JPH03135416A - ガス流からの硫化水素除去装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、コークス炉ガス、水処理汚泥消化ガス等の各
種排ガス中に比較的高い濃度で含まれる硫化水素を効率
よく経済的に除去する装置に関する。

（従来の技術） ガス流からの硫化水素除去方法の１つとして、従来より
、活性炭等の吸着材を使用して吸着除去する方法が知ら
れている。しかしこの方法は、産業的規模の発生源から
継続的に比較的多量に発生し硫化水素濃度の比較的高い
前記種類のガスに対して適用しようとすると、処理器あ
るいは処理塔内に充填した吸着材が硫化水素の多量吸着
により短時間で飽和するので、頻繁に塔内の活性炭充填
材を新品と入替え、塔外に取り出した活性炭吸着材は加
熱再生して塔内に戻し得るようにするか、あるいは活性
炭吸着材を塔内充填状態のまま、加熱以外の再生手段で
再生することが必要になる。塔内その場再生のためには
吸着容量の低下した吸着材の充填層に再生用水を散水し
、水中の溶存酸素あるいは大気中の酸素により吸着硫化
水素を自然酸化させて硫酸に変化させ散水中に移行させ
て洗い出す方法が実施容易で有効である。

（発明が解決しようとする課題） しかし、塔内の吸着材充填層への散水による再生方法も
、実施上に問題が残る。すなわち散水により吸着材表面
に水膜が形成されるとガス流からの硫化水素の吸着が著
しく妨げられるので、その間は硫化水素吸着塔としては
満足に機能しなくなる。

この対策として吸着材表面に水膜ができないよう散水量
を調節することが考えられるが、硫化水素吸着能の低下
は免れないし、水量調節の制御が技術的に困難である。

他の対策としては、特願平１−５１７９４号に開示のよ
うに、吸着材充填塔を縦向き中間隔壁で２分割したり、
あるいは１塔増設して２塔併設式とし、その一方への散
水再生中はその方への硫化水素含有ガスの通気を停止し
他方に通気して硫化水素の吸着除去に当たらせるように
し、これを交替的に行って２塔に吸着工程と再生工程と
を分担させて、ガス中の硫化水素の吸着除去の過程を中
断することなく行わせると同時に吸着材の反覆再生を可
能とする方法が提案されている。

しかしこの後者方法は、実施は容易であるが、２塔式で
あるので設置面積が１塔の場合の倍になり、また吸着、
再生の切換のため再生用水の切換およびガス流の切換お
よびそのための複雑な装置が必要となるという問題があ
る。

本発明は、従来技術の上記課題に解決を与えることを目
的とする。

（課題を解決するための手段） 前記目的を達成するため、本発明においては、吸着材充
填層を１塔内の上下に２層に積み、その間に水切板部を
設けて上層吸着材層への散水による再生排水を下層に流
下させることなく中間高さの水切板部から塔外に排出す
る構成とする。このように硫化水素除去装置を構成すれ
ば、上下層の再生のための散水を時間をずらせて行うこ
とにより他層は散水による水膜形成の影響を受けない状
態となるので、ガス流を停止することなく塔内を貫流さ
せるとこの他層で硫化水素の吸着除去が行われる。従っ
て１塔で吸着と再生との両工程の両立をガス流の中断な
く実現することができる。

これらを総合して、本発明のガス流からの硫化水素除去
装置は、全体的構成としては、単一処理器に硫化水素吸
着材の充填層を上下２層に間隔を隔てて充填し、硫化水
素含有ガスを処理器内に吸着材充填層の２層にわたり通
気を中断することなく貫流するようにするとともに、硫
化水素の吸着により吸着容量の低、下した側の吸着材充
填層を選択的に再生するため各層の上位に再生用水を選
択的に散水する散水器を設け、下位吸着材充填層の下方
にそれからの再生排水を器外に排出する器底排水系を設
けるのに対し、上位吸着材充填層と下位散水器との間隔
に水切板部を配置して上位吸着材充填層からの再生排水
を水切板部に集水しそれから器外に排出する中間排水系
を設けたことを特徴とする。

（作用） 上記のように本発明装置によると、硫化水素含有ガスの
硫化水素吸着除去を中断することなく、１塔処理器で硫
化水素の吸着除去と吸着材の再生を行わせることができ
る。

