JP3485116B2 - 硫化水素を含むガス流れから硫黄を回収する方法及び装置 - Google Patents
硫化水素を含むガス流れから硫黄を回収する方法及び装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は硫化水素を含むガス流れから硫黄を回収する
方法及び装置に関する。特別の態様があり、１つは、硫
化水素を含むアンモニア酸ガス（acid gas）が脱硫さ
れ、他はクラウス装置（Claus unit）からの排気ガス
が脱硫される。本方法はまた他の硫黄含有ガス流れ、例
えばH2S及び／または硫黄酸化物を含む軽質飽和炭化水
素、水素または一酸化炭素ガス流れにおいても働く。
方法及び装置に関する。特別の態様があり、１つは、硫
化水素を含むアンモニア酸ガス（acid gas）が脱硫さ
れ、他はクラウス装置（Claus unit）からの排気ガス
が脱硫される。本方法はまた他の硫黄含有ガス流れ、例
えばH2S及び／または硫黄酸化物を含む軽質飽和炭化水
素、水素または一酸化炭素ガス流れにおいても働く。
精油所の流れは典型的にクラウス法によって脱硫さ
れ、そこでは元素硫黄が触媒の存在下に硫化水素と二酸
化硫黄との反応によって生成する。クラウスシステムは
供給ガス中に含まれる硫黄50〜70％を950℃〜1350℃（1
742゜F〜2462゜F）において元素硫黄に変換する燃焼室
を使用する。硫黄は反応ガスを硫黄の露点より低い温度
へ冷却することによって凝縮され、その後残りのガスが
加熱されそしてさらに触媒上で反応する。通常、ガスは
少なくとも２つのそのようなクラウス触媒段階を通過す
る。
れ、そこでは元素硫黄が触媒の存在下に硫化水素と二酸
化硫黄との反応によって生成する。クラウスシステムは
供給ガス中に含まれる硫黄50〜70％を950℃〜1350℃（1
742゜F〜2462゜F）において元素硫黄に変換する燃焼室
を使用する。硫黄は反応ガスを硫黄の露点より低い温度
へ冷却することによって凝縮され、その後残りのガスが
加熱されそしてさらに触媒上で反応する。通常、ガスは
少なくとも２つのそのようなクラウス触媒段階を通過す
る。
その方法の異なる段階は次の式によって表され得る：
H2S＋3/2 O2−−−→SO2＋H2 Ｉ
2H2S＋SO2−−−→3S＋2H2 II
全体の反応は
3H2S＋3O2−−−→3S＋3H2 III
最終のクラウス排気ガスは少量のH2S、SO2、CS2、オ
キシ硫化炭素、CO、および元素硫黄を蒸気または霧状で
含む。排気ガスは一般に後燃焼されて実質的に全てをSO
2に転化し、そして次にクラウス後処理によってさらに
精製される。
キシ硫化炭素、CO、および元素硫黄を蒸気または霧状で
含む。排気ガスは一般に後燃焼されて実質的に全てをSO
2に転化し、そして次にクラウス後処理によってさらに
精製される。
排気ガスと共に硫黄酸化物（SOx）として大気中へ排
出される硫黄はH2Sの形態で供給ガス中のH2Sの形態で含
まれる硫黄の２〜６％量であり得る。大気汚染及び含ま
れる硫黄の損失の見地からさらに精製することが肝要で
ある。
出される硫黄はH2Sの形態で供給ガス中のH2Sの形態で含
まれる硫黄の２〜６％量であり得る。大気汚染及び含ま
れる硫黄の損失の見地からさらに精製することが肝要で
ある。
クラウスの後処理が開発された。これらは最後のクラ
ウスの段階または後燃焼の後に実行される。しかし、こ
れらの後処理は複雑で、そして高価または不十分であ
る。
ウスの段階または後燃焼の後に実行される。しかし、こ
れらの後処理は複雑で、そして高価または不十分であ
る。
後燃焼の前に実行される１つの後処理は、H2SとSO2と
の間の反応を可能な限り完全に触媒転化によって達成し
ようとする。反応温度は硫黄の凝縮点よりも低いので、
式IIに相当する反応平衡は硫黄形成へシフトする。触媒
に断続的に硫黄が装填されそして排出される、交互反応
器を使用するドライ法と、H2SとSO2とが高沸点触媒含有
溶液中で反応して液体生成物として連続的に引き抜かれ
る元素硫黄を形成する方法とは区別される。
の間の反応を可能な限り完全に触媒転化によって達成し
ようとする。反応温度は硫黄の凝縮点よりも低いので、
式IIに相当する反応平衡は硫黄形成へシフトする。触媒
に断続的に硫黄が装填されそして排出される、交互反応
器を使用するドライ法と、H2SとSO2とが高沸点触媒含有
溶液中で反応して液体生成物として連続的に引き抜かれ
る元素硫黄を形成する方法とは区別される。
不幸にも、クラウス排気ガス中の最適なH2S:SO2比か
らの逸脱は硫黄収量の減少を招く。COS及びCS2のような
硫黄化合物の認知しうる転化は起こらなかった。この形
の後処理を使用するクラウスの硫黄回収効率は98〜99％
に限定される。交互反応器を使用した循環操作は少なく
とも２つの反応器及び多くのバルブ及び配管を必要とす
る。
らの逸脱は硫黄収量の減少を招く。COS及びCS2のような
硫黄化合物の認知しうる転化は起こらなかった。この形
の後処理を使用するクラウスの硫黄回収効率は98〜99％
に限定される。交互反応器を使用した循環操作は少なく
とも２つの反応器及び多くのバルブ及び配管を必要とす
る。
２つめの後処理は、H2及びCOでSO2及びＳを触媒水素
化するが、COS及びCS2は同時にH2Oによって、慣用的に
処理できるH2Sへと同時に水素化される。
化するが、COS及びCS2は同時にH2Oによって、慣用的に
処理できるH2Sへと同時に水素化される。
水素化／加水分解はクラウス排気ガス中の化学量論的
H2S/SO2比を必要としない。それは、99.8％より大きい
硫黄収率が得られるように、COS及びCS2をほぼ完全に転
化する。
H2S/SO2比を必要としない。それは、99.8％より大きい
硫黄収率が得られるように、COS及びCS2をほぼ完全に転
化する。
この方法は精密な装置用の高い主支出を必要とする。
それはまた実質的なエネルギーを消費する。H2Sの再循
環はクラウスシステムの能力を減じる一方、有害な成分
を含む排水の生成は追加の問題を提示する。さらに、H2
Sを除去するために使用する処理（アミン吸収等）は一
般に未転化のCOS及びCS2を除去するのに無効である。こ
の後処理による減じられた硫黄種の全放出は、典型的に
おおよそ10体積ppmである。
それはまた実質的なエネルギーを消費する。H2Sの再循
環はクラウスシステムの能力を減じる一方、有害な成分
を含む排水の生成は追加の問題を提示する。さらに、H2
Sを除去するために使用する処理（アミン吸収等）は一
般に未転化のCOS及びCS2を除去するのに無効である。こ
の後処理による減じられた硫黄種の全放出は、典型的に
おおよそ10体積ppmである。
第３の後処理は全ての硫黄酸化物をSOxへと酸化し、S
Oxは次にさらに処理される。これらのプロセスは後燃焼
の下流にあり、従ってクラウスシステムが実施される方
法から独立している。さらに、SO2が吸収されてクラウ
ス装置へ戻されるかまたは処理されて硫酸を形成するド
ライ法、並びにSO2が吸収スクラビングにより処理され
てさらに処理されるウェット法がある。COS及びCS2のSO
2への完全な酸化のために、高いエネルギーが必要とさ
れ、そして後燃焼に続いて、非常に大きな排気ガス流れ
が処理されなければならない。
Oxは次にさらに処理される。これらのプロセスは後燃焼
の下流にあり、従ってクラウスシステムが実施される方
法から独立している。さらに、SO2が吸収されてクラウ
ス装置へ戻されるかまたは処理されて硫酸を形成するド
ライ法、並びにSO2が吸収スクラビングにより処理され
てさらに処理されるウェット法がある。COS及びCS2のSO
2への完全な酸化のために、高いエネルギーが必要とさ
れ、そして後燃焼に続いて、非常に大きな排気ガス流れ
が処理されなければならない。
クラウス反応の平衡転化（式II）はガス中の水分を凝
縮して除くことによって改善され得る。ガスは次に再加
熱され、そして他のクラウス段階に装填されて元素硫黄
を生成する。これは、チオ硫酸、ポリチオン酸及び亜硫
酸の形成による高度に腐食性の排水を生じる。そのよう
な排水の処理は経費がかかる。元素硫黄の堆積の不可避
の形成はまたH2Oの凝縮の間にも起こる。さらに、COSと
CS2の転化がないので、硫黄の最大回収は約98％であ
る。これらの欠点の結果のために、この方法は商業的な
規模では使用されていない。
縮して除くことによって改善され得る。ガスは次に再加
熱され、そして他のクラウス段階に装填されて元素硫黄
を生成する。これは、チオ硫酸、ポリチオン酸及び亜硫
酸の形成による高度に腐食性の排水を生じる。そのよう
な排水の処理は経費がかかる。元素硫黄の堆積の不可避
の形成はまたH2Oの凝縮の間にも起こる。さらに、COSと
CS2の転化がないので、硫黄の最大回収は約98％であ
る。これらの欠点の結果のために、この方法は商業的な
規模では使用されていない。
後処理が全ての硫黄化合物の硫化水素への転化を含む
場合、それはまた前記硫化水素の一部を空気によってSO
2へ酸化するかまたは硫黄の一部を二酸化硫黄へ転化
し、そしてその後残りの硫化水素を固定床反応器内で12
5℃〜150℃で二酸化硫黄によって硫黄へ触媒で転化する
ことが知られている。硫黄の堆積した触媒は、硫化水素
を含む熱い、酸素不含ガスを触媒を通すことによって再
生される。このことは、クラウス排気ガス中のH2S/SO2
比及びCOS/CS2含量への依存のような第１のタイプの後
処理に関係する欠点を避ける。この方法の欠点は、別々
に生成されたSO2の流れの混合による、高い主経費及び
低温反応器用のより高いH2S＋SO2の投入濃度である。こ
の方法で得られる最大転化全体効率は99％に近づく。
場合、それはまた前記硫化水素の一部を空気によってSO
2へ酸化するかまたは硫黄の一部を二酸化硫黄へ転化
し、そしてその後残りの硫化水素を固定床反応器内で12
5℃〜150℃で二酸化硫黄によって硫黄へ触媒で転化する
ことが知られている。硫黄の堆積した触媒は、硫化水素
を含む熱い、酸素不含ガスを触媒を通すことによって再
生される。このことは、クラウス排気ガス中のH2S/SO2
比及びCOS/CS2含量への依存のような第１のタイプの後
処理に関係する欠点を避ける。この方法の欠点は、別々
に生成されたSO2の流れの混合による、高い主経費及び
低温反応器用のより高いH2S＋SO2の投入濃度である。こ
の方法で得られる最大転化全体効率は99％に近づく。
全ての硫黄化合物をSO2に酸化する後処理法はUS−Ａ
−3764665号中に例示される。この特許は硫黄酸化物用
の固体受容体で、ガス混合物から硫黄酸化物を除去する
方法が開示され、固体受容体は蒸気希釈還元ガスで再生
され、そして再生排ガスはクラウス硫黄回収プロセスへ
供給される。改善は、再生排ガスを冷却してそこに含ま
れる水蒸気を凝縮すること、冷却排ガスを硫黄酸化物選
択性液体吸収剤に接触させること、富んだ吸収剤を緩衝
帯及び次にストリッピング帯に通すことから成り、ここ
で吸収されたSO2は液体吸収剤から回収され、そして硫
黄回収プロセスに供給される。この方法で操作すること
によって、再生排ガスの硫黄酸化物濃度の変動はレベル
ドアウト（levelled−out）され、そして比較的濃縮さ
れた二酸化硫黄流れは実質的に一定の速度で硫黄回収プ
ロセスへ供給される。
−3764665号中に例示される。この特許は硫黄酸化物用
の固体受容体で、ガス混合物から硫黄酸化物を除去する
方法が開示され、固体受容体は蒸気希釈還元ガスで再生
され、そして再生排ガスはクラウス硫黄回収プロセスへ
供給される。改善は、再生排ガスを冷却してそこに含ま
れる水蒸気を凝縮すること、冷却排ガスを硫黄酸化物選
択性液体吸収剤に接触させること、富んだ吸収剤を緩衝
帯及び次にストリッピング帯に通すことから成り、ここ
で吸収されたSO2は液体吸収剤から回収され、そして硫
黄回収プロセスに供給される。この方法で操作すること
によって、再生排ガスの硫黄酸化物濃度の変動はレベル
ドアウト（levelled−out）され、そして比較的濃縮さ
れた二酸化硫黄流れは実質的に一定の速度で硫黄回収プ
ロセスへ供給される。
この方法は実質的に一定の速度で硫黄回収プロセスへ
比較的濃縮された二酸化硫黄を供給するが、排ガスは冷
却されなければならずそして富液体吸収剤は吸収された
SO2がストリップできる前に緩衝帯に移動されなければ
ならない。従って、必要なことは、これらの工程が省略
されそしてエネルギー経費が減じられるより単純な方法
である。
比較的濃縮された二酸化硫黄を供給するが、排ガスは冷
却されなければならずそして富液体吸収剤は吸収された
SO2がストリップできる前に緩衝帯に移動されなければ
ならない。従って、必要なことは、これらの工程が省略
されそしてエネルギー経費が減じられるより単純な方法
である。
