JPH02237621A - 銅製練における排ガス処理方法 - Google Patents

銅製練における排ガス処理方法

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JPH02237621A
JPH02237621A JP1056231A JP5623189A JPH02237621A JP H02237621 A JPH02237621 A JP H02237621A JP 1056231 A JP1056231 A JP 1056231A JP 5623189 A JP5623189 A JP 5623189A JP H02237621 A JPH02237621 A JP H02237621A
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heat exchanger
gas
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temperature
exhaust gas
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Masamichi Oida
老田 正道
Yoshitake Oda
小田 良剛
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Mitsui Mining and Smelting Co Ltd
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Mitsui Mining and Smelting Co Ltd
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  • Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
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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】 く産業上の利用分野〉 本発明は、銅製錬において酸素富化等により熔錬能力を
向上させた場合にも対応できる銅製錬における排ガス処
理方法に関する。
く従来の技術〉 銅製錬においては、排ガス中に802が含有されるため
、SO。をS03に転化させ、このS03を濃硫酸に吸
収させることによって規定の硫酸を得るというブ四セス
が行われており、一般には、SO,をS03に転化する
ための複数段の触媒層を有する転化語と、これら触媒層
各段に入るガス温度が最適範囲となるように熱交換を行
う熱交換晋群とを用いて操業されている。
すなわち、例えば第2図に示すように、熔錬炉01の排
ガスは転化器02の触媒層及び熱交換@03をそれぞれ
複数段通過した後、吸収塔04を経て排出されている。
ここで、転化器02の触媒層に導入されるガスの温度は
例えば420℃となるようにように設定する。
又、転化NOz中の触媒層によりS02がS03に転化
される反応は発熱反応であるため、転化器02の触媒層
から出るガス温度は例えば590℃と上昇する。そこで
、熱交換器03では、熔錬炉01からの排ガスを転化器
02の第1段の触媒層に入る際に例えば420℃の温度
に保つように加熱すると共に、転化晋02の第1段の触
媒層から出る例えば590℃のガスを転化M02の第2
段の触媒層に例えば430℃の温度で導入されるように
冷却している。このように、銅製錬における硫酸工場の
排ガス処理プロセスではほとんど密閉系による熱交換方
式により熱バランスを保ちつつ操業されている。
く発明が解決しようとする課題〉 ところで、近年、銅製錬においては酸素富化等により熔
錬能力を向上させて生産性の高い操業を行うようになっ
てきており、今後さらに生産性の向上を目指しているが
、このような生産性の向上に伴い熔錬炉から発生する排
ガス中のSO濃度が高《なるという問題がある。
このようにSO濃度が高い排ガスを処理す?場合、生産
コスト、設備コストを低く保つために、排ガスをフリー
エアーで希釈しないで高濃度SOのまま処理する必要が
あり、高SO濃度の排ガスを硫酸工場で処理する場合に
は、転化語各触媒層の出口ガス温度を反応が進むままに
高い温度に保たなければ高い転化率を維持・確保できな
くなる。そして、このように各触媒層出口のガス温度が
高くなると、上述したような密閉系の熱交換方式では熱
余剰となってガス温度コントロール等において対応でき
なくなるという不都合が生じる。
