JPH0233645B2 - - Google Patents

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JPH0233645B2
JPH0233645B2 JP55014646A JP1464680A JPH0233645B2 JP H0233645 B2 JPH0233645 B2 JP H0233645B2 JP 55014646 A JP55014646 A JP 55014646A JP 1464680 A JP1464680 A JP 1464680A JP H0233645 B2 JPH0233645 B2 JP H0233645B2
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JP
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sulfuric acid
drying
stage
gas
dilute sulfuric
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JP55014646A
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Deeru Kaaruuhaintsu
Deiikuman Herumuuto
Gurimu Fuugo
Zandaa Ururitsuhi
Tatsuke Mihyaeru
Beebaa Barudemaa
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GEA Group AG
Original Assignee
Metallgesellschaft AG
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Publication date
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    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
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    • C01B17/69—Sulfur trioxide; Sulfuric acid
    • C01B17/74—Preparation
    • C01B17/76—Preparation by contact processes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B17/00—Sulfur; Compounds thereof
    • C01B17/48—Sulfur dioxide; Sulfurous acid
    • C01B17/50—Preparation of sulfur dioxide
    • C01B17/56—Separation; Purification
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B17/00—Sulfur; Compounds thereof
    • C01B17/69—Sulfur trioxide; Sulfuric acid
    • C01B17/74—Preparation
    • C01B17/76—Preparation by contact processes
    • C01B17/765—Multi-stage SO3-conversion
    • C01B17/7655—Multi-stage SO3-conversion with intermediate absorption

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Drying Of Gases (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、SO2含有ガスを精製及び冷却してこ
の冷却されたガスが濃硫酸の製造に必要とされる
よりも多い水分を含むようにすることと、この精
製及び冷却されたSO2含有ガスの少なくとも一部
を一段又は複数段の前乾燥段階にて希硫酸と接触
させて前乾燥することと、このSO2含有ガスを後
乾燥器において濃硫酸で後乾燥することと、この
後乾燥器からの硫酸をSO3吸収段階に戻すこと
と、前記前乾燥で用いられた希硫酸を濃縮段階に
て吸水性ガスと直接接触させて濃縮することと、
しかる後にこの希硫酸を前記前乾燥段階に戻すこ
