JP6747167B2

JP6747167B2 - Sulfuric acid production system

Info

Publication number: JP6747167B2
Application number: JP2016160715A
Authority: JP
Inventors: 秋宏田邉; 茂佐々井; 泰輔鶴見
Original assignee: Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Priority date: 2016-08-18
Filing date: 2016-08-18
Publication date: 2020-08-26
Anticipated expiration: 2036-08-18
Also published as: JP2018027870A

Description

本発明は、硫酸製造システムに関するものであり、例えば銅製錬プロセスから排出された廃ガスに含まれる二酸化硫黄から硫酸を製造するプロセスにて使用する硫酸製造システムに関する。 The present invention relates to a sulfuric acid production system, for example, a sulfuric acid production system used in a process for producing sulfuric acid from sulfur dioxide contained in waste gas discharged from a copper smelting process.

硫化精鉱を原料として用いて粗銅を得る方法として、自熔炉等の熔錬炉と転炉とを用いる製錬方法がある。この製錬方法では、まず、熔錬炉で硫化精鉱を熔錬し、銅を含むマット、熔錬炉スラグ、及び二酸化硫黄を含む熔錬炉廃ガスを得る。次に、転炉において、熔錬炉にて得られたマットを吹練し、そのマットに含まれる不純物成分を転炉スラグとして除去する一方で、銅分を粗銅とする。このとき、マット中に含まれる硫黄分は、二酸化硫黄となって転炉廃ガスの主要成分として系外に排出される。したがって、硫化精鉱中の硫黄分は、そのほとんどが二酸化硫黄となり、熔錬炉廃ガスと転炉廃ガスとに分配されて系外に排出されることになる。 There is a smelting method using a smelting furnace such as a flash smelting furnace and a converter as a method for obtaining crude copper using a sulfide concentrate as a raw material. In this smelting method, first, a sulfide concentrate is smelted in a smelting furnace to obtain a mat containing copper, a smelting furnace slag, and a smelting furnace waste gas containing sulfur dioxide. Next, in the converter, the mat obtained in the smelting furnace is blown to remove the impurity components contained in the mat as converter slag, while the copper content is converted to blister copper. At this time, the sulfur content contained in the mat becomes sulfur dioxide and is discharged out of the system as a main component of the converter waste gas. Therefore, most of the sulfur content in the sulphide concentrate becomes sulfur dioxide, which is distributed to the smelting furnace waste gas and the converter waste gas and discharged to the outside of the system.

ここで、二酸化硫黄は、有害物質であることから、二酸化硫黄を含む廃ガスを大気に放出することができない。そのため、製錬設備に付属する硫酸製造設備に廃ガスを導入して、その廃ガス中の二酸化硫黄を硫酸として回収し、回収後の廃ガスをアルカリ溶液と接触させて無害化して大気中に放出している。 Here, since sulfur dioxide is a harmful substance, waste gas containing sulfur dioxide cannot be released to the atmosphere. Therefore, the waste gas is introduced into the sulfuric acid production equipment attached to the smelting equipment, the sulfur dioxide in the waste gas is recovered as sulfuric acid, and the recovered waste gas is contacted with an alkaline solution to make it harmless and released into the atmosphere. Is releasing.

さて、熔錬炉と転炉とを用いた製錬方法より排出される廃ガス中の二酸化硫黄から硫酸を製造するにあたっては、例えば、大きく分けると、受け入れた廃ガスを清浄なものとする「ガス精製工程」と、二酸化硫黄を三酸化硫黄に転化して硫酸を得る「硫酸製造工程」と、その後の廃ガス中に含まれる微量の硫黄酸化物を吸収除去する「テールガス処理工程」とが行われる（例えば、特許文献１参照）。 Now, in producing sulfuric acid from sulfur dioxide in waste gas discharged by a smelting method using a smelting furnace and a converter, for example, roughly dividing, the received waste gas is made clean. "Gas purification process", "Sulfuric acid production process" that converts sulfur dioxide to sulfur trioxide to obtain sulfuric acid, and "Tail gas treatment process" that absorbs and removes trace amounts of sulfur oxides contained in the waste gas after that. (For example, refer to Patent Document 1).

具体的に、図４は、銅製錬プロセスから排出された、二酸化硫黄を含む廃ガスから硫酸を製造する流れを示したフロー図である。なお、この図４では、硫酸製造工程において、従来の硫酸製造システム（硫酸製造システム５）の構成を示している。 Specifically, FIG. 4 is a flow chart showing a flow of producing sulfuric acid from a waste gas containing sulfur dioxide, which is discharged from the copper smelting process. It should be noted that FIG. 4 shows the configuration of a conventional sulfuric acid production system (sulfuric acid production system 5) in the sulfuric acid production process.

ガス精製工程Ｓ１０１では、製錬廃ガスが、硫酸製造設備に設けられた増湿塔と洗浄塔とを通過することにより、多量の水と接触して冷却されるとともに、その廃ガス中のダストが水に捕捉される。捕捉しきれなかったダストはミスト状となり、ミストコットレルで除去される。次に、乾燥塔において、濃硫酸と接触させることにより水分が除去され、精製ガス（廃ガス）として払い出される。 In the gas refining step S101, the smelting waste gas is cooled by contacting with a large amount of water as it passes through a humidification tower and a washing tower provided in the sulfuric acid manufacturing facility, and dust in the waste gas is also cooled. Are trapped in water. The dust that cannot be captured becomes mist and is removed by the mist cotrel. Next, in the drying tower, the water is removed by bringing it into contact with concentrated sulfuric acid, and is discharged as a purified gas (waste gas).

続いて、硫酸製造工程Ｓ１０２では、ガス精製工程Ｓ１０１で得られた廃ガスを転化器に送り、廃ガス中の二酸化硫黄を三酸化硫黄に転化する。その後、ガスの温度を調整（冷却）し、吸収塔において三酸化硫黄を９８％濃硫酸に吸収させ、水や乾燥塔で発生する９５％硫酸で希釈して９８％濃硫酸を得る。なお、三酸化硫黄が硫酸により吸収されて除去された廃ガス（これを「テールガス」という）中には、微量の三酸化硫黄と未転化の二酸化硫黄とが存在する。 Then, in the sulfuric acid manufacturing step S102, the waste gas obtained in the gas refining step S101 is sent to a converter to convert the sulfur dioxide in the waste gas into sulfur trioxide. Then, the temperature of the gas is adjusted (cooled), sulfur trioxide is absorbed in 98% concentrated sulfuric acid in the absorption tower, and diluted with water or 95% sulfuric acid generated in the drying tower to obtain 98% concentrated sulfuric acid. It should be noted that a small amount of sulfur trioxide and unconverted sulfur dioxide are present in the waste gas in which sulfur trioxide is absorbed and removed by sulfuric acid (this is referred to as “tail gas”).

そして、テールガス処理工程Ｓ１０３では、排煙脱硫設備（除害塔）８０を用い、テールガス中の微量の三酸化硫黄と未転化の二酸化硫黄とをアルカリで吸収固定することによって、廃ガスを無害化し、大気中に放出する。 Then, in the tail gas treatment step S103, the waste gas is rendered harmless by using a flue gas desulfurization facility (detoxification tower) 80 to absorb and fix a trace amount of sulfur trioxide and unconverted sulfur dioxide in the tail gas with an alkali. , Released into the atmosphere.

