JP3114118B2 - 廃水ストリッパーの廃ガスからアンモニアを回収する方法および装置 - Google Patents

廃水ストリッパーの廃ガスからアンモニアを回収する方法および装置

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gas
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靖男 御宿
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  • Physical Water Treatments (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、石油製油所の廃水
処理装置から放出されるアンモニアおよび硫化水素を含
む廃ガスからアンモニアを回収する方法および装置に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】石油製油所の廃水処理装置から放出され
るアンモニアおよび硫化水素を含む廃ガスは、石油精製
用加熱炉あるいはボイラーに圧送して燃焼処理するか、
あるいは、硫黄回収装置のクラウス法反応炉に圧送して
処理されている。後者の処理方法では前者に比べて、硫
化水素は単体硫黄に転換することによつて硫化水素を資
源化しているが、アンモニアに関しては何れの処理方法
とも、燃焼条件によつて異なる窒素あるいは窒素酸化物
に酸化して大気に放出している。この窒素酸化物は環境
汚染原因物質の1つであり、特に光化学スモッグ発生の
元凶となつている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の処理方法で
は、石油製油所の廃水処理装置からの廃ガスに含まれる
アンモニアは燃焼され、その一部は窒素酸化物になり大
気に放出されている。従って、アンモニアは資源化され
ることなく、それに環境を汚染する物質の生成原因とな
る等の問題点があつた。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、本発明は、アンモニアスクラバー塔頂から出るガ
スに水を注入して生成するアンモニア水を前記スクラバ
ーに還流することによつて、スクラバー内で流下するア
ンモニア水と廃ガス中に含まれる流化水素とが中和反応
して、硫化水素ガスをアンモニユウム塩として水中に固
定し、これによつて硫化水素を含まないアンモニアをス
クラバー塔頂より回収することができる。この回収アン
モニアは若干の水分を含んでいるが脱硝装置への注入ア
ンモニアとして使用可能である。また、還流ドラムのア
ンモニア水は、石油精製装置の防食用アンモニア水とし
ても使用可能である。
【0005】
【発明の実施の形態】図面は本発明の実施例を示すもの
で、図1は、廃水処理装置が硫化水素ストリッパーAと
アンモニアストリッパーBとから成る2塔式である場合
の実施例を示し、図2は廃水処理装置が廃水ストリッパ
ーCのみの1塔式である場合の実施例である。尚両図面
において、本発明に係るアンモニア回収装置の部分は点
線で囲つてある。
【0006】上記図1に示した実施例は、廃水処理装置
のアンモニアストリッパーBからの廃ガスに含まれる硫
化水素のアンモニアに対する重量比が0.5以下である
場合の実施例で、アンモニア以外に硫化水素と、さらに
若干の水分を含んだ廃ガスは配管1を介して一般に使用
されている充填物を充填したアンモニアスクラバー2に
連続して圧送される。このアンモニアスクラバー2の圧
力は常圧に調節されている。
【0007】そしてスクラバー2の塔頂に配設した送気
管3の途中にBFW配管4を連結し、廃ガス中の硫化水
素濃度の大小に応じて注入量を調整した常温のBFW
(ボイラー・フィード・ウォーター)をアンモニアの重
量に対し50〜200%の割合で注入し、その混合物を
前記送気管3から一般に使用されているシェル・チュー
ブタイプあるいはプレートタイプの間接冷却器5で常温
まで冷却して還流ドラム6に送入する。還流ドラム6で
分離したアンモニアガスには若干の水分が含まれてい
る。この還流ドラム6の圧力は常圧に維持しつつ余剰な
アンモニアガスを配管7から抜き出し、脱硝装置(図で
は省略)に圧送する。また還流ドラム6の下側に設けた
送液管8から分離したアンモニア水の一部を必要に応じ
て防食用アンモニア水として抜き出し、一方、還流ドラ
ム6に残る液全量をアンモニアスクラバー2に還流す
る。
【0008】また、アンモニアスクラバー2内を流下す
るアンモニア水は原料ガス中の硫化水素と反応してアン
モニユウム塩を生成し、液中に硫化水素を固定する。そ
してアンモニアスクラバー2の塔底に配設した送液管9
から硫化水素のアンモニュウム塩を含む液を抜き出し、
廃水処理装置の硫化水素ストリッパーAに返送する。同
液を返すことによつて、液中に含まれるアンモニアが系
内をリサイクルすることになり、その結果、廃水中に含
まれるアンモニアを高純度のアンモニアガスとして高収
率で回収することが可能になる。
【0009】図2に示した実施例は、廃水処理装置が廃
水ストリッパーCのみから成る場合で、同ストリッパー
Cから出る廃ガス中に含まれる硫化水素の含有量が高い
場合の実施例である。アンモニア以外に硫化水素と、さ
らに若干の水分を含んだ廃ガスは、配管1を介して一般
に使用されている充填物を充填したアンモニアスクラバ
ー2に連続して圧送する。このアンモニアスクラバー2
の圧力は常圧に調節されている。
【0010】そしてアンモニアスクラバー2の塔頂に配
設した送気管3の途中にBFW配管4を連結し、廃ガス
中の硫化水素濃度の大小に応じて注入量を調整した常温
のBFWをアンモニアの重量に対し50〜200%の割
合で注入し、その混合物を前記と同様の間接冷却器5で
常温に冷却して還流ドラム6に送入する。還流ドラム6
で分離したアンモニアガスには若干の水分が含まれてい
る。この還流ドラム6の圧力は常圧に維持しつつ余剰な
アンモニアガスを配管7から抜き出し、脱硝装置(図で
は省略)に圧送する。また還流ドラム6の下側に設けた
送液管8から分離したアンモニア水の一部を必要に応じ
て防食用アンモニア水として抜き出し、一方、還流ドラ
ム6に残る液全量をアンモニアスクラバー2に還流す
る。
【0011】またアンモニアスクラバー2内を流下する
アンモニア水は原料ガス中の硫化水素と反応してアンモ
ニュウム塩を生成し、液中に硫化水素を固定する。そし
てアンモニアスクラバー2の塔底に配設した送液管9か
ら硫化水素のアンモニュウム塩を含む液を抜き出し、こ
れを廃水ストリッパーCに張り込まれていた廃水で希釈
して、液中に含まれる硫化水素およびアンモニアの濃度
を百分の一以下に下げ、同液を硫化水素セパレーター1
0に張り込む。
【0012】硫化水素セパレーター10は、硫化水素と
アンモニアを含んだ水を処理して純度の高い硫化水素を
生産するために従来から既に実施されている設備であ
る。同セパレーター10は、一般に使用されている充填
物あるいはトレーが組み込まれており、塔の上部は、配
管4aよりBFWを注入することによつて硫化水素の濃
度を高める濃縮セクションであり、下部はリボイラー1
1を備えたストリッピングセクションである。同セパレ
ーター10の塔頂に配設したガス管12から硫化水素ガ
スを抜き出しクラウス法反応炉(図では省略)に圧送す
る。
【0013】一方では、同セパレーター10の塔底に配
設した送液管13からアンモニアと若干の硫化水素を含
む液体を抜き出して廃水ストリッパーCに張り込む。同
液を廃水ストリッパーCに張り込むことによつて液中に
含まれるアンモニアが系内をリサイクルすることにな
り、その結果、廃水ストリッパーCの廃ガス中に含まれ
る硫化水素のアンモニアに対する比率は、廃水中に含ま
れる硫化水素のアンモニアに対する比率よりかなり小さ
くなる。アンモニアスクラバー2の塔底液を硫化水素セ
パレーター10経由で廃水ストリッパーCにリサイクル
することによつて、アンモニアスクラバー2に供給され
るガス中の硫化水素濃度は低くなり、廃水中に含まれる
アンモニアを究極的に高純度のアンモニアガスとして高
収率で回収することが可能となる。
【0014】
【発明の効果】本発明によれば、以上説明したように従
来の方法では燃焼によつて酸化後大気に放出していたア
ンモニアを回収して資源化するので、その経済的効果は
非常に大きく、しかも環境汚染の原因の一つである窒素
酸化物の大気放散を防止することができる。特に本発明
によるアンモニアの回収方法では、系外からアンモニア
を含むアルカリ薬品類を一切使用しないので、コストが
低い上に廃棄物を副生する等のおそれは全くない。さら
に、蒸留およびストリッピング法を採用せず、常温、常
圧での中和反応を採用しているのでエネルギーの消費量
が極めて小さい経済的な方法である。
【図面の簡単な説明】
【図1】廃水処理装置が硫化水素ストリッパーとアンモ
ニアストリッパーとから成る2塔式である場合の実施例
を示す説明図である。
【図2】廃水処理装置が廃水ストリッパーのみの1塔式
である場合の実施例を示す説明図である。
【符号の説明】
A 硫化水素ストリッパー B アンモニアストリッパー C 廃水ストリッパー 1 配管 2 アンモニアスクラバー 3 送気管 4 BFW配管 5 間接冷却器 6 還流ドラム 7 配管 8 送液管 9 送液管 10 硫化水素セパレーター 11 リボイラー 12 ガス管 13 送液管
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B01D 53/34 - 53/88 C02F 1/20

