JP2615307B2 - 高温還元性ガスの精製装置 - Google Patents
高温還元性ガスの精製装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は高温還元性ガスの精製装
置に関し、例えば石炭ガス化プロセスの生成ガスのよう
な高温の還元性ガスに含まれる硫化水素、硫化カルボニ
ル等の硫黄化合物を合理的に除去する装置に関する。
置に関し、例えば石炭ガス化プロセスの生成ガスのよう
な高温の還元性ガスに含まれる硫化水素、硫化カルボニ
ル等の硫黄化合物を合理的に除去する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、石油資源の枯渇、価格の高騰から
燃料（又は原料）の多様化が叫ばれ、石炭や重質油（タ
ールサンド油、オイルシエール油、大慶原油、マヤ原油
あるいは減圧残油など）の利用技術の開発が進められて
いる。しかし、このガス化生成ガスには原料の石炭や重
質油によって異なるが、数１００〜数１０００ppm の硫
化水素（Ｈ2 Ｓ）、硫化カルボニル（ＣＯＳ）等の硫黄
化合物を含み、公害防止上あるいは後流機器の腐食防止
のため除去する必要がある。この除去方法としては乾式
法が熱経済的にも有利で、プロセス構成も簡素なことか
ら、金属酸化物を主成分とする吸収剤を高温で硫化物と
して吸収除去する方法が一般的になっている。
燃料（又は原料）の多様化が叫ばれ、石炭や重質油（タ
ールサンド油、オイルシエール油、大慶原油、マヤ原油
あるいは減圧残油など）の利用技術の開発が進められて
いる。しかし、このガス化生成ガスには原料の石炭や重
質油によって異なるが、数１００〜数１０００ppm の硫
化水素（Ｈ2 Ｓ）、硫化カルボニル（ＣＯＳ）等の硫黄
化合物を含み、公害防止上あるいは後流機器の腐食防止
のため除去する必要がある。この除去方法としては乾式
法が熱経済的にも有利で、プロセス構成も簡素なことか
ら、金属酸化物を主成分とする吸収剤を高温で硫化物と
して吸収除去する方法が一般的になっている。
【０００３】吸収剤としてはＦｅ，Ｚｎ，Ｍｎ，Ｃｕ，
Ｍｏ，Ｗなどの金属酸化物が使用され、２５０〜５００
℃で硫化水素（Ｈ2 Ｓ）や硫化カルボニル（ＣＯＳ）と
反応させるが、Ｈ2 ＳとＦｅ3 Ｏ4 の場合を例に説明す
ると、吸収反応は（１）〜（２）式に示すように進むと
されている。 Ｆｅ3 Ｏ4 ＋Ｈ2 ＋３Ｈ2 Ｓ → ３ＦｅＳ＋４Ｈ2 Ｏ ・・・（１） Ｆｅ3 Ｏ4 ＋ＣＯ＋３Ｈ2 Ｓ → ３ＦｅＳ＋３Ｈ2 Ｏ＋ＣＯ2 ・・・（２）
Ｍｏ，Ｗなどの金属酸化物が使用され、２５０〜５００
℃で硫化水素（Ｈ2 Ｓ）や硫化カルボニル（ＣＯＳ）と
反応させるが、Ｈ2 ＳとＦｅ3 Ｏ4 の場合を例に説明す
ると、吸収反応は（１）〜（２）式に示すように進むと
されている。 Ｆｅ3 Ｏ4 ＋Ｈ2 ＋３Ｈ2 Ｓ → ３ＦｅＳ＋４Ｈ2 Ｏ ・・・（１） Ｆｅ3 Ｏ4 ＋ＣＯ＋３Ｈ2 Ｓ → ３ＦｅＳ＋３Ｈ2 Ｏ＋ＣＯ2 ・・・（２）
【０００４】次いで、吸収反応後の吸収剤は酸素含有ガ
スで（３）式に示すように金属酸化物Ｆｅ2 Ｏ3 に再生
され、高温還元性ガス中の硫黄化合物はＳＯ2 ガスとし
て回収除去される。 ４ＦｅＳ ＋ ７Ｏ2 → ２Ｆｅ2 Ｏ3 ＋ ４ＳＯ2 ・・・（３）
スで（３）式に示すように金属酸化物Ｆｅ2 Ｏ3 に再生
され、高温還元性ガス中の硫黄化合物はＳＯ2 ガスとし
て回収除去される。 ４ＦｅＳ ＋ ７Ｏ2 → ２Ｆｅ2 Ｏ3 ＋ ４ＳＯ2 ・・・（３）
【０００５】さらに、再生反応後、Ｈ2 ＳやＣＯを含む
還元性ガスを通すと吸収剤は（４）〜（５）式に示すよ
うに、元のＦｅ3 Ｏ4 になり、この吸収反応，再生反