ここで、硫酸製造工程Ｓ１０２においては、例えば硫酸製造システム５を用いて処理が実行される。具体的に、硫酸製造システム５は、廃ガス中の二酸化硫黄を三酸化硫黄に転化する転化器５１と、転化器５１で転化されて生成した三酸化硫黄を硫酸に吸収させる吸収塔５２と、を有する転化吸収設備５０を備えている。また、硫酸製造システム５においては、二酸化硫黄をできるだけ多く硫酸として回収するために、転化吸収設備５０を直列に２段で設け、三酸化硫黄への転化と、三酸化硫黄の硫酸への吸収とを繰り返し行うようにしている。なお、図４に示すように、転化吸収設備を直列に２段で備えた硫酸製造システム５において、「転化吸収設備５０」が前段の転化吸収設備であり、「転化吸収設備６０」が後段の転化吸収設備である。また、転化吸収設備６０を構成する転化器を「転化器６１」とし、同じく吸収塔を「吸収塔６２」とする。 Here, in the sulfuric acid manufacturing step S102, the processing is executed using, for example, the sulfuric acid manufacturing system 5. Specifically, the sulfuric acid production system 5 includes a converter 51 that converts sulfur dioxide in waste gas into sulfur trioxide, and an absorption tower 52 that absorbs the sulfur trioxide generated by conversion in the converter 51 into sulfuric acid. The conversion and absorption equipment 50 having Moreover, in the sulfuric acid production system 5, in order to recover as much sulfur dioxide as sulfuric acid, conversion and absorption equipment 50 is provided in two stages in series to perform conversion into sulfur trioxide and absorption of sulfur trioxide into sulfuric acid. I am trying to repeat. As shown in FIG. 4, in the sulfuric acid production system 5 including the conversion and absorption equipment in two stages in series, the "conversion and absorption equipment 50" is the conversion and absorption equipment of the first stage, and the "conversion and absorption equipment 60" is the latter. It is a conversion and absorption facility. Further, the converter constituting the conversion absorption facility 60 is referred to as "converter 61", and the absorption tower is referred to as "absorption tower 62".

また、硫酸製造システム５においては、前段に位置する転化吸収設備５０の転化器５１を通過した廃ガスが、後段に位置する転化吸収設備６０の転化器６１に迂回して導入される迂回配管７０が設けられている。また、迂回配管７０には、その途中の配管内に、遮断弁７１が設けられている。 Further, in the sulfuric acid production system 5, the waste gas that has passed through the converter 51 of the conversion and absorption equipment 50 located in the preceding stage is introduced into the converter 61 of the conversion and absorption equipment 60 located in the subsequent stage while bypassing it. Is provided. A cutoff valve 71 is provided in the bypass pipe 70 in the middle of the bypass pipe 70.

さて、粗銅の製錬プロセスは、小休止することがあり、その場合、二酸化硫黄を三酸化硫黄に転化して硫酸を得る硫酸製造工程Ｓ１０２での反応原料が不足して、硫酸製造システム５の転化器５１，６１の温度が低下することがある。転化器５１，６１が低温であると、その内部での反応速度が低くなってしまうため、十分に温度が高まるまでは吸収塔５２，６２の使用を一部省略し、迂回配管７０を使用した非定常の経路（迂回路）に変更することによって、硫酸品質を維持することが一般的であった。例えば、変更の一例としては、特許文献２に開示されている技術が知られている。 Now, the smelting process of blister copper may take a short break, and in that case, there is a shortage of reaction raw materials in the sulfuric acid production step S102 for converting sulfur dioxide to sulfur trioxide to obtain sulfuric acid, and the sulfuric acid production system 5 The temperature of the converters 51 and 61 may fall. If the converters 51 and 61 are at a low temperature, the reaction rate inside the converters becomes low. Therefore, the use of the absorption towers 52 and 62 is partially omitted and the bypass pipe 70 is used until the temperature rises sufficiently. It was common to maintain sulfuric acid quality by changing to an unsteady route (detour). For example, as an example of modification, the technique disclosed in Patent Document 2 is known.

このような迂回配管７０を使用した非定常の経路は、通常は、遮断弁７１によって閉鎖されており、廃ガスが通過しないようにされている。このとき、非定常の経路である迂回配管７０の内部は淀んだ状態であり、廃ガスからの熱の供給も少ない。そして、遮断弁７１の開閉を繰り返すうちに、弁体に対して、粉化した触媒や少量のミストが付着していくとともに、付着したミスト（三酸化硫黄や水）によってその弁体が腐食されてゆく。その結果、弁体の当たり面と配管の間に隙間が形成される。 The unsteady route using such a bypass pipe 70 is normally closed by a shutoff valve 71 so that waste gas does not pass therethrough. At this time, the inside of the bypass pipe 70, which is an unsteady route, is stagnant and the heat supply from the waste gas is small. Then, as the shutoff valve 71 is repeatedly opened and closed, powdered catalyst and a small amount of mist adhere to the valve body, and the valve body is corroded by the adhered mist (sulfur trioxide and water). Go on. As a result, a gap is formed between the contact surface of the valve element and the pipe.

隙間が形成されると、遮断弁７１が閉じた状態であっても廃ガスの一部が非定常の迂回配管７０を介して下流側に移行してしまい、その結果として、廃ガス中の二酸化硫黄の三酸化硫黄への転化率を低下させ、硫酸の生産量を減少させるとともに、テールガス処理工程でのアルカリ消費量を増加させることになる。ここで、転化率とは、転化器に流入する二酸化硫黄のモル数を分母とし、そのうち三酸化硫黄に変化せず残った二酸化硫黄のモル数を分子としたときの割合である。本明細書では、複数基の転化器を使用していることから、特に断り書きがない場合は、総合転化率を指して転化率という。なお、総合転化率とは、モル数として各転化器の合計値から転化器同士の間を移送される量を差し引いたものである。 When the gap is formed, a part of the waste gas moves to the downstream side through the unsteady bypass pipe 70 even when the shutoff valve 71 is closed, and as a result, the dioxide in the waste gas is discharged. It reduces the conversion of sulfur to sulfur trioxide, reduces the production of sulfuric acid, and increases the alkali consumption in the tail gas treatment process. Here, the conversion rate is a ratio when the number of moles of sulfur dioxide flowing into the converter is used as a denominator and the number of moles of sulfur dioxide remaining without changing to sulfur trioxide is used as a numerator. In this specification, since a plurality of converters are used, unless otherwise specified, the total conversion rate is referred to as the conversion rate. The total conversion rate is the number of moles obtained by subtracting the amount transferred between the converters from the total value of the converters.