また吸着硫化水素は硫酸となって散水中に溶解するので
、水は僅かに硫酸酸性を帯び、ガス中にアンモニア等の
塩基性ガスが同時に含まれている場合、化学的に吸収さ
れるので、散水層にもガスが通気される本発明装置では
、硫化水素、アンモニアの同時除去も可能となる。

（実施例） 以下、本発明装置を添付図を参照し実施例についてさら
に具体的に説明する。第１図は産業的規模での実施に適
合する本発明装置の１例を示す。

この装置は、ｌ塔式の半密閉状の処理器（１）内に、硫
化水素吸着材を上下２層に分けて各通気性支持床上に間
隔を隔てて充填し、上位吸着材充填層（２Ａ）および下
位吸着材充填層（２Ｂ）を形成する。吸着材としては硫
化水素を物理的に速やかに吸着し、かつ吸着容量の大き
いものがよく、通常活性炭が用いられる。

硫化水素含有ガスからの硫化水素の吸着により吸着容量
の低下した吸着材充填層（２Ａ）　（２Ｂ）の何れかを
選択的に散水により再生するため、各層の上位に、それ
ぞれ再生用水を散水する上位散水器（３Ａ）および下位
散水器（３Ｂ）が設けられている。そして２層間の間隔
、特に上位吸着材充填層（２Ａ）と下位散水器（３Ｂ）
との間隔には容器を横断して通気を妨げずに落下水をす
べて受けて集水する水切板部（４）が水切板（４’）（
４”）を組合わせて組込まれている。吸着材充填層（２
Ａ）および（２Ｂ）は、再生時期にはその一方に再生用
水を散水して再生側とし、他方には散水せずに吸着側と
する。この間の隔離のために中間水切板部（４）が設け
られているものである。

吸着材充填層（２Ａ）　（２Ｂ）に対する硫化水素含有
ガスの通気は、ブロワ−等の機械的手段（図示せず）に
よりこの例では器頂のガス流入口（５）より圧入するこ
とにより行われ、上位吸着材充填層（２Ａ）とその支持
床、水切板部（４）、下位吸着材充填層（２Ｂ）とその
支持床を貫流させ、吸着側の吸着材充填層で硫化水素を
吸着除去されたガスは処理ガス流出口（６）から排出さ
れる。従って通気は再生側となっている吸着材充填層に
も中断することなくなされる。

ガス流は上向流としてもよいが、散水時の吸着材間隙水
を早期に流下させて吸着材表面の水膜を除き吸着能の回
復を促進するためには、この実施例のように下向流で通
気させることが望ましい。

ガスを下向流で通気した場合、先ず上位吸着材充填層（
２Ａ）が破過する。本発明装置では、上位吸着材充填層
（２Ａ）が破過しても下位吸着材充填層（２Ｂ）を通過
するので、処理ガス中に硫化水素が残って外部に流出す
ることはない。従って上位吸着材充填層（２Ａ）の再生
は、この層の破過を確認したのち行ってもよく、破過の
確認はガス濃度計により確認し、自動的に再生に切換わ
るようにしてもよい、ただし、タイマー制御により自動
的に吸着、再生工程が切換わるようにするほうが装置全
体の維持管理が容易になる。

上位吸着材充填層（２Ａ）の再生は上位散水器（３八）
から再生用水を散水して行う。吸着材に吸着された硫化
水素は散水中の溶存酸素等により自然酸化されて硫酸と
なり散水中に溶出する。

再生用水は、吸着材充填層の目詰まりを生じたり、吸着
材の表面に付着して吸着能を低下させたりするような物
質を含んでいない水質が好ましく、通常、工業用水、水
道水等を使用する。

上部吸着材充填層（２Ａ）の再生排水は水切板部（４）
に集水され、ここから中間高さの中間排水系（７Ａ）に
ドレンとして塔外に排出される。

このようにして、下位吸着材充填層（２Ｂ）には上位吸
着材充填層（２Ａ）からの再生排水が落下することはな
く、またこの間下位散水器（３Ｂ）からの再生用水の散
水を受けないので、下位吸着材充填層（２Ｂ）は吸着活
性状態に維持される。従って上位吸着材（２Ａ）への散
水によりその吸着能が低下して硫化水素が流出しても下
位吸着材充填層　（２Ｂ）で吸着除去され、処理ガス中
に流出することはない。