応，還元反応のくりかえしで、金属酸化物（Ｆｅ
3 Ｏ4 ）は有効利用される。 ３Ｆｅ2 Ｏ3 ＋ Ｈ2 → ２Ｆｅ3 Ｏ4 ＋ Ｈ2 Ｏ ・・・（４） ３Ｆｅ2 Ｏ3 ＋ ＣＯ → ２Ｆｅ3 Ｏ4 ＋ ＣＯ2 ・・・（５）
還元性ガスを通すと吸収剤は（４）〜（５）式に示すよ
うに、元のＦｅ3 Ｏ4 になり、この吸収反応，再生反
応，還元反応のくりかえしで、金属酸化物（Ｆｅ
3 Ｏ4 ）は有効利用される。 ３Ｆｅ2 Ｏ3 ＋ Ｈ2 → ２Ｆｅ3 Ｏ4 ＋ Ｈ2 Ｏ ・・・（４） ３Ｆｅ2 Ｏ3 ＋ ＣＯ → ２Ｆｅ3 Ｏ4 ＋ ＣＯ2 ・・・（５）
【０００６】このプロセスで使用される吸収剤は、前述
の金属酸化物を単独あるいは耐熱性の多孔質物質に担持
したものを、円柱状やハニカム状に成形したものが通常
使用される。
の金属酸化物を単独あるいは耐熱性の多孔質物質に担持
したものを、円柱状やハニカム状に成形したものが通常
使用される。
【０００７】従来装置の一例について、図３〜図６を用
いて具体的に説明する。図３は従来装置のプロセスフロ
ー図、図４は図３の従来装置の反応塔を切り換えを行う
バルブ配置図、図５は図３の従来装置の吸収、再生、還
元サイクルのタイムチャート図表、図６は図３の従来装
置の反応塔切り換えのためのバルブの開閉を示す図表で
ある。図３において、未精製のガス化生成ガスは配管１
０，４４を介して反応塔１に流入し、反応塔１内に充填
された吸収剤（Ｆｅ3 Ｏ4 ）１００と（１）〜（２）式
の反応（この反応工程を吸収工程と呼ぶ）によりガス化
生成ガス中に含まれる硫化物（Ｈ2 Ｓ，ＣＯＳ）は吸収
除去され、配管４５，１１を介して精製されたガス化生
成ガスは燃料として図示省略の後続機器のガスタービン
に送られる。
いて具体的に説明する。図３は従来装置のプロセスフロ
ー図、図４は図３の従来装置の反応塔を切り換えを行う
バルブ配置図、図５は図３の従来装置の吸収、再生、還
元サイクルのタイムチャート図表、図６は図３の従来装
置の反応塔切り換えのためのバルブの開閉を示す図表で
ある。図３において、未精製のガス化生成ガスは配管１
０，４４を介して反応塔１に流入し、反応塔１内に充填
された吸収剤（Ｆｅ3 Ｏ4 ）１００と（１）〜（２）式
の反応（この反応工程を吸収工程と呼ぶ）によりガス化
生成ガス中に含まれる硫化物（Ｈ2 Ｓ，ＣＯＳ）は吸収
除去され、配管４５，１１を介して精製されたガス化生
成ガスは燃料として図示省略の後続機器のガスタービン
に送られる。
【０００８】配管４５から分岐した精製済のガス化生成
ガスの一部は、配管１３を介して反応塔２に流入し、ガ
ス化生成ガス中に含まれる還元性ガス（Ｈ2 ，ＣＯ）と
吸収剤（Ｆｅ2 Ｏ3 ）１００が（４），（５）式の反応
によりＦｅ3 Ｏ4 に変化する。（この反応工程を還元工
程と呼ぶ。）反応塔２の流入ガス流量は流量検出調節計
３０とバルブ３１によって所定量一定に制御されてい
る。
ガスの一部は、配管１３を介して反応塔２に流入し、ガ
ス化生成ガス中に含まれる還元性ガス（Ｈ2 ，ＣＯ）と
吸収剤（Ｆｅ2 Ｏ3 ）１００が（４），（５）式の反応
によりＦｅ3 Ｏ4 に変化する。（この反応工程を還元工
程と呼ぶ。）反応塔２の流入ガス流量は流量検出調節計
３０とバルブ３１によって所定量一定に制御されてい
る。
【０００９】酸素含有ガスは配管１５を介して、反応塔
３に流入し、吸収剤に吸着しているＦｅＳと（３）式の
反応を起こす。その結果、ＳＯ2 ガスが発生すると共に
吸収剤１００は金属酸化物（Ｆｅ2 Ｏ3 ）にもどり再生
される。（この反応工程を再生工程と呼ぶ。）
３に流入し、吸収剤に吸着しているＦｅＳと（３）式の
反応を起こす。その結果、ＳＯ2 ガスが発生すると共に
