JPH02180704A - 酸製造工程由来の硫酸の脱色法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、接触法によって合成される該硫酸を脱色する
方法であって、硫酸を脱色するための１つまたはそれ以
上の吸収回路と合成された硫酸への過酸化水素の添加を
含む方法に関するものである。

硫酸製造工場に導入される製造ガスはしばしば多量のま
たは少量の不純物、とりわけ飽和炭素化合物と不飽和炭
素化合物を有しており、これが合成される該硫酸を変色
させる結果となる。核酸のこのような変色にはいくつか
の原因がある。例えば製造ガスの精製システム中の集塵
器の密封材に含まれる油や、該ガスが生じる工程中にあ
る油を含んだ廃物や、加熱装置に使用される濃い油から
出る燃焼ガス、さらにこの目的に使用する石炭の粒子、
そして処理された鉱石濃縮物中の異なった浮遊化合物の
残留物などが変色の原因となる可能性がある。

該技術分野では硫酸を脱色する方法はいくつか知られて
いる。これらの方法には、電解酸化によるものや活性炭
の助けを借りた、過マンガン酸カリウム、過酸化水素そ
してオゾンのようなオキシダントの添加が含まれる。過
マンガン酸カリウムとオゾンのようなオキシダントは高
価で、しかも実際にはたくさんの問題点がある。過マン
ガン酸カリウムは、すぐに水に溶解しないので、過マン
ガン酸カリウムが加えられた時点での核酸の濃度は減少
する。さらに該マンガン残留物もあらたな変色の危険性
を示す。オゾンはたとえ極めて低濃度でも吸入すると有
害作用を持つ化学物質である。

電解酸化の該工程は、非常に複雑な装置の使用を求めら
れ、この方法による経費は非常に高いので、該方法を脱
色のために使用しているところはない。

活性炭を用いる脱色法も、その方法の技術的効果が疑わ
しいので実際には十分満足のいくものでない。種々の性
質の活性炭の混合物を使用してもある程度の変色という
結果に終る。

したがって、実際に受は入れられている唯一の既知の脱
色方法は製造された硫酸に過酸化水素を加える方法であ
る。この方法は現在接触法による硫酸プラントの供給業
者によって提案されている標準的方法である。この方法
は該システムの最終の吸収段階の下流であって合成され
た該硫酸が貯臓されるタンクの上流に位置するポンプ容
器に過酸化水素を加える必要がある。このポンプ容器で
の硫酸濃度は９４と９７％の間で変動しており、温度は
通常６０−７０℃である。しかし、硫酸の脱色のための
この既知の標準法は十分効果的ではな（、過剰量の過酸
化水素を添加するにもかかわらず時々硫酸がひどく黒ず
む場合があることがわかった。過剰量の過酸化水素の添
加は、また酸の中に過酸化物残留物の存在という結果と
なり、これが核酸を多くの消費者に受は入れられないも
のとしている。このことが該市場売買の状況を複雑にし
ている。何故なら黒ずんだ酸を置いておく可能性は非常
に限られており、したがって回転率の低下がきわめて重
大であるからである。原則として黒ずんだ酸はもっばら
化学肥料製造に受は入れられている。反応を加速するた
めに酸合成の温度を上げると、工場の装置のポンプと導
管で材質の腐食に関して問題が生ずることがわかってお
り、腐食産物から核酸をさらに浄化することも必要とな
る。

日本企業の三菱は、過酸化水素を用いた硫酸の。

改良脱色法とその様な方法をさらに効果的に行う方法を
提示した。合成される酸は、３つの互いに連続して接続
されたテフロン連接タンクを含む製造プラントで脱色さ
れる。該プラントは各タンクに約３０分の酸の停滞時間
を与えるような寸法になっている。およそ３５パーセン
ト溶液になるように過酸化水素が混合されたあと、該着
色酸はまず約１０５℃に蒸気で熱されて、第一番目のタ
ンクの底に汲み入れられる。該タンクを通過したのち、
核酸は、該貯臓タンクに導入される前に至適温度に冷却
器中で冷却される。