本発明は、このような事情に鑑み、酸素富化等によろ熔
錬能力向上に起因する排ガスSO■濃度の変化に対応で
きる@製錬における排ガス処理方法を提供することを目
的とする。
く課題を解決するための手段〉 前記目的を達成する本発明にかかる銅製錬における排ガ
ス処理方法は、銅の熔錬炉の排ガスを接触式硫酸工場で
処理するに際し、SO2ガスをSOガスに転化する複数
段の触媒層を有する転化器及び各触媒層に入るガス温度
を調整するための複数の熱交*aを用いた、銅製錬にお
ける排ガス処理方法において、少なくとも上記第1段触
媒層から出て上記第1段熱交換器に入るガス流路に補助
熱交換器を介装し、第1段触媒層から出て第1段熱交換
晋に入るガスの温度を硫酸工場の熱バランスがとれる範
囲で抑制することを待黴とする。
く作   用〉 熔錬炉からの排ガス中のSO濃度が高くなると、転化器
の第1段触媒層での転化率を高く維持するためにはその
出口ガス温度を高くなるが、補助熱交換器により第1段
熱交換器に入るガス温度を硫酸工場の熱バランスがとれ
る範囲内まで低下するように制御することにより、各熱
交換器における熱バランスを保つことができるようにす
る。
く夾 施 例〉 以下、本発明の好適なー.実施例を図面を参照しながら
説明する。
?1図には本実施例にかかる排ガス処理方法を採用した
銅製錬プロセスを示す。同図に示すように、熔錬炉1の
排ガスは従来技術の項で説明した例と同様に転化器2の
触媒層及び熱交換器3をそれぞれ複数段通過した後、吸
収塔4を経て排出されている。そして、転化器2の第1
段触媒層に導入される排ガスは、第1段の熱交換器3に
より例えば420℃の温度に保たれている。一方、転化
襞2の第1段触媒層から出て転化諸2の第2段触媒層に
送られるガスは熱交換語3により例えば430℃の温度
に冷却されるようになっているが、本実施例では転化器
2の第1触媒層と第1段熱交換N3との間に補助熱交換
@s5を設けて第1段熱交換襞3に入るガスの温度を抑
制するようにしている。すなわち、例えば熔錬効率の向
上により排ガスのSO■濃度が例えば10%程度に上昇
し、転化器2のの第1段触媒層入口温度を430℃に上
げ、出口温度が例えば620℃程度に上昇した場合に、
補助熱交換器5により熱交換器3に入るガスの温度を硫
酸工場の熱バランスがとれる範囲で熱交換器の許容耐熱
温度以下にするようにする。
ここで、補助熱交換諸5において、転化器2の第1段触
媒層から出て熱交換諾3に入るガスの温度を抑制するた
めの空気は熔錬炉送風機6を介して硫酸工場以外の外部
から導入している。この外部空気を補助熱交換器5へ導
入する流路7には補助熱交換器5を迂回するバイパス8
が設けられている。そして、補助熱交換器5の前後の流
#I7に介装されたバルブ9b,9cの開度を全開にし
、バイパス8に介装されたパルブ9aの開度を調整する
だけで、補助熱交換器5に導入される外部空気Iを制御
しており、これにより熱交換器3に導入されるガスの温
度を硫酸工場での熱バランスがとれる範囲内にあるよう
にしている。
例えば、排ガス中のS02濃度の上昇などに伴って転化
M2の第1段触媒層出口のガス温度が、例えば620℃
程度で、熱バランスがとれる範囲を越え、且つ熱交換語
3の許容耐熱温度を越える場合にはバルブ9aの開度を
小さくして補助熱交換器5に送る空気量を調整すること
により、硫酸工場の熱バランスがとれる範囲で、熱交換
@l!3に入るガス温度が少なくとも熱交換器3の許容
耐熱温度以下になるように、補助熱交換器5においてガ
スの熱を回収する。
一方、転化器2の第1段触媒層出口のガス濃度が熱バラ
ンスがとれる範囲内で且つ熱交換器3の許容te#1温
度以下である場合でも、熱バランスのとれる範囲内でバ
ルブ9aの開度を調整して補助熱交換器5に送る空気量
を調整し、ガスの熱を最大限に回収するようにする。
また、補助熱交換器5を通ることにより加熱された空気
は、その後空気加熱器10で温度調節された後、熔錬炉
1に直接吹き込まれて鉱石熔錬等に利用されるようにな
っている。
このような回収熱の再利用により、重油等の燃料を減少
させ、銅製錬コストの低減を図ることができる。
なお、本実施例の補助熱交換器5には、例えば600’
ejlJ上の高温ガスが導入されるため、ステンレス等
の高温に耐えうる材質のものを用いる必要があるが、そ
の容量は熱交換昭3と比べて小型のものでよい。
上述した方法により、so2i1度等の負荷が変動する
状態において実操業した場合の諸データを第1表に示す
第1表に示すように、排ガス中のsob度が10%の高
負荷時で転化器2の第1段触媒層出口ガス量が1 5 
0, 0 0 0 Nm/h ,ガス温度が620℃の
