方法である。
脱塵塔の脱塵ゾーンより塔下部側に硫黄化合物含有ガス
の冷却ゾーンを設けて、ここで冷却を行つた後に脱塵を
行なう方法である。
すなわち、本発明は高濃度二酸化硫黄含有ガスより単
体硫黄を冷却ゾーンで液ガス比８〜33/m3にて液状硫
黄を該硫黄化合物含有ガス中に直接スクラビングさせ
て、該硫黄化合物含有ガスを140〜160℃に冷却し、脱塵
ゾーンで液ガス比２〜８/m3にて液状硫黄を該ガス中
にスプレーすることによって硫黄化合物含有ガスのダク
トの除去を行なうことを特徴とする硫黄スクラバー式冷
却・脱塵方法である。
体硫黄を冷却ゾーンで液ガス比８〜33/m3にて液状硫
黄を該硫黄化合物含有ガス中に直接スクラビングさせ
て、該硫黄化合物含有ガスを140〜160℃に冷却し、脱塵
ゾーンで液ガス比２〜８/m3にて液状硫黄を該ガス中
にスプレーすることによって硫黄化合物含有ガスのダク
トの除去を行なうことを特徴とする硫黄スクラバー式冷
却・脱塵方法である。
なお、本発明においてスクラビングとは、液状の硫黄
をスプレーノルズ等を利用して硫黄化合物含有ガス中に
噴霧させることをいう。
をスプレーノルズ等を利用して硫黄化合物含有ガス中に
噴霧させることをいう。
スクラビング硫黄の一部入れ替えによつて、液状硫黄
中のダスト濃度を一定範囲に保つこと、さらに硫黄化合
物含有ガス中の硫黄蒸気を冷却によつて凝縮させること
により、硫黄の補給量を減じてまたは無くして、硫黄の
一部の連続的な入れ替えを行なうことによつて硫黄中の
ダスト濃度を一定範囲に保つことも本発明の好ましい実
施例様として挙げられる。
中のダスト濃度を一定範囲に保つこと、さらに硫黄化合
物含有ガス中の硫黄蒸気を冷却によつて凝縮させること
により、硫黄の補給量を減じてまたは無くして、硫黄の
一部の連続的な入れ替えを行なうことによつて硫黄中の
ダスト濃度を一定範囲に保つことも本発明の好ましい実
施例様として挙げられる。
以下に本発明を添付図面に基づいて具体的に説明す
る。
る。
第１図は本発明に係る方法を説明するための工程図で
ある。同図において８は冷却・脱塵塔であり、導入され
た硫黄化合物含有ガスは、冷却ゾーン９でスプレーノル
ズ10からスプレーされる硫黄液滴と直接熱交換すること
で、140〜160℃の温度にまで冷却されると共に一部除塵
される。この冷却ゾーン９の液ガス比（L/G）は８〜33
/m3であることが好ましい。冷却ゾーン９で140〜160
℃に冷却されたガスは、塔上部すなわちガス下流側の脱
塵ゾーン11でスプレーノルズ７（図では２本のノズルを
用いた例を示してある）からスプレーされて形成される
液膜（液滴郡）によつて脱塵された後、精製ガスとして
クラウス装置へ送られる。脱塵ゾーン11での液ガス比
（L/G）は、従来法と同様の２〜８/m3であることが好
ましい。スプレーノズル7,10からスプレーされた硫黄液
滴は、ガスとの熱交換によつて液温度が上昇するため、
熱交換器12で138〜158℃に冷却した後、ポンプ６で冷却
・脱塵塔８へ送るとともに、一部をリサイクル硫黄とし
て抜き出して処理する。
ある。同図において８は冷却・脱塵塔であり、導入され
た硫黄化合物含有ガスは、冷却ゾーン９でスプレーノル
ズ10からスプレーされる硫黄液滴と直接熱交換すること
で、140〜160℃の温度にまで冷却されると共に一部除塵
される。この冷却ゾーン９の液ガス比（L/G）は８〜33
/m3であることが好ましい。冷却ゾーン９で140〜160
℃に冷却されたガスは、塔上部すなわちガス下流側の脱
塵ゾーン11でスプレーノルズ７（図では２本のノズルを
用いた例を示してある）からスプレーされて形成される
液膜（液滴郡）によつて脱塵された後、精製ガスとして
クラウス装置へ送られる。脱塵ゾーン11での液ガス比
（L/G）は、従来法と同様の２〜８/m3であることが好
ましい。スプレーノズル7,10からスプレーされた硫黄液
滴は、ガスとの熱交換によつて液温度が上昇するため、
熱交換器12で138〜158℃に冷却した後、ポンプ６で冷却
・脱塵塔８へ送るとともに、一部をリサイクル硫黄とし
て抜き出して処理する。
第１図には、液とガスが向流で流れる例を示したが、
本発明は並流で行つても同じ性能を発揮する。また、液
状硫黄を冷却するための熱交換器を別に設置している
が、これを塔本体に組み込んでもよい。またスプレー段
数２段の例を示したが、これに限定されるところはな