吸収剤１００は金属酸化物（Ｆｅ2 Ｏ3 ）にもどり再生
される。（この反応工程を再生工程と呼ぶ。）
【００１０】吸収工程を反応塔１である時間続けると、
吸収剤であるＦｅ3 Ｏ4 は全量ＦｅＳに変化してしま
い、それ以上（１）〜（２）式の反応を起こすことがで
きず、反応塔１の出口から硫化物（Ｈ2 Ｓ，ＣＯＳ）が
流出するようになる。そこで、反応塔１を吸収工程から
再生工程とし、反応塔２を還元工程から吸収工程とし、
反応塔３を再生工程から還元工程とすることを考える。
吸収剤であるＦｅ3 Ｏ4 は全量ＦｅＳに変化してしま
い、それ以上（１）〜（２）式の反応を起こすことがで
きず、反応塔１の出口から硫化物（Ｈ2 Ｓ，ＣＯＳ）が
流出するようになる。そこで、反応塔１を吸収工程から
再生工程とし、反応塔２を還元工程から吸収工程とし、
反応塔３を再生工程から還元工程とすることを考える。
【００１１】図５に各工程のタイムチャートを示す。図
５では吸収工程の持続時間を４時間としたものである。
５では吸収工程の持続時間を４時間としたものである。
【００１２】各工程を変化させる操作は図６に示すバル
ブ６１〜７５の開閉で行う。図６に示したバルブ６１〜
７５の開閉状態（白：開；黒：閉）は図５のタイムチャ
ートの０〜４時間又は１２〜１６時間のものを示してい
る。図６において、反応塔１に関しては、バルブ６１と
６８が開であり、バルブ６２，６７，６９が閉であるの
で、未精製のガス化生成ガスを配管１０，４６，４４を
介して反応塔１に入り、配管５３，１１を介して後続機
器に流出しているので、図３で示す吸収工程に相当す
る。また、反応塔２に関しては、バルブ６４，７０が開
であり、バルブ６３，７１，７２が閉であるので、精製
済のガス化生成ガスが配管７８，５５，１３と介して反
応塔２に入り、配管１２，４９を介して配管１６に流入
しているので、図３で示す還元工程に相当する。また、
反応塔３に関しては、バルブ６６，７５が開であり、バ
ルブ６５，７３，７４が閉であるので、酸素含有ガスは
配管２５，６０，１５を介して、反応塔３に入り、配管
１４，５１を介して配管１６に流入しているので、図３
に示す再生工程に相当する。したがって、図４のバルブ
の開閉状態が図３に相当する。
ブ６１〜７５の開閉で行う。図６に示したバルブ６１〜
７５の開閉状態（白：開；黒：閉）は図５のタイムチャ
ートの０〜４時間又は１２〜１６時間のものを示してい
る。図６において、反応塔１に関しては、バルブ６１と
６８が開であり、バルブ６２，６７，６９が閉であるの
で、未精製のガス化生成ガスを配管１０，４６，４４を
介して反応塔１に入り、配管５３，１１を介して後続機
器に流出しているので、図３で示す吸収工程に相当す
る。また、反応塔２に関しては、バルブ６４，７０が開
であり、バルブ６３，７１，７２が閉であるので、精製
済のガス化生成ガスが配管７８，５５，１３と介して反
応塔２に入り、配管１２，４９を介して配管１６に流入
しているので、図３で示す還元工程に相当する。また、
反応塔３に関しては、バルブ６６，７５が開であり、バ
ルブ６５，７３，７４が閉であるので、酸素含有ガスは
配管２５，６０，１５を介して、反応塔３に入り、配管
１４，５１を介して配管１６に流入しているので、図３
に示す再生工程に相当する。したがって、図４のバルブ
の開閉状態が図３に相当する。
【００１３】図６には図５のタイムチャートに示す時間
帯のバルブ６１〜７５の開閉状態を示す。図６に示すよ
うに、バルブ６１〜７５の操作を４時間ごとにすること
で、各反応塔１，２，３共に順次、脱硫工程→再生工程
→還元工程→脱硫工程というようにかえることができ
る。
帯のバルブ６１〜７５の開閉状態を示す。図６に示すよ
うに、バルブ６１〜７５の操作を４時間ごとにすること