ととからなる条件下で、接触反応でSO3を形成
し、かつこのSO3を濃硫酸に吸収させることによ
り、硫酸の製造に必要とするよりも多い水分を含
むSO2含有ガスから硫酸を製造するようにした硫
酸の製造方法に関するものである。
触媒によりSO2をSO3に転化しかつSO3を硫酸
に吸収させることにより硫酸を製造する際には、
SO2含有ガスは接触装置に供給する前に濃硫酸に
より乾燥させる。この際、この乾燥用の酸はSO2
含有ガスの水分に相当する量の水を吸収して、希
釈される。乾燥用の酸を部分的に濃硫酸で置換す
ることにより、その濃度は一定に保たれる。所望
の硫酸濃度を有する酸製品を製造するには、シス
テムの水分のバランスを保ななければならない。
すなわち、乾燥用の酸溶液によると水分の吸収量
は、ガスのSO2含有量に依存するが、一定値を超
えてはならない。SO2含有ガスがより多くの水分
を含んでいれば、余分の水分は乾燥工程よりも前
に除去せねばならない。そのためにSO2含有ガス
の温度を乾燥工程に入る前にある値にまで下げ
て、余分の水分を凝縮させ、かつガス中に残る水
蒸気量が水分バランスを越えないようにする。こ
の温度までのSO2含有ガスの冷却は、通常のガス
の精製と冷却とで行なうが、その際、冷却を適当
に実施する。冷却は、直接的方法でガスを希硫酸
及び／又は水で処理することにより、或いは間接
的方法で水及び／又は空気により行なう。しか
し、この冷却は、使用する水又は空気の温度によ
り制約される。
英国特許第744465号明細書に記載されているよ
うに洗浄用ならびに冷却用の酸を直接再冷却する
際にも、冷却効果は空気の温度と湿度により制約
される。湿度の高い空気は水分の蒸発をわずかし
か許容せず、従つてわずかな冷却効果しか生じな
い。この方法では、通常の精製及び冷却法におけ
る高温のSO2含有ガスを最初の段階で循環する45
％の希硫酸により冷却、洗浄し、循環する流れの
一部ないし流出する洗浄酸の全体を空気と直接接
触させて水分を蒸発させながら冷却し、再び洗浄
の循環路に戻す。そして第２の段階で、ガスをあ
る洗浄液と直接接触させて更に冷却するが、この
液体は間接熱交換により冷却して循環路に流す。
それに伴つて、第２段階での最終冷却は再び冷媒
の温度に左右される。冷却温度が限定されること
は、特に、SO2濃度の低いガスを原料ガスとして
用いる場合に影響を及ぼし、かつまたSO2濃度の
比較的に高いガスを原料ガスとして用いる場合で
も、発煙硫酸を得ようとするときには、やはり影
響が現われる。何故ならば、仮に冷媒（水または
空気）でガスを冷却することにより水蒸気を液化
して水分を除去するならば、除去される水分の量
は冷媒（水または空気）の温度に依存する。水ま
たは空気の温度は一般に10〜30℃（または熱い地
域ではさらに高い）であるから、凝縮され得る水
分の量は制御され、かつガスを水分バランスの維
持に必要な低温まで冷却することができない。
SO2濃度の低いガスは、硫酸の製造の際、低水分
含有であることが必要であつて、SO2濃度の高い
ガスと比べて、はるかに多くの水分が除去されな
ければならない。
従つて上述のように、冷却温度が限定されれ
ば、特に、SO2濃度の低いガスの場合に影響を及
ぼし、かつまたこのような場合でなくても、水分
をあまり必要としない発煙硫酸の製造の場合に
は、やはり影響が現われる。
この精製、冷却したガスは、普通は硫酸ミスト
回収用静電集塵装置で処理して硫酸ミストを除去
するが、この硫酸ミストは回収しなければ乾燥器
を通つて接触反応装置内に入り込むものである。
通常のガス精製ならびに冷却法における低い気体
温度の達成は、米国特許第3684440号明細書なら
びにドイツ連邦共和国特許第1922012号明細書に
記載されているように、冷媒の温度が高い時には
接触反応装置の最終ガスを用いて水の蒸発による
冷却効果を利用して行なうことができる。第１の
段階で高温のガスを２〜７％の希硫酸で洗浄し、
流出する洗浄酸は間接的に水で冷却して循環路に
戻している。第２の段階でガスを２〜７％の希硫
酸との直接接触により更に冷却し、流出する洗浄
酸は最終ガスと直接接触させて、水を蒸発させな
がら冷却して再び洗浄中に戻す。最終ガスは、予
め間接的熱交換により冷却することも可能であ
る。次いで、冷却したSO2含有ガスを例の如く硫
酸ミスト回収用静電集塵装置内に導びき、硫酸ミ
ストを分解する。この方法では、洗浄酸が非常に
希薄な硫酸であるから、この硫酸中に溶けたSO2
の大部分が最終ガスにより追い出されて大気中に
放出される現象が生じると云う欠点がある。冷却
水ないし冷却空気の温度が高すぎるために、SO2
含有ガスが通例のガスの精製及び冷却において水
分のバランスを取るのに必要な低い温度に冷却で
