JPH054123B2 - - Google Patents
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- JPH054123B2 JPH054123B2 JP60044587A JP4458785A JPH054123B2 JP H054123 B2 JPH054123 B2 JP H054123B2 JP 60044587 A JP60044587 A JP 60044587A JP 4458785 A JP4458785 A JP 4458785A JP H054123 B2 JPH054123 B2 JP H054123B2
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Landscapes
- Treating Waste Gases (AREA)
Description
発明の目的
産業上の利用分野
この発明は硫化水素（H2S）又は亜硫酸ガス
（SO2）を含有するガスを脱硫する方法に関する。 従来の技術 H2SとSO2を反応させて元素硫黄を生成させる
クラウス反応は、H2SまたはSO2を含有するガス
の脱硫法として広く使用されている。 水中でクラウス反応を行わせる方法も試みられ
ているが、この場合H2SとSO2を同時に水中に送
入しても、それぞれの水に対する溶解速度が異な
るために効果的に反応しないとされている。 本発明者等の追試によつても、水のみを張り込
んだ吸収反応器に、SO2：2.500ppm、H2S：
5000ppm（残りは窒素）を含有するガスを送入し
40Kg／cm2Ｇに保つた場合の反応器出口ガス中の
H2Sは4000ppmに達し、殆ど吸収も反応もしてい
ない。（SO2は水に対する吸収速度が速いために
反応器出口ガス中には当初微量しか検出されな
い。） そこで適当な吸収促進剤、例えば硼素の酸素酸
塩、燐の酸素酸塩、クエン酸塩などを溶解した水
性媒体を使用し、そのような水性媒体にまずSO2
を吸収させ（吸収工程）、その吸収水にH2S含有
ガスを加圧下に送入してクラウス反応を行わせる
（反応工程）２段法（特公昭52−28113、特開昭59
−207808）が提案されている。 また反応を続行するに従つて水性媒体中に
S2O6′、S4O6′、SO4′等のイオンが生成しPHが低下
してSO2の溶解度が減少し反応速度が低下した
り、装置材料の腐食を生じたりすることも問題と
されている。 発明が解決しようとする問題点 本発明はこのような液相クラウス法に伴なう問
題点を解決し、簡単な手段で効果的にH2Sまたは
SO2を含有するガスの脱硫を行う方法を提供する
ことを目的とする。 発明の構成 問題点を解決するための手段 本発明者等は液相クラウス法を利用する脱硫方
法を研究するに際して、最も基本的な、添加剤を
加えずに水のみを使用する場合の反応機構や反応
速度について試験を行つたところ、意外にも従来
常識とされ、また本発明者等の追試によつても確
認された、H2SとSO2を同時に水中に送入しても
十分に反応せずH2Sが硫出するという現象は反応
開始後しばらくの間であつて、そのような状態に
も拘らず反応を続行していると、次第に脱硫率が
向上することを見出した。 その状況を第２図により説明すると、水のみを
張り込んだ吸収反応器にSO2：2500ppm、H2S：
5000ppm（残りは窒素）を含有するガスを送入し
40Kg／cm2Ｇに保つた場合反応器出口ガス中のH2S
は当初4000ppmであつたが、10時間後には
370ppmとなり、以後そのレベルが維持される。
さらに200時間続行しても反応速度の低下は認め
られなかつた。 本発明の脱硫方法はこのような新規の知見に基
づいて完成されたものであつて、H2S含有ガスと
SO2含有ガスとを、添加剤を実質的に含まないゲ
ージ圧５Kg／cm2以上の加圧水中に同時に、即ち同
一水相に連続的に送入し、水中でクラウス反応を
行わせることを特徴とする。 本発明を実施するためのプロセスの一例を第１
図に示す。 水（添加剤を含まない）を張り込んだ反応器１
にライン２及び３からH2S含有ガスとSO2含有ガ
スとを送入して加圧下でバブリングさせる。第２
図に示した試験結果からわかるように、時間の経
過と共にクラウス反応は活発となり、元素硫黄が
生成して反応器１内に蓄積しスラリー状になる。
硫黄スラリーはライン４で分離器５に送り、ここ
で水と硫黄とを分離する。硫黄は約120℃で液状
になるので、分離器をこの温度以上に維持すれ
ば、硫黄は液状で分離器下部のライン６から排出
される。硫黄を分離した水はライン７により反応
器１に循環され、またクラウス反応により生成し
た水やガス洗浄のために系内に加えた水は過剰と
なるので、中和槽８に送り中和してライン９から
排出する。 H2SとSO2の大部分が除去された脱硫ガスはラ
イン１０で冷却器１１に送り、同伴する水蒸気を
凝縮分離してからライン１２で精製塔１３に送
り、ライン１５から供給される水で洗浄して未反
応のH2SとSO2を除去してからライン１４により
排出又は回収する。 また冷却器１１中でも、凝縮した水中でH2Sと
SO2のクラウス反応が進行し、脱硫効率を向上さ
せる。 冷却器１１で分離された水はライン１６を経て
ライン１５から供給される水と共に洗浄水として
使用し、さらにライン１７により反応器１への循
環水ライン７へ送入する。 本発明の効果を実証する為、2μ口径シンター
ドメタルを分散板としたステンレス製（内径27
mm）気泡塔型反応器に所定量の水を張つた後、所
定量のH2S−N2及びSO2−N2混合ガスを流量計