アンモニア酸ガスは典型的に、硫黄プラント燃焼室の
先頭で2300゜F（1260℃）において準化学量論的に燃焼
して完全にアンモニアを分解する。クリーンな酸ガス
（アンモニア無し）の一部もアンモニア酸ガスと共に導
入されて温度を制御する。燃焼室におけるアンモニア酸
ガスの処理は、硫黄プラントによって処理されるために
必要なガスの容積の増加によって硫黄プラントのサイズ
を増加する。例えば、アンモニアの処理はプラントの油
圧（hydraulic）サイズを、処理されるアンモニア酸ガ
スの量を基準として20〜50％増加し得る。さらに、燃焼
室で分解されなかったアンモニアは塩を形成する。アン
モニア及び二酸化硫黄は反応してアンモニア−硫化水素
の非常に濃い白色スモッグを形成する。かなりの量のCO
2中のアンモニアは二炭酸アンモニウムを形成する。こ
れらの塩はたまって、硫黄シール脚、硫黄凝縮器、熱交
換器及び反応器床をふさぐ。これらの塩は硫黄プラント
の信頼性を減じる問題である。
先頭で2300゜F（1260℃）において準化学量論的に燃焼
して完全にアンモニアを分解する。クリーンな酸ガス
（アンモニア無し）の一部もアンモニア酸ガスと共に導
入されて温度を制御する。燃焼室におけるアンモニア酸
ガスの処理は、硫黄プラントによって処理されるために
必要なガスの容積の増加によって硫黄プラントのサイズ
を増加する。例えば、アンモニアの処理はプラントの油
圧（hydraulic）サイズを、処理されるアンモニア酸ガ
スの量を基準として20〜50％増加し得る。さらに、燃焼
室で分解されなかったアンモニアは塩を形成する。アン
モニア及び二酸化硫黄は反応してアンモニア−硫化水素
の非常に濃い白色スモッグを形成する。かなりの量のCO
2中のアンモニアは二炭酸アンモニウムを形成する。こ
れらの塩はたまって、硫黄シール脚、硫黄凝縮器、熱交
換器及び反応器床をふさぐ。これらの塩は硫黄プラント
の信頼性を減じる問題である。
本発明の一面に従い、少なくとも１つの硫黄化合物を
含むガス流れから硫黄を除去する方法であって、工程： （ａ）焼却炉内で前記ガス流れを酸素含有ガスで燃焼
し、硫黄化合物を少なくとも１つの硫黄酸化物に転化す
ること； （ｂ）硫黄酸化物を含むガス流れを焼却炉から抜き出
し、そして前記硫黄酸化物含有ガス流れを硫黄化合物を
除去するのに適合させた吸収体床を有する吸収器に向け
ること； （ｃ）前記吸収体床を水素及び／または炭化水素含有流
れと接触させて、前記吸収体床中に吸収された硫黄化合
物を硫化水素及び／または二酸化硫黄に還元することに
よって前記吸収体を再生し、そしてそれによって硫化水
素及び／または二酸化硫黄含有排ガス流れを形成するこ
と；並びに （ｄ）前記硫化水素及び／または二酸化硫黄含有流れか
ら硫黄を回収すること を含んで成る、前記の方法が提供される。
含むガス流れから硫黄を除去する方法であって、工程： （ａ）焼却炉内で前記ガス流れを酸素含有ガスで燃焼
し、硫黄化合物を少なくとも１つの硫黄酸化物に転化す
ること； （ｂ）硫黄酸化物を含むガス流れを焼却炉から抜き出
し、そして前記硫黄酸化物含有ガス流れを硫黄化合物を
除去するのに適合させた吸収体床を有する吸収器に向け
ること； （ｃ）前記吸収体床を水素及び／または炭化水素含有流
れと接触させて、前記吸収体床中に吸収された硫黄化合
物を硫化水素及び／または二酸化硫黄に還元することに
よって前記吸収体を再生し、そしてそれによって硫化水
素及び／または二酸化硫黄含有排ガス流れを形成するこ
と；並びに （ｄ）前記硫化水素及び／または二酸化硫黄含有流れか
ら硫黄を回収すること を含んで成る、前記の方法が提供される。
一構成において、吸収体床が少なくとも２つの固定床
反応器内に与えられ、そして焼却炉からの硫黄酸化物含
有ガス流れが、前記反応器のうちの第１反応器の中の床
が吸収された硫黄化合物によって消費されるまで前記第
１反応器に供給され、その後前記硫黄酸化物含有ガス流
れが前記反応器のうちの第２反応器に供給され、そして
前記水素及び／または炭化水素含有ガス流れが前記反応
器のうちの前記第１反応器に供給されて前記排ガス流れ
を形成し、そして前記反応器のうちの前記第１反応器を
再生する。
反応器内に与えられ、そして焼却炉からの硫黄酸化物含
有ガス流れが、前記反応器のうちの第１反応器の中の床
が吸収された硫黄化合物によって消費されるまで前記第
１反応器に供給され、その後前記硫黄酸化物含有ガス流
れが前記反応器のうちの第２反応器に供給され、そして
前記水素及び／または炭化水素含有ガス流れが前記反応
器のうちの前記第１反応器に供給されて前記排ガス流れ
を形成し、そして前記反応器のうちの前記第１反応器を
再生する。
好ましくは、前記硫黄酸化物含有ガス流れ及び前記水
素及び／または炭化水素含有ガス流れが交互に前記反応
器のそれぞれに供給され、それによってそれぞれの床が
最初に前記吸収された硫黄化合物によって消費され、そ
して次に前記水素及び／または炭化水素含有ガス流れに
よって再生されて前記排ガス流れを形成する。
素及び／または炭化水素含有ガス流れが交互に前記反応
器のそれぞれに供給され、それによってそれぞれの床が
最初に前記吸収された硫黄化合物によって消費され、そ
して次に前記水素及び／または炭化水素含有ガス流れに
よって再生されて前記排ガス流れを形成する。
他の構成において、流動床系内の前記吸収体床が、反
応器、再生器、使用済吸収体を反応器から再生器へ供給
するための導管、及び再生された吸収体を再生器から反
応器へ通過させる他の導管を含んで成り、そしてここ
で、焼却炉からの前記硫黄酸化物含有ガス流れは反応器
に供給されて吸収体上の前記硫黄酸化物を吸収し、そし
て前記水素及び／または炭化水素含有ガス流れが再生器
に供給されて前記吸収された硫黄化合物を前記排ガス流
れへと還元する。
応器、再生器、使用済吸収体を反応器から再生器へ供給
するための導管、及び再生された吸収体を再生器から反
応器へ通過させる他の導管を含んで成り、そしてここ
で、焼却炉からの前記硫黄酸化物含有ガス流れは反応器
に供給されて吸収体上の前記硫黄酸化物を吸収し、そし
て前記水素及び／または炭化水素含有ガス流れが再生器
に供給されて前記吸収された硫黄化合物を前記排ガス流
れへと還元する。
吸収剤床は、固定床固体吸収剤または粒状移動床固体
吸収剤を含んでなることができる。
吸収剤を含んでなることができる。
吸収剤は好ましくは促進剤で含漬された金属酸化物、
または金属酸化物の混合物であり、金属酸化物は好まし
くはアルミナであり、一方促進剤は好ましくは希土類金
属である。最も好ましくは促進剤はCeO2及び／またはPt
である。吸収体はMg/Alスピネルス（spinels）.11、好
ましくはバナジウム及びセリウムで含漬したマグネシウ
ム及びアルミニウム含有スピネルを含んでなることがで
きる。
または金属酸化物の混合物であり、金属酸化物は好まし
くはアルミナであり、一方促進剤は好ましくは希土類金
属である。最も好ましくは促進剤はCeO2及び／またはPt
である。吸収体はMg/Alスピネルス（spinels）.11、好
ましくはバナジウム及びセリウムで含漬したマグネシウ
ム及びアルミニウム含有スピネルを含んでなることがで
きる。
吸収体は酸素促進剤で含漬したマグネシウムアルミネ
ートであり得る。
ートであり得る。
排ガス流れは望ましくクラウス硫黄回収プロセスに向
けられ、そこで硫黄化合物は元素硫黄に転化される。
けられ、そこで硫黄化合物は元素硫黄に転化される。
吸収体は水の存在下に硫黄酸化物をさらに吸収するた
めに活性な形態に再構成される。吸収体は吸収した硫黄
酸化物によって実質上10〜実質上60重量％重量が増加し
得る。
めに活性な形態に再構成される。吸収体は吸収した硫黄
酸化物によって実質上10〜実質上60重量％重量が増加し
得る。
好ましくは、排ガス中の硫黄の70体積％より多い量が
二酸化硫黄の形態である。
二酸化硫黄の形態である。
焼却炉に供給される硫黄化合物含有ガス流れは一酸化
炭素を含んでもよく、そして好ましくは実質的に90体積
％より多い前記一酸化炭素が二酸化炭素に転化される。
炭素を含んでもよく、そして好ましくは実質的に90体積
％より多い前記一酸化炭素が二酸化炭素に転化される。
酸素含有流れ（例えば純粋な酸素または空気）は好ま
しくは、それが焼却炉に導入されたときに、焼却炉から
出るガス中に実質的に0.10〜実質的に10体積％の酸素含
量を維持するのに十分な酸素を含む。
しくは、それが焼却炉に導入されたときに、焼却炉から
出るガス中に実質的に0.10〜実質的に10体積％の酸素含
量を維持するのに十分な酸素を含む。
前記吸収剤中の圧力は好ましくは実質的に0.10〜実質
的に10気圧（10〜1000kPa）、さらに好ましくは実質的
に１〜実質的に２気圧（100〜200kPa）の範囲である。
吸収剤は好ましくは実質的に900゜F（482℃）〜実質的
に1400゜F（760℃）、さらに好ましくは実質的に1100゜
F（593℃）〜実質的に1350゜F（732℃）の温度で操作さ
れる。吸収剤は好ましくは実質的に500〜実質的に5000
0、さらに好ましくは実質的に2000〜実質的に5000のGHS
V（gas hourly space velocity:ガス単位時間空間速
度）で操作される。
的に10気圧（10〜1000kPa）、さらに好ましくは実質的
に１〜実質的に２気圧（100〜200kPa）の範囲である。
吸収剤は好ましくは実質的に900゜F（482℃）〜実質的
に1400゜F（760℃）、さらに好ましくは実質的に1100゜
F（593℃）〜実質的に1350゜F（732℃）の温度で操作さ
れる。吸収剤は好ましくは実質的に500〜実質的に5000
0、さらに好ましくは実質的に2000〜実質的に5000のGHS
V（gas hourly space velocity:ガス単位時間空間速
度）で操作される。
焼却炉は実質的に900゜F（482℃）〜実質的に1350゜F
（732℃）の温度、実質的に１気圧（100kPa）、及び実
質的に2000〜実質的に5000のGHSV）で操作される。
（732℃）の温度、実質的に１気圧（100kPa）、及び実
質的に2000〜実質的に5000のGHSV）で操作される。
特に好ましい１態様において、吸収剤は実質的に1100
゜F（593℃）〜実質的に1300゜F（704℃）の温度、実質
的に2000〜実質的に5000のガス単位時間空間速度（GHS
V）、実質的に0.5〜実質的に３大気圧（50〜300kPa）の
圧力、及びセリア（ceria）／アルミナ吸収剤の存在下
に約２〜約５体積％の酸素で操作される。
゜F（593℃）〜実質的に1300゜F（704℃）の温度、実質
的に2000〜実質的に5000のガス単位時間空間速度（GHS
V）、実質的に0.5〜実質的に３大気圧（50〜300kPa）の
圧力、及びセリア（ceria）／アルミナ吸収剤の存在下
に約２〜約５体積％の酸素で操作される。
本発明の特別の態様において、焼却炉に供給される硫
黄含有ガス流れはアンモニア酸ガス流れであり；焼却炉
においてはアンモニアは、焼却炉から引き抜かれるガス
流れもN2を含むように、燃焼してN2を形成し；そして吸
収体床に供給されるガス流れは窒素含有流れの形態で前
記床を離れる。
黄含有ガス流れはアンモニア酸ガス流れであり；焼却炉
においてはアンモニアは、焼却炉から引き抜かれるガス
流れもN2を含むように、燃焼してN2を形成し；そして吸
収体床に供給されるガス流れは窒素含有流れの形態で前
記床を離れる。
好ましくは、アンモニア酸ガス流れは焼却炉内で実質
的に1500゜F（816℃）〜実質的に2500゜F（1371℃）の
温度において燃焼する。この燃焼は望ましくは燃料ガス
によって起こる。
的に1500゜F（816℃）〜実質的に2500゜F（1371℃）の
温度において燃焼する。この燃焼は望ましくは燃料ガス
によって起こる。
アンモニア酸ガス流れは化学量論的に燃焼し得るか、
または過剰料の空気または酸素で燃焼し得る。
または過剰料の空気または酸素で燃焼し得る。
酸素含有ガスは、焼却炉から引き抜かれた前記窒素及
び酸化硫黄含有ガス流れに加えられることができる。
び酸化硫黄含有ガス流れに加えられることができる。
前記吸収体床と接触する窒素及び硫黄酸化物含有ガス
流れは、好ましくは実質的に0.10体積％〜実質的に10体
積％、さらに好ましくは２体積％〜４体積％の酸素含量
を有する。
流れは、好ましくは実質的に0.10体積％〜実質的に10体
積％、さらに好ましくは２体積％〜４体積％の酸素含量
を有する。
吸収体床は、その上に硫黄酸化物を吸収している間、
好ましくは実質的に500〜実質的に20000のGHSV、実質的
に0.1atm〜実質的に10atm（10〜1000kPa）の圧力、及び
実質的に900゜F（482℃）〜1400゜F（760℃）の温度で