きないときには、その後もなお存在するSO2含有
ガス中の残りの水分を前乾燥工程で希硫酸により
除去できる。
米国特許第2415142号明細書から、通常のガス
精製及び冷却の後で、SO2含有ガス中になお存在
する残りの水分を、前乾燥工程で35〜85重量％の
希硫酸をガスと向流的に流しながら除去し、流出
する希硫酸は場合によつては加熱して接触反応装
置の最終ガスと直接接触させて向流的に流しなが
ら再濃縮し、かつ冷却後に再び前乾燥工程に導び
く方法が知られている。その際いくつかの段階を
利用できる。この方法は、希硫酸の全体を再濃縮
器にポンプでくみ上げるが、そこで比較的多量の
SO2が追い出され、これが廃気中に到達すると云
う欠点がある。
本発明の目的は、従来法によるガスの精製なら
びに冷却の後で、SO2含有ガスになお存在する余
分の水分を前乾燥段階で除き、その際大気中に放
出されるSO2をできるだけ少なくし、かつ前乾燥
をできるだけ経済的に行なうようにすることにあ
る。
この目的は、本発明に従えば、次のようにして
達成される。即ち、冒頭に述べた方法において、 (a) 濃度30〜70重量％の希硫酸を前記前乾燥段階
にて用いること、 (b) 前記前乾燥段階から希硫酸の一部分を取り出
して前記濃縮段階にて前記吸水性ガスと直接接
触させて濃縮してから、前記前乾燥段階の希硫
酸の濃度よりも２〜40重量％高い濃度で前記前
乾燥段階に戻すこと、 (c) 希硫酸の前記一部分を前記(b)項の前記濃縮段
階で循環しかつ循環路で間接熱交換により加熱
すること、 (d) 前記前乾燥段階で循環される希硫酸を間接熱
交換により冷却すること、 (e) 前記前乾燥段階の出口におけるSO2含有ガス
の温度を前記前乾燥段階の入口における前記ガ
スの温度と等しいか、或いはそれよりも高い温
度に維持すること、 (f) 前記後乾燥段階と前記SO3吸収段階との間の
水分バランスを維持するのに必要とするよりも
多い水分を前記前乾燥段階で分離し、プラント
全体の水分バランスを維持するために前記前乾
燥段階から希硫酸の一部分をSO3吸収段階に供
給すること、 (g) 前記前乾燥段階から前記SO3吸収段階へ供給
された硫酸を補充するのに十分な量の硫酸を前
記SO3吸収段階から前記前乾燥段階へ供給する
こと、 を夫々有することを特徴とする方法によつて達成
される。
前乾燥段階にて用いる希硫酸は、30〜70重量％
の濃度になるように、予め、パイプライン（例え
ば第１図に示す実施例におけるパイプライン１
６）により前乾燥器（例えば、第１図に示す実施
例における前乾燥器４０）に導入される。
上記吸水性ガスとしては、接触反応装置の最終
ガス、空気、清浄な煙道ガス、或いはこれらの混
合ガスを使用できる。前乾燥段階の循環路ならび
に濃縮段階の循環路における硫酸の濃度は各循環
路ごとに一定に保たれるように調節される。前乾
燥段階から濃縮段階に導びく部分流の量ならびに
濃縮段階から前乾燥段階に導びく部分流の量の調
整は、循環路において濃度が一定で変化せずかつ
望ましい量の水分が前乾燥段階から濃縮段階に送
られるように行なうのがよい。
前乾燥段階では、循環路における酸濃度ならび
に酸の排出温度の選択は、酸が望ましい量の水分
をSO2含有ガスから吸収するように行なうのがよ
い。従つて、前乾燥段階で用いる希硫酸の濃度は
30〜70重量％に選定される。水分を取り込む際に
洗浄酸中に生じる熱のため、酸の排出温度はその
導入温度よりも高くなる。しかし、この熱は冷媒
による間接熱交換により放散され、かつSO2含有
ガスにより運び去られる。
濃縮の循環路における酸濃度ならびに洗浄酸の
導入温度は、望ましい量の水分が洗浄酸から吸水
性ガスによつて除去されるように選ぶのがよい。
酸の排出温度は一般にその導入温度よりも低くな
る。失なわれた熱量は、間接熱交換により、ある
いは吸水性ガスの顕熱により補充して元通りにす
る。間接熱交換による加熱は、吸水器の酸、蒸気
などを使用して行なうことが可能である。
理論的に必要とされる量よりも多い水分が前乾
燥段階で除去し、かつこの水分を相当する量の希
硫酸の形で接触反応装置の通常の酸係に移すこと
によつて、希硫酸の少量の分流のみが前乾燥段階
ならびに濃縮段階から取出される。このために、
通常のガス精製の後でもなお微量にSO2含有ガス
中に存在する不純物が希硫酸中にたまることが阻
止される。接触反応装置の通常の酸系は、最終乾
燥器、最終吸収器、そして場合によつては中間吸
収器、ならびに発煙硫酸搭からなつている。前乾
燥段階で余分に水分を除去し、これを濃縮段階で
吸水性ガスで除去することができる。これは、連
転条件がかなり変動する際に有利になり得る。何
故ならば、SO2含有ガスのSO2および／または水
分の含有量の変動を前乾燥段階の操作で調整する