を介して供給し、反応器出口のガス組成の経時変
化を、その組成が一定になるまでガスクロマトグ
ラフイー（1000ppm以下は検知管）で分析、追跡
した。 実施例 １ H2SおよびSO2の転化率に対する圧力の影響を
試験した。結果を第１表に示す。
（SO2）を含有するガスを脱硫する方法に関する。 従来の技術 H2SとSO2を反応させて元素硫黄を生成させる
クラウス反応は、H2SまたはSO2を含有するガス
の脱硫法として広く使用されている。 水中でクラウス反応を行わせる方法も試みられ
ているが、この場合H2SとSO2を同時に水中に送
入しても、それぞれの水に対する溶解速度が異な
るために効果的に反応しないとされている。 本発明者等の追試によつても、水のみを張り込
んだ吸収反応器に、SO2：2.500ppm、H2S：
5000ppm（残りは窒素）を含有するガスを送入し
40Kg／cm2Ｇに保つた場合の反応器出口ガス中の
H2Sは4000ppmに達し、殆ど吸収も反応もしてい
ない。（SO2は水に対する吸収速度が速いために
反応器出口ガス中には当初微量しか検出されな
い。） そこで適当な吸収促進剤、例えば硼素の酸素酸
塩、燐の酸素酸塩、クエン酸塩などを溶解した水
性媒体を使用し、そのような水性媒体にまずSO2
を吸収させ（吸収工程）、その吸収水にH2S含有
ガスを加圧下に送入してクラウス反応を行わせる
（反応工程）２段法（特公昭52−28113、特開昭59
−207808）が提案されている。 また反応を続行するに従つて水性媒体中に
S2O6′、S4O6′、SO4′等のイオンが生成しPHが低下
してSO2の溶解度が減少し反応速度が低下した
り、装置材料の腐食を生じたりすることも問題と
されている。 発明が解決しようとする問題点 本発明はこのような液相クラウス法に伴なう問
題点を解決し、簡単な手段で効果的にH2Sまたは
SO2を含有するガスの脱硫を行う方法を提供する
ことを目的とする。 発明の構成 問題点を解決するための手段 本発明者等は液相クラウス法を利用する脱硫方
法を研究するに際して、最も基本的な、添加剤を
加えずに水のみを使用する場合の反応機構や反応
速度について試験を行つたところ、意外にも従来
常識とされ、また本発明者等の追試によつても確
認された、H2SとSO2を同時に水中に送入しても
十分に反応せずH2Sが硫出するという現象は反応
開始後しばらくの間であつて、そのような状態に
も拘らず反応を続行していると、次第に脱硫率が
向上することを見出した。 その状況を第２図により説明すると、水のみを
張り込んだ吸収反応器にSO2：2500ppm、H2S：
5000ppm（残りは窒素）を含有するガスを送入し
40Kg／cm2Ｇに保つた場合反応器出口ガス中のH2S
は当初4000ppmであつたが、10時間後には
370ppmとなり、以後そのレベルが維持される。
さらに200時間続行しても反応速度の低下は認め
られなかつた。 本発明の脱硫方法はこのような新規の知見に基
づいて完成されたものであつて、H2S含有ガスと
SO2含有ガスとを、添加剤を実質的に含まないゲ
ージ圧５Kg／cm2以上の加圧水中に同時に、即ち同
一水相に連続的に送入し、水中でクラウス反応を
行わせることを特徴とする。 本発明を実施するためのプロセスの一例を第１
図に示す。 水（添加剤を含まない）を張り込んだ反応器１
にライン２及び３からH2S含有ガスとSO2含有ガ
スとを送入して加圧下でバブリングさせる。第２
図に示した試験結果からわかるように、時間の経
過と共にクラウス反応は活発となり、元素硫黄が
生成して反応器１内に蓄積しスラリー状になる。
硫黄スラリーはライン４で分離器５に送り、ここ
で水と硫黄とを分離する。硫黄は約120℃で液状
になるので、分離器をこの温度以上に維持すれ
ば、硫黄は液状で分離器下部のライン６から排出
される。硫黄を分離した水はライン７により反応
器１に循環され、またクラウス反応により生成し
た水やガス洗浄のために系内に加えた水は過剰と
なるので、中和槽８に送り中和してライン９から
排出する。 H2SとSO2の大部分が除去された脱硫ガスはラ
イン１０で冷却器１１に送り、同伴する水蒸気を
凝縮分離してからライン１２で精製塔１３に送
り、ライン１５から供給される水で洗浄して未反
応のH2SとSO2を除去してからライン１４により
排出又は回収する。 また冷却器１１中でも、凝縮した水中でH2Sと
SO2のクラウス反応が進行し、脱硫効率を向上さ
せる。 冷却器１１で分離された水はライン１６を経て
ライン１５から供給される水と共に洗浄水として
使用し、さらにライン１７により反応器１への循
環水ライン７へ送入する。 本発明の効果を実証する為、2μ口径シンター
ドメタルを分散板としたステンレス製（内径27
mm）気泡塔型反応器に所定量の水を張つた後、所
定量のH2S−N2及びSO2−N2混合ガスを流量計
を介して供給し、反応器出口のガス組成の経時変
化を、その組成が一定になるまでガスクロマトグ
ラフイー（1000ppm以下は検知管）で分析、追跡
した。 実施例 １ H2SおよびSO2の転化率に対する圧力の影響を
試験した。結果を第１表に示す。
【表】
【表】
実施例１から明らかなように、反応水の圧力は
ゲージ圧0.5Kg／cm2でも60％程度の脱硫率が得ら
れるが、ゲージ圧５Kg／cm2以上では約90％の脱硫
率を達成することができる。ゲージ圧40Kg／cm2で
はH2S転化率、SO2転化率共に98％以上、ゲージ
圧60〜80Kg／cm2では共に99％以上となる。これ以
上の圧力は有害ではないが特に顕著な効果もない