で、各反応塔１，２，３共に順次、脱硫工程→再生工程
→還元工程→脱硫工程というようにかえることができ
る。
【００１４】次に図３において、再生工程で発生したＳ
Ｏ2 ガスの単体イオウとして回収するプロセスについて
説明する。反応塔３の再生工程で発生したＳＯ2 ガスは
配管１４，１６を介して熱交換器４に入る。反応塔２の
還元工程の反応後のガスは配管１２を介して配管１６に
合流する。再生工程では酸化反応熱によって高温ガスと
なるが、熱交換器４で冷却され配管１７を介してクーラ
５に入いる。クーラ５によってさらに冷却され配管１８
を介して還元反応器６に入る。Ｈ2 とＣＯを主成分とす
る未精製のガス化生成ガスの一部は配管２７を介して配
管１７に合流する。前記ガス化生成ガスの一部は流量調
節計３２とバルブ３３によって常に一定流量に制御され
ている。還元反応器６には触媒１０１が充填されてお
り、（６），（７）式の還元反応が起こり単体イオウＳ
ｘが生成される。 ＳＯ2 ＋２Ｈ2 → １／ｘＳｘ＋２Ｈ2 Ｏ（ｘ＝２〜８） ・・・（６） ＳＯ2 ＋２ＣＯ → １／ｘＳｘ＋２ＣＯ2 （ｘ＝２〜８） ・・・（７）
Ｏ2 ガスの単体イオウとして回収するプロセスについて
説明する。反応塔３の再生工程で発生したＳＯ2 ガスは
配管１４，１６を介して熱交換器４に入る。反応塔２の
還元工程の反応後のガスは配管１２を介して配管１６に
合流する。再生工程では酸化反応熱によって高温ガスと
なるが、熱交換器４で冷却され配管１７を介してクーラ
５に入いる。クーラ５によってさらに冷却され配管１８
を介して還元反応器６に入る。Ｈ2 とＣＯを主成分とす
る未精製のガス化生成ガスの一部は配管２７を介して配
管１７に合流する。前記ガス化生成ガスの一部は流量調
節計３２とバルブ３３によって常に一定流量に制御され
ている。還元反応器６には触媒１０１が充填されてお
り、（６），（７）式の還元反応が起こり単体イオウＳ
ｘが生成される。 ＳＯ2 ＋２Ｈ2 → １／ｘＳｘ＋２Ｈ2 Ｏ（ｘ＝２〜８） ・・・（６） ＳＯ2 ＋２ＣＯ → １／ｘＳｘ＋２ＣＯ2 （ｘ＝２〜８） ・・・（７）
【００１５】還元反応器６内温度は（６），（７）式の
反応が進みやすい温度（例えば２５０℃）になるように
温度検出調節計３４とクーラ５に冷媒２８流量を操作す
るバルブ３５によって制御されている。還元反応器６か
ら流出した単体イオウの蒸気を含むガスは配管１９を介
してクーラ７に入り、こゝでさらに冷却されて配管２０
を介してイオウコンデンサ８に入り、凝縮し液状の単体
イオウとなる。イオウコンデンサ８内の温度はイオウの
凝縮温度以下となるように温度検出調節計３６とクーラ
７の冷媒２９流量の操作するバルブ３７によって制御さ
れている。
反応が進みやすい温度（例えば２５０℃）になるように
温度検出調節計３４とクーラ５に冷媒２８流量を操作す
るバルブ３５によって制御されている。還元反応器６か
ら流出した単体イオウの蒸気を含むガスは配管１９を介
してクーラ７に入り、こゝでさらに冷却されて配管２０
を介してイオウコンデンサ８に入り、凝縮し液状の単体
イオウとなる。イオウコンデンサ８内の温度はイオウの
凝縮温度以下となるように温度検出調節計３６とクーラ
７の冷媒２９流量の操作するバルブ３７によって制御さ
れている。
【００１６】イオウコンデンサ８で液状となったイオウ
は配管７７により系外に取出される。一方、イオウコン
デンサ８でイオウを除去された不活性ガス（主成分
Ｎ2 ）は配管２１を介して循環ブロワ９に入る。配管２
１に設置したバルブ３９と流量検出調節計３８によって
循環流量は一定に制御されている。循環ブロワ９から配
管２２，２４を介して前記熱交換器４に入り加熱され