ことはわめて困難である。例えば、一定の水分含
有量でガスのSO2含有のみが減少するならば、よ
り多くの水分が乾燥器中で速く除去されるべきで
あるが、これはきわめて困難である。これとは逆
に、ガスの通常のSO2含有に対する水分バランス
に必要な以上に水分が除去されれば、SO2含有の
減少は水分バランスをみださない。水分バランス
よりも多く除去されかつ硫酸の製造に不足する水
分量は接触反応装置の通常の酸系に外部から適量
添加される。この添加は非常に速く変動を調整す
ることができる。従つて、上述のように、運転条
件がかなり変動する際に有利になり得る。
前乾燥ならびに濃縮は、ベンチユリ装置、空の
或いは充填剤の入つた搭内で行なうことができ
る。
本発明の好ましい実施態様では、前記(f)項に従
つて前乾燥段階から取り出された希硫酸を、前記
接触反応装置の前記酸系の一部を構成しかつ前記
後乾燥を行う後乾燥器に導く。これにより、希硫
酸中のSO2成分が接触反応装置に入るSO2含有ガ
スに添加される。
本発明では、前記(b)項の工程で濃縮した希硫酸
の濃度を前乾燥段階の循環路における希硫酸の濃
度より２〜40重量％高くする。これによると、希
硫酸の流れの少部分を前乾燥段階から濃縮段階へ
送ることのみが必要になり、廃気中のSO2成分は
大変わずかになる。
本発明の好ましい実施態様では、前記(e)項にお
いてSO2含有ガスの温度を前乾燥段階の出口にて
その入口よりも５〜20℃高くなるようにする。こ
れにより、前乾燥段階の循環路中に設けられる冷
却器（例えば、第１図に示す実施例における冷却
器４７）の面積を小さくすることができる。即
ち、熱がSO2含有ガスと一緒に運び去られるから
である。
本発明の別の好ましい実施態様では、前記(a)項
〜(g)項の前乾燥段階の前に、予備乾燥を行い、こ
の予備乾燥にて用いられた希硫酸は、予備濃縮に
て吸水性ガスとの直接接触により予備乾燥に必要
な濃度までほぼ濃縮し、しかる後に予備乾燥段階
に戻す。その際、予備乾燥における温度は、この
予備乾燥段階において、ここで吸収されるべき所
定量の水が所定の濃度を有する希硫酸により吸収
され、かつ、前記予備濃縮段階において、希硫酸
中の水が所定の温度の吸水性ガスによりほぼ前記
所定量だけ除去されることによつて調節される。
この場合、予備乾燥段階が複数の濃縮器からな
る場合は、ガス側から見て、直例ないし並列に接
続できる。
また、この場合、予備乾燥段階においては、
SO2含有ガスから除去されねばならない水分量の
一部のみが吸収される。予備乾燥段階における希
硫酸の濃度及び温度は、予備乾燥段階で吸収され
る水分量（すなわち、予備濃縮段階で所定温度の
吸水性ガスにより除去され得る水分量）に応じて
予め選定される。このことは、前乾燥段階で希硫
酸に吸収される水分量とほぼ同量の水分が予備濃
縮段階で希硫酸から除去されることを意味する。
水分の吸収による希硫酸の温度の上昇は、予備濃
縮段階における水分の蒸発によりほとんど補償さ
れる。すなわち、希硫酸を冷却するために熱交換
器を用いる必要がない。このため、次の空乾燥段
階においては、残存する水分のうちから吸収され
るから、同時に希硫酸の熱量増加は減少し、この
減少した熱量増加のみが間接熱交換により除去さ
れればよい。従つて、前乾燥段階の循環路におけ
る希硫酸の熱交換に必要な面積はわずかで済む。
本発明の別の好ましい実施態様では、前乾燥を
直列接続した２基の前乾燥器内で行い、ガス側か
ら見て第２番目の前乾燥器から希硫酸の一部を第
１番目の前乾燥器に導びき、前記第２番目の前乾
燥器の希硫酸の濃度を前記第１番目の前乾燥器の
希硫酸の濃度よりも高く保つ。そして濃縮を酸側
から見て直列接続された２基の濃縮器にて行い、
希硫酸を前記第１番目の前乾燥器から、酸側から
見て第１番目の濃縮器に導き、この第１番目の濃
縮器からの希硫酸を第２番目の濃縮器に導き、こ
の第２番目の濃縮器からの濃縮された希硫酸を前
記第２番目の前乾燥器に導き、そして第１番目お
よび第２番目の前乾燥器並びに第１番目および第
２番目の濃縮器の各酸循環路において濃度をそれ
ぞれ一定に保つ。濃縮段階はガス側から見て直列
又は並列に接続できる。これにより、前乾燥段階
から濃縮段階へは非常にわずかな量の希硫酸のみ
を導びけばよく、それに応じて希硫酸から廃気中
に放出されるSO2は大変少なくなる。
本発明の別の好ましい実施態様では、ガスと希
硫酸とを順流的に流しながら予備乾燥を行う。こ
れにより、わずかなSO2しか希硫酸中に吸収され
なくなる。
本発明の別の好ましい実施態様では、後乾燥器
から出てくるSO2含有ガスの温度を70〜90℃に保
つ。これにより、接触反応装置から得られるSO2
含有ガスを加熱するためのわずかな熱交換面積