また、このような事態に起因して、製錬プロセスでの鉱石処理量、ひいては粗銅生産量を低下させる可能性もある。これらのような問題は、遮断弁７１の清掃や交換等の整備を行うことによって、形成された隙間を無くすことで解消できるものの、その整備作業においては作業場所への廃ガスの通過を遮断したり、冷却したりする必要があることから、一週間程度の長時間にわたり設備を停止しなければならない。 Further, due to such a situation, there is a possibility that the amount of ore processed in the smelting process, and thus the amount of crude copper produced, may be reduced. Problems such as these can be solved by eliminating the gaps formed by performing maintenance such as cleaning and replacement of the shutoff valve 71, but in the maintenance work, passage of waste gas to the work place is blocked. Since it is necessary to cool or cool it, it is necessary to stop the facility for a long time of about one week.

特開２００１−１３０９０２号公報JP 2001-130902 A 特開平１１−１８９４０４号公報JP-A-11-189404

本発明は、このように従来の実情に鑑みて提案されたものであり、硫酸の製造にあたり、廃ガス中の二酸化硫黄の三酸化硫黄への転化率の低下を防ぐとともに、硫酸生産量の低下や廃ガス処理のための薬剤使用量の増加を抑えることができる硫酸製造システムを提供することを目的とする。 The present invention is thus proposed in view of the conventional circumstances, in the production of sulfuric acid, while preventing the reduction of the conversion rate of sulfur dioxide in the waste gas to sulfur trioxide, the reduction of sulfuric acid production amount An object of the present invention is to provide a sulfuric acid production system capable of suppressing an increase in the amount of chemicals used for waste gas treatment.

本発明者らは、上述した課題を解決するために鋭意検討を重ねた。その結果、非定常の迂回路として用いられる迂回配管が、第２の転化吸収設備の転化器に導入される配管に連結される付近の位置において送風機を設けるようにし、その送風機の稼働により、送風機の出口側圧力が、第１の転化吸収設備の吸収塔における入口側圧力よりも大きくなるように制御することで、迂回配管の遮断弁に生じた隙間に対する整備を施さなくても、転化率の低下やそれに伴う硫酸生産量の低下、廃ガス処理のための薬剤使用量の増加を抑えることができることを見出し、本発明を完成するに至った。 The present inventors have earnestly studied to solve the above-mentioned problems. As a result, the bypass pipe used as an unsteady bypass is connected to the pipe introduced into the converter of the second conversion and absorption equipment, and a blower is provided at a position near the blower. The outlet side pressure of the first conversion absorption facility is controlled to be higher than the inlet side pressure in the absorption tower, so that the conversion rate of The present invention has been completed by finding that it is possible to suppress the decrease, the decrease in the sulfuric acid production amount and the increase in the amount of chemicals used for treating the waste gas, which have been accompanied by the decrease.

（１）本発明の第１の発明は、廃ガス中に含まれる二酸化硫黄から硫酸を製造する硫酸製造システムであって、転化吸収設備を直列に２段で備え、前記転化吸収設備は、上流側から順に、前記廃ガス中の二酸化硫黄を三酸化硫黄に転化する転化器と、前記転化器で転化されて生成した三酸化硫黄を硫酸に吸収させる吸収塔と、を有し、前段に位置する第１の転化吸収設備の前記転化器を通過した廃ガスが、後段に位置する第２の転化吸収設備の前記転化器に迂回して導入される迂回配管が設けられており、さらに、前記第１の転化吸収設備と、前記第２の転化吸収設備との間には、第１の送風機が設けられている、硫酸製造システムである。 (1) A first invention of the present invention is a sulfuric acid production system for producing sulfuric acid from sulfur dioxide contained in waste gas, wherein the conversion and absorption equipment is provided in two stages in series, and the conversion and absorption equipment is upstream. In order from the side, it has a converter for converting the sulfur dioxide in the waste gas into sulfur trioxide, and an absorption tower for absorbing the sulfur trioxide generated by the conversion in the converter into sulfuric acid, and is located in the preceding stage. Waste gas that has passed through the converter of the first conversion and absorption equipment to be provided is provided with a bypass pipe that is bypassed and introduced into the converter of the second conversion and absorption equipment located in the subsequent stage, and further, A sulfuric acid production system in which a first blower is provided between the first conversion and absorption equipment and the second conversion and absorption equipment.

（２）本発明の第２の発明は、第１の発明において、前記迂回配管には、遮断弁が備えられている、硫酸製造システムである。 (2) A second invention of the present invention is the sulfuric acid production system according to the first invention, wherein the bypass pipe is provided with a shutoff valve.

（３）本発明の第３の発明は、第１又は第２の発明において、前記第１の送風機の稼働により、前記第１の送風機の出口側圧力が、前記第１の転化吸収設備の前記吸収塔における入口側圧力よりも大きくなるとともに、前記第２の転化吸収設備の前記転化器の内部における圧力が大気圧以上となる、硫酸製造システムである。 (3) The third invention of the present invention is the first or second invention, wherein the outlet side pressure of the first blower is the operation of the first blower, It is a sulfuric acid production system in which the pressure inside the converter of the second conversion and absorption equipment is higher than the pressure on the inlet side in the absorption tower and is equal to or higher than atmospheric pressure.

（４）本発明の第４の発明は、第１乃至第３のいずれか１項の発明において、前記第１の転化吸収設備の前記転化器よりも上流に、前記第１の送風機により生じる仕事量に応じて羽根の回転数を制御可能な第２の送風機が設けられており、前記第２の送風機の稼働により、前記第１の転化吸収設備の前記転化器の内部における圧力が大気圧以上となる、硫酸製造システムである。 (4) A fourth invention of the present invention is the invention of any one of the first to third inventions, wherein the work produced by the first blower is provided upstream of the converter of the first conversion absorption facility. A second blower capable of controlling the number of rotations of the blades according to the amount is provided, and the operation of the second blower causes the pressure inside the converter of the first conversion and absorption equipment to be equal to or higher than atmospheric pressure. Is a sulfuric acid production system.

本発明によれば、廃ガス中の二酸化硫黄の三酸化硫黄への転化率の低下を防ぐとともに、硫酸生産量の低下や廃ガス処理のための薬剤使用量の増加を抑えることができる。 According to the present invention, it is possible to prevent a decrease in the conversion rate of sulfur dioxide in waste gas to sulfur trioxide, and to suppress a decrease in sulfuric acid production and an increase in the amount of chemicals used for waste gas treatment.

硫酸の製造の流れを示すフロー図であり、硫酸製造工程において使用する硫酸製造システムの構成を示す図である。It is a flow figure showing the flow of manufacture of sulfuric acid, and is a figure showing the composition of the sulfuric acid manufacturing system used in a sulfuric acid manufacturing process. 実施例１における、操業の経過時間に対するガス圧力（圧力Ｐ１、圧力Ｐ２）の推移を示すグラフである。5 is a graph showing a transition of gas pressure (pressure P1, pressure P2) with respect to elapsed time of operation in Example 1. 実施例１における、二酸化硫黄から三酸化硫黄への転化率（％）、後工程で行う排煙脱硫設備でのアルカリ使用量の推移を示すグラフである。3 is a graph showing a conversion rate (%) from sulfur dioxide to sulfur trioxide and a change in the amount of alkali used in a flue gas desulfurization facility to be performed in a subsequent step in Example 1. 硫酸の製造の流れを示すフロー図であり、硫酸製造工程において使用する従来の硫酸製造システムの構成を示す図である。It is a flow figure showing the flow of manufacture of sulfuric acid, and is a figure showing the composition of the conventional sulfuric acid manufacturing system used in a sulfuric acid manufacturing process.