る。配管２４には空気又は酸素を配管２３を介して混入
させ、配管２４内の酸素濃度は酸素濃度検出調節計４０
とバルブ４１によって所定の値に制御されている。
は配管７７により系外に取出される。一方、イオウコン
デンサ８でイオウを除去された不活性ガス（主成分
Ｎ2 ）は配管２１を介して循環ブロワ９に入る。配管２
１に設置したバルブ３９と流量検出調節計３８によって
循環流量は一定に制御されている。循環ブロワ９から配
管２２，２４を介して前記熱交換器４に入り加熱され
る。配管２４には空気又は酸素を配管２３を介して混入
させ、配管２４内の酸素濃度は酸素濃度検出調節計４０
とバルブ４１によって所定の値に制御されている。
【００１７】酸素含有ガスは熱交換器４によって加熱さ
れ、配管２５，１５を介して反応器３に入る。また、配
管２２から一部分岐したガスは配管２６を介して配管１
０に合流する。配管２６にはバルブ４３が設置されてお
り、循環ブロワ９の圧力が一定になるように圧力検出調
節計４２とバルブ４３で制御されている。
れ、配管２５，１５を介して反応器３に入る。また、配
管２２から一部分岐したガスは配管２６を介して配管１
０に合流する。配管２６にはバルブ４３が設置されてお
り、循環ブロワ９の圧力が一定になるように圧力検出調
節計４２とバルブ４３で制御されている。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】図３のフローでは配管
２４には空気又は酸素を配管２３を介して混入されてお
り、配管２４内の酸素濃度は酸素濃度検出調節計４０に
よって所定値に制御されている。ところが、酸素濃度検
出調節計４０は高価であり、安価なガス流量計などを使
って、酸素濃度を制御できないかという課題があった。
２４には空気又は酸素を配管２３を介して混入されてお
り、配管２４内の酸素濃度は酸素濃度検出調節計４０に
よって所定値に制御されている。ところが、酸素濃度検
出調節計４０は高価であり、安価なガス流量計などを使
って、酸素濃度を制御できないかという課題があった。
【００１９】本発明は、上記の課題を解消し、再生塔の
充填物の発熱反応による破壊を防止し、安定温度（８０
０℃以下）で運転ができるようにするため、高価な酸素
濃度検出調節計を使用せず、安価なガス流量検出調節計
を使用することで、酸素濃度を所定値に制御する高温還
元性ガスの精製装置を提供しようとするものである。
充填物の発熱反応による破壊を防止し、安定温度（８０
０℃以下）で運転ができるようにするため、高価な酸素
濃度検出調節計を使用せず、安価なガス流量検出調節計
を使用することで、酸素濃度を所定値に制御する高温還
元性ガスの精製装置を提供しようとするものである。
【００２０】
【課題を解決するための手段】本発明は高温還元性ガス
中に含まれる硫化水素、硫化カルボニル等の硫黄化合物
を吸収剤で除去するに当って、前記硫黄化合物を前記吸
収剤で吸収除去する吸収工程と、前記硫黄化合物を吸収
した前記吸収剤を酸素含有ガスで再生する再生工程と、
再生された前記吸収剤を前記高温還元性ガスで還元する
還元工程とを、出入口に設置された複数のバルブの開閉
によって前記の３工程を順次変更できる吸収剤を充填し
た少なくとも３塔の反応塔から構成される高温還元性ガ
スの精製装置において、再生工程に相当する反応塔の入
口配管に設置したガス流量計、前記配管に酸素又は空気
を混入させる配管に設置したガス流量検出調節計、前記
ガス流量計の検出信号を入力信号とし、出力信号を前記
ガス流量検出調節計の設定値とする増幅器、前記酸素又
は空気を混入する配管に設置し、かつ、前記ガス流量調
節計の操作信号で操作するバルブとを具備することを特
徴とする高温還元性ガスの精製装置である。