操作される。さらに好ましくはGHSVは実質的に3000〜実
質的に5000であり、温度は約1100゜F（593℃）〜実質的
に1300゜F（704℃）であり、そして圧力は実質的に1.5
〜実質的に3.0atm（150〜300kPa）である。
好ましくは実質的に500〜実質的に20000のGHSV、実質的
に0.1atm〜実質的に10atm（10〜1000kPa）の圧力、及び
実質的に900゜F（482℃）〜1400゜F（760℃）の温度で
操作される。さらに好ましくはGHSVは実質的に3000〜実
質的に5000であり、温度は約1100゜F（593℃）〜実質的
に1300゜F（704℃）であり、そして圧力は実質的に1.5
〜実質的に3.0atm（150〜300kPa）である。
再生されている間の吸収体床は好ましくは実質的に90
0゜F（482℃）〜1400゜F（760℃）の温度、実質的に0.1
atm〜実質的に10atm（10〜1000kPa）の圧力、及び実質
的に10〜実質的に1000のガス単位時間空間速度で操作さ
れる。さらに好ましくは温度は約1100゜F（593℃）〜約
1300゜F（704℃）であり、圧力は実質的に0.5atm〜実質
的に3.0atm（50〜300kPa）であり、そしてGHSVは実質的
に100〜実質的に150である。
0゜F（482℃）〜1400゜F（760℃）の温度、実質的に0.1
atm〜実質的に10atm（10〜1000kPa）の圧力、及び実質
的に10〜実質的に1000のガス単位時間空間速度で操作さ
れる。さらに好ましくは温度は約1100゜F（593℃）〜約
1300゜F（704℃）であり、圧力は実質的に0.5atm〜実質
的に3.0atm（50〜300kPa）であり、そしてGHSVは実質的
に100〜実質的に150である。
焼却炉から引き抜かれる窒素及び硫黄酸化物含有流れ
は、前記富んだ流れの温度を実質的に250゜F（121℃）
〜実質的に300゜F（149℃）に減じて前記抜かれた流れ
を液体硫黄流れとして元素硫黄を凝縮して除くために、
熱交換機を介して凝縮機に通すことができる。その後、
前記引き抜かれた流れは前記熱交換機を通ってループし
て戻り、前記固体吸収体床と接触させるために実質的に
900゜F（482℃）〜実質的に1400゜F（760℃）に再加熱
される。
は、前記富んだ流れの温度を実質的に250゜F（121℃）
〜実質的に300゜F（149℃）に減じて前記抜かれた流れ
を液体硫黄流れとして元素硫黄を凝縮して除くために、
熱交換機を介して凝縮機に通すことができる。その後、
前記引き抜かれた流れは前記熱交換機を通ってループし
て戻り、前記固体吸収体床と接触させるために実質的に
900゜F（482℃）〜実質的に1400゜F（760℃）に再加熱
される。
前記吸収剤からの窒素含有流れは焼却炉に供給される
かまたはガス抜きされる。
かまたはガス抜きされる。
本発明の他の面に従い、少なくとも１つの硫黄化合物
を含むガス流れから硫黄を除去する装置であって、 （ａ）前記ガス流れを酸素含有ガスで燃焼し、硫黄化合
物を少なくとも１つの硫黄酸化物に転化する焼却炉； （ｂ）焼却炉から引き抜いた硫黄酸化物含有ガスを、焼
却炉から引き抜いた硫黄酸化物含有ガス流れから硫黄化
合物を除去するのに適合させた吸収体床と接触させる手
段； （ｃ）前記吸収体床を水素及び／または炭化水素含有ガ
ス流れと接触させて再生し、それによって前記吸収体中
に吸収された硫黄化合物を硫化水素及び／または二酸化
硫黄に還元し、そしてそれによって硫化水素及び／また
は二酸化硫黄を含む排ガス流れを形成する、前記吸収体
を再生する手段；並びに （ｄ）前記硫化水素及び／または二酸化硫黄含有流れか
ら硫黄を回収する手段 を含んで成る前記の装置が提供される。
を含むガス流れから硫黄を除去する装置であって、 （ａ）前記ガス流れを酸素含有ガスで燃焼し、硫黄化合
物を少なくとも１つの硫黄酸化物に転化する焼却炉； （ｂ）焼却炉から引き抜いた硫黄酸化物含有ガスを、焼
却炉から引き抜いた硫黄酸化物含有ガス流れから硫黄化
合物を除去するのに適合させた吸収体床と接触させる手
段； （ｃ）前記吸収体床を水素及び／または炭化水素含有ガ
ス流れと接触させて再生し、それによって前記吸収体中
に吸収された硫黄化合物を硫化水素及び／または二酸化
硫黄に還元し、そしてそれによって硫化水素及び／また
は二酸化硫黄を含む排ガス流れを形成する、前記吸収体
を再生する手段；並びに （ｄ）前記硫化水素及び／または二酸化硫黄含有流れか
ら硫黄を回収する手段 を含んで成る前記の装置が提供される。
硫黄を回収するための手段はクラウス硫黄回収装置を
含んで成る。
含んで成る。
１態様において、硫化水素含有ガス流れはアンモニア
酸ガス流れであり、それによってN2も焼却炉中で形成さ
れ、そして吸収体床は焼却炉中で形成されたN2を吸収し
ないように適合させる。
酸ガス流れであり、それによってN2も焼却炉中で形成さ
れ、そして吸収体床は焼却炉中で形成されたN2を吸収し
ないように適合させる。
燃焼手段は好ましくは実質的に1500゜F（816℃）〜実
質的に2500゜F（1371℃）の温度において操作される。
質的に2500゜F（1371℃）の温度において操作される。
前記燃焼手段に燃料ガスを供給する手段も提供され得
る。
る。
１構成において、接触手段及び再生手段は、それぞれ
の床が前記吸収体から形成される少なくとも２つの固定
床反応器を含んで成る。本装置は（１）焼却炉から引き
抜かれた前記硫黄酸化物含有ガス流れを前記反応器のう
ちの第１反応器内の床が吸収された硫黄化合物で消費さ
れるまで第１反応器に供給し、そしてその後（２）前記
硫黄酸化物含有ガス流れを前記反応器のうちの第２反応
器に供給する一方、前記水素及び／または炭化水素含有
ガス流れを前記反応器のうちの第１反応器に供給して前
記排ガス流れを形成して前記反応器のうちの前記第１反
応器を再生する、スイッチング手段をさらに含んで成
る。
の床が前記吸収体から形成される少なくとも２つの固定
床反応器を含んで成る。本装置は（１）焼却炉から引き
抜かれた前記硫黄酸化物含有ガス流れを前記反応器のう
ちの第１反応器内の床が吸収された硫黄化合物で消費さ
れるまで第１反応器に供給し、そしてその後（２）前記
硫黄酸化物含有ガス流れを前記反応器のうちの第２反応
器に供給する一方、前記水素及び／または炭化水素含有
ガス流れを前記反応器のうちの第１反応器に供給して前
記排ガス流れを形成して前記反応器のうちの前記第１反
応器を再生する、スイッチング手段をさらに含んで成
る。
他の構成において、前記接触手段は反応器を含んで成
り、そして前記吸収体床再生手段は再生器を含んで成
る。本装置は、使用済吸収体の流動床を反応器から連続
的に再生器に供給し、そして再生された吸収体の流動床
を再生器から反応器へ通して、それによって焼却炉から
の前記硫黄酸化物含有ガス流れを前記硫黄酸化物を吸収
するための反応器内の前記吸収体に供給するための手
段、並びに前記水素及び／または炭化水素含有流れを再
生器に供給して、吸収された硫黄化合物を硫化水素及び
／または二酸化硫黄に還元して前記排ガス流れを形成す
る手段を含んで成る。
り、そして前記吸収体床再生手段は再生器を含んで成
る。本装置は、使用済吸収体の流動床を反応器から連続
的に再生器に供給し、そして再生された吸収体の流動床
を再生器から反応器へ通して、それによって焼却炉から
の前記硫黄酸化物含有ガス流れを前記硫黄酸化物を吸収
するための反応器内の前記吸収体に供給するための手
段、並びに前記水素及び／または炭化水素含有流れを再
生器に供給して、吸収された硫黄化合物を硫化水素及び
／または二酸化硫黄に還元して前記排ガス流れを形成す
る手段を含んで成る。
ここで添付図面を参照する。
図１は本発明の第１の態様に従う脱硫黄方法の略図で
あり、移動する固体床吸収体が使用される。
あり、移動する固体床吸収体が使用される。
図２は本発明の第１の態様に従う脱硫黄方法の略図で
あり、固定された固体床吸収体が使用される。
あり、固定された固体床吸収体が使用される。
図３は本発明の第２の態様に従う脱硫黄方法の流れ略
図であり、アンモニア酸ガスから硫黄を回収するための
固定床系が採用される。
図であり、アンモニア酸ガスから硫黄を回収するための
固定床系が採用される。
図４は図３に示される態様の変法を例示した流れ略図
である。
である。
図５は本発明の第２の態様に従う脱硫黄方法の流れ略
図であり、流動床系が採用される。
図であり、流動床系が採用される。
図１を参照して、クラウス回収プロセス16からの排気
またはテイルガスはテイルガス導管18を介して焼却炉10
内に向けられる。このテイルガスは、導管34を介する空
気をクラウス硫黄回収プロセス16内で酸ガス導管36から
の酸ガスと組み合わせることによってクラウス硫黄回収
プロセス16から得られる。クラウス硫黄回収プロセスま
たは装置を利用した、ガス状流れ中の硫黄濃度を減少さ
せる方法がUS−Ａ−4857297に開示される。焼却炉10に
入るテイルガスは二酸化硫黄、硫化水素、水、及び窒素
の他に少量のCOS、NH3、窒素酸化物、一酸化炭素、及び
二酸化炭素を含む。テイルガス中に含まれる二酸化硫黄
および硫化水素は濃度が非常に低く、クラウスプロセス
によっては除去できない。また、その濃度は大気中に放
出するには高すぎる。空気は焼却炉空気導管20を介して
焼却炉10に向けられる。
またはテイルガスはテイルガス導管18を介して焼却炉10
内に向けられる。このテイルガスは、導管34を介する空
気をクラウス硫黄回収プロセス16内で酸ガス導管36から
の酸ガスと組み合わせることによってクラウス硫黄回収
プロセス16から得られる。クラウス硫黄回収プロセスま
たは装置を利用した、ガス状流れ中の硫黄濃度を減少さ
せる方法がUS−Ａ−4857297に開示される。焼却炉10に
入るテイルガスは二酸化硫黄、硫化水素、水、及び窒素
の他に少量のCOS、NH3、窒素酸化物、一酸化炭素、及び
二酸化炭素を含む。テイルガス中に含まれる二酸化硫黄
および硫化水素は濃度が非常に低く、クラウスプロセス
によっては除去できない。また、その濃度は大気中に放
出するには高すぎる。空気は焼却炉空気導管20を介して
焼却炉10に向けられる。
焼却炉10は硫化水素ガス硫黄酸化物へ転化するのに十
分な温度で操作される。この温度は約900゜F（482℃）
〜約1350゜F（732℃）である。好ましい温度は約1200゜
F（649℃）である。酸化されたテイルガスが、実質的に
全ての硫化水素が硫黄酸化物に転化されるのに十分な時
間、焼却炉10内に滞留した後、それは焼却炉10から焼却
炉出口ガス導管22を介して吸収器12へ向けられる。焼却
炉を出るガス22は水、酸化硫黄、酸素、二酸化炭素及び
窒素を含む。
分な温度で操作される。この温度は約900゜F（482℃）
〜約1350゜F（732℃）である。好ましい温度は約1200゜
F（649℃）である。酸化されたテイルガスが、実質的に
全ての硫化水素が硫黄酸化物に転化されるのに十分な時
間、焼却炉10内に滞留した後、それは焼却炉10から焼却
炉出口ガス導管22を介して吸収器12へ向けられる。焼却
炉を出るガス22は水、酸化硫黄、酸素、二酸化炭素及び
窒素を含む。
焼却炉10を出たガスが吸収器12に入るとき、ガスは実
質的に全ての硫黄酸化物を吸収する固体吸収体と接触す
る。硫黄酸化物捕捉−吸収体はボール、ペブル（pebbl
e）、球、押出物、溝切りされたモノリス（monolit
h）、微小球またはペレットの形態であることができ
る。この硫黄酸化物−捕捉吸収体は流入するガス状流れ
から硫黄酸化物を吸収し、及び収集し、またはその他に
除去する、吸収体または受容体を提供する。最も好まし
い態様において、粒状材料の床は硫黄酸化物吸収剤また
は受容体として働く硫黄酸化物−捕捉吸収体の床であ
る。図１に示される移動床の態様において、吸収体は吸
収器12から重力によって除かれる。吸収体は吸収器12中
に硫黄酸化物を最大に吸収するような速度で移動させる
ような角度で位置するので、吸収体は重力によって移動
する。吸収器12を通る固体吸収体の流量は吸収体上に硫
黄酸化物の約10〜約60重量％、最も好ましくは約20〜約
60重量％の吸収を許すような速度である。一旦十分な量
の硫黄酸化物が吸収体によって吸収されると、吸収体は
使用済み吸収体導管26を介して吸収器12から重力によっ
て再生器14へ流れる。硫黄が実質的に除かれたガスは出
口ガス導管24を介して吸収器12から放出される。
質的に全ての硫黄酸化物を吸収する固体吸収体と接触す
る。硫黄酸化物捕捉−吸収体はボール、ペブル（pebbl
e）、球、押出物、溝切りされたモノリス（monolit
h）、微小球またはペレットの形態であることができ
る。この硫黄酸化物−捕捉吸収体は流入するガス状流れ
から硫黄酸化物を吸収し、及び収集し、またはその他に