い。
本発明は並流で行つても同じ性能を発揮する。また、液
状硫黄を冷却するための熱交換器を別に設置している
が、これを塔本体に組み込んでもよい。またスプレー段
数２段の例を示したが、これに限定されるところはな
い。
本発明の硫黄スクラバー式冷却・脱塵方法において、
液状硫黄中のダスト濃度を一定の範囲内に抑える方法と
して、次のような手段を取ることができる。本発明によ
りガスの出口温度を140〜160℃まで冷却することでガス
中の硫黄蒸気が凝縮するので、このガス中の硫黄蒸気の
大部分を除去できる。したがってこの凝縮硫黄を従来の
方法における補給硫黄に相当するものとして用い、その
凝縮相当分の汚れた硫黄を連続的に抜き出すことによつ
て、硫黄の液面及びダスト濃度を一定の範囲内に抑える
こともできる。通常硫黄スクラバーの入口ガス中の硫黄
蒸気の濃度は、２〜４％であるためこの凝縮分だけの抜
し出し操作で、循環硫黄中のダスト濃度を１〜５％の範
囲内に抑えることができる。
液状硫黄中のダスト濃度を一定の範囲内に抑える方法と
して、次のような手段を取ることができる。本発明によ
りガスの出口温度を140〜160℃まで冷却することでガス
中の硫黄蒸気が凝縮するので、このガス中の硫黄蒸気の
大部分を除去できる。したがってこの凝縮硫黄を従来の
方法における補給硫黄に相当するものとして用い、その
凝縮相当分の汚れた硫黄を連続的に抜き出すことによつ
て、硫黄の液面及びダスト濃度を一定の範囲内に抑える
こともできる。通常硫黄スクラバーの入口ガス中の硫黄
蒸気の濃度は、２〜４％であるためこの凝縮分だけの抜
し出し操作で、循環硫黄中のダスト濃度を１〜５％の範
囲内に抑えることができる。
冷却及び脱塵の総合効率と設備の経済性の見地から
は、冷却ゾーンのスプレー段数を１〜２段とし、脱塵ゾ
ーンの段数を１〜４段とすることが好ましい。
は、冷却ゾーンのスプレー段数を１〜２段とし、脱塵ゾ
ーンの段数を１〜４段とすることが好ましい。
実施例 第１図に示す構成にて本発明に従つて運転した結果
は、次の通りであつた。
は、次の通りであつた。
処理ガス量:120〜130m3N/Hr ガス温度:300〜400℃ ガス組成（％表示は容量％である）:H2S3.5〜６％、SO2
1.5〜3.5％、COS1.0〜1.5％、Sx10〜15g/m3N、H2O20〜3
0％、CO220〜30％、N230〜40％、CO2〜４％、H21〜３％ ダスト組成：平均径約35μｍの粉コークス ダスト濃度:1000〜1500mg/m3N であるガスを、スプレー段数冷却ゾーン１段、脱塵ゾー
ン２段で液ガス比が冷却ゾーンで20〜23/m3、脱塵ゾ
ーンで５〜７/m3にて、本発明の硫黄スクラバー式冷
却・脱塵方法にて処理を行なつた。
1.5〜3.5％、COS1.0〜1.5％、Sx10〜15g/m3N、H2O20〜3
0％、CO220〜30％、N230〜40％、CO2〜４％、H21〜３％ ダスト組成：平均径約35μｍの粉コークス ダスト濃度:1000〜1500mg/m3N であるガスを、スプレー段数冷却ゾーン１段、脱塵ゾー
ン２段で液ガス比が冷却ゾーンで20〜23/m3、脱塵ゾ
ーンで５〜７/m3にて、本発明の硫黄スクラバー式冷
却・脱塵方法にて処理を行なつた。
脱塵率は、98％以上であり、クラウス触媒層の圧力損
失の増加はほとんどなく長期間の運転が可能であつた。
また、硫黄の補給なしに循環硫黄のダスト濃度を１〜２
％の範囲内で運転できた。さらに、出口ガス中の硫黄蒸
気量も５〜8mg/m3Nまで少なくでき、本工程の直後に設
置したプロワの硫黄によるトラブルもなくなつた。
失の増加はほとんどなく長期間の運転が可能であつた。
また、硫黄の補給なしに循環硫黄のダスト濃度を１〜２
％の範囲内で運転できた。さらに、出口ガス中の硫黄蒸
気量も５〜8mg/m3Nまで少なくでき、本工程の直後に設
置したプロワの硫黄によるトラブルもなくなつた。
比較例 実施例の処理ガス条件にて、第２図に示したような従
来の方法によつて脱塵処理を行なつた。スプレー段数は
３段で、液ガス比は６〜８/m3である。
来の方法によつて脱塵処理を行なつた。スプレー段数は
３段で、液ガス比は６〜８/m3である。
脱塵塔の入口ガス温度300〜350℃、硫黄蒸気10〜15mg
/m3Nの時、出口ガスは温度170〜180℃で、15〜20mg/m3N
