JP2930409B2 - 硫化物含有ガスの精製法 - Google Patents
硫化物含有ガスの精製法Info
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Description
述するなら高温ガス流中のガス状硫化物を除去する再生
可能な方法に関するものである。本発明はさらにこのよ
うな方法に用い得る固体吸収剤に関する。
うな工業ガスには供給原料に由来する硫黄化合物が高濃
度に含まれていることが多い。硫黄含有ガスから硫黄化
合物を除去することは環境優良標準の条件を満たし、ま
た装置の傷みを避けるために必要なことである。
よび酸化亜鉛である。
ぜて支持された白金族金属からなる固体受容体がGB特許
No.1,592,378に述べられている。その記載によれば、こ
の受容体は二酸化硫黄と酸素を含む混合ガスから二酸化
硫黄を分離するのに用いられている。
水素、硫化カルボニル、二酸化炭素などのガス状の硫化
物、またはメカルプタンのような関連化合物として利用
されている。
ンのような液状吸収剤を用いる低温洗浄法で達成され
る。
ので、熱的には効率の低い方法となるのが不利な点であ
る。
用する金属酸化物のような固体硫化物吸収剤などの固体
ガス精製系を使って避けられる。
9,05に述べられている。この方法では硫化水素を含むガ
スは300℃以上の温度で酸化亜鉛とゼオライトの混合物
からなる固体吸収剤に接触させる。使用済みの吸収剤は
その吸収剤上に400℃以上の温度で酸素を含む気体を通
じて再生する。
れている。たとえば、このタイプの吸収剤として亜鉛フ
ェライトが最近話題になっている。亜鉛フェライト(Zn
O.Fe2O3)は高温で働く再生可能の吸収剤である。ガス
の脱硫階段で亜鉛と鉄の酸化物は対応する硫化物に変
り、それは高温で酸素や空気のような酸化性ガスを用い
て酸化物に再生することができる。
り、そのために高温で吸収剤塊が半融したり、構造変化
のために吸収剤の脱硫容量が減少する結果になる。半融
を最小限に止めるためには、再生段階のあいだ、反応温
度と雰囲気を適当に制御して温度を狭い範囲内に安定さ
せることが必要である。しかし低い温度では次の反応に
よる硫酸亜鉛の生成がかなりの程度起こる: ZnO+2O2−>ZnSO4 ZnO+SO2+1/202−>ZnSO4 この反応は全過程に対して有害である。なぜなら、硫
酸塩の存在は吸収剤の硫黄容量を減らせるだけでなく、
また高温ガス流中にSO2を導き入れることになるからで
ある。
を精製する方法を提供するのが本発明の一つの目的であ
る。
合物、および任意的に加えた安定剤をも含む固体吸収剤
を用いてガス流から硫化物を除去する再生的方法を提供
するものであり、この方法は硫化物含有ガス流を固体の
吸収剤に接触させる段階;固体吸収剤を硫化物に、ガス
流を脱硫する段階;および硫化物になった吸収剤を水蒸
気流に接触させて硫化物になった吸収剤を再生させる段
階からなることを特徴とする方法である。
硫化物を含むガス流を200℃と600℃のあいだの温度で吸
収剤に接触させている。
硫化物になった吸収剤は300℃と500℃のあいだの温度で
水蒸気流と接触させられている。
た再生可能な吸収剤提供することであり、この吸収剤は
金属スズ、酸化スズ、およびその混合物からなる群から
選ばれる少なくとも一つを吸収成分として含むことを特
徴とするものである。
性吸収成分は担体材料の上に支持されている。
知の耐火材料であればなんでもよい。適している担体材
料は粘土、ケイ酸塩、アルミナおよびチタニアである。
るのがよい。
なくとも重量で5%のスズ、酸化スズ、またはそれらの
混合物を含むのが望ましい。
ル、コバルト、および鉄からなる群よりえらばれる安定
化成分をさらに含んでもよい。
合物を精製するときにスズと合金を形成しそれによりス
ズの融点を上昇させて吸収剤を安定させる。0.01原子%
ないし20原子%の鉄を含むスズ−鉄合金の場合に極めて
劇的な融点上昇がみられる。
性吸収成分としての酸化スズと0.01原子%ないし20原子
%の活性吸収成分の鉄を含むものである。
であっても便利な方法で製造してよい。
に浸みこませ、そのあとの焼成段階で吸収剤を活性形に
変えて製造するのが有利である。含侵液として使用に適
したスズ塩は水酸化スズとハロゲン化スズである。
製造するために、含侵液はさらに銅、ニッケル、コバル
ト、または鉄を含むものがある。銅、ニッケル、コバル
ト、および鉄の有用な塩は還元性雰囲気中で加熱したと
きにそれらの金属形に変るものであればどんな塩でもよ
い。
合物と担体材料を粉末にし、その粒子を密に混合し、つ
いで焼成してその吸収剤をガス上の硫化物の吸収に適し
た活性形にするのである。
ピルあるいは粉末のように便利などんな形で使ってもよ
い。
つ以上の反応器内で固体床として使い、交互に吸収期と
再生期に働かしてもよい。また流動床として使い、別の
反応器内で再生してもよい。
のガスで通常つくられる200℃ないし600℃の温度で反応
器を通過する。ガス状硫化物はそのときつぎの反応式の
一つまたは二つ以上に従ってスズと酸化スズに吸収され
る: (1)Sn+H2S<=>SnS+H2 △H=−19kcal/mole (2)SnO2+H2+H2S<=>SnS+2H2O; △H=4kcal/mole (3)SnO2+H2+RSH<=>SnS+H2O+ROH (4)SnO2+H2+COS<=>SnS+CO2+H2O △H=4kcal/mole 使用済みの吸収剤の再生には、再生期において、反応