（例えば、第１図に示す実施例におけるガス熱交
換器５１の熱交換器面積）のみが必要となり、接
触反応装置に対する熱のバランスが改善する。
本発明の更に別の好ましい実施態様では、SO2
濃度が４容量％よりも大きいいSO2含有ガスを少
なくとも２つの部分に分け、このSO2含有ガスの
一部分のみを前乾燥段階に導びき、この前乾燥段
階において、前記SO2含有ガスの全量にとつて除
去する必要のある量の水分を除去する。これによ
り、前乾燥器を小さく設計できる。
以下、本発明を図面に付き実施例の基いて更に
詳しく説明する。
第１図は、SO2濃度4.5％のガスについての工
程系統図を示す。この図では、ガス量の一部のみ
を前乾燥段階に導びき、かつ前乾燥ならびに濃縮
を希硫酸の循環下で１段階で行つている。
第２図は、SO2濃度３％のガスについての工程
系統図を示す。この図では、前乾燥ならびに濃縮
を２段階で行ない、希硫酸を各段階でそれぞれ循
環させている。
第３図は、SO2濃度1.7％のガスについての工
程系統図を示す。この図では、予備乾燥および前
乾燥ならびに予備濃縮および濃縮を行ない、希硫
酸を予備乾燥段階および予備濃縮段階をそれぞれ
通つて循環させると共に、前乾燥段階および濃縮
段階で希硫酸をそれぞれ循環させている。この場
合、予備乾燥段階から予備濃縮段階へは希硫酸の
全量が送られるが、前乾燥段階から濃縮段階へは
希硫酸の一部しか送られない。従つて、この場合
にも、既述の従来法の場合のように、前乾燥段階
から濃縮段階へ希硫酸の全量を送る場合に較べ
て、大気中に放出されるSO2の量を比較的少なく
することができる。
更に、第３図に示す工程系統図の場合には、
SO2含有ガスを接触反応装置中で外部からの熱で
加熱している。この外熱による加熱は、SO2濃度
が約３％以下の場合に有利である可能性があり、
かつ接触反応装置の前段ないしその中で行なうこ
とができる。
図面において、各符号は下記の部分を表わす。
１〜４：SO2含有ガス用のガスパイプライン ５：最後のハードル形接触反応装置から最終吸収
器までのSO3含有ガス用ガスパイプライン ６〜７：最終吸収器後の最終ガス用パイプライン １０〜１２，１６ａ〜１９，３０〜３１：希硫酸
用の酸パイプライン １３〜１６，２５〜２６：乾燥器の濃硫酸用酸パ
イプライン ２０〜２２，２７〜２９：最終吸収器の濃硫酸用
酸パイプライン ２３〜２４，２７ａ，２８：中間吸収器の濃硫酸
用酸パイプライン（第１図のみ） ４０：前乾燥器 並流ベンチユリ装置（第１図） スプレー搭（第２図、第３図） ４０ａ：予備乾燥器 並流ベンチユリ装置（第２図、第３図） ４１：スプレー式分離装置 ４２：最終乾燥器 ４３：濃縮器 並流ベンチユリ装置（第１図） ４３ａ：第１濃縮器 スプレー搭（第２図、第３図） ４３ｂ：第２濃縮器 並流ベンチユリ装置（第２図、第３図） ４４：接触反応装置 ４５：最終吸収器 ４６：中間吸収器 ４７：酸冷却器 ４８：希硫酸用ヒータ ４９：酸ポンプ ５０：送風器 ５１：ガス熱交換器（第１図） ５２：外熱を使うヒータ（第３図） データはすべて下記の意味に解釈するものとす
る。
(a) ガス ％：乾燥ガスの容量％ Ｎm3（標準立方米）：Ｎm3／時 ｇ／H2O：乾燥ガス1Nm3当りの水のｇ (b) 酸 硫酸濃度は重量％を表わす。
Kg：Kg／時 SO2含有ガスは通常の精製及び冷却後、すなわ
ちミスト回収用静電集塵装置の後でパイプライン
１に入る。
第１図に示す実施例 パイプライン１：55460Nm3（50000m3：乾燥状
態）；4.5％SO2；14.7％O2；80.8％N2；45℃：
84ｇH2O パイプライン１ａ：33276Nm3；45℃；84ｇH2O パイプライン１ｂ：22184Nm3；45℃；84ｇH2O パイプライン２ａ：30936Nm3；57℃；24ｇH2O パイプライン２ｂ：30936Nm3；57℃；234ｇH2O パイプライン２：53120Nm3；52℃；48ｇH2O パイプライン３：50000Nm3；80℃乾燥状態（50
−100mgH2O） パイプライン４：50000Nm3；115℃ パイプライン４ａ：48987Nm3；500℃ パイプライン４ｂ：30000Nm3；500℃ パイプライン４ｃ：18987Nm3；500℃ パイプライン４ｄ：30000Nm3；210℃ パイプライン４ｅ：28760Nm3；100℃ パイプライン４ｆ：28760Nm3；400℃ パイプライン４ｇ：47747Nm3；440℃ パイプライン５：47643Nm3；170℃ パイプライン６：46649Nm3；85℃−90℃ パイプライン６ａ：36649Nm3；85℃−90℃；乾
燥状態 パイプライン６ｂ：10000Nm3；85℃−90℃ パイプライン７ａ：38738Nm3；81℃；43.86ｇ