ので、原料ガスが保有する圧力を越えてこれ以上
の圧力を使用する必要はない。 一方、圧力の下限界は脱硫率を一定にするので
あれば、処理ガス中のH2S及びSO2濃度が高い程
低くできる傾向にあるが、第１表より圧力効果が
顕著になる５Kg／cm2以上が好ましい。 実例例 ２ H2SおよびSO2の転化率に対するSO2／H2Sの
モル比の影響を試験した。結果を第２表に示す。
ゲージ圧0.5Kg／cm2でも60％程度の脱硫率が得ら
れるが、ゲージ圧５Kg／cm2以上では約90％の脱硫
率を達成することができる。ゲージ圧40Kg／cm2で
はH2S転化率、SO2転化率共に98％以上、ゲージ
圧60〜80Kg／cm2では共に99％以上となる。これ以
上の圧力は有害ではないが特に顕著な効果もない
ので、原料ガスが保有する圧力を越えてこれ以上
の圧力を使用する必要はない。 一方、圧力の下限界は脱硫率を一定にするので
あれば、処理ガス中のH2S及びSO2濃度が高い程
低くできる傾向にあるが、第１表より圧力効果が
顕著になる５Kg／cm2以上が好ましい。 実例例 ２ H2SおよびSO2の転化率に対するSO2／H2Sの
モル比の影響を試験した。結果を第２表に示す。
【表】
Claims (1)
- １ H2S含有ガスとSO2含有ガスとを、添加剤を
実質的に含まないゲージ圧５Kg／cm2以上の加圧水
中に同時に連続的に送入し、水中でクラウス反応
を行わせることよりなる加圧水を用いる脱硫方
法。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60044587A JPS61204023A (ja) | 1985-03-08 | 1985-03-08 | 加圧水を用いる脱硫方法 |
| DE19863607029 DE3607029A1 (de) | 1985-03-08 | 1986-03-04 | Verfahren zur entschwefelung von schwefelwasserstoff enthaltendem gas |
| FR868603157A FR2578531B1 (fr) | 1985-03-08 | 1986-03-06 | Procede de desulfuration de gaz contenant de l'hydrogene sulfure |
| SU864027127A SU1715196A3 (ru) | 1985-03-08 | 1986-03-07 | Способ очистки газа от сероводорода |
| CN86101352A CN1008905B (zh) | 1985-03-08 | 1986-03-07 | 含硫化氢气体的脱硫过程 |
| CA000503628A CA1282940C (en) | 1985-03-08 | 1986-03-10 | Process for the desulfurization of gas containing hydrogen sulfide |
| US07/117,908 US4855124A (en) | 1985-03-08 | 1987-11-04 | Process for the desulfurization of gas containing hydrogen sulfide |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60044587A JPS61204023A (ja) | 1985-03-08 | 1985-03-08 | 加圧水を用いる脱硫方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61204023A JPS61204023A (ja) | 1986-09-10 |
| JPH054123B2 true JPH054123B2 (ja) | 1993-01-19 |
Family
ID=12695611
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60044587A Granted JPS61204023A (ja) | 1985-03-08 | 1985-03-08 | 加圧水を用いる脱硫方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61204023A (ja) |
| SU (1) | SU1715196A3 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005154503A (ja) * | 2003-11-21 | 2005-06-16 | Kumamoto Technology & Industry Foundation | バイオガス中の硫化水素を除去する方法 |
-
1985
- 1985-03-08 JP JP60044587A patent/JPS61204023A/ja active Granted
-
1986
- 1986-03-07 SU SU864027127A patent/SU1715196A3/ru active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| SU1715196A3 (ru) | 1992-02-23 |
| JPS61204023A (ja) | 1986-09-10 |
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