器に高温の水蒸気を通じることにより、熱的にはほぼ中
性の反応(2)が反対方向に支配的に起ってなされる。
ので、再生期では温度は広い範囲で変り得る。
が有利であるが、それより低い温度も硫酸塩生成の危険
がなく許される。
な実施例から明らかになるだろう。これらの実施例は本
発明の望ましい実例から可能なようにガスの精製におけ
る改良をさらに十分に説明するものである。
明の固体吸収剤の製造について記述するものである。
スズ2水塩(SnCl2,2H2O)40gを脱塩水に120mlに溶解し
た含侵液に懸濁する。
含侵液を濾過し、110℃で16分間かけて乾燥する。
のように形成した吸収剤を20℃で15分間浸し、つぎに50
0℃で1時間強熱して水酸化ナトリウムとの反応で得ら
れた一酸化スズを二酸化スズに酸化してスズを7.6重量
%含む活性形に変える。
載されている。
し20℃でタービンで混ぜてスラリーにする。30分後、Sn
O260gをスラリーに加える。その後30分間タービンで混
ぜ続け、その後スラリーを110℃で16時間乾燥する。
径4.5mm、厚さ4.0mmの錠剤に成形する。
く3回の吸収・再生の繰り返しによって評価されてい
る。
0gが高さ400mmの固定床として充填されている。つぎの
組成: H2 66 容量% CO 32 容量% CO2 1 容量% CH4 0.5 容量%および H2S 600−800容量ppm をもつ供給ガスをメタノールと硫化アンモニウムのクラ
ッキングによって発生させる。反応器の入口と出口でド
ゥレーガー(R)を使って供給ガス中の硫化水素の含量を
連続的に分析する。
常の乾燥ガス量測定装置で測る。
下に明記するように空間速度250ないし420N1/h、温度36
5ないし472℃で反応器を通過する。
間間隔で行ない、H2S含量が2つの分析のあいだで突然
上昇するときを図式的に求めて決める。使用済の吸収剤
の再生は第1、第2および第3吸収期についてそれぞれ
17時間、300分および270分ののちに始められる。
度370ないし450℃で第1、第2および第3再生期につい
て、それぞれ525分、480分および350分通じる。
Sの含量を連続的にドゥレーガー(R)管を使って測定す
る。この過程のパラメーターと吸収および再生について
のテストの結果をつぎの表1に掲げる。
条件の下でだいたい一定であることを明瞭に示してい
る。
む安定化された固体吸収剤に関するものである。
600mlに懸濁して20℃で15分間タービンで撹拌する。SnO
260gを加えてさらに15分間20℃で撹拌を続け、そののち
塩基性炭酸ニケル(NiCO3.2Ni(OH)2.4H2O)を12.3g加
える。
撹拌する。
的に摩砕して、直径4.5mm厚さ4.0mmの錠剤とする。
性形の吸収剤がえられる。
吸収剤を製造するため、塩基性炭酸ニッケルを塩基性炭
酸銅(2CuCO3.CU(OH)2)または塩基性炭酸コバルト
(2CoCO3.Co(OH)2H2O)で置換えて、実施例4に記載
したのとほぼ成じ方法で製造を行なう。
ましい安定化吸収剤の製造について記載する。
0mlに懸濁して20℃で15分間タービンで撹拌する。SnO26
0gを精え、さらに15分間20℃で撹拌を続け、そののち8.
2gのFe2O3を加える。
する。
的に研磨したのち直径4.5mm、厚さ4.0mmの錠剤に成形す
る。
性が、実施例3に記された操作に従って相続く6回の吸
収・再生の繰り返しによって評価されている。
モル%のCuを含む吸収剤92.7gを反応器に仕込む。
気を含む供給ガス流を400℃と510℃のあいだの温度で連
続的に測定して、340および505N1/hの値を得る。
表2に要約されているように変っている。
水蒸気を空気速度約250−530N1/h、温度350−560℃で反
応器中に通す。
Claims (7)
- 【請求項1】硫化物を含有するガス流を酸化スズを含む
固体吸収剤に接触せしめ、固体吸収剤を硫化させ、ガス
流を脱硫し、硫化された吸収剤を再生してガス流から硫
化物を除去する方法において、硫化吸収剤を水蒸気流の
みに接触させて再生することを特徴とするガス流から硫
化物を除去する方法。 - 【請求項2】硫化された吸収剤を300℃と500℃のあいだ
の温度において水蒸気流と接触させることを特徴とする
請求の範囲第1項に記載の方法。 - 【請求項3】請求の範囲第1項または第2項に記載の方
法において用いられる再生可能の固体吸収剤であって、
吸収成分として酸化スズを含有し、さらに銅、ニッケ
ル、コバルト、鉄、それらの酸化物から選ばれた安定化
成分を含み、該安定化成分はスズと合金を形成すること
を特徴とする固体吸収剤。 - 【請求項4】吸収成分および安定化成分が担体材料に支
持されることを特徴とする請求の範囲第3項に記載の吸
収剤。 - 【請求項5】担体材料がアルミナおよびチタニアからな
る群から選ばれることを特徴とする請求の範囲第4項に
記載の吸収剤。 - 【請求項6】安定化成分が酸化鉄であることを特徴とす
る請求の範囲第3項ないし第5項のいずれか1つに記載
の吸収剤。 - 【請求項7】安定化成分が活性吸収成分の0.01原子%か
ら20原子%を構成することを特徴とする請求の範囲第6
項に記載の吸収剤。
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