除去する、吸収体または受容体を提供する。最も好まし
い態様において、粒状材料の床は硫黄酸化物吸収剤また
は受容体として働く硫黄酸化物−捕捉吸収体の床であ
る。図１に示される移動床の態様において、吸収体は吸
収器12から重力によって除かれる。吸収体は吸収器12中
に硫黄酸化物を最大に吸収するような速度で移動させる
ような角度で位置するので、吸収体は重力によって移動
する。吸収器12を通る固体吸収体の流量は吸収体上に硫
黄酸化物の約10〜約60重量％、最も好ましくは約20〜約
60重量％の吸収を許すような速度である。一旦十分な量
の硫黄酸化物が吸収体によって吸収されると、吸収体は
使用済み吸収体導管26を介して吸収器12から重力によっ
て再生器14へ流れる。硫黄が実質的に除かれたガスは出
口ガス導管24を介して吸収器12から放出される。
導管24によって除かれるガスは水、痕跡量の二酸化硫
黄、酸素及び窒素を含む。この放出されたガスは約2ppm
未満の二酸化硫黄を含む。このガスに含まれる亜酸化窒
素は、アンモニアまたは尿素のようなアンモニア生成種
を吸収器12に同時に供給することによって減少できる。
黄、酸素及び窒素を含む。この放出されたガスは約2ppm
未満の二酸化硫黄を含む。このガスに含まれる亜酸化窒
素は、アンモニアまたは尿素のようなアンモニア生成種
を吸収器12に同時に供給することによって減少できる。
吸収体の移動床は二酸化硫黄を除去するために使用さ
れ得るが、固定床内に固体吸収体を含むことが好まし
い。
れ得るが、固定床内に固体吸収体を含むことが好まし
い。
これを達成するため、慣用の容器がテイル−ガス吸収
用及び吸収体再生用の両方に使用される。これは酸化さ
れた焼却炉ガスの吸収器への流れを中止させるような適
切な弁操作によって達成される。続いて、還元ガスはそ
の容器に向けられ、そして再生段階が始まる。操作の継
続のために、吸収及び再生の両方のために２組の別々の
容器を有することによってこのことが最も良く達成され
る。本技術分野の当業者によって理解されるように、吸
収体が固定床中にある態様において、雰囲気は適切なバ
ルブ操作によってテイル−ガス（吸収）から還元ガス
（再生）へ単に旋回する。より詳細には図２を参照する
ことによる固定床において得られる。
用及び吸収体再生用の両方に使用される。これは酸化さ
れた焼却炉ガスの吸収器への流れを中止させるような適
切な弁操作によって達成される。続いて、還元ガスはそ
の容器に向けられ、そして再生段階が始まる。操作の継
続のために、吸収及び再生の両方のために２組の別々の
容器を有することによってこのことが最も良く達成され
る。本技術分野の当業者によって理解されるように、吸
収体が固定床中にある態様において、雰囲気は適切なバ
ルブ操作によってテイル−ガス（吸収）から還元ガス
（再生）へ単に旋回する。より詳細には図２を参照する
ことによる固定床において得られる。
図２に示すように、固定床法は、概略を上に論議した
図１に描写した、基本的な操作計画に類似しそしてその
後に続く。固定床法は4psi（28kPa）未満の過剰の圧力
低下が利用できる場合にこれらの用途により適切であ
る。燃料ガスがクラウス硫黄プラントから得られる殆ど
の用途において、圧力低下はしばしば4psi（28kPa）未
満であろう。
図１に描写した、基本的な操作計画に類似しそしてその
後に続く。固定床法は4psi（28kPa）未満の過剰の圧力
低下が利用できる場合にこれらの用途により適切であ
る。燃料ガスがクラウス硫黄プラントから得られる殆ど
の用途において、圧力低下はしばしば4psi（28kPa）未
満であろう。
これらの用途に固定床法が好ましいが、十分な運転圧
力が利用できるときは、その連続的な操作能力及びより
要求されるハードウェア、例えばバルブ及びパイプがよ
り少ないので、流動床が有用である。
力が利用できるときは、その連続的な操作能力及びより
要求されるハードウェア、例えばバルブ及びパイプがよ
り少ないので、流動床が有用である。
図２を参照すると、燃焼器10からのガス吸収器12に入
り、そこでガスは実質的に全ての硫黄酸化物を吸収する
固体吸収体と接触する。上述の硫黄酸化物−捕捉吸収体
はボール、ペブル、球、ペレット、押出物、溝切りされ
たモノリス、または微小球の形態であることができる。
これらの硫黄酸化物−捕捉吸収体は吸収器12内に流入す
るガスから実質的に全ての硫黄酸化物を吸収し、及び収
集し、またはその他に除去する。硫黄酸化物が実質的に
除去されたガスは使用済み吸収体出口導管24を介して吸
収器12から排気される。導管24を介して吸収器12を出る
それらのガスは、硫黄酸化物の「漏出（break throug
h）」が起こるまでモニターされる。二酸化硫黄濃度は
紫外線または赤外分析機によってモニターされる。もち
ろん、本技術分野の当業者によって理解されるように、
他の同等の分析装置が利用できる。
り、そこでガスは実質的に全ての硫黄酸化物を吸収する
固体吸収体と接触する。上述の硫黄酸化物−捕捉吸収体
はボール、ペブル、球、ペレット、押出物、溝切りされ
たモノリス、または微小球の形態であることができる。
これらの硫黄酸化物−捕捉吸収体は吸収器12内に流入す
るガスから実質的に全ての硫黄酸化物を吸収し、及び収
集し、またはその他に除去する。硫黄酸化物が実質的に
除去されたガスは使用済み吸収体出口導管24を介して吸
収器12から排気される。導管24を介して吸収器12を出る
それらのガスは、硫黄酸化物の「漏出（break throug
h）」が起こるまでモニターされる。二酸化硫黄濃度は
紫外線または赤外分析機によってモニターされる。もち
ろん、本技術分野の当業者によって理解されるように、
他の同等の分析装置が利用できる。
二酸化硫黄の「漏出」は、吸収器導管24からの流出の
中に二酸化硫黄の濃度の実質的な増加が起こるときに起
こる。予期されるように、この増加は３分間未満におい
て2ppm以下〜約250ppmであろう。
中に二酸化硫黄の濃度の実質的な増加が起こるときに起
こる。予期されるように、この増加は３分間未満におい
て2ppm以下〜約250ppmであろう。
二酸化硫黄の「漏出」が検出されるとき、焼却炉10か
らの酸化されたテイル−ガスは、次に吸収器12になる第
２の容器に向けられる。操作の好ましい態様において
も、もし二酸化硫黄の「漏出」が１つの吸収サイクルの
間に検出されると、続くサイクルをSO2漏出が起こる前
に初期化するように、続くサイクルの期間はオリジナル
の吸収時間から約５％減じられる。二酸化硫黄が堆積し
た酸化物−捕捉吸収体と接触しているオリジナルの吸収
体12は焼却炉10からのテイル−ガスのフローを閉じそし
て水素を水素導管28を介して再生器内へ向けることによ
って再生器14内に輸送される。吸収体の再生の間、温度
は約900゜F（482℃）〜約1400゜F（760℃）、好ましく
は約1100゜F（593℃）〜約1300゜F（704℃）に維持され
る。
らの酸化されたテイル−ガスは、次に吸収器12になる第
２の容器に向けられる。操作の好ましい態様において
も、もし二酸化硫黄の「漏出」が１つの吸収サイクルの
間に検出されると、続くサイクルをSO2漏出が起こる前
に初期化するように、続くサイクルの期間はオリジナル
の吸収時間から約５％減じられる。二酸化硫黄が堆積し
た酸化物−捕捉吸収体と接触しているオリジナルの吸収
体12は焼却炉10からのテイル−ガスのフローを閉じそし
て水素を水素導管28を介して再生器内へ向けることによ
って再生器14内に輸送される。吸収体の再生の間、温度
は約900゜F（482℃）〜約1400゜F（760℃）、好ましく
は約1100゜F（593℃）〜約1300゜F（704℃）に維持され
る。
再生の間、還元ガス（好ましくは水素）は約0.10〜約
10体積％、好ましくは約２〜約４体積％で再生器内へと
向けられる。再生器内の圧力は約0.10〜約10大気圧（10
〜1000Kpa）、好ましくは約0.5〜約３大気圧（30〜300K
pa）に維持される。ガス単位時間空間速度（GHSV）は約
10〜約1000、好ましくは約100〜約150である。
10体積％、好ましくは約２〜約４体積％で再生器内へと
向けられる。再生器内の圧力は約0.10〜約10大気圧（10
〜1000Kpa）、好ましくは約0.5〜約３大気圧（30〜300K
pa）に維持される。ガス単位時間空間速度（GHSV）は約
10〜約1000、好ましくは約100〜約150である。
再生機用の操作パラメーターは流動及び固定床法の両
方に等しく適用でき、固定床吸収体の再生を開始すると
きに再生器からより高い濃度の遊離ガスが除去できるよ
うに、最初に約300のGHSVが使用されるべきである。再
生が進むにつれ、遊離するガスが減少するのでGHSVは約
50へ減じることができる。水素反応混合物好ましい還元
ガスであるが、同様に他の炭化水素還元ガスも使用でき
る。それらは好ましくはC1〜C5炭化水素を含んで成る。
水が炭化水素と共に再生機内に同時供給されたときに実
質的に改善された再生が期待される。一旦再生が完了す
ると、遊離した二酸化硫黄、硫化水素、及び水は再生器
14から再生機流出導管32を介して除かれ、そしてさらに
処理するためにクラウスプラント16へ向けられる。
方に等しく適用でき、固定床吸収体の再生を開始すると
きに再生器からより高い濃度の遊離ガスが除去できるよ
うに、最初に約300のGHSVが使用されるべきである。再
生が進むにつれ、遊離するガスが減少するのでGHSVは約
50へ減じることができる。水素反応混合物好ましい還元
ガスであるが、同様に他の炭化水素還元ガスも使用でき
る。それらは好ましくはC1〜C5炭化水素を含んで成る。
水が炭化水素と共に再生機内に同時供給されたときに実
質的に改善された再生が期待される。一旦再生が完了す
ると、遊離した二酸化硫黄、硫化水素、及び水は再生器
14から再生機流出導管32を介して除かれ、そしてさらに
処理するためにクラウスプラント16へ向けられる。
流動または固定床法のいずれの下に操作されるとして
も、吸収器12を約900゜F（482℃）〜約1400゜F（760
℃）の温度で操作するのが好ましい。約1100゜F（593
℃）〜約1300゜F（704℃）の温度が最も好ましい。酸素
は約0.10〜約10体積％の量で吸収器12内に導入されべき
であり、約２〜約４体積％が好ましい。吸収器12内のGH
SVは約500〜約20000のGHSVの圧力に維持されるべきであ
り、3000〜約5000のGHSVが好ましい。これらのパラメー
ターの範囲内で吸収器12を操作する追加の利点は、その
中の全ての一酸化炭素が環境に放出される二酸化炭素に
転化されることである。吸収器12から放出される他のガ
スは窒素、酸素、及び痕跡量の二酸化硫黄と水である。
も、吸収器12を約900゜F（482℃）〜約1400゜F（760
℃）の温度で操作するのが好ましい。約1100゜F（593
℃）〜約1300゜F（704℃）の温度が最も好ましい。酸素
は約0.10〜約10体積％の量で吸収器12内に導入されべき
であり、約２〜約４体積％が好ましい。吸収器12内のGH
SVは約500〜約20000のGHSVの圧力に維持されるべきであ
り、3000〜約5000のGHSVが好ましい。これらのパラメー
ターの範囲内で吸収器12を操作する追加の利点は、その
中の全ての一酸化炭素が環境に放出される二酸化炭素に
転化されることである。吸収器12から放出される他のガ
スは窒素、酸素、及び痕跡量の二酸化硫黄と水である。
焼却炉10用の操作状態は流動または固定床法を使用す
るときに類似している。好ましくは、温度は約900゜F
（482℃）〜約1400゜F（760℃）、最も好ましくは約110
0゜F（593℃）〜約1300゜F（704℃）に維持される。酸
素は約0.1〜約10体積％、好ましくは２〜約４体積％の
量で吸収器内に導入される。吸収器内の圧力は約0.1〜
約10大気圧（10〜1000Kpa）、好ましくは約1.5〜約３大
気圧（150〜300Kpa）に維持されるべきである。GHSVは
約400〜約7000、好ましくは約500〜約2500に維持される
べきである。これらの状況において、図２に示されるよ
うに燃料ガスが再生器12内に燃料ガス導管38を介して導
入できることが要求される。
るときに類似している。好ましくは、温度は約900゜F
（482℃）〜約1400゜F（760℃）、最も好ましくは約110
0゜F（593℃）〜約1300゜F（704℃）に維持される。酸
素は約0.1〜約10体積％、好ましくは２〜約４体積％の
量で吸収器内に導入される。吸収器内の圧力は約0.1〜
約10大気圧（10〜1000Kpa）、好ましくは約1.5〜約３大
気圧（150〜300Kpa）に維持されるべきである。GHSVは
約400〜約7000、好ましくは約500〜約2500に維持される