以下、本発明の具体的な実施形態（以下、「本実施の形態」という）について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更が可能である。また、本明細書において、「Ｘ〜Ｙ」（Ｘ、Ｙは任意の数値）との表記は、「Ｘ以上Ｙ以下」の意味である。 Hereinafter, specific embodiments of the present invention (hereinafter referred to as “the present embodiment”) will be described in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited to the following embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. Further, in the present specification, the notation “X to Y” (X and Y are arbitrary numerical values) means “X or more and Y or less”.

図１は、本実施の形態に係る硫酸の製造の流れを示すフロー図である。なお、図１には、銅製錬プロセスから排出された廃ガスから硫酸を製造するプロセスを示している。硫酸製造プロセスは、銅製錬プロセスから排出された廃ガスを清浄なものとするガス精製工程Ｓ１と、精製された廃ガスに含まれる二酸化硫黄を三酸化硫黄に転化して硫酸を得る硫酸製造工程Ｓ２と、その後の廃ガス中に含まれる微量の硫黄酸化物を吸収除去するテールガス処理工程Ｓ３とを有する。なお、テールガス処理工程Ｓ３は、例えば排煙脱硫設備４５を用いて行われる。 FIG. 1 is a flow chart showing the flow of manufacturing sulfuric acid according to the present embodiment. Note that FIG. 1 shows a process for producing sulfuric acid from the waste gas discharged from the copper smelting process. The sulfuric acid production process includes a gas purification step S1 for cleaning the waste gas discharged from the copper smelting process, and a sulfuric acid production step for converting sulfur dioxide contained in the purified waste gas into sulfur trioxide to obtain sulfuric acid. It has S2 and a tail gas treatment step S3 for absorbing and removing a trace amount of sulfur oxide contained in the waste gas after that. The tail gas processing step S3 is performed using, for example, the flue gas desulfurization facility 45.

その中で、硫酸製造工程Ｓ２における処理は、硫酸製造システム１を用いて行われる。図１には、硫酸製造工程Ｓ２で用いられる硫酸製造システム１の構成ブロックを併せて示す。なお、硫酸製造システム１は、それぞれの構成設備が配管により直列に連結されており、図中の矢印は、廃ガスの流れを示している。 Among them, the treatment in the sulfuric acid production step S2 is performed using the sulfuric acid production system 1. FIG. 1 also shows the constituent blocks of the sulfuric acid production system 1 used in the sulfuric acid production step S2. In addition, in the sulfuric acid production system 1, the respective constituent equipments are connected in series by pipes, and the arrows in the figure indicate the flow of waste gas.

図１に示すように、硫酸製造システム１は、上流側から順に、廃ガス中の二酸化硫黄を三酸化硫黄に転化する転化器１１と、転化器１１で転化されて生成した三酸化硫黄を硫酸に吸収させる吸収塔１２と、を有する転化吸収設備１０を備えている。なお、転化器１１に導入される二酸化硫黄を含む廃ガスとは、ガス精製工程Ｓ１を経て得られた精製ガスである。硫酸製造システム１においては、ガス精製工程Ｓ１から得られた廃ガスを吸引し、転化吸収設備１０の転化器１１に送り込むためのメインブロワー（第２の送風機）３３を備えている。 As shown in FIG. 1, the sulfuric acid production system 1 comprises, in order from the upstream side, a converter 11 for converting sulfur dioxide in waste gas into sulfur trioxide, and sulfur trioxide generated by conversion by the converter 11 to sulfuric acid. The conversion and absorption equipment 10 having an absorption tower 12 for absorbing the water. The waste gas containing sulfur dioxide introduced into the converter 11 is a purified gas obtained through the gas purification step S1. The sulfuric acid production system 1 is provided with a main blower (second blower) 33 for sucking the waste gas obtained from the gas refining step S1 and sending it to the converter 11 of the conversion absorption facility 10.

ここで、硫酸製造システム１においては、二酸化硫黄をできるだけ多くの硫酸として回収する必要があることから、三酸化硫黄への転化と、三酸化硫黄の硫酸への吸収とを繰り返し行う。そのため、この硫酸製造システム１では、転化吸収設備１０を直列に２段で備えている。なお、図１に示すように、転化吸収設備を直列に２段で備えた硫酸製造システム１において、前段に位置する転化吸収設備１０を「第１の転化吸収設備１０」とし、後段に位置する転化吸収設備を「第２の転化吸収設備２０」とする。また、第２の転化吸収設備２０を構成する転化器を「転化器２１」とし、吸収塔を「吸収塔２２」とする。 Here, in the sulfuric acid manufacturing system 1, since it is necessary to recover sulfur dioxide as much sulfuric acid as possible, the conversion to sulfur trioxide and the absorption of sulfur trioxide into sulfuric acid are repeated. Therefore, the sulfuric acid production system 1 is provided with the conversion and absorption equipment 10 in two stages in series. In addition, as shown in FIG. 1, in the sulfuric acid production system 1 including the conversion and absorption equipment in two stages in series, the conversion and absorption equipment 10 located in the front stage is referred to as “first conversion and absorption equipment 10 ”, and is located in the rear stage. The conversion and absorption equipment is referred to as "second conversion and absorption equipment 20". Moreover, the converter which comprises the 2nd conversion absorption equipment 20 is called "converter 21", and an absorption tower is called "absorption tower 22."

また、硫酸製造システム１においては、前段に位置する第１の転化吸収設備１０の転化器１１を通過した廃ガスが、後段に位置する第２の転化吸収設備２０の転化器２１に迂回して導入される迂回配管３０が設けられている。 Further, in the sulfuric acid production system 1, the waste gas that has passed through the converter 11 of the first conversion and absorption equipment 10 located at the preceding stage is diverted to the converter 21 of the second conversion and absorption equipment 20 located at the subsequent stage. A bypass pipe 30 to be introduced is provided.

さらに、硫酸製造システム１においては、第１の転化吸収設備１０と、第２の転化吸収設備２０との間に、第１の送風機３２が設けられている。 Further, in the sulfuric acid production system 1, a first blower 32 is provided between the first conversion and absorption equipment 10 and the second conversion and absorption equipment 20.

［転化吸収設備］
上述したように、転化吸収設備１０は、上流側から順に、廃ガス中の二酸化硫黄を三酸化硫黄に転化する転化器１１と、転化器１１で転化されて生成した三酸化硫黄を硫酸に吸収させる吸収塔１２と、を有している。転化吸収設備１０は、直列に２段設けられており、それぞれの設備を構成する装置は、第１の転化吸収設備１０と第２の転化吸収設備２０とで同じである。 [Conversion absorption equipment]
As described above, the conversion and absorption equipment 10 absorbs, in order from the upstream side, the converter 11 that converts sulfur dioxide in the waste gas into sulfur trioxide and the sulfur trioxide that is generated by being converted by the converter 11 in sulfuric acid. The absorption tower 12 is provided. The conversion and absorption equipment 10 is provided in two stages in series, and the devices constituting the respective equipment are the same for the first conversion and absorption equipment 10 and the second conversion and absorption equipment 20.