こうして上位吸着材充填層（２Ａ）の散水再生が進めば
、上位散水器（３Ａ）からの散水が停止され、上位吸着
材充填層は通気により吸着材表面の水腹が除かれると吸
着能が回復し、上位吸着材充填層（２Ａ）でガス中の硫
化水素が吸着除去されるようになる。この時下位散水器
（３Ｂ）から下位吸着材充填層（２Ｂ）に再生用水を散
水しその再生を行う。再生排水は器底に集水され器底排
水系（７Ｂ）にドレンとして塔外に排出される。

このように、上位および下位吸着材充填層（２Ａ）およ
び（２Ｂ）への選択的散水再生を交互に繰返すことによ
り各層は異なる時期に再生され、その間はガスは停止す
ることなく連続的に通気されガス中の硫化水素の吸着除
去は連続的に行われる。

次に本発明装置の作用、効果をｉ認するために実験的に
実施した例についての条件および結果の数値を示せば次
のとおりである。

この実験は直径３．６　ｃｍＯカラムに活性炭を上下層
にそれぞれ４０ｃ＋＋＋の高さに充填し、４０ｐｐｍＨ
，Ｓ含有ガスを線速度０．１　ｍ／ｓで両層にわたって
下向流で通気した。各層の再生は１日２回、１回当たり
３００１／ｍｉｎで３０秒間水道水を再生用水として散
水する条件での再生により行い、上層からの再生排水は
両層中間の中間水切板部から排出されるようにした。

なお比較として充填層を８０ｃｍ高さの１層として中間
排水を行わないものについても実験した。

第２図は、横軸に経過時間（ハ）、縦軸にＨ，Ｓ除去率
をとってその結果を示したもので、線（ａ）は本発明例
での処理ガス、線ら）は中間水切板部でのガス、線（Ｃ
）は比較実験での処理ガスを示す。

これから本発明例では時点０での上層吸着材への散水時
にその吸着能の低下により一時的に中間水切板部の処理
ガスのＨ，Ｓ除去率は約６５％まで低下するが、下層充
填材通過後の処理ガスの１１□Ｓ除去率はほぼ１００％
であった。

これに対して中間水切板部のない比較例では散水による
吸着能の低下でその処理ガスのＨ２Ｓ除去率は約９０％
まで低下し、除去能を回復するのに６時間以上を要した
。

（発明の効果） 以上のように、本発明のガス流がらの硫化水素除去装置
によると、主として次の諸効果が得られる。

（ｉ）再生水の散水による再生であるため、再生費が安
価である。

（１１）吸着、再生を１塔で行うため装置がコンパクト
である。

（ｊｉ）吸着硫化水素を硫酸として回収できる。

（ｉｖ　）再生時に吸着材を塔から抜き出す必要がない
ため、吸着材の劣化が殆どない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のガス流からの硫化水素除去装置の１実
施例の継断側面図、第２図は横軸に再生用水散水時から
の経過時間、縦軸に硫化水素除去率をとって本発明の実
験結果を比較実験結果と対比して示す図表である。 （１）・・・処理器、（２Ａ）・・・上位吸着材充填層
、（２Ｂ）・・・下位吸着材充填層、（３Ａ）・・・上
位散水器、（３Ｂ）・・・下位散水器、（４）・・・水
切板部、（４’）（４”）・・・水切板、（５）・・・
ガス流入口、（６）・・・処理ガス流出口、（７Ａ）　
・・・中間排水系、（７Ｂ）−・・器底排水系、（ａ）
（ｂ）（Ｃ）・・・実験結果線。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 単一処理器内に硫化水素吸着材の充填層を上下２層に間
   隔を隔てて充填し、硫化水素含有ガスを処理器内に吸着
   充填層の２層にわたり通気を中断することなく貫流する
   ようにするとともに、硫化水素の吸着により吸着容量の
   低下した側の吸着材充填層を選択的に再生するため、各
   層の上位に再生用水を選択的に散水する散水器を設け、
   下位吸着材充填層の下方にそれからの再生排水を器外に
   排出する器底排水系を設けるのに対して、上位吸着材充
   填層と下位散水器との間隔に水切板部を配置して上位吸
   着材充填層からの再生排水を水切板部に集水しそれから
   器外に排出する中間排水系を設けたことを特徴とするガ
   ス流からの硫化水素除去装置。