中に含まれる硫化水素、硫化カルボニル等の硫黄化合物
を吸収剤で除去するに当って、前記硫黄化合物を前記吸
収剤で吸収除去する吸収工程と、前記硫黄化合物を吸収
した前記吸収剤を酸素含有ガスで再生する再生工程と、
再生された前記吸収剤を前記高温還元性ガスで還元する
還元工程とを、出入口に設置された複数のバルブの開閉
によって前記の３工程を順次変更できる吸収剤を充填し
た少なくとも３塔の反応塔から構成される高温還元性ガ
スの精製装置において、再生工程に相当する反応塔の入
口配管に設置したガス流量計、前記配管に酸素又は空気
を混入させる配管に設置したガス流量検出調節計、前記
ガス流量計の検出信号を入力信号とし、出力信号を前記
ガス流量検出調節計の設定値とする増幅器、前記酸素又
は空気を混入する配管に設置し、かつ、前記ガス流量調
節計の操作信号で操作するバルブとを具備することを特
徴とする高温還元性ガスの精製装置である。
【００２１】
【作用】本発明は酸素濃度検出調節計を使用せず、ガス
流量検出調節計を使用して、酸素濃度を所定値に制御す
るものである。すなわち、酸素供給源の酸素濃度（酸素
ボンベのときは１００％，空気のときは約２１％）が既
知であるとき、酸素供給配管の流量と混合後の全体ガス
流量の比率を所定値に制御することで、酸素濃度を制御
するものである。
流量検出調節計を使用して、酸素濃度を所定値に制御す
るものである。すなわち、酸素供給源の酸素濃度（酸素
ボンベのときは１００％，空気のときは約２１％）が既
知であるとき、酸素供給配管の流量と混合後の全体ガス
流量の比率を所定値に制御することで、酸素濃度を制御
するものである。
【００２２】
【実施例】本発明の一実施例を図１を参照して説明す
る。図１の装置は図３の従来装置において、配管２４に
設置したガス流量計８１と前記ガス流量計８１の検出信
号を入力とする増幅器８０と、前記増幅器８０の出力信
号を設定値とし配管２３の流量を検出し制御するガス流
量検出調節計７９と、前記ガス流量検出調節計７９の操
作信号で操作する配管２３に設置されたバルブ４１によ
って、配管２４内の酸素濃度を所定値に制御しようとし
たもので、その他の装置構成に違いはない。したがっ
て、その他の装置構成については図３と同一の部材につ
いて、同一符号を付したので説明は省略する。
る。図１の装置は図３の従来装置において、配管２４に
設置したガス流量計８１と前記ガス流量計８１の検出信
号を入力とする増幅器８０と、前記増幅器８０の出力信
号を設定値とし配管２３の流量を検出し制御するガス流
量検出調節計７９と、前記ガス流量検出調節計７９の操
作信号で操作する配管２３に設置されたバルブ４１によ
って、配管２４内の酸素濃度を所定値に制御しようとし
たもので、その他の装置構成に違いはない。したがっ
て、その他の装置構成については図３と同一の部材につ
いて、同一符号を付したので説明は省略する。
【００２３】増幅器８０の増幅率Ｋは次式によって決め
られる。 Ｋ＝ｘset ／ｘa ・・・・・ （８） ただし、ｘset ：配管２４内の混合後の目標Ｏ2 濃度
（％） ｘa ：配管２３の酸素供給源のＯ2 濃度（％） なお、酸素供給源が例えば空気であれば、ｘa ＝２１％
となる。
られる。 Ｋ＝ｘset ／ｘa ・・・・・ （８） ただし、ｘset ：配管２４内の混合後の目標Ｏ2 濃度
（％） ｘa ：配管２３の酸素供給源のＯ2 濃度（％） なお、酸素供給源が例えば空気であれば、ｘa ＝２１％
となる。
【００２４】増幅器８０の増幅率Ｋを（８）式のように
設定すると、配管２４のガス流量をＦ、酸素供給配管２
３のガス流量をＦａとすると、配管２４の酸素濃度ｘ02
がいくらになるかを求める。ただし、酸素供給配管２３
合流点より上流側配管２２での酸素濃度はゼロとする。