該三菱法は酸を脱色するのに効果的にみえるが大多数の
例において、実際の使用に関しては魅力的ではない。該
方法は複雑であり、しかも該脱色装置の上流下流の両方
に熱交換器と一冷却器を備える必要性を伴った生成酸脱
色のための追加のタンクが必要となり非常に経費が増す
。

したがって、現存の接触硫酸製造プラントに使用できて
幾つか追加の投資や操作費用をかけずに実行でき、環境
的または労働上の危険や製造される該硫酸の汚染が増さ
ないような効果的な脱色法が必要である。

おどろいたことに以下に記載するように、硫酸の製造に
認められる上記の望みと要求を満たす、酸製造工程から
製造される硫酸の脱色方法が提供可能であることが見い
だされた。該発明方法は以下の該明細書に説明した工程
段階により特徴づけられる。

このように、該新規方法に従うと、過酸化水素は最終の
吸収回路内を循環する硫酸に加え、この時、鎖酸を約７
０度以上に保っておく。該硫酸の該吸収回路における濃
度は効果的吸収のために重要な基準であり、絶えず最も
狭い範囲に保持されていて、好ましくは９８．３％以上
で通常９９％に近い。

該吸収回路の温度は鎖酸を脱色する時には好ましくは８
０°−１００℃の範囲に保持される。

該吸収回路への過酸化水素の添加は過酸化水素に関連し
て停滞時間を増加すると有利で・ある。

過酸化水素を細かく分割した状態、例えばスプレータイ
プの計量管を通して加えると有利であることがわかった
。

過酸化水素の添加は製造される酸に関して自動的に調製
されるのが有利である。

この様にして該脱色効果を連続的に監視することも可能
であり、それによって加える必要のある過酸化物の量を
決定することができる。さらに、該システムへの過酸化
物の添加時に鎖酸を徹底的に振動または撹拌すると効果
的であることがわかった。

該過酸化水素は最終吸収段階に流入する他の流れ、たと
えば、該製造過程の他の段階からの硫酸とともに加える
ことが出来る。硫酸が接触した時に過酸化物が放出され
る化合物の形、たとえばベルオキモモ硫化硫酸の形で、
たとえこの形での過酸化物の添加が過酸化物そのものを
加えるよりも効果が少ないとしても、このような形で過
酸化物を加えてもよい。

通常は、鎖酸の色が十分脱色され、同時に過酸化物の痕
跡が残らないことを確実にするために、過酸化物を１ト
ンの硫酸に対して０．５−０．６　ｋｇの過酸化水素の
用量で加えることが必要である（ここでは過酸化水素を
１００％過酸化水素として計算する）。必要とされる過
酸化水素の量はとりわけ鎖酸の変色の程度に左右される
。

ここで該発明をさらに詳細に一部実用例に関して記載す
る。

硫酸の黒化は、異なる方法で測定することができる１つ
の標準的な方法はいわゆるＡＰＨＡ法であり、この結果
は１色指数（ｃｌｏｕｒ　１ｎｄｅｘ）　Ｊと呼ばれＡ
ＰＨＡまたは１１あたりのｍｇ　Ｐｔで与えられる。

実施例１ 最終吸収段階の下流に位置するが、鎖酸の貯臓タンクの
前にあるポンプ受−容器に加えた過酸化水素によって脱
色が効果的であった硫酸プラントにおいては過酸化水素
の通常の濃度を増加したにもかかわらず漸新的に高い色
指数が得られた。該色指数を改善する試みを、二酸化イ
オウガスが生じるばい焼過程（ｒｏａｓｔｉｎｇ　ｐｒ
ｏｃｅｓｓ）の操作条件を変えることにより行なった。