場合、補助熱交換器5に30℃の空気を4 0, 0 
0 0 Nrn”/h送ったところ、補助熱交換器5の
出口ガス温度は540℃、出口空気温度は300℃にな
り、熱交換器3の入口ガス温度が熱交換器3の許容耐熱
温度以下になると共に硫酸工場の熱バランスがとれ、又
、転化語2の第1段触媒層の転化率が従来よりも向上し
、さらに熱を熱風として回収したことにより、空気加熱
器で、重油換算で350I/hの省エネ効果を得た。
又、排ガス中のSO′a度が7%の低負荷時で、転化器
2の第1段触媒屡出ロガス量が80,000NrI1″
/h,ガス温度が560℃の場合、補助熱交換器5に、
30℃の空気を10,000Nrr//h送ったところ
、補助熱交換器5の出口ガス温度は500℃になったが
、硫酸工場の熱バランスがとれており、転化器2の第1
段触媒層の転化率を低下させることなく、硫酸工場の熱
を回収することができ、重油換算で1 2 0 1!/
bの省エネ効果を得ることができた。
なお、第1表には補助熱交換器5に空気を流入しないで
従来と同様の方式での操業結果を伴せて示してある。こ
の場合には、転化器2及び熱交換器3等における熱バラ
ンスがとれる最大効率で操業しているが、転化92の第
1段触媒層での転化率が50%と低下してしまい、高転
化率を維持することはできない。
すなわち、硫酸工場の熱バランスをとると共に転化器2
の第1段触媒出口ガス温度を熱交換器3の許容耐#i温
度z下とするために、転化@2の第1触媒層の出口ガス
温度を590℃程度まで・しか上昇できず、高SO%の
際には転化器2の第1段触媒層の入口ガス温度を下げ、
反応を減少させろ必要があり、結局、総合的な転化率が
下がる結果となる。
これに対し、上述した実施例では、小型の補助熱交換器
5を導入することにより、熱バランスをとりつつ転化語
2の第1段触媒層出口温度を620℃程度まで上昇させ
ることができるので、転化器2でのS02転化反応を十
分に推進できると共に伴せて省エネ効果も得られ、熔錬
能力の向上に十分対応できる。
く発明の効果〉 以上説明したように、本発明によれば、銅製錬の熔錬能
力の向上に伴い排ガス中の802濃度が上昇した場合に
も、簡単な補助熱交換晋を追加するだけで硫酸工場の熱
バランスを保ち、熱交換器設備の保護を図りながら転化
襞の第1段触媒層での転化率を高く維持すると共に省エ
ネ効果も得ることができるという効果を奏する。したが
って本発明によれば、銅製錬の熔錬能力の向上に伴なう
S02ill1度の変動に極めて省エネルギー,低コス
トで対応することができ、硫酸工場の生産能力のアップ
もできろ。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の熔錬プロセスを示す説明図
、第2rI!Jは従来技術にがかる熔錬プロセスを示す
説明図である。 図面中、 1は熔錬炉、 2は転化器、 3は熱交換器、 5は補助熱交換語、 6は熔錬炉送風機、 9a,9b,9cはバルブである。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 銅の熔錬炉の排ガスを接触式硫酸工場で処理するに際し
    、SO_2ガスをSO_3ガスに転化する複数段の触媒
    層を有する転化器及び各触媒層に入るガス温度を調整す
    るための複数の熱交換器を用いた、銅製錬における排ガ
    ス処理方法において、少なくとも上記第1段触媒層から
    出て上記第1段熱交換器に入るガス流路に補助熱交換器
    を介装し、第1段触媒層から出て第1段熱交換器に入る
    ガスの温度を硫酸工場の熱バランスがとれる範囲で抑制
    することを特徴とする銅製錬における排ガス処理方法。
JP1056231A 1989-03-10 1989-03-10 銅製練における排ガス処理方法 Expired - Lifetime JP2864419B2 (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104232923A (zh) * 2014-07-28 2014-12-24 包头华鼎铜业发展有限公司 一种铜冶炼过程中减少so3产生的方法

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JPS61250470A (ja) * 1985-04-26 1986-11-07 株式会社東芝 空気調和機
JPS6227526U (ja) * 1985-08-01 1987-02-19

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