酸素のマスバランスより、 Ｆ・ｘ02＝Ｆａ・ｘa となり、酸素濃度ｘ02は次式となる。 ｘ02＝Ｆａ／Ｆ・ｘa ・・・・・ （９） なお、酸素供給配管２３の流量Ｆａは調整計７９によっ
て設定値どおり制御されているとすると、設定値すなわ
ちＦａは(10)式となる。 Ｆａ＝Ｆ・Ｋ ・・・・・ （10) また（８）式を(10)式に代入すると、(11)式となる。 Ｆａ＝Ｆ・ｘset ／ｘa ・・・・・ （11) (11)式を（９）式に代入すると、(12)式となる。 ｘ02＝Ｆ・ｘset ／ｘa ・１／Ｆ・ｘa ・・・・・ （12) この(12)式より、配管２４内のＯ2 濃度ｘ02は目標Ｏ2
濃度のｘset となり、所定値に酸素濃度が制御できるこ
とになる。
設定すると、配管２４のガス流量をＦ、酸素供給配管２
３のガス流量をＦａとすると、配管２４の酸素濃度ｘ02
がいくらになるかを求める。ただし、酸素供給配管２３
合流点より上流側配管２２での酸素濃度はゼロとする。
酸素のマスバランスより、 Ｆ・ｘ02＝Ｆａ・ｘa となり、酸素濃度ｘ02は次式となる。 ｘ02＝Ｆａ／Ｆ・ｘa ・・・・・ （９） なお、酸素供給配管２３の流量Ｆａは調整計７９によっ
て設定値どおり制御されているとすると、設定値すなわ
ちＦａは(10)式となる。 Ｆａ＝Ｆ・Ｋ ・・・・・ （10) また（８）式を(10)式に代入すると、(11)式となる。 Ｆａ＝Ｆ・ｘset ／ｘa ・・・・・ （11) (11)式を（９）式に代入すると、(12)式となる。 ｘ02＝Ｆ・ｘset ／ｘa ・１／Ｆ・ｘa ・・・・・ （12) この(12)式より、配管２４内のＯ2 濃度ｘ02は目標Ｏ2
濃度のｘset となり、所定値に酸素濃度が制御できるこ
とになる。
【００２５】また、他の実施例である図２では、図１の
ガス流量計８１のかわりに循環流量の流量検出調節計３
８の検出信号を使用して、ガス流量計８１を省略してコ
ストダウンを計った実例である。この場合、配管２４の
流量と、配管２２の流量の差が誤差となるが、流量に差
がでる原因である配管２６の抜き出し流量、配管２３の
流入流量が配管２４の流量に比べて小さいときには図２
の実施例でも問題なく制御可能となる。
ガス流量計８１のかわりに循環流量の流量検出調節計３
８の検出信号を使用して、ガス流量計８１を省略してコ
ストダウンを計った実例である。この場合、配管２４の
流量と、配管２２の流量の差が誤差となるが、流量に差
がでる原因である配管２６の抜き出し流量、配管２３の
流入流量が配管２４の流量に比べて小さいときには図２
の実施例でも問題なく制御可能となる。
【００２６】
【発明の効果】本発明によれば、高価な酸素濃度検出調
節計を使用せず、安価なガス流量検出調節計を使用する
ことで、酸素濃度を所定値に制御し、再生塔を安定温度
で運転できる高温還元性ガスの精製装置を提供すること
ができる。
節計を使用せず、安価なガス流量検出調節計を使用する
ことで、酸素濃度を所定値に制御し、再生塔を安定温度
で運転できる高温還元性ガスの精製装置を提供すること
ができる。
【図１】本発明の一実施例の高温還元性ガスの精製装置
のフローを示す概略図
のフローを示す概略図
【図２】本発明の他の実施例の高温還元性ガスの精製装
置のフローを示す概略図
置のフローを示す概略図
【図３】従来の高温還元性ガスの精製装置のフローを示
す概略図
す概略図
【図４】図３の装置の反応塔の切り換えを行うバルブの
配置図
配置図
【図５】図３の装置の吸収、再生、還元サイクルのタイ
ムチャート図表
ムチャート図表
【図６】図３の装置の反応塔切り換えのためのバルブ開
閉を示す図表
閉を示す図表