とりわけ、取り扱う種々のばい焼物質の量と質を変化さ
せた。しかし、測定したもののうち、該酸色指数が改善
されたものはなかった。該システムに過酸化水素を加え
る該部位を硫酸の濃度が９４％−９７％で温度が６０−
７０℃の上述のポンプ受容器から、硫酸濃度が９８．５
％で該温度が７０−８０℃の最終吸収回路に変えること
で、酸の質のかなりの改善がただちに得られ、該色指数
は平均１１４０ｍｇ　Ｐｔ　／Ｉ！（ある最大値は４０
００ｍｇ　ｐｔ　／１にもなるが）から４００ｍｇ　ｐ
ｔ　／Ｉｔまで低下した。過酸化水素と硫酸の接触をさ
らにいっそう改良するために、テフロン製の分離計量管
を該ノズルシステムまたは配列中に配置した。結果とし
て、該色指数は５０−２００ｍｇ　Ｐｔ　／１に下がり
、このレベルは製造月で３ケ月保たれた。そして、最終
吸収酸の該温度範囲を７０−・８０℃から８０−１００
’Ｃに上げると、該色指数はさらに１５−５０ｍｇ　Ｐ
ｔ　／ｌに下がった。５０ＡＰＨＡの色指数を持つ酸は
、人間の目には無色に見える。

実施例２ 過酸化水素による脱色の際におこる動力学を確立するた
めに、９８．９％硫酸を含み１２５０ＡＰＨＡの色指数
の吸収硫酸を５０％過酸化水素溶液でそれぞれ異なる温
度と反応時間で、それぞれ違う用量で処置た。該対象物
は残留するＨｔＯｔの含有量が〜０であり満足する色減
少を達成することができた。該実験の典型的ないくつか
の結果を下記の第１表と第２表に示した。ここでは過酸
化水素を１００％過酸化水素として計算した。

表　　　１ １００℃で硫酸１トンあたりに０．６　ｋｇの過酸化水
素を該システムに計量して加えた場合の色指数と過酸化
水素の残留含有量時間 ｉｎ 振蕩させた場合 ＡＰＨＡ　　Ｈ，０□ｇ／　１ ５０　　０．２５ ４０　　０．０２ ４０　　０．０１ 振蕩しない場合 ＡＰＨＡ　　ＨＩＯ□ｇ／１ １００　　０．３ ５０　　０．０５ ４０　　０．０２ 皇−２ 実施例　３ 実施例２の実験に相当した実験を行ったが過酸化水素の
添加をベルオキシモ硫酸の形で行った。

（１重量％の過酸化水素、２７重量％のＨＩ　Ｓ　Ｏｉ
　）。

その結果、色の減少は過酸化水素を使用した対照実験で
達せられた色の減少に比べると劣った。

Ｈ２Ｓ　Ｏｓの形で０．６　ｋｇ過酸化水素を投与する
と６０分後に色指数は３２０となった。純粋な過酸化水
素溶液を用いて得られる対照の色指数は１２５であった
。

しり υ ４υ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、接触法により製造される硫酸の脱色法であって１つ
   またはそれ以上の吸収回路を含み製造される該硫酸を脱
   色するために過酸化水素を加える方法において、最終吸
   収回路で硫酸に過酸化水素を加え、かつ同時に上述の回
   路内の温度を約７０℃以上に維持することを特徴とする
   方法。 ２、該温度を８０−１００℃の範囲に維持することを特
   徴とする、請求項１記載の方法。 ３、該硫酸に細分割して過酸化水素を添加することを特
   徴とする、請求項１又は２記載の方法。 ４、製造された酸に関連して過酸化水素の添加を自動的
   に調節することを特徴とする、請求項１ないし３のいず
   れか１項に記載の方法。 ５、過酸化水素をさらに加える場合に該酸を振蕩若しく
   は撹拌することを特徴とする、請求項１ないし４のいず
   れか１項に記載の方法。 ６、最終吸収段階に入る他の流路とともに該過酸化水素
   を加えることを特徴とする、請求項１ないし５のいずれ
   か１項に記載の方法。