H2O パイプライン７ｂ：383738Nm3；81℃：43.86ｇ
H2O パイプライン７：48738Nm3；82℃−83℃；32.97
ｇH2O 500ppmSO2；痕跡のSO3ミストとH2SO4ミス
ト パイプライン１０：244775Kg60％硫酸；57℃ パイプライン１１：244775Kg60％硫酸；57℃ パイプライン１２：227090Kg60％硫酸；49℃ パイプライン１３：357624Kg93％硫酸；98℃ パイプライン１４：310753Kg93％硫酸；98℃ パイプライン１５：300000Kg93％硫酸；80℃ パイプライン１６：350Kg93％硫酸；98℃ パイプライン１７：543Kg60％硫酸；57℃ パイプライン１８：17685Kg60％硫酸；57℃ パイプライン１９：16077Kg66％硫酸；81℃ パイプライン２０：320321Kg98.8％硫酸；113℃ パイプライン２１：320321Kg98.8％硫酸；113℃ パイプライン２２：300000Kg98.8％硫酸；90℃ パイプライン２３：334180Kg98.3％硫酸；128℃ パイプライン２３ａ；334180Kg98.3％硫酸；
120.7℃ パイプライン２４：300000Kg98.8％硫酸；100℃ パイプライン２５：46871Kg93％硫酸；98℃ パイプライン２６；17209Kg93％硫酸；98℃ パイプライン２６ａ；29312Kg93％硫酸；98℃ パイプライン２７：16198Kg98.8％硫酸；90℃ パイプライン２７ａ：27730Kg98.3％硫酸；100℃ パイプライン２８：10753Kg93％硫酸；80℃ パイプライン２９：10753Kg93％硫酸；50℃ パイプライン３０：228698Kg66％硫酸；81℃ パイプライン３１：227090Kg66％硫酸；88.5℃ 第２図に示す実施例 パイプライン１：53646Nm3（50000Nm3：乾燥状
態）；3.0％SO2；16.2％O2；80.8％N2；38℃；
56.1ｇH2O パイプライン２ａ：52600Nm3；43℃；40.0ｇ
H2O パイプライン２：51494Nm3；42℃；23.0ｇH2O パイプライン３：50000Nm3；80℃乾燥状態（50
−100mgH2O） パイプライン４：50000Nm3；110℃ パイプライン５：49257Nm3；160℃ パイプライン６：47772Nm3；82℃−90℃；乾燥
状態 パイプライン７ａ：48393Nm3；62℃ パイプライン７：49715Nm3；65℃；31.28ｇ
H2O；500ppmSO2；痕跡のSO3ミストと
H2SO4ミスト パイプライン１０：125446Kg50％硫酸；48℃ パイプライン１１：125446Kg50％硫酸；48℃ パイプライン１２：125446Kg50％硫酸；40℃ パイプライン１０ａ：128934Kg40％硫酸；43℃ パイプライン１１ａ：128934Kg40％硫酸；43℃ パイプライン１２ａ：125446Kg40％硫酸；38℃ パイプライン１３：349797Kg96％硫酸；95℃ パイプライン１４：349797Kg96％硫酸；95℃ パイプライン１５：300000Kg96％硫酸；80℃ パイプライン１６：174Kg96％硫酸；95℃ パイプライン１６ａ：2760Kg50％硫酸；48℃ パイプライン１６ｂ：3346Kg70％硫酸；67℃ パイプライン１７：334Kg50％硫酸；48℃ パイプライン１８：3488Kg40％硫酸；43℃ パイプライン１９；1993Kg70％硫酸；62℃ パイプライン２０：355013Kg98.6％硫酸；120℃ パイプライン２０ａ：355013Kg98.6％硫酸；115
℃ パイプライン２１；355013Kg98.6％硫酸；115℃ パイプライン２２：300000Kg98.6％硫酸；90℃ パイプライン２５：49797Kg96％硫酸；95℃ パイプライン２６：49623Kg96％硫酸；95℃ パイプライン２７：48313Kg98.6％硫酸；90℃ パイプライン２８：6700Kg98.6％硫酸；90℃ パイプライン２９：6700Kg98.6％硫酸；50℃ パイプライン３０：130000Kg60％硫酸；67℃ パイプライン３１：130000Kg60％硫酸；77℃ パイプライン３０ａ：130000Kg70％硫酸；62℃ パイプライン３１ａ：130000Kg70％硫酸；62℃ 第３図に示す実施例 パイプライン１：53646Nm3（50000Nm3：乾燥状
態）；1.7％SO2；17.5％O2；80.8％N2；38℃；
56.1ｇH2O パイプライン２ａ：52600Nm3；60℃；40.0ｇ
H2O パイプライン２：51040Nm3；42℃；16ｇH2O パイプライン３：50000Nm3；83℃乾燥状態（50