べきである。これらの状況において、図２に示されるよ
うに燃料ガスが再生器12内に燃料ガス導管38を介して導
入できることが要求される。
利用できる吸収体は実質的にアルミナを含んで成り、
好ましくは最良の結果のためにアルミナはマグネシアと
配合される。γ−アルミナ、χ−η−ρ−アルミナ、σ
−アルミナ、及びθ−アルミナが吸収体として特に有用
であり、それらの高い表面積によって支持される。
好ましくは最良の結果のためにアルミナはマグネシアと
配合される。γ−アルミナ、χ−η−ρ−アルミナ、σ
−アルミナ、及びθ−アルミナが吸収体として特に有用
であり、それらの高い表面積によって支持される。
用語「吸着剤」は用語「吸収体」と交換可能に本明細
書中で使用される。α−アルミナ及びβ−アルミナは吸
着剤として使用できるが、それらはγ−アルミナ、χ−
η−ρ−アルミナ、σ−アルミナ、またはθ−アルミナ
のように有効ではない。ビスマス、マンガン、イットリ
ウム、アンチモン、錫、銅、第1a族金属、第2a族金属、
希土類金属、及びこれらの組み合わせのような、他の金
属の１以上の酸化物も、単独で若しくはアルミナと組み
合わせてまたはスピネルとして使用できる。マグネシウ
ムアルミネートスピネルは特に吸着収剤として有用であ
る。ランタン及びセリウムは好ましい希土類金属であ
る。baesteniteの形態で産出されるような天然の希土類
も有用な吸収剤である。元素銅または酸化銅吸収剤のよ
うな銅化合物吸収剤も使用できる。酸化銅は酸化第１銅
（Cu2O）及び／または酸化第２銅（CuO）であることが
できる。硫酸銅（II）、酢酸銅（II）、ギ酸銅（II）、
硝酸銅（II）及び／または塩化銅（II）のような他の銅
化合物も使用できる。吸着剤は上述の金属酸化物のよう
な高密度及び低密度材料のブレンド／混合物であること
もできる。
書中で使用される。α−アルミナ及びβ−アルミナは吸
着剤として使用できるが、それらはγ−アルミナ、χ−
η−ρ−アルミナ、σ−アルミナ、またはθ−アルミナ
のように有効ではない。ビスマス、マンガン、イットリ
ウム、アンチモン、錫、銅、第1a族金属、第2a族金属、
希土類金属、及びこれらの組み合わせのような、他の金
属の１以上の酸化物も、単独で若しくはアルミナと組み
合わせてまたはスピネルとして使用できる。マグネシウ
ムアルミネートスピネルは特に吸着収剤として有用であ
る。ランタン及びセリウムは好ましい希土類金属であ
る。baesteniteの形態で産出されるような天然の希土類
も有用な吸収剤である。元素銅または酸化銅吸収剤のよ
うな銅化合物吸収剤も使用できる。酸化銅は酸化第１銅
（Cu2O）及び／または酸化第２銅（CuO）であることが
できる。硫酸銅（II）、酢酸銅（II）、ギ酸銅（II）、
硝酸銅（II）及び／または塩化銅（II）のような他の銅
化合物も使用できる。吸着剤は上述の金属酸化物のよう
な高密度及び低密度材料のブレンド／混合物であること
もできる。
吸着剤の金属または金属酸化物の部分は、耐火性支持
体または担体材料上に支持、担持または保持されること
ができ、これらの材料も吸収剤の一部を提供する。支持
体は吸収剤の磨砕及び表面積特性を制御する。支持体は
好ましくは約10m2/gより大きい表面積、最も良い結果の
ためには最も好ましくは約50m2/g〜約500m2/gの表面積
を有する。適切な支持体は、シリカ、アルミナ、カオリ
ン若しくは他のクレー、珪藻土、ボリア（boria）、及
び／またはムライトを含むが、これに限定されない。支
持体は吸着剤の金属または金属酸化物部分と同じ材料を
含む。
体または担体材料上に支持、担持または保持されること
ができ、これらの材料も吸収剤の一部を提供する。支持
体は吸収剤の磨砕及び表面積特性を制御する。支持体は
好ましくは約10m2/gより大きい表面積、最も良い結果の
ためには最も好ましくは約50m2/g〜約500m2/gの表面積
を有する。適切な支持体は、シリカ、アルミナ、カオリ
ン若しくは他のクレー、珪藻土、ボリア（boria）、及
び／またはムライトを含むが、これに限定されない。支
持体は吸着剤の金属または金属酸化物部分と同じ材料を
含む。
吸着剤は、酸素の存在下に窒素酸化物の除去及びSO2
のSO3への酸化を促進する酸化触媒または促進剤で含浸
するかまたは他の方法で被覆できる。SO3はSO2よりも容
易に吸収されると考えられる。１つの有用な触媒はセリ
ア（酸化セリウム）である。他の有用な触媒は白金であ
る。
のSO3への酸化を促進する酸化触媒または促進剤で含浸
するかまたは他の方法で被覆できる。SO3はSO2よりも容
易に吸収されると考えられる。１つの有用な触媒はセリ
ア（酸化セリウム）である。他の有用な触媒は白金であ
る。
希土類金属、周期表の第８族金属、クロム、バナジウ
ム、レニウム、タングステン、銀、及びこれらの組み合
わせのような他の触媒金属（単独でも化合物の形態でも
よいが、好ましくは酸化物の形態として）は、単独で、
または金属触媒同士の組み合わせとして、またはセリア
及び／またはアルミナと組み合わせて使用できる。促進
剤は吸着剤と同じ物質を含んでなる。促進剤の均等な分
布が最良の結果のために、そして吸着体の浸触を最小化
するために好ましい。
ム、レニウム、タングステン、銀、及びこれらの組み合
わせのような他の触媒金属（単独でも化合物の形態でも
よいが、好ましくは酸化物の形態として）は、単独で、
または金属触媒同士の組み合わせとして、またはセリア
及び／またはアルミナと組み合わせて使用できる。促進
剤は吸着剤と同じ物質を含んでなる。促進剤の均等な分
布が最良の結果のために、そして吸着体の浸触を最小化
するために好ましい。
第1a族金属、第2a族金属、及び第８族金属はハンドブ
ックオブケミストリーアンドフィジックス（54版）中の
元素周期表に列挙されたものをいう。有用な第１族金属
はリチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、及び
セシウムを含む。有用な第２族金属はマグネシウム、カ
ルシウム、ストロンチウム、及びバリウムを含む。有用
な第８族金属は、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、
オスミウム、イリジウム、及び白金を含む第８族貴金属
（白金族金属）である。適切な希土類金属はセリウム、
プラセオジミウム、ネオジミウム、サマリウム、ユーロ
ピウム、ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシウム、
ホルミウム、エルビウム、ツリウム、イットリビウム、
及びルテチウムを含む。
ックオブケミストリーアンドフィジックス（54版）中の
元素周期表に列挙されたものをいう。有用な第１族金属
はリチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、及び
セシウムを含む。有用な第２族金属はマグネシウム、カ
ルシウム、ストロンチウム、及びバリウムを含む。有用
な第８族金属は、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、
オスミウム、イリジウム、及び白金を含む第８族貴金属
（白金族金属）である。適切な希土類金属はセリウム、
プラセオジミウム、ネオジミウム、サマリウム、ユーロ
ピウム、ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシウム、
ホルミウム、エルビウム、ツリウム、イットリビウム、
及びルテチウムを含む。
上述の吸着体は米国Ａ−4692318において論じられる
ものである。上述の吸着体が二酸化硫黄を除去するため
の方法において使用できるものの例であるが、好ましい
吸収体は下記の実施例１〜４において詳述される。
ものである。上述の吸着体が二酸化硫黄を除去するため
の方法において使用できるものの例であるが、好ましい
吸収体は下記の実施例１〜４において詳述される。
吸収器からの使用済み吸収体（これは再生器14内に向
けられる）は約900゜F（482℃）〜約1300゜F（740℃）
の温度にさらされる。また、炭化水素または水素還元ガ
スは水素導管28を介して再生器14内に向けられる。条件
は、再生器内において実質的に硫化水素及び二酸化硫黄
が排ガスとして固体吸収体から放出させるようなもので
ある。再生された固体吸収体は、移動床モードに操作さ
れるときは再生された吸収体導管30を介して再生器14か
ら除去される。導管30は再生された吸収体を吸収器12に
戻す。この固体吸収体は水の存在下に硫黄酸化物の吸収
の活性をさらに高めるように再生されそして再構成され
ることができる。好ましい条件下では、硫黄は、再生ま
たは脱着工程の間に約80〜約90重量％の量で二酸化硫黄
の形態において最初に吸収体から放出される。痕跡量の
硫化水素も再生または脱着を行っている吸収体から放出
されるガス中に現れる。再生器14内で吸収体から放出さ
れる排ガスは再生器流出導管32を介して除去され、ここ
で排ガスは元素硫黄が回収されるクラウス硫黄回収プロ
セスまたはプラント16に進む。
けられる）は約900゜F（482℃）〜約1300゜F（740℃）
の温度にさらされる。また、炭化水素または水素還元ガ
スは水素導管28を介して再生器14内に向けられる。条件
は、再生器内において実質的に硫化水素及び二酸化硫黄
が排ガスとして固体吸収体から放出させるようなもので
ある。再生された固体吸収体は、移動床モードに操作さ
れるときは再生された吸収体導管30を介して再生器14か
ら除去される。導管30は再生された吸収体を吸収器12に
戻す。この固体吸収体は水の存在下に硫黄酸化物の吸収
の活性をさらに高めるように再生されそして再構成され
ることができる。好ましい条件下では、硫黄は、再生ま
たは脱着工程の間に約80〜約90重量％の量で二酸化硫黄
の形態において最初に吸収体から放出される。痕跡量の
硫化水素も再生または脱着を行っている吸収体から放出
されるガス中に現れる。再生器14内で吸収体から放出さ
れる排ガスは再生器流出導管32を介して除去され、ここ
で排ガスは元素硫黄が回収されるクラウス硫黄回収プロ
セスまたはプラント16に進む。
図３を参照して、硫化水素を含むアンモニア酸ガス流
れ110は比較的小さい燃焼炉112に供給される。空気流れ
114及び燃料ガス流れ116も、炉内の温度を1500゜F（815
℃）〜2500゜F（1317℃）の範囲内に維持するのに十分
であり、そしてアンモニアの分解が最大でありそしてア
ンモニアが完全にN2及びH2に解離するような化学量論的
燃焼用の雰囲気を維持するのに十分な速度で供給され
る。H2は燃焼して水を生成するが、N2は不活性ガスとし
て残る。同時に硫化水素は完全に硫黄酸化物（SOx）に
転化する。炉112からの窒素と硫黄酸化物に富んだガス
流れ118は熱交換器113内で900゜F（482℃）〜1400゜F
（760℃）の範囲内に冷却され、そしてライン119によっ
て固体吸収体床122が入っている第１の固定床反応器120
へ供給される。
れ110は比較的小さい燃焼炉112に供給される。空気流れ
114及び燃料ガス流れ116も、炉内の温度を1500゜F（815
℃）〜2500゜F（1317℃）の範囲内に維持するのに十分
であり、そしてアンモニアの分解が最大でありそしてア
ンモニアが完全にN2及びH2に解離するような化学量論的
燃焼用の雰囲気を維持するのに十分な速度で供給され
る。H2は燃焼して水を生成するが、N2は不活性ガスとし
て残る。同時に硫化水素は完全に硫黄酸化物（SOx）に
転化する。炉112からの窒素と硫黄酸化物に富んだガス
流れ118は熱交換器113内で900゜F（482℃）〜1400゜F
（760℃）の範囲内に冷却され、そしてライン119によっ
て固体吸収体床122が入っている第１の固定床反応器120
へ供給される。
固体吸収体床122は窒素及び硫黄酸化物に富んだガス
流れ118から実質的に全ての硫黄酸化物を吸収し、そし
て出口導管124を通じて窒素を含んだガスを提供する。
窒素含有流れはバルブ系（示さず）を通じて焼却炉また
はスタックに通じるライン125に供給される。
流れ118から実質的に全ての硫黄酸化物を吸収し、そし
て出口導管124を通じて窒素を含んだガスを提供する。
窒素含有流れはバルブ系（示さず）を通じて焼却炉また
はスタックに通じるライン125に供給される。
一方、吸収モードでは反応器120は約900゜F（482℃）
〜約1400゜F（760℃）の温度で操作される。約1100゜F
（593℃）〜1300゜F（704℃）の温度が好ましい。吸収
体床122に入る流れ119の酸素含量は約0.10〜約10体積％
であり、２〜約４体積％が好ましい。反応器120内の圧
力は約0.1〜約10気圧（10〜1000Kpa）、好ましくは約1.