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】石油精製装置から排出される廃水を処理す
    るストリッパーから放出し、アンモニアと硫化水素等を
    含む廃ガスをアンモニアスクラバーに連続して圧送し、
    該アンモニアスクラバー塔頂から出るガスに純水を注入
    し、その気液混合物を冷却水等にて間接冷却し、生成す
    るガスと液体の混合流体を還流ドラムに送入してガスと
    液体に分離させ、その分離した液体を前記アンモニアス
    クラバーに還流し、かつ分離したアンモニアガスを脱硝
    装置用アンモニアとして抜き出すことを特徴とする廃水
    処理装置から放出される廃ガスからアンモニアを回収す
    る方法。
  2. 【請求項2】アンモニアおよび硫化水素等を含む廃水を
    処理するストリッパーから放出される廃ガスを、連続的
    に処理するアンモニアスクラバーを装備し、該アンモニ
    アスクラバー塔頂に配設した送気管の途中に純水を注入
    する配管を接続すると共に前記送気管の端部を、間接冷
    却器を介して還流ドラムに連絡させ、該還流ドラムでガ
    スと液体に分離させ、該還流ドラムから分離した液体を
    アンモニアスクラバーに還流し、かつ該還流ドラムから
    分離したアンモニアガスを脱臭用アンモニアとして抜き
    出すことを特徴とする廃水処理装置から放出される廃ガ
    スからアンモニアを回収する装置。
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