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ１０Ｋ 1/32 Ｂ０１Ｄ 53/34 １２６ (72)発明者 光岡 薫明 広島県広島市西区観音新町四丁目６番22 号 三菱重工業株式会社 広島研究所内 (56)参考文献 特開 平２−258059（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】 高温還元性ガス中に含まれる硫化水素、
硫化カルボニル等の硫黄化合物を吸収剤で除去するに当
って、前記硫黄化合物を前記吸収剤で吸収除去する吸収
工程と、前記硫黄化合物を吸収した前記吸収剤を酸素含
有ガスで再生する再生工程と、再生された前記吸収剤を
前記高温還元性ガスで還元する還元工程とを、出入口に
設置された複数のバルブの開閉によって前記の３工程を
順次変更できる吸収剤を充填した少なくとも３塔の反応
塔から構成される高温還元性ガスの精製装置において、
再生工程に相当する反応塔の入口配管に設置したガス流
量計、前記配管に酸素又は空気を混入させる配管に設置
したガス流量検出調節計、前記ガス流量計の検出信号を
入力信号とし、出力信号を前記ガス流量検出調節計の設
定値とする増幅器、前記酸素又は空気を混入させる配管
に設置し、かつ、前記ガス流量調節計の操作信号で操作
するバルブとを具備することを特徴とする高温還元性ガ
スの精製装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4067367A JP2615307B2 (ja) | 1992-03-25 | 1992-03-25 | 高温還元性ガスの精製装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4067367A JP2615307B2 (ja) | 1992-03-25 | 1992-03-25 | 高温還元性ガスの精製装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05269332A JPH05269332A (ja) | 1993-10-19 |
| JP2615307B2 true JP2615307B2 (ja) | 1997-05-28 |
Family
ID=13342977
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4067367A Expired - Fee Related JP2615307B2 (ja) | 1992-03-25 | 1992-03-25 | 高温還元性ガスの精製装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2615307B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3914375A4 (en) * | 2019-01-28 | 2022-11-02 | Susteon Inc. | CONTINUOUS DESULPHURIZATION PROCESS BASED ON METAL OXIDE-BASED REGENERABLE SORBENTS |
-
1992
- 1992-03-25 JP JP4067367A patent/JP2615307B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05269332A (ja) | 1993-10-19 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
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