−100mgH2O） パイプライン４：50000Nm3；110℃ パイプライン４ａ：16000Nm3；364℃ パイプライン４ｂ：16000Nm3；480℃ パイプライン５：49583Nm3；170℃ パイプライン６：48750Nm3；75℃−80℃；乾燥
状態 パイプライン７ａ：49796Nm3；52℃；20.52ｇ
H2O パイプライン７：51139Nm3；65℃；37.7ｇ
H2O；500ppmSO2；痕跡のSO3ミストと
H2SO4ミスト パイプライン１０：202144Kg56％硫酸；51.3℃ パイプライン１１：202144Kg56％硫酸；51.3℃ パイプライン１２：186648Kg56％硫酸；40℃ パイプライン１０ａ：58648Kg56％硫酸；60℃ パイプライン１２ａ：57843Kg56.78％硫酸；48℃ パイプライン１３：26089Kg93％硫酸；83℃ パイプライン１４：244009Kg93％硫酸；83℃ パイプライン１５：240000Kg93％硫酸；83℃ パイプライン１６：253Kg93％硫酸；83℃ パイプライン１６ａ：235Kg56％硫酸；60℃ パイプライン１７：420Kg56％硫酸；51.3℃ パイプライン１８：15496Kg56％硫酸；50℃ パイプライン１９：14463Kg60％硫酸；67℃ パイプライン２０：259507Kg98.8％硫酸；110℃ パイプライン２０ａ：259507Kg98.8％硫酸；100
℃ パイプライン２１：259507Kg98.8％硫酸；100℃ パイプライン２２：240000Kg98.8％硫酸；80℃ パイプライン２５；16718Kg93％硫酸；83℃ パイプライン２６；16465Kg93％硫酸；83℃ パイプライン２７：19507Kg98.8％硫酸；80℃ パイプライン２８：4009Kg93％硫酸；83℃ パイプライン２９：4009Kg93％硫酸；50℃ パイプライン３０：171770Kg60％硫酸；67℃ パイプライン３１：171770Kg60％硫酸；77℃ パイプライン３０ａ：57843Kg56.78％硫酸；49℃ パイプライン３１ｂ：58648Kg56％硫酸；59℃ 本発明の利点は、水分が多くかつ比較的にSO2
濃度の低いガスから余分の水分を経済的にかつ技
術的に簡単な方法で分離でき、その際大気中に放
出されるSO2は大変少なく、追加の副産物は何ら
生成せず、かつ通常は余分の水分の分離に何ら外
熱を要さない。なお、ガス中のSO2濃度がわずか
でほぼ1.5〜３％の範囲にあるときに限り、外熱
を用いることによつて、必要な熱交換面積を縮小
するのが好ましい。すなわち、希硫酸を濃縮する
ための熱エネルギーは、接触系（最終ガスの熱
量、通常の酸システムにおける酸の熱量、接触系
におけるガスの熱量）から得ることができる。最
終ガスの熱量を除くこれらの熱量は熱交換器で間
接的に交換されなければならない。ガスと酸の温
度はそれ程高くはないので、熱量の変換は較的小
さい温度差のために比較的大きい熱交換表面積を
必要とする。ガスが1.5〜３％のSO2しか含まな
いならば、多量の水が希硫酸で吸収されなければ
ならず、かつこの希硫酸から蒸発されなければな
らないから、多量の熱が必要となる。従つて、こ
の場合には、上述のように、接触系で得られるよ
りも高い温度を有する外熱を用いることによつ
て、必要な熱交換表面を縮小するのが好ましい。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の実施例を示すものであつて、第
１図は第１の実施例による方法の工程系統図、第
２図は別の実施例による方法の工程系統図、第３
図は更に別の実施例による方法の工程系統図であ
る。 なお図面に用いられている符号において、４０
……前乾燥器：並流ベンチユリ装置（第１図）、
スプレー塔（第２図、第３図）、４０ａ……予備
乾燥器：並流ベンチユリ装置（第２図、第３図）、
４１……スプレー式分離装置、４２……最終乾燥
器、４３……濃縮器：並流ベンチユリ装置（第１
図）、４３ａ……第１濃縮器：スプレー塔（第２
図、第３図）、４３ｂ……第２濃縮器：並流ベン
チユリ装置（第２図、第３図）、４４……接触反
応装置、４５……最終吸収器、４６……中間吸収
器、４７……酸冷却器、４８……希硫酸用ヒー
タ、５１……ガス熱交換器（第１図）、５２……
外熱を使うヒータ（第３図）である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ SO2含有ガスを精製及び冷却してこの冷却さ
    れたガスが濃硫酸の製造に必要とされるよりも多
    い水分を含むようにすることと、この精製及び冷
    却されたSO2含有ガスの少なくとも一部を一段又
    は複数段の前乾燥段階にて希硫酸と接触させて前