転化吸収設備１０においては、それぞれの構成装置が配管で接続されており、例えば転化器１１から排出された廃ガスは、吸収塔１２に接続される配管を通って、その吸収塔１２に移行する。 In the conversion/absorption facility 10, the respective constituent devices are connected by piping, and for example, the waste gas discharged from the converter 11 passes through the piping connected to the absorption tower 12 and moves to the absorption tower 12. ..

（１）転化器
転化器１１は、ガス精製工程Ｓ１を経て得られた精製ガス（廃ガス）中の二酸化硫黄（ＳＯ_２）を三酸化硫黄（ＳＯ_３）に転化するための装置である。転化器１１は、例えば、五酸化バナジウムを活物質とするような酸化触媒が充填されてなる触媒層が複数積層されて構成されており、上部から導入されるガスを、その複数の触媒層に通すことによって、ガス中の二酸化硫黄を酸化させて三酸化硫黄に転化する。転化器１１の排出口からは、三酸化硫黄を含有するガスが排出される。 (1) Converter The converter 11 is a device for converting sulfur dioxide (SO ₂ ) in the purified gas (waste gas) obtained through the gas purification step S1 into sulfur trioxide (SO ₃ ). The converter 11 is configured by stacking a plurality of catalyst layers filled with an oxidation catalyst having vanadium pentoxide as an active material, for example, and a gas introduced from the upper part is supplied to the plurality of catalyst layers. By passing, the sulfur dioxide in the gas is oxidized and converted into sulfur trioxide. From the discharge port of the converter 11, a gas containing sulfur trioxide is discharged.

なお、転化器１１と、後述する吸収塔１２との間には、熱交換器を設けることができる。鉄交換器は、転化器１１から排出された、三酸化硫黄を含有する廃ガスの温度を所定の温度に調整し、後段の吸収塔１２での硫酸への効率的な吸収を可能にする。 A heat exchanger may be provided between the converter 11 and the absorption tower 12 described later. The iron exchanger adjusts the temperature of the waste gas containing sulfur trioxide discharged from the converter 11 to a predetermined temperature, and enables efficient absorption of sulfuric acid in the absorption tower 12 at the subsequent stage.

（２）吸収塔
吸収塔１２は、転化して生成した三酸化硫黄を含有する廃ガスを導入し、その三酸化硫黄を硫酸に吸収させる。具体的に、吸収塔１２では、導入された廃ガスに対して硫酸を噴霧することによって廃ガスと硫酸とを接触させ、その硫酸に廃ガス中の三酸化硫黄を吸収させて回収する。これにより、吸収塔１２では、高濃度の硫酸が製造され、一方で、ＳＯ_３が回収された後の廃ガスが排出口から排出される。 (2) Absorption tower The absorption tower 12 introduces a waste gas containing sulfur trioxide produced by conversion and causes the sulfur trioxide to be absorbed by sulfuric acid. Specifically, in the absorption tower 12, the waste gas introduced is sprayed with sulfuric acid to bring the waste gas into contact with the sulfuric acid, and the sulfuric acid absorbs sulfur trioxide in the waste gas to recover the waste gas. As a result, in the absorption tower 12, high-concentration sulfuric acid is produced, while waste gas after SO ₃ is recovered is discharged from the discharge port.

ここで、上述したように、少なくとも、転化器１１と、吸収塔１２とを備えた転化吸収設備１０は、直列に２段設けられており、廃ガスに対する転化処理と、転化処理後の硫酸への三酸化硫黄の吸収処理とは、繰り返し行われるようになっている。なお、設置段数としては、２段のみに限定されず、３段以上であってもよい。 Here, as described above, the conversion and absorption equipment 10 including at least the converter 11 and the absorption tower 12 is provided in two stages in series, and the conversion treatment for the waste gas and the sulfuric acid after the conversion treatment are performed. The absorption treatment of sulfur trioxide is repeated. The number of installation steps is not limited to two and may be three or more.

［迂回配管］
迂回配管３０は、前段に位置する第１の転化吸収設備１０の転化器１１を通過した廃ガスを、後段に位置する第２の転化吸収設備２０の転化器２１に迂回して導入させるための配管である。具体的に、迂回配管３０は、第１の転化吸収設備１０における転化器１１と吸収塔１２とを接続する配管から分岐し、第２の転化吸収設備２０における転化器２１への廃ガスの導入配管に連結されている。 [Detour piping]
The detour pipe 30 bypasses the waste gas that has passed through the converter 11 of the first conversion and absorption equipment 10 located at the preceding stage to the converter 21 of the second conversion and absorption equipment 20 located at the subsequent stage and introduces it. It is piping. Specifically, the bypass pipe 30 is branched from the pipe connecting the converter 11 and the absorption tower 12 in the first conversion absorption facility 10, and the waste gas is introduced into the converter 21 in the second conversion absorption facility 20. It is connected to the piping.

ここで、二酸化硫黄を含む廃ガスを排出する、例えば粗銅の製錬プロセス等においては、定期的なメンテナンスや設備補修等によりその操業を小休止することがある。そのような場合、硫酸製造システム１では、硫酸を製造するための反応原料である二酸化硫黄を含む排ガスが一時的に不足した状態となり、その結果、転化器１１の温度が低下することがある。転化器１１が低温になると、その転化器１１での反応速度が低くなるため、十分に温度が高まるまでは吸収塔１２の使用を一部省略した非定常の経路（迂回路）に変更して、製造する硫酸の品質を維持することが行われる。このときの非定常の迂回路として迂回配管３０を経由した廃ガスの移行が行われる。 Here, for example, in a smelting process of crude copper that discharges waste gas containing sulfur dioxide, the operation thereof may be suspended for a period of time due to periodic maintenance or facility repair. In such a case, in the sulfuric acid production system 1, the exhaust gas containing sulfur dioxide, which is a reaction raw material for producing sulfuric acid, is temporarily insufficient, and as a result, the temperature of the converter 11 may decrease. When the temperature of the converter 11 becomes low, the reaction rate in the converter 11 becomes low. Therefore, until the temperature rises sufficiently, the absorption tower 12 should be changed to a non-steady route (a detour), which is partially omitted. , Maintaining the quality of the sulfuric acid produced. As an unsteady detour at this time, the waste gas is transferred through the detour pipe 30.

迂回配管３０には、配管内の廃ガスの通過、非通過を制御するための遮断弁３１が設けられている。迂回配管３０は、上述したように非定常の迂回路を構成するものであるため、通常、その遮断弁は閉じた状態となっており、廃ガスの通過は行われない。なお、遮断弁３１は、廃ガスの通過のＯＮ／ＯＦＦを制御可能な一般的な弁であればよく、例えばボールバルブ、バタフライバルブ等が使用可能である。 The bypass pipe 30 is provided with a shutoff valve 31 for controlling passage and non-passage of waste gas in the pipe. Since the detour pipe 30 constitutes the unsteady detour as described above, its shutoff valve is normally in a closed state, and the waste gas does not pass therethrough. The cutoff valve 31 may be a general valve that can control ON/OFF of passage of waste gas, and for example, a ball valve, a butterfly valve, or the like can be used.