であり、出口ガス中の硫黄蒸気量が多いために、脱塵塔
の直後に設置したプロワにおいて硫黄によるトラブル
が、特に運転開始時等に発生しやすかつた。
/m3Nの時、出口ガスは温度170〜180℃で、15〜20mg/m3N
であり、出口ガス中の硫黄蒸気量が多いために、脱塵塔
の直後に設置したプロワにおいて硫黄によるトラブル
が、特に運転開始時等に発生しやすかつた。
以上の説明で明らかなように本発明の硫黄スクラバー
式冷却・脱塵方法は次のような優れた効果を発揮する。
式冷却・脱塵方法は次のような優れた効果を発揮する。
脱塵後のガス中の硫黄含有量が低濃度かつ、ほぼ一
定となるので、後続のクラウス装置の運転の安定・容易
及び負荷の軽減ができる。
定となるので、後続のクラウス装置の運転の安定・容易
及び負荷の軽減ができる。
硫黄の補給量を大幅に減らせる（無補給も可能であ
る）ので運転操作が単純化でき、経済的である。
る）ので運転操作が単純化でき、経済的である。
硫黄化合物含有ガスの冷却処理を行なうので、入口
ガスの温度が変動しても、良好な脱塵性能を維持でき
る。
ガスの温度が変動しても、良好な脱塵性能を維持でき
る。
第１図は本発明の硫黄スクラバー式冷却・脱塵方法の実
施態様を説明する工程図である。 第２図は従来の硫黄回収方法の工程図であり、 第３図は従来の硫黄スクラバー式脱塵方法の工程図であ
る。
施態様を説明する工程図である。 第２図は従来の硫黄回収方法の工程図であり、 第３図は従来の硫黄スクラバー式脱塵方法の工程図であ
る。
Claims (2)
- 【請求項１】高濃度二酸化硫黄含有ガスより単体硫黄を
回収する方法において、該硫黄化合物含有ガス中へ液ガ
ス比８〜33/m3にて液状硫黄を直接スクラビングする
ことにより、硫黄化合物含有ガスの温度を140〜160℃ま
で冷却して脱塵した後、さらに液ガス比２〜８/m3に
て液状硫黄をスクラビングして脱塵を行うことを特徴と
する硫黄スクラバー式冷却・脱塵方法。 - 【請求項２】硫黄化合物含有ガス中の硫黄蒸気を冷却に
よって凝縮させることにより、硫黄の補給量を減じてま
たは無くして、硫黄の一部の連続的な入れ替えを行なう
ことによって、硫黄中のダスト濃度を一定範囲に保特許
請求の範囲第（１）項に記載される硫黄スクラバー式冷
却・脱塵方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62056770A JP2530147B2 (ja) | 1987-03-13 | 1987-03-13 | 硫黄スクラバ−式冷却・脱塵方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62056770A JP2530147B2 (ja) | 1987-03-13 | 1987-03-13 | 硫黄スクラバ−式冷却・脱塵方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63225504A JPS63225504A (ja) | 1988-09-20 |
| JP2530147B2 true JP2530147B2 (ja) | 1996-09-04 |
Family
ID=13036713
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62056770A Expired - Lifetime JP2530147B2 (ja) | 1987-03-13 | 1987-03-13 | 硫黄スクラバ−式冷却・脱塵方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2530147B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5983802B2 (ja) | 2015-02-24 | 2016-09-06 | 富士電機株式会社 | 排ガス処理装置 |
-
1987
- 1987-03-13 JP JP62056770A patent/JP2530147B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63225504A (ja) | 1988-09-20 |
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