    乾燥することと、このSO2含有ガスを後乾燥器に
    おいて濃硫酸で後乾燥することと、この後乾燥器
    からの硫酸をSO3吸収段階に戻すことと、前記前
    乾燥で用いられた希硫酸を濃縮段階にて吸水性ガ
    スと直接接触させて濃縮することと、しかる後に
    この希硫酸を前記前乾燥段階に戻すこととからな
    る条件下で、接触反応でSO3を形成し、かつこの
    SO3を濃硫酸に吸収させることにより、硫酸の製
    造に必要とするよりも多い水分を含むSO2含有ガ
    スから硫酸を製造するようにした硫酸の製造方法
    において、 (a) 濃度30〜70重量％の希硫酸を前記前乾燥段階
    にて用いること、 (b) 前記前乾燥段階から希硫酸の一部分を取り出
    して前記濃縮段階にて前記吸水性ガスと直接接
    触させて濃縮してから、前記前乾燥段階の希硫
    酸の濃度よりも２〜40重量％高い濃度で前記前
    乾燥段階に戻すこと、 (c) 希硫酸の前記一部分を前記(b)項の前記濃縮段
    階で循環しかつ循環路で間接熱交換により加熱
    すること、 (d) 前記前乾燥段階で循環される希硫酸を間接熱
    交換により冷却すること、 (e) 前記前乾燥段階の出口におけるSO2含有ガス
    の温度を前記前乾燥段階の入口における前記
    SO2ガスの温度と等しいか、或いはそれよりも
    高い温度に維持すること、 (f) 前記後乾燥段階と前記SO3吸収段階との間の
    水分バランスを維持するのに必要とするよりも
    多い水分を前記前乾燥段階で分離し、プラント
    全体の水分バランスを維持するために前記前乾
    燥段階から希硫酸の一部分をSO3吸収段階に供
    給すること、 (g) 前記前乾燥段階から前記SO3吸収段階へ供給
    された硫酸を補充するのに十分な量の硫酸を前
    記SO3吸収段階から前記前乾燥段階へ供給する
    こと、 を夫々有することを特徴とする方法。 ２ 濃硫酸を形成するために、前記前乾燥段階か
    らの希硫酸の十分な量を、用いられた硫酸と共
    に、前記後乾燥段階から前記SO3吸収段階へ供給
    するようにした、特許請求の範囲第１項に記載の
    方法。 ３ 前記(e)項の前記前乾燥段階の出口における
    SO2含有ガスの温度をその入口における温度より
    も５〜20℃高くするようにした、特許請求の範囲
    第１項に記載の方法。 ４ SO2含有ガスを前記(a)項乃至(g)項の前乾燥段
    階にて前乾燥する前に予備乾燥段階にて予備乾燥
    し、この予備乾燥にて用いられた希硫酸を、予備
    濃縮段階にて吸水性ガスと直接接触させて前記予
    備乾燥で必要とされる希硫酸濃度にほぼ濃縮して
    から、前記予備乾燥段階へ戻すようにした、特許
    請求の範囲第１項に記載の方法。 ５ ガスと希硫酸とを順流的に流しながら前記予
    備乾燥を行うようにした、特許請求の範囲第４項
    に記載の方法。 ６ 前記前乾燥を直列接続された２基の前乾燥器
    において行い、ガス側から見て第２番目の前乾燥
    器からの希硫酸の一部を第１番目の前乾燥器に導
    びき、前記第２番目の前乾燥器の希硫酸の濃度を
    前記第１番目の前乾燥器の希硫酸の濃度よりも高
    く保ち、酸側から見て直列接続された２基の濃縮
    器にて前記濃縮を行い、希硫酸を前記第１番目の
    前乾燥器から、酸側から見て第１番目の濃縮器に
    導き、この濃縮された希硫酸を前記第１番目の濃
    縮器から前記第２番目の濃縮器へ導き、この濃縮
    された希硫酸を前記第２番目の濃縮器から前記第
    ２番目の前乾燥器へ導くようにした、特許請求の
    範囲第１項に記載の方法。 ７ 前記後乾燥器から出てくるSO2含有ガスの温
    度を70〜90℃に保つようにした、特許請求の範囲
    第１項に記載の方法。 ８ SO2濃度が４容量％よりも大きいSO2含有ガ
    スを少なくとも２つの部分に分け、 前記前乾燥段階からのガスを前記SO2含有ガス
    の前記１つの部分と合流させたときに、ガス全体
    から除去された水分量が前記後乾燥段階と前記
    SO3吸収段階との間の水分バランスを維持するの
    に必要とするよりも多くなるような水分量を前記
    合流したガスが有するように、前記SO2含有ガス
    の前記他の一つの部分を前記前乾燥段階に導くよ
    うにした、特許請求の範囲第１項に記載の方法。
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