［第１の送風機］
第１の送風機３２は、第１の転化吸収設備１０と、第２の転化吸収設備２０との間に設けられており、例えば軸流送風機から構成される。なお、以下では、第１の送風機３２を適宜「ブースターファン３２」ともいい、図１も同様とする。 [First blower]
The first blower 32 is provided between the first conversion and absorption equipment 10 and the second conversion and absorption equipment 20, and is composed of, for example, an axial blower. Note that, hereinafter, the first blower 32 is also appropriately referred to as a “booster fan 32”, and the same applies to FIG. 1.

具体的に、ブースターファン３２は、第１の転化吸収設備１０における吸収塔１２から排出された廃ガスを排出し、第２の転化吸収設備２０における転化器２１に導入するための配管の途中であって、転化器２１への廃ガスの導入配管と、その導入配管に連結されている迂回配管３０との連結点よりも上流側に設けられている。 Specifically, the booster fan 32 discharges the waste gas discharged from the absorption tower 12 in the first conversion absorption equipment 10 and introduces it into the converter 21 in the second conversion absorption equipment 20 in the middle of the pipe. Therefore, it is provided on the upstream side of the connection point between the waste gas introduction pipe to the converter 21 and the bypass pipe 30 connected to the introduction pipe.

ここで、上述したように、迂回配管３０は、定常状態において遮断弁で遮断された状態となっているが、非定常時のみ開口されるものであるために淀んだ状態にあり、廃ガスからの熱の供給も少なく、その遮断弁の開閉を繰り返すうちに、遮断弁の弁体に、粉化した触媒や少量のミスト等が付着する。また、その付着したミストには、三酸化硫黄や水が含まれているため、その付着により弁体に腐食を生じさせる。すると、ミストの付着により、次第に弁体の当たり面と配管との間に一部隙間が形成されることがあり、形成された隙間を介し、定常時であっても非定常の迂回路を経由して廃ガスの一部が通過してしまう。 Here, as described above, the bypass pipe 30 is in a state of being blocked by the shutoff valve in the steady state, but is in a stagnant state because it is opened only in the non-steady state, so The heat supply is small, and powdered catalyst and a small amount of mist adheres to the valve body of the shutoff valve as the shutoff valve is repeatedly opened and closed. Further, since the attached mist contains sulfur trioxide and water, the attachment causes corrosion to the valve body. Then, due to adhesion of mist, a gap may be gradually formed between the contact surface of the valve body and the pipe, and through the formed gap, it passes through the unsteady detour even in the steady state. Then, some of the waste gas passes through.

迂回路を経由して移行してきた廃ガスは、第１の転化吸収設備１０の転化器１１を経て排出されたものであり、二酸化硫黄から転化した三酸化硫黄が含まれている。このような三酸化硫黄が含まれる廃ガスが、迂回路を経ることで吸収塔１２にて硫酸に吸収されずに移行して、第２の転化吸収設備２０の転化器２１に導入されると、その転化器２１での廃ガス中の二酸化硫黄の三酸化硫黄への転化率の低下を招く。その結果、硫酸の生産量が減少してしまうとともに、最終的に第２の転化吸収設備２０から排出された廃ガスの処理のための薬剤使用量を増加させる。 The waste gas that has moved through the detour is discharged through the converter 11 of the first conversion and absorption facility 10 and contains sulfur trioxide converted from sulfur dioxide. When such a waste gas containing sulfur trioxide passes through the detour path and is transferred to the absorption tower 12 without being absorbed by the sulfuric acid, and is introduced into the converter 21 of the second conversion absorption facility 20. In that case, the conversion rate of sulfur dioxide in the waste gas in the converter 21 to sulfur trioxide is lowered. As a result, the production amount of sulfuric acid is reduced, and finally the amount of chemicals used for treating the waste gas discharged from the second conversion and absorption facility 20 is increased.

本実施の形態に係る硫酸製造システム１では、ブースターファン３２を設けていることにより、迂回配管３０の遮断弁において一部に隙間が形成された場合であっても、その迂回配管３０を介した迂回路を経由して廃ガスが通過することを防ぐことができる。 In the sulfuric acid production system 1 according to the present embodiment, by providing the booster fan 32, even if a gap is formed in a part of the shutoff valve of the bypass pipe 30, the bypass pipe 30 is used. It is possible to prevent waste gas from passing through the detour.

具体的に説明すると、硫酸製造システム１においては、第１の転化吸収設備１０と、第２の転化吸収設備２０との間に設けられたブースターファン３２を稼働することにより、そのブースターファン３２の出口側圧力が、第１の転化吸収設備１０の吸収塔１２における入口側圧力よりも大きくなる。より具体的には、図１に示すように、迂回配管３０の遮断弁の前後（遮断弁を挟んだ上流側と下流側）のそれぞれに設けた２つの圧力計４１，４２においては、遮断弁の上流側の圧力計４１が示す圧力Ｐ１（吸収塔１２における入口側圧力）と、下流側の圧力計４２が示す圧力Ｐ２（ブースターファン３２の出口側圧力）とが、『Ｐ２＞Ｐ１』の関係を示すようになる。 More specifically, in the sulfuric acid production system 1, the booster fan 32 provided between the first conversion and absorption equipment 10 and the second conversion and absorption equipment 20 is operated to operate the booster fan 32. The outlet side pressure becomes larger than the inlet side pressure in the absorption tower 12 of the first conversion absorption facility 10. More specifically, as shown in FIG. 1, in the two pressure gauges 41 and 42 provided before and after the shutoff valve of the bypass pipe 30 (upstream side and downstream side across the shutoff valve), the shutoff valve The pressure P1 (the inlet side pressure in the absorption tower 12) indicated by the upstream pressure gauge 41 and the pressure P2 (the outlet side pressure of the booster fan 32) indicated by the downstream pressure gauge 42 are such that "P2>P1" To show the relationship.

通常、圧力Ｐ１と圧力Ｐ２とは、Ｐ１＞Ｐ２の関係となるが、ブースターファン３２の稼働により『Ｐ２＞Ｐ１』の関係を成り立たせることができる。これにより、第１の転化吸収設備１０の転化器１１を経て生じた三酸化硫黄を含有する廃ガスが、その迂回配管３０を介した迂回路を経由して第２の転化吸収設備２０の転化器２１に直接流入することを防ぐことができる。そして、転化率の低下を防ぐことができるとともに、硫酸生産量の低下や廃ガス処理のための薬剤使用量の増加を抑えることができる。 Normally, the pressure P1 and the pressure P2 have a relationship of P1>P2, but the operation of the booster fan 32 can establish the relationship of “P2>P1”. As a result, the waste gas containing sulfur trioxide generated through the converter 11 of the first conversion and absorption equipment 10 is converted into the second conversion and absorption equipment 20 through a bypass route through the bypass pipe 30. It is possible to prevent it from directly flowing into the vessel 21. In addition, it is possible to prevent a decrease in conversion rate, and to suppress a decrease in sulfuric acid production amount and an increase in chemical usage amount for waste gas treatment.