5〜約3.0気圧（150〜300Kpa）の圧力に維持されるべき
である。GHSVは約500〜約20000、そして好ましくは約30
00〜約5000GHSVであるべきである。吸収モードの間、反
応器122をこれらのパラメーターで操作する追加の利点
は、その中の全ての一酸化炭素が環境に放出される二酸
化炭素に転化することである。反応器120から放出され
る他のガスは、水と共に窒素、酸素及び痕跡量の二酸化
硫黄を含む。
〜約1400゜F（760℃）の温度で操作される。約1100゜F
（593℃）〜1300゜F（704℃）の温度が好ましい。吸収
体床122に入る流れ119の酸素含量は約0.10〜約10体積％
であり、２〜約４体積％が好ましい。反応器120内の圧
力は約0.1〜約10気圧（10〜1000Kpa）、好ましくは約1.
5〜約3.0気圧（150〜300Kpa）の圧力に維持されるべき
である。GHSVは約500〜約20000、そして好ましくは約30
00〜約5000GHSVであるべきである。吸収モードの間、反
応器122をこれらのパラメーターで操作する追加の利点
は、その中の全ての一酸化炭素が環境に放出される二酸
化炭素に転化することである。反応器120から放出され
る他のガスは、水と共に窒素、酸素及び痕跡量の二酸化
硫黄を含む。
アンモニアの分解を最大化するのために好ましいので
燃焼炉112が化学量論的に操作されるときは、上気した
ように流れ119の酸素含量を維持するために空気または
酸素を添加しなければならない。しかし、燃焼炉112が
空気流れ114によって過剰の酸素で操作され得るという
ことが考慮される。この後者の場合には、反応器120へ
の空気または酸素が供給流れ119に添加される必要はな
い。
燃焼炉112が化学量論的に操作されるときは、上気した
ように流れ119の酸素含量を維持するために空気または
酸素を添加しなければならない。しかし、燃焼炉112が
空気流れ114によって過剰の酸素で操作され得るという
ことが考慮される。この後者の場合には、反応器120へ
の空気または酸素が供給流れ119に添加される必要はな
い。
吸収体はボール、ペブル、球、押出物、溝切りされた
モノリス、微小球、またはペレットの形態であることが
できる。この硫黄酸化物を捕捉した吸収体は、流入ガス
状流れから硫黄酸化物を吸収し、及び収集し、または他
に除去する吸収剤または受容体を提供する。一態様にお
いて、ベッド22はMg/Alスピネルである。
モノリス、微小球、またはペレットの形態であることが
できる。この硫黄酸化物を捕捉した吸収体は、流入ガス
状流れから硫黄酸化物を吸収し、及び収集し、または他
に除去する吸収剤または受容体を提供する。一態様にお
いて、ベッド22はMg/Alスピネルである。
出口導管124は二酸化硫黄の漏出が起こるまでセンサ
ー126によってモニターされる。適切なセンサーはシー
メンスウルトラマット22P赤外分析器である。もちろ
ん、本技術分野における当業者によって理解されるよう
に、他の同様の分析装置も使用できる。
ー126によってモニターされる。適切なセンサーはシー
メンスウルトラマット22P赤外分析器である。もちろ
ん、本技術分野における当業者によって理解されるよう
に、他の同様の分析装置も使用できる。
二酸化硫黄の濃度が導管124中で実質的に増加したと
き、二酸化硫黄の漏出が起こる。この増加は２分未満で
約3ppm〜約250ppmのオーダーである。
き、二酸化硫黄の漏出が起こる。この増加は２分未満で
約3ppm〜約250ppmのオーダーである。
二酸化硫黄の漏出が検出されたとき、窒素及び硫黄酸
化物に富んだガス流れ118は適切なバルブ系（示さず）
を通って、固体吸収体床130を有する第２の固定床反応
器128内に向けられる。同時に、バルブ系はH2に富んだ
流れ32を第１位の吸収体床122の再生のための第１反応
器120へ向ける。H2に富んだ流れ132はH2及び／または炭
化水素を含み得る。
化物に富んだガス流れ118は適切なバルブ系（示さず）
を通って、固体吸収体床130を有する第２の固定床反応
器128内に向けられる。同時に、バルブ系はH2に富んだ
流れ32を第１位の吸収体床122の再生のための第１反応
器120へ向ける。H2に富んだ流れ132はH2及び／または炭
化水素を含み得る。
吸収体床122の再生の間、温度は900゜F（482℃）〜14
00゜F（760℃）に維持され、反応器120内の圧力は約0.1
0〜約10気圧（10〜1000Kpa）、好ましくは約0.5〜約３
気圧（150〜300Kpa）に維持される。H2及び／または炭
化水素流れ132はガス単位時間空間速度（GHSV）約10〜
約1000、好ましくは約100〜約150で反応器120に向けら
れる。固定床吸収体の再生を開始するときは、より高い
濃度の遊離ガスが再生器から除去できるように、最初に
約300のGHSVが好ましい。再生が進むにつれ、遊離ガス
の濃度が減少するので、GHSVは約50に減らすことができ
る。水素が再生のために好ましい還元ガスであるが、同
様に他の炭化水素還元ガスが使用できる。これらは好ま
しくはC1〜C5炭化水素を含んで成る。実質的に改善され
た再生の結果は、水が炭化水素と共に反応器内に同時供
給されるときに期待される。H2及び／または炭化水素流
れ132は0.0〜50％の水を含み得る。
00゜F（760℃）に維持され、反応器120内の圧力は約0.1
0〜約10気圧（10〜1000Kpa）、好ましくは約0.5〜約３
気圧（150〜300Kpa）に維持される。H2及び／または炭
化水素流れ132はガス単位時間空間速度（GHSV）約10〜
約1000、好ましくは約100〜約150で反応器120に向けら
れる。固定床吸収体の再生を開始するときは、より高い
濃度の遊離ガスが再生器から除去できるように、最初に
約300のGHSVが好ましい。再生が進むにつれ、遊離ガス
の濃度が減少するので、GHSVは約50に減らすことができ
る。水素が再生のために好ましい還元ガスであるが、同
様に他の炭化水素還元ガスが使用できる。これらは好ま
しくはC1〜C5炭化水素を含んで成る。実質的に改善され
た再生の結果は、水が炭化水素と共に反応器内に同時供
給されるときに期待される。H2及び／または炭化水素流
れ132は0.0〜50％の水を含み得る。
床122の再生は、出口導管124、バルブ系（示さず）、
及びライン134を通って硫黄回収のための硫黄プラント
に入る、硫化水素及び／または二酸化硫黄含有流れを提
供する。硫化水素及び／または二酸化硫黄含有流れは水
及び未転化の還元ガスをも含み得る。窒素及び硫黄酸化
物に富んだ流れ118並びに水素及び／または炭化水素含
有流れ132は交互に反応器120、128の各々１つに供給さ
れ、それによって各々の床122、130は最初に流れ118か
ら抽出された硫黄酸化物によって消費され、そして次に
水素及び／または炭化水素含有流れ132によって再生さ
れる。
及びライン134を通って硫黄回収のための硫黄プラント
に入る、硫化水素及び／または二酸化硫黄含有流れを提
供する。硫化水素及び／または二酸化硫黄含有流れは水
及び未転化の還元ガスをも含み得る。窒素及び硫黄酸化
物に富んだ流れ118並びに水素及び／または炭化水素含
有流れ132は交互に反応器120、128の各々１つに供給さ
れ、それによって各々の床122、130は最初に流れ118か
ら抽出された硫黄酸化物によって消費され、そして次に
水素及び／または炭化水素含有流れ132によって再生さ
れる。
図４に関して、窒素及び硫黄酸化物に富んだ流れ118
が反応器120、128の１つに供給される前に流れ118から
硫黄を抽出するための図３の系の変形が示される。特
に、富んだ流れ118は熱交換器160、ライン161を通過し
て、冷却器／凝縮器162に入り、そこで窒素及び硫黄酸
化物に富んだ流れ118が約250゜F（121℃）〜約300゜F
（149℃）に冷却されて液体硫黄流れ163として元素硫黄
が凝縮して除かれる。富んだガスの残部はライン164を
介して熱交換器160を通ってループして戻り、ライン165
によって反応器122、130の１つへ入れるために、富んだ
流れを約900゜F（482℃）〜1400゜F（760℃）、好まし
くは約1100゜F（593℃）〜約1300゜F（704℃）の範囲内
に再加熱する。もし、燃焼炉112内の化学量論の燃焼が
あれば、この冷却及び再加熱ループは焼却炉出口流れ11
8の硫黄含量の約10％〜約60％を抽出する。図４の残り
の要素は、同じ番号付けされた上述の図３の要素と同じ
ように機能する。
が反応器120、128の１つに供給される前に流れ118から
硫黄を抽出するための図３の系の変形が示される。特
に、富んだ流れ118は熱交換器160、ライン161を通過し
て、冷却器／凝縮器162に入り、そこで窒素及び硫黄酸
化物に富んだ流れ118が約250゜F（121℃）〜約300゜F
（149℃）に冷却されて液体硫黄流れ163として元素硫黄
が凝縮して除かれる。富んだガスの残部はライン164を
介して熱交換器160を通ってループして戻り、ライン165
によって反応器122、130の１つへ入れるために、富んだ
流れを約900゜F（482℃）〜1400゜F（760℃）、好まし
くは約1100゜F（593℃）〜約1300゜F（704℃）の範囲内
に再加熱する。もし、燃焼炉112内の化学量論の燃焼が
あれば、この冷却及び再加熱ループは焼却炉出口流れ11
8の硫黄含量の約10％〜約60％を抽出する。図４の残り
の要素は、同じ番号付けされた上述の図３の要素と同じ
ように機能する。
図５に関して、反応器140、再生器142、使用済吸収体
を反応器から再生器142に供給する導管144、及び再生さ
れた吸収体の流動床を再生器142から反応器140に通すた
めの他の導管から成る流動床が示されている。燃焼炉11
2（図３）からの窒素及び硫黄酸化物に富んだ流れ148は
反応器140の低い方の端にその中の吸収体の上に供給さ
れ、硫黄酸化物がストリップされて除かれ、そして窒素
に富んだ流れ150を燃焼炉またはスタックのために提供
する。水素含有流れ152は再生器142の底に供給されて使
用済吸収体上の硫黄化合物を硫化水素に還元し、そして
硫化水素及び／または二酸化硫黄含有出口流れ150を形
成する。
を反応器から再生器142に供給する導管144、及び再生さ
れた吸収体の流動床を再生器142から反応器140に通すた
めの他の導管から成る流動床が示されている。燃焼炉11
2（図３）からの窒素及び硫黄酸化物に富んだ流れ148は
反応器140の低い方の端にその中の吸収体の上に供給さ
れ、硫黄酸化物がストリップされて除かれ、そして窒素
に富んだ流れ150を燃焼炉またはスタックのために提供
する。水素含有流れ152は再生器142の底に供給されて使
用済吸収体上の硫黄化合物を硫化水素に還元し、そして
硫化水素及び／または二酸化硫黄含有出口流れ150を形
成する。
流動床系についての操作パラメーターは図３または４
の固定床態様に関して上述したものと同じである。さら
に、燃焼炉112についての操作条件は流動または固定床
系のいずれかを使用したときと同様である。流動床反応
器140内の温度は約900゜F（482℃）〜約1400゜F（760
℃）、好ましくは約1100゜F（593℃）〜約1300゜F（704
℃）に維持される。反応器140内に導入される流れ148の
酸素含量は約0.1〜10体積％、好ましくは２〜約４体積
％の量に維持される。反応器140内の圧力は約0.1〜約10
気圧（10〜1000Kpa）、好ましくは約1.5〜約３気圧（15
0〜300Kpa）に維持されるべきである。GHSVは約400〜約
7000、好ましくは約500〜約2500に維持される。
の固定床態様に関して上述したものと同じである。さら
に、燃焼炉112についての操作条件は流動または固定床
系のいずれかを使用したときと同様である。流動床反応
器140内の温度は約900゜F（482℃）〜約1400゜F（760
℃）、好ましくは約1100゜F（593℃）〜約1300゜F（704
℃）に維持される。反応器140内に導入される流れ148の
酸素含量は約0.1〜10体積％、好ましくは２〜約４体積
％の量に維持される。反応器140内の圧力は約0.1〜約10
気圧（10〜1000Kpa）、好ましくは約1.5〜約３気圧（15
0〜300Kpa）に維持されるべきである。GHSVは約400〜約
7000、好ましくは約500〜約2500に維持される。
次に述べる吸収体はUS−Ａ−4692318に記述されてい
る。使用できる吸収体は好ましくはアルミナを含んで成
り、そして最も良い結果のために最も好ましくはマグネ