このとき、ブースターファン３２の稼働により、第２の転化吸収設備２０の転化器２１の内部における圧力が大気圧以上となるようにする。これにより、ガスの溶解（吸収）による減圧が生じたり温度低下が生じたとしても、大気圧に負けて転化器２１がつぶれてしまうことを防ぐことができ（外殻保護）、また、後段の第２の転化吸収設備２０の転化器２１を構成する触媒において、大気からの水分が混入して損傷してしまうことを防ぐことができる（触媒保護）。 At this time, the booster fan 32 is operated so that the pressure inside the converter 21 of the second conversion and absorption equipment 20 becomes equal to or higher than the atmospheric pressure. This prevents the converter 21 from being crushed by losing atmospheric pressure (outer shell protection) even if the gas is melted (absorbed) to reduce the pressure or lower the temperature. It is possible to prevent the catalyst constituting the converter 21 of the second conversion and absorption facility 20 from being damaged due to mixing of water from the atmosphere (catalyst protection).

また、ブースターファン３２としては、メインブロワー（以下、「第２の送風機」ともいう）よりも吸引能力が小さいファンにより構成することが好ましい。これにより、ブースターファン３２の回転数を高くしても、ブースターファン３２の吐出側はもちろんのこと、その吸入側を大気圧よりも高い圧力に保つことができる。 Further, the booster fan 32 is preferably configured by a fan having a suction capacity smaller than that of the main blower (hereinafter, also referred to as “second blower”). As a result, even if the rotation speed of the booster fan 32 is increased, the suction side as well as the discharge side of the booster fan 32 can be maintained at a pressure higher than atmospheric pressure.

［第２の送風機（メインブロワー）］
第２の送風機３３は、上述したように、硫酸製造システム１におけるメインブロワーを構成するものであり、ガス精製工程Ｓ１から生じた精製ガス（廃ガス）を引き込むとともに、その廃ガスを第１の転化吸収設備１０の転化器１１に吹き込んで導入する。 [Second blower (main blower)]
As described above, the second blower 33 constitutes the main blower in the sulfuric acid production system 1, draws in the purified gas (waste gas) generated in the gas refining step S1, and removes the waste gas into the first blower 33. It is introduced by blowing it into the converter 11 of the conversion absorption equipment 10.

ここで、硫酸製造システム１においては、ブースターファン３２の稼働に伴って、消費電力は従来よりも増加する。このことから、第２の送風機３３としては、例えばインバーターが設けられて、ブースターファン３２の稼働により生じる仕事量に応じて、その羽根の回転数等を適切に制御できるものであることが好ましい。このように、羽根の回転数を制御可能な第２の送風機３３を備え、稼働させることにより、ブースターファン３２の稼働に伴う仕事量増加分を、例えばその第２の送風機３３のインバーター出力を低下させることにより緩和させることができ、また、第１の転化吸収設備１０の転化器１１の内部における圧力が大気圧以上となる。 Here, in the sulfuric acid manufacturing system 1, the power consumption increases as compared with the conventional case as the booster fan 32 operates. From this, it is preferable that the second blower 33 is provided with, for example, an inverter and can appropriately control the number of rotations of the blades according to the work amount generated by the operation of the booster fan 32. In this way, by providing and operating the second blower 33 capable of controlling the rotation speed of the blades, the amount of work increase due to the operation of the booster fan 32 is reduced, for example, the inverter output of the second blower 33 is reduced. The pressure inside the converter 11 of the first conversion and absorption equipment 10 becomes atmospheric pressure or higher.

ただし、ブースターファン３２の稼働に伴う消費電力量のすべてを、第２の送風機３３のインバーター出力の低下により相殺することは、引き込む廃ガス量を減らさずにはできない。そのため、ブースターファン３２として、その稼働により『Ｐ２＞Ｐ１』の圧力関係を実現できる範囲で、極力消費電力の小さいファンにより構成されるものを用いることが望ましい。 However, it is not possible to offset all of the power consumption amount due to the operation of the booster fan 32 by reducing the inverter output of the second blower 33 without reducing the amount of waste gas to be drawn. Therefore, it is desirable to use, as the booster fan 32, a fan configured to have a power consumption as small as possible within a range in which the pressure relationship of “P2>P1” can be realized by its operation.

以下、本発明の実施例を示してより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に何ら限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited to the following Examples.

［実施例１］
図１に示すような硫酸製造システムを用いて、粗銅の製錬プロセスから排出された廃ガス中の二酸化硫黄から硫酸を製造して回収した。 [Example 1]
A sulfuric acid production system as shown in FIG. 1 was used to produce and recover sulfuric acid from sulfur dioxide in the waste gas discharged from the smelting process of crude copper.

具体的に、実施例１にて用いた硫酸製造システム１は、転化器１１と吸収塔１２とを備える転化吸収設備１０を直列に２段設けている（第１の転化吸収設備１０，第２の転化吸収設備２０）。また、硫酸製造システム１では、第１の転化吸収設備１０の転化器１１から排出された廃ガスが、第２の転化吸収設備２０の転化器２１に導入される配管に迂回して流入する迂回配管３０が設けられている。さらに、硫酸製造システム１では、第１の転化吸収設備１０と第２の転化吸収設備２０との間に、ブースターファン（第１の送風機３２）が設けられている。 Specifically, the sulfuric acid production system 1 used in Example 1 is provided with two stages of conversion and absorption equipment 10 including a converter 11 and an absorption tower 12 in series (first conversion and absorption equipment 10, second). Conversion absorption equipment 20). Further, in the sulfuric acid production system 1, the detour in which the waste gas discharged from the converter 11 of the first conversion and absorption equipment 10 bypasses and flows into the pipe introduced into the converter 21 of the second conversion and absorption equipment 20. A pipe 30 is provided. Further, in the sulfuric acid production system 1, a booster fan (first blower 32) is provided between the first conversion absorption equipment 10 and the second conversion absorption equipment 20.

硫酸製造システム１においては、迂回配管３０の途中に遮断弁を設け、その遮断弁の前後（上流側と下流側）に圧力計４１，４２を設置し、遮断弁の上流側の圧力計４１が示す圧力Ｐ１と、下流側の圧力計４２が示す圧力Ｐ２とを測定した。 In the sulfuric acid production system 1, a shutoff valve is provided in the middle of the bypass pipe 30, pressure gauges 41 and 42 are installed before and after the shutoff valve (upstream side and downstream side), and the pressure gauge 41 on the upstream side of the shutoff valve is The indicated pressure P1 and the pressure P2 indicated by the downstream pressure gauge 42 were measured.