シアと配合されたアルミナを含んで成る。γ−アルミ
ナ、χ−η−ρ−アルミナ、σ−アルミナ、及びθ−ア
ルミナが吸収体として特に有用であり、そしてその高い
表面積によって支持される。
る。使用できる吸収体は好ましくはアルミナを含んで成
り、そして最も良い結果のために最も好ましくはマグネ
シアと配合されたアルミナを含んで成る。γ−アルミ
ナ、χ−η−ρ−アルミナ、σ−アルミナ、及びθ−ア
ルミナが吸収体として特に有用であり、そしてその高い
表面積によって支持される。
用語「吸着体」は本明細書中で用語「吸収体」と交換
可能に使用される。α−アルミナ及びβ−アルミナは吸
着体として使用できるが、γ−アルミナ、χ−η−ρ−
アルミナ、σ−アルミナ、及びθ−アルミナのように有
効ではない。ビスマス、マンガン、イットリウム、アン
チモン、錫、銅、第1a族金属、第2a族金属、希土類金
属、及びこれらの組合わせのような他の金属の１以上の
酸化物も吸着体として、単独でまたはアルミナと共にま
たはスピネルとして使用できる。マグネシウムアルミネ
ートスピネルは特に吸収体として有用である。ランタン
及びセリウムは好ましい希土類金属である。baestenite
の形態におけるように、天然の希土類も有用な吸収剤で
ある。元素銅、または酸化銅吸収剤のような銅化合物吸
収剤も使用できる。酸化銅は酸化第１銅及び／または酸
化第２銅であることができる。硫酸銅（II）、酢酸銅
（II）、ギ酸銅（II）、硝酸銅（II）、及び／または塩
化銅（II）のような他の銅化合物も使用できる。また、
吸収剤は高密度及び低密度材料のブレンド／混合物であ
り得る。
可能に使用される。α−アルミナ及びβ−アルミナは吸
着体として使用できるが、γ−アルミナ、χ−η−ρ−
アルミナ、σ−アルミナ、及びθ−アルミナのように有
効ではない。ビスマス、マンガン、イットリウム、アン
チモン、錫、銅、第1a族金属、第2a族金属、希土類金
属、及びこれらの組合わせのような他の金属の１以上の
酸化物も吸着体として、単独でまたはアルミナと共にま
たはスピネルとして使用できる。マグネシウムアルミネ
ートスピネルは特に吸収体として有用である。ランタン
及びセリウムは好ましい希土類金属である。baestenite
の形態におけるように、天然の希土類も有用な吸収剤で
ある。元素銅、または酸化銅吸収剤のような銅化合物吸
収剤も使用できる。酸化銅は酸化第１銅及び／または酸
化第２銅であることができる。硫酸銅（II）、酢酸銅
（II）、ギ酸銅（II）、硝酸銅（II）、及び／または塩
化銅（II）のような他の銅化合物も使用できる。また、
吸収剤は高密度及び低密度材料のブレンド／混合物であ
り得る。
吸収剤の金属または金属酸化物の部分は耐火性の支持
体または担体材料（これも吸収剤の一部を与える。）の
上に支持、担持、または保持されることができる。支持
体は吸収剤の磨耗及び表面積特性を制御する。支持体は
好ましくは10m2/gより大きく、最良の結果のために最も
好ましくは約50m2/g〜約500m2/gの表面積を有する。適
切な支持体は、シリカ、アルミナ、カオリンまたは他の
クレー、圭藻土、ボリア（boria）及びムライト（mulli
te）を含むが、これに限定されない。支持体は吸収剤の
金属または金属酸化物部分と同じ材料を含んで成る。
体または担体材料（これも吸収剤の一部を与える。）の
上に支持、担持、または保持されることができる。支持
体は吸収剤の磨耗及び表面積特性を制御する。支持体は
好ましくは10m2/gより大きく、最良の結果のために最も
好ましくは約50m2/g〜約500m2/gの表面積を有する。適
切な支持体は、シリカ、アルミナ、カオリンまたは他の
クレー、圭藻土、ボリア（boria）及びムライト（mulli
te）を含むが、これに限定されない。支持体は吸収剤の
金属または金属酸化物部分と同じ材料を含んで成る。
吸収剤は、硫黄酸化物及び／または窒素酸化物の除去
を促進する酸化触媒または促進剤で含浸または他の方法
で被覆されることができる。１つの有用な触媒はセリア
（酸化セリウム）である。他の有用な触媒は白金であ
る。貴土類金属、周期表の第８族からの金属、クロム、
バナジウム、レニウム、タングステン、銀及びこれらの
組合せのような他の金属酸化物も、遊離及び化合形態の
双方、好ましくは酸化物形態において、単独で、若しく
はお互いの組み合わせで、またはセリア及び／またはア
ルミナと組み合わせて使用できる。促進剤は吸収剤と同
じ材料を含んで成る。促進剤の均一な分布が最良の結果
のため、及び吸着体の浸食を最小化するために好まし
い。
を促進する酸化触媒または促進剤で含浸または他の方法
で被覆されることができる。１つの有用な触媒はセリア
（酸化セリウム）である。他の有用な触媒は白金であ
る。貴土類金属、周期表の第８族からの金属、クロム、
バナジウム、レニウム、タングステン、銀及びこれらの
組合せのような他の金属酸化物も、遊離及び化合形態の
双方、好ましくは酸化物形態において、単独で、若しく
はお互いの組み合わせで、またはセリア及び／またはア
ルミナと組み合わせて使用できる。促進剤は吸収剤と同
じ材料を含んで成る。促進剤の均一な分布が最良の結果
のため、及び吸着体の浸食を最小化するために好まし
い。
参照される第1a族金属、第2a族金属、及び第８族金属
はハンドブックオブケミストリーアンドフィジックス
（54版）の元素周期表に列挙されているものである。有
用な第1a族金属はリチウム、ナトリウム、カリウム、ル
ビジウム、及びセシウムを含む。有用な第2a族金属はマ
グネシウム、カルシウム、ストロンチウム、及びバリウ
ムを含む。有用な第８族金属はルテニウム、ロジウム、
パラジウム、オスミウム、イリジウム、及び白金を含む
第８族貴金属（白金族金属）である。希土類金属も有用
であり、ランタノイドと呼ばれる。適切な貴土類金属は
セリウム、プラセオジミウム、ネオジミウム、サマリウ
ム、ユーロピウム、ガドリニウム、テルビウム、ジスプ
ロシウム、ホルミウム、エルビウム、ツリウム、イット
リビウム、及びルテチウムを含む。
はハンドブックオブケミストリーアンドフィジックス
（54版）の元素周期表に列挙されているものである。有
用な第1a族金属はリチウム、ナトリウム、カリウム、ル
ビジウム、及びセシウムを含む。有用な第2a族金属はマ
グネシウム、カルシウム、ストロンチウム、及びバリウ
ムを含む。有用な第８族金属はルテニウム、ロジウム、
パラジウム、オスミウム、イリジウム、及び白金を含む
第８族貴金属（白金族金属）である。希土類金属も有用
であり、ランタノイドと呼ばれる。適切な貴土類金属は
セリウム、プラセオジミウム、ネオジミウム、サマリウ
ム、ユーロピウム、ガドリニウム、テルビウム、ジスプ
ロシウム、ホルミウム、エルビウム、ツリウム、イット
リビウム、及びルテチウムを含む。
本発明の実施に有用な他の吸収体はUS−Ａ−4790982
に開示されるスピネルを含む金属である。本発明におけ
る用途に特に適切なUS−Ａ−4790982中の１つの吸収体
は、該特許の実施例10中に示される、２％バナジウム及
び10％セリウムで含浸されたマグネシウム、アルミニウ
ム−含有スピネルである。
に開示されるスピネルを含む金属である。本発明におけ
る用途に特に適切なUS−Ａ−4790982中の１つの吸収体
は、該特許の実施例10中に示される、２％バナジウム及
び10％セリウムで含浸されたマグネシウム、アルミニウ
ム−含有スピネルである。
実施例１
セリア／アルミナ収着剤を高孔価γ−アルミナ（ダイ
カットインターナショナルからの1/8"（0.32cm）押出
物）を、初期湿潤（incipient wetness）技術を使用し
て、45gの水中のCe（NO3）６・6H2O（アルドリッチケミ
カルから）32.7gで含浸することによって製造した。材
料を120℃（248゜F）で３時間乾燥し、700℃（1292゜
F）で１時間空気中でか焼した。組成物はほぼ11％CeO2/
Al2O3であった。この材料を押しつぶし、そして14/60メ
ッシュ（API）に篩い分けた。
カットインターナショナルからの1/8"（0.32cm）押出
物）を、初期湿潤（incipient wetness）技術を使用し
て、45gの水中のCe（NO3）６・6H2O（アルドリッチケミ
カルから）32.7gで含浸することによって製造した。材
料を120℃（248゜F）で３時間乾燥し、700℃（1292゜
F）で１時間空気中でか焼した。組成物はほぼ11％CeO2/
Al2O3であった。この材料を押しつぶし、そして14/60メ
ッシュ（API）に篩い分けた。
実施例２
マグネシウムアルミネート収着剤を２つの溶液で出発
して製造した。溶液Ｉは硝酸マグネシウム461.5g、濃硝
酸68.6g、及び水500mLを含んでいた。溶液IIはナトリウ
ムアルミネート209.7g、水酸化ナトリウム10.7g及び水5
00mLを含んでいた。溶液Ｉに水2Lを加え、そして次に30
分間にわたって溶液IIを加えた。次にpHを10.7まで上げ
る量の水酸化ナトリウムを加えた。得られた混合物16時
間熟成させて次に濾過した。回収した固体を170℃（338
゜F）において12時間乾燥し、14/60メッシュ（API）に
分類した。この材料は約Mg2Al2O5の組成を有した。
して製造した。溶液Ｉは硝酸マグネシウム461.5g、濃硝
酸68.6g、及び水500mLを含んでいた。溶液IIはナトリウ
ムアルミネート209.7g、水酸化ナトリウム10.7g及び水5
00mLを含んでいた。溶液Ｉに水2Lを加え、そして次に30
分間にわたって溶液IIを加えた。次にpHを10.7まで上げ
る量の水酸化ナトリウムを加えた。得られた混合物16時
間熟成させて次に濾過した。回収した固体を170℃（338
゜F）において12時間乾燥し、14/60メッシュ（API）に
分類した。この材料は約Mg2Al2O5の組成を有した。
実施例３
ほぼ100ppm白金負荷の収着剤をつくるために、実施例
２のマグネシウムアルミネート35gを水16mL中のクロロ
白金酸（37％白金純度）溶液0.013gで初期湿潤技術を使
用して含浸した。得られた固体を空気中で450℃（810゜
F）において３時間か焼し、14/60メッシュ（API）に分
類した。
２のマグネシウムアルミネート35gを水16mL中のクロロ
白金酸（37％白金純度）溶液0.013gで初期湿潤技術を使
用して含浸した。得られた固体を空気中で450℃（810゜
F）において３時間か焼し、14/60メッシュ（API）に分
類した。
実施例４
マグネシウムアルミネート上にほぼ10％セリアが負荷
された収着剤を、初期湿潤技術を使用して、実施例１の
マグネシウムアルミネート35gへ水16mL中の硝酸セリウ
ム9.71gの溶液を加えることによって製造した。材料を
次に120℃において３時間乾燥し、空気中で１時間700℃
（1292゜F）でか焼し、そして14/60メッシュ（API）に
分類した。
された収着剤を、初期湿潤技術を使用して、実施例１の
マグネシウムアルミネート35gへ水16mL中の硝酸セリウ
ム9.71gの溶液を加えることによって製造した。材料を
次に120℃において３時間乾燥し、空気中で１時間700℃
（1292゜F）でか焼し、そして14/60メッシュ（API）に
分類した。
焼却されたクラウステイルガスをシミュレートしたガ
ス混合物から硫黄酸化物を収着する収着剤の能力を試験
するために、実施例１〜４に記述したそれぞれの材料6g
を中央サーモウェルを備えた11mmI.D.石英反応器中に装
填した。反応器を迅速な加熱及び冷却のために輻射炉中
に置いた。望まれる収着温度に達した後、反応器を通じ
て、二酸化硫黄１％、酸素４％、窒素95％（乾燥基準）
の組成物のガス流れ360cm3/分とした。ガス流れの約20
％量の水を、約150゜F（66℃）に保持した飽和器を通し
て供給ガスの一部を向けることによって加えた。
ス混合物から硫黄酸化物を収着する収着剤の能力を試験
するために、実施例１〜４に記述したそれぞれの材料6g
を中央サーモウェルを備えた11mmI.D.石英反応器中に装
填した。反応器を迅速な加熱及び冷却のために輻射炉中
に置いた。望まれる収着温度に達した後、反応器を通じ
て、二酸化硫黄１％、酸素４％、窒素95％（乾燥基準）
の組成物のガス流れ360cm3/分とした。ガス流れの約20
％量の水を、約150゜F（66℃）に保持した飽和器を通し
て供給ガスの一部を向けることによって加えた。
流出流れ中の二酸化硫黄含量をシーメンスウルトラマ
ット22P赤外分析器でモニターした。反応器と分析器の
間の冷トラップは流出流れ中の殆どの水を除去した。流
出中の二酸化硫黄レベルが250ppmを超えたときに収着試
験を終了した。二酸化硫黄の漏出は比較的鋭い。概し
て、分析器は収着期間の最初の80〜90％の間二酸化硫黄
を検出しなかった。収着のこの部分の間、2ppm未満に二
酸化硫黄濃度がドレガーガス測定チューブによる測定に
よって確かめられた。収着期間中のSO3として二酸化硫
黄の計算重量％取り込みは下の表中に報告されている。
ット22P赤外分析器でモニターした。反応器と分析器の
間の冷トラップは流出流れ中の殆どの水を除去した。流
出中の二酸化硫黄レベルが250ppmを超えたときに収着試
験を終了した。二酸化硫黄の漏出は比較的鋭い。概し
て、分析器は収着期間の最初の80〜90％の間二酸化硫黄
を検出しなかった。収着のこの部分の間、2ppm未満に二
酸化硫黄濃度がドレガーガス測定チューブによる測定に
よって確かめられた。収着期間中のSO3として二酸化硫
黄の計算重量％取り込みは下の表中に報告されている。
固体収着剤の再生は水素との接触によって達成され、
水素は飽和器を泡で通って約25％の水蒸気含量を得る。
還元再生の間の排ガスの組成は熱伝導検出器を備えたヒ
ューレットパッカード5890ガスクロマトグラフィーに注
入することによって決定した。普通、硫化水素及び二酸
化硫黄の両方が排ガス中に検出されるが、典型的に１つ
のガスまたはその他が、収着剤及び操作条件に依存し
て、次の表に示すように優勢である。
水素は飽和器を泡で通って約25％の水蒸気含量を得る。
還元再生の間の排ガスの組成は熱伝導検出器を備えたヒ
ューレットパッカード5890ガスクロマトグラフィーに注
入することによって決定した。普通、硫化水素及び二酸
化硫黄の両方が排ガス中に検出されるが、典型的に１つ
のガスまたはその他が、収着剤及び操作条件に依存し
て、次の表に示すように優勢である。
Mg2Al2O5単独（実施例２）よりも、Ptによって促進さ
れたMg2Al2O5（実施例３）についてのSOxの取り込みは
大きく、そしてCeO2と一緒のものはMg2Al2O5単独よりも
高い。実施例１及び４のセリア促進材料について、マグ
ネシウムアルミネートはアルミナよりもさらに効果的な
収着剤であり、操作温度の1000゜F（538℃）から1200゜
F（649℃）（実施例１）、及び1100゜F（593℃）から12
00゜F（649℃）（実施例４）の増加は、SOxの収着を増
加し、優勢な排ガス硫黄種をH2SからSO2へシフトする。
れたMg2Al2O5（実施例３）についてのSOxの取り込みは
大きく、そしてCeO2と一緒のものはMg2Al2O5単独よりも
高い。実施例１及び４のセリア促進材料について、マグ
ネシウムアルミネートはアルミナよりもさらに効果的な
収着剤であり、操作温度の1000゜F（538℃）から1200゜
F（649℃）（実施例１）、及び1100゜F（593℃）から12
00゜F（649℃）（実施例４）の増加は、SOxの収着を増
加し、優勢な排ガス硫黄種をH2SからSO2へシフトする。
実施例５
２つの収着剤の一酸化炭素酸化活性を、11mmI.D.石英
反応器内でそれぞれの材料6gの上に一酸化炭素４％、酸
素４％、及び二酸化炭素８％の混合物を流量310cm3/分
で流すことによって試験した。反応器温度の関数として
の一酸化炭素及び二酸化炭素濃度をベックマンモデル86
4赤外分析器によってモニターした。実施例２のマグネ
シウムアルミネートによって、一酸化炭素は770゜F（41
0℃）で半量転化し、860゜F（460℃）で実質的に全て転
化した。実施例３の白金促進マグネシウムアルミネート
によって、一酸化炭素は約510゜F（266℃）で半量転化
し、約540゜F（282℃）で実質的に全て転化した。空の
反応器内では1200゜F（649℃）までの温度で検出し得る
一酸化炭素の転化はなかった。
反応器内でそれぞれの材料6gの上に一酸化炭素４％、酸
素４％、及び二酸化炭素８％の混合物を流量310cm3/分
で流すことによって試験した。反応器温度の関数として
の一酸化炭素及び二酸化炭素濃度をベックマンモデル86
4赤外分析器によってモニターした。実施例２のマグネ
シウムアルミネートによって、一酸化炭素は770゜F（41
0℃）で半量転化し、860゜F（460℃）で実質的に全て転
化した。実施例３の白金促進マグネシウムアルミネート
によって、一酸化炭素は約510゜F（266℃）で半量転化
し、約540゜F（282℃）で実質的に全て転化した。空の
反応器内では1200゜F（649℃）までの温度で検出し得る
一酸化炭素の転化はなかった。
この実施例は、企図された収着剤が、酸素の存在下で
一酸化炭素の除去の促進に有効であることを示す。
一酸化炭素の除去の促進に有効であることを示す。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 ソドミン，ジョゼフ・フランク
アメリカ合衆国ヴァージニア州22020,
センターヴィル，イーグル・タヴァー
ン・ウェイ 15265
(72)発明者 スターン，デヴィッド・ローレンス
アメリカ合衆国ニュージャージー州
08540，プリンストン，ウィギンズ・ス
トリート 39
(72)発明者 テイトマン，ジェラルド・ジョゼフ
アメリカ合衆国ヴァージニア州22180,
ヴィエナ，ヒリントン・コート 10139
(56)参考文献 特開 昭62−68527（ＪＰ，Ａ)
特公 昭49−17951（ＪＰ，Ｂ１)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C01B 17/04
B01D 53/52
Claims (17)
- 【請求項１】少なくとも１つの硫黄化合物を含むガス流
れから硫黄を除去する方法であって、次の工程： （ａ）焼却炉内で前記ガス流れを酸素含有ガスで燃焼
し、硫黄化合物を少なくとも１つの硫黄酸化物に転化す
ること； （ｂ）硫黄酸化物を含むガス流れを焼却炉から抜き出
し、そして前記硫黄酸化物含有ガス流れを硫黄化合物を
除去するのに適合させた吸収体床を有する吸収器に向け
ること； （ｃ）前記吸収体床を水素及び／または炭化水素含有流
れと接触させて、前記吸収体床中に吸収された硫黄化合
物を硫化水素及び／または二酸化硫黄に還元することに
よって前記吸収体を再生し、そしてそれによって硫化水
素及び／または二酸化硫黄含有排ガス流れを形成するこ
と；並びに （ｄ）前記硫化水素及び／または二酸化硫黄含有流れか
ら硫黄を回収すること を含んで成り、 該吸収体がMg/Alスピネルである、前記の方法。 - 【請求項２】前記吸収体床が少なくとも２つの固定床反
応器内に与えられ、そして焼却炉からの硫黄酸化物含有
ガス流れが、前記反応器のうちの第１反応器の中の床が
吸収された硫黄化合物によって消費されるまで前記第１
反応器に供給され、その後前記硫黄酸化物含有ガス流れ
が前記反応器のうちの第２反応器に供給され、そして前
記水素及び／または炭化水素含有ガス流れが前記反応器
のうちの前記第１反応器に供給されて前記排ガス流れを
形成し、そして前記反応器のうちの前記第１反応器を再
生する、請求項１に記載の方法。 - 【請求項３】前記硫黄酸化物含有ガス流れ及び前記水素
及び／または炭化水素含有ガス流れが交互に前記反応器
のそれぞれに供給され、それによってそれぞれの床が最
初に前記吸収された硫黄化合物によって消費され、そし
て次に前記水素及び／または炭化水素含有ガス流れによ
って再生されて前記排ガス流れを形成する、請求項２に
記載の方法。 - 【請求項４】流動床系内の前記吸収体床が、反応器、再
生器、使用済吸収体を反応器から再生器へ供給するため
の導管、及び再生された吸収体を再生器から反応器へ通
過させる他の導管を含んで成り、そしてここで、焼却炉
からの前記硫黄酸化物含有ガス流れは反応器に供給され
て吸収体上の前記硫黄酸化物を吸収し、そして前記水素
及び／または炭化水素含有ガス流れが再生器に供給され
て前記吸収された硫黄化合物を前記排ガス流れへと還元
する、請求項１に記載の方法。 - 【請求項５】前記促進剤がCeO2及び／またはPtである、
請求項１に記載の方法。 - 【請求項６】固体吸収体がバナジウム及びセリウムで含
浸されたマグネシウム−アルミニウム含有スピネルであ
る、請求項１に記載の方法。 - 【請求項７】固体吸収体が酸素促進剤で含浸されたマグ
ネシウムアルミネートである、請求項１に記載の方法。 - 【請求項８】前記排ガス流れが、硫黄化合物を元素硫黄
に転化するクラウス硫黄回収プロセスに向けられる、請
求項１に記載の方法。 - 【請求項９】前記吸収剤が900゜F（482℃）〜1400゜F
（760℃）の温度で操作される、請求項８に記載の方
法。 - 【請求項１０】吸収体が、水の存在下で硫黄酸化物をさ
らに吸収するのに活性な形態に再構成される、請求項８
に記載の方法。 - 【請求項１１】前記吸収器が900゜F（482℃）〜1400゜F
（760℃）の温度、１〜２気圧（100〜200kPa）、及び50
0〜50000のGHSV（ガス単位時間空間速度）で操作され
る、請求項８に記載の方法。 - 【請求項１２】焼却炉に供給される、少なくとも１つの
硫黄化合物を含む前記ガス流れがアンモニア酸ガス流れ
であり；焼却炉内でアンモニアは燃焼してN2を形成し、
その結果焼却炉から引き抜かれたガス流れがN2を含み；
そして吸収体床に供給されたガス流れが窒素含有ガス流
れの形態で前記床を離れる、請求項１に記載の方法。 - 【請求項１３】前記アンモニア酸ガス流れが燃料ガスに
よって燃焼する、請求項12に記載の方法。 - 【請求項１４】焼却炉から引き抜かれる前記窒素及び硫
黄酸化物含有流れが、前記流れの温度を250゜F（121
℃）〜300゜F（149℃）に下げるために熱交換器を通っ
て凝縮器に入り、前記引き抜かれた流れから元素硫黄を
液体硫黄流れとして凝縮し、その後前記引き抜かれた流
れが前記熱交換器を通ってループして戻り、前記吸収体
床と接触するために900゜F（482℃）〜1400゜F（760
℃）に再加熱される、請求項12に記載の方法。 - 【請求項１５】少なくとも１つの硫黄化合物を含むガス
流れから硫黄を除去する装置であって、 （ａ）前記ガス流れを酸素含有ガスで燃焼し、硫黄化合
物を少なくとも１つの硫黄酸化物に転化するための焼却
炉； （ｂ）焼却炉から引き抜いた硫黄酸化物含有ガスを、焼
却炉から引き抜いた硫黄酸化物含有ガス流れから硫黄化
合物を除去するのに適合させた吸収体床と接触させる手
段； （ｃ）前記吸収体床を水素及び／または炭化水素含有ガ
ス流れと接触させて再生し、それによって前記吸収体中
に吸収された硫黄化合物を硫化水素及び／または二酸化
硫黄に還元し、そしてそれによって硫化水素及び／また
は二酸化硫黄を含む排ガス流れを形成する、前記吸収体
を再生する手段；並びに （ｄ）前記硫化水素及び／または二酸化硫黄含有流れか
ら硫黄を回収する手段を含んで成り、 該吸収体がMg/Alスピネルである、前記の装置。 - 【請求項１６】少なくとも１つの硫黄化合物を含むガス
流れがアンモニア酸ガス流れであり、それによってN2も
焼却炉内で形成され有、そして吸収体床が焼却炉内に形
成されるN2を吸収しないように適合されており；接触さ
せる手段及び再生する手段が少なくとも２つの固定床反
応器を含んで成り、各々の床が前記吸収体を形成し、そ
して（１）焼却炉から引き抜かれた前記硫黄酸化物含有
ガス流れを前記反応器のうちの第１反応器内の床が吸収
された硫黄化合物で消費されるまで第１反応器に供給
し、そしてその後（２）前記硫黄酸化物含有ガス流れを
前記反応器のうちの第２反応器に供給する一方、前記水
素及び／または炭化水素含有ガス流れを前記反応器のう
ちの第１反応器に供給して前記排ガス流れを形成して前
記反応器のうちの前記第１反応器を再生する、スイッチ
ング手段をさらに含む、請求項15に記載の装置。 - 【請求項１７】少なくとも１つの硫黄化合物を含むガス
流れがアンモニア酸ガス流れであり、それによってN2も
焼却炉内で形成され、そして吸収体床が焼却炉内に形成
されるN2を吸収しないように適合されており；前記接触
させる手段が、反応器、及び再生器から成る吸収体再生
手段を含んで成り、そしてさらに、使用済吸収体の流動
床を反応器から連続的に再生器に供給し、そして再生さ
れた吸収体の流動床を再生器から反応器へ通して、それ
によって焼却炉からの前記硫黄酸化物含有ガス流れを前
記硫黄酸化物を吸収するための反応器内の前記吸収体に
供給するための手段、並びに前記水素及び／または炭化
水素含有流れを再生器に供給して、吸収された硫黄化合
物を硫化水素及び／または二酸化硫黄に還元して前記排
ガス流れを形成する手段を含んで成る、請求項15に記載
の装置。
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