図２は、操業の経過時間に対するガス圧力（圧力Ｐ１、圧力Ｐ２）の推移を示すグラフであり、図２中の矢印Ａで示す時間からブースターファン３２を稼働させた。また、図３は、図２で示すものと同じ時系列での二酸化硫黄から三酸化硫黄への転化率（％）、後工程（テールガス処理工程）の排煙脱硫設備（廃ガス処理設備）でのアルカリ使用量の推移を示すグラフである。アルカリ使用量は、硫酸生産１ｔあたりの苛性ソーダの使用量（ｋｇ）で示す。なお、転化率及びアルカリ使用量は、処理対象の二酸化硫黄を含有する廃ガスの量に応じて増減するため、ブースターファン稼働前後でその廃ガス量を一定とした。廃ガス量は、メインブロワー（第２の送風機）の出口付近で測定した。 FIG. 2 is a graph showing changes in gas pressure (pressure P1, pressure P2) with respect to the elapsed time of operation, and the booster fan 32 was operated from the time indicated by arrow A in FIG. In addition, FIG. 3 shows the conversion rate (%) from sulfur dioxide to sulfur trioxide in the same time series as that shown in FIG. 2, and the flue gas desulfurization facility (waste gas treatment facility) in the post process (tail gas treatment process). 5 is a graph showing the change in the amount of alkali used. The amount of alkali used is indicated by the amount (kg) of caustic soda used per ton of sulfuric acid production. Since the conversion rate and the amount of alkali used vary depending on the amount of waste gas containing sulfur dioxide to be treated, the amount of waste gas was kept constant before and after the operation of the booster fan. The amount of waste gas was measured near the outlet of the main blower (second blower).

図２に示すように、ブースターファン３２を稼働させることにより、上流側の圧力Ｐ１と下流側の圧力Ｐ２の圧力関係は逆転し、Ｐ２＞Ｐ１という圧力関係を実現させた。この操作によって、図３に示すように、ブースターファン稼働後の転化率は平均で約０．０４％向上し、さらには、後工程の排煙脱硫設備でのアルカリ使用量が低減した。この結果から、ブースターファン３２を設け、稼働させることにより、転化率を有効に改善できることが分かった。 As shown in FIG. 2, by operating the booster fan 32, the pressure relationship between the upstream pressure P1 and the downstream pressure P2 was reversed, and the pressure relationship of P2>P1 was realized. By this operation, as shown in FIG. 3, the conversion rate after the booster fan was operated was improved by about 0.04% on average, and further, the amount of alkali used in the flue gas desulfurization facility in the subsequent step was reduced. From this result, it was found that the conversion rate can be effectively improved by providing and operating the booster fan 32.

［参考例］
図４に示すような従来の硫酸製造システムを用いた場合を例とし、迂回配管７０の遮断弁７１の一部に隙間が生じたことにより、処理対象である廃ガス（所定の割合で１段目の転化により生成した三酸化硫黄を含む）の質量割合で１％分がその隙間からリークして迂回経路を経て下流側に移行したと仮定する。 [Reference example]
Taking the case of using a conventional sulfuric acid production system as shown in FIG. 4 as an example, a waste gas to be treated (one stage at a predetermined ratio is generated because a gap is formed in a part of the shutoff valve 71 of the bypass pipe 70. It is assumed that 1% by mass ratio of (including sulfur trioxide generated by eye conversion) leaks from the gap and moves to the downstream side via the bypass route.

このような場合、そのリークした廃ガス中に含まれる三酸化硫黄が２段目の転化器６１（転化吸収設備６０の転化器）に導入されることにより、その２段目の転化率が０．５％程度悪化することになり、結果として、総合転化率が０．０３％〜０．０５％程度悪化する計算となる。このように、総合転化率が悪化すると、後工程の排煙脱硫設備でのアルカリ使用量が増加するほか、ガス処理量の減少に伴って製錬操業での鉱石処理量が減少することも有りうる。 In such a case, the sulfur trioxide contained in the leaked waste gas is introduced into the converter 61 of the second stage (converter of the conversion and absorption equipment 60), so that the conversion rate of the second stage is 0. The deterioration rate is about 0.5%, and as a result, the total conversion rate is calculated to deteriorate about 0.03% to 0.05%. In this way, if the overall conversion rate deteriorates, the amount of alkali used in the flue gas desulfurization equipment in the post-process may increase, and the amount of ore processed in the smelting operation may decrease as the amount of gas processed decreases. sell.

本発明に係る硫酸製造システムによれば、迂回配管に設けられた遮断弁に隙間が形成された場合でも、閉止不良による廃ガスの意図しない迂回を確実に防止でき、転化率の低下を防ぐことができる。これにより、硫酸の生産量低下を抑制し、また、テールガスの処理に使用する薬剤使用量の増加を抑えることができるため、その工業的価値は極めて大きい。 According to the sulfuric acid production system of the present invention, even when a gap is formed in the shutoff valve provided in the bypass pipe, it is possible to reliably prevent unintended bypass of waste gas due to poor closing, and prevent a decrease in conversion rate. You can As a result, it is possible to suppress a decrease in the production amount of sulfuric acid and an increase in the amount of the chemical agent used for treating the tail gas, so that the industrial value thereof is extremely large.

１硫酸製造システム
１０転化吸収設備（第１の転化吸収設備）
２０転化吸収設備（第２の転化吸収設備）
１１，２１転化器
１２，２２吸収塔
３０迂回配管
３１遮断弁
３２第１の送風機（ブースターファン）
３３第２の送風機（メインブロワー）
４１，４２圧力計
４５排煙脱硫設備 1 Sulfuric acid production system 10 Conversion and absorption equipment (first conversion and absorption equipment)
20 Conversion and absorption equipment (second conversion and absorption equipment)
11, 21 Converter 12, 22 Absorption tower 30 Detour pipe 31 Shutoff valve 32 First blower (booster fan)
33 Second blower (main blower)
41,42 Pressure gauge 45 Flue gas desulfurization equipment

Claims

A sulfuric acid production system for producing sulfuric acid from sulfur dioxide contained in waste gas,
Equipped with conversion and absorption equipment in two stages in series,
The conversion absorption equipment, in order from the upstream side,
A converter for converting sulfur dioxide in the waste gas into sulfur trioxide;
An absorption tower for absorbing sulfur trioxide produced by being converted by the converter into sulfuric acid,
Waste gas that has passed through the converter of the first conversion and absorption equipment located at the front stage is provided with a bypass pipe that is introduced by being bypassed to the converter of the second conversion and absorption equipment located at the subsequent stage,
Further, a sulfuric acid production system in which a first blower is provided between the first conversion and absorption equipment and the second conversion and absorption equipment.

The sulfuric acid production system according to claim 1, wherein the bypass pipe is provided with a shutoff valve.

By the operation of the first blower,
The pressure on the outlet side of the first blower is higher than the pressure on the inlet side of the absorption tower of the first conversion and absorption equipment, and the pressure inside the converter of the second conversion and absorption equipment is atmospheric pressure. The sulfuric acid production system according to claim 1 or 2, which is the above.

A second blower capable of controlling the number of rotations of the blades according to the amount of work generated by the first blower is provided upstream of the converter of the first conversion absorption facility,
By the operation of the second blower,
The sulfuric acid production system according to any one of claims 1 to 3, wherein a pressure inside the converter of the first conversion and absorption equipment is equal to or higher than atmospheric pressure.