JPH06170159A - 連続オートサーキュレーション、多域物質移動装置及び方法 - Google Patents
連続オートサーキュレーション、多域物質移動装置及び方法Info
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- JPH06170159A JPH06170159A JP4086594A JP8659492A JPH06170159A JP H06170159 A JPH06170159 A JP H06170159A JP 4086594 A JP4086594 A JP 4086594A JP 8659492 A JP8659492 A JP 8659492A JP H06170159 A JPH06170159 A JP H06170159A
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- C02F1/72—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
- C02F1/725—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation by catalytic oxidation
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/46—Removing components of defined structure
- B01D53/48—Sulfur compounds
- B01D53/52—Hydrogen sulfide
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- Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 気−液接触装置において液体と複数の異なる
ガスとを逐次に、溶液循環を、溶液循環ポンプを使用し
ないで気−液接触域と中間の液体を充填した連絡チャン
バーとの間の密度差により生じさせるようにして接触さ
せる方法及び装置を提供する。 【構成】 単一容器内の別々の物質移動域内で液と異な
るガスとを逐次に接触させ、物質移動域は互いに液体連
絡して作動接続され、第１物質移動域１６において液体
と第１プロセスガスとを並流に接触させて第１液とプロ
セスガスとの間で物質移動を行なわせ、液を第１ガスと
異なる第２ガスと共に第２液と並流に第２物質移動域１
８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃに導入し、それで第２液と第２ガ
スとの間で物質移動を行なわせる装置及び方法。空気で
再生される液体レドックス触媒、例えばキレート鉄によ
ってガスから硫化水素を除去するプロセス実施に適す
る。
ガスとを逐次に、溶液循環を、溶液循環ポンプを使用し
ないで気−液接触域と中間の液体を充填した連絡チャン
バーとの間の密度差により生じさせるようにして接触さ
せる方法及び装置を提供する。 【構成】 単一容器内の別々の物質移動域内で液と異な
るガスとを逐次に接触させ、物質移動域は互いに液体連
絡して作動接続され、第１物質移動域１６において液体
と第１プロセスガスとを並流に接触させて第１液とプロ
セスガスとの間で物質移動を行なわせ、液を第１ガスと
異なる第２ガスと共に第２液と並流に第２物質移動域１
８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃに導入し、それで第２液と第２ガ
スとの間で物質移動を行なわせる装置及び方法。空気で
再生される液体レドックス触媒、例えばキレート鉄によ
ってガスから硫化水素を除去するプロセス実施に適す
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、気−液接触域を複数有
し、各々はガスと液体との間で物質移動させるための単
一容器内の少なくとも１つの他の気−液接触域と流体連
絡する気−液接触装置において液体と複数の異なるガス
とを逐次に、溶液循環を、溶液循環ポンプを使用しない
で気−液接触域と中間の液体を充填した連絡チャンバー
との間の密度差により生じさせるようにして接触させる
方法及び装置を指向する。一層特には、本発明は、流体
流とＨ2 Ｓガスを除去するための触媒レドックス多価金
属溶液とを反応させ、かつ酸素含有ガスと反応させて触
媒溶液を連続して再生することにより流体流から硫化水
素ガス（Ｈ2 Ｓ）を連続して除去するための方法及び装
置を指向する。プロセスは、比較的高い、例えば少なく
とも１重量％のＨ2 Ｓ濃度を有するプロセスガス流を比
較的低い、例えば１バールゲージより小さい圧力で処理
するのに特に適しているが、任意の圧力におけるプロセ
スガス流について有用である。
し、各々はガスと液体との間で物質移動させるための単
一容器内の少なくとも１つの他の気−液接触域と流体連
絡する気−液接触装置において液体と複数の異なるガス
とを逐次に、溶液循環を、溶液循環ポンプを使用しない
で気−液接触域と中間の液体を充填した連絡チャンバー
との間の密度差により生じさせるようにして接触させる
方法及び装置を指向する。一層特には、本発明は、流体
流とＨ2 Ｓガスを除去するための触媒レドックス多価金
属溶液とを反応させ、かつ酸素含有ガスと反応させて触
媒溶液を連続して再生することにより流体流から硫化水
素ガス（Ｈ2 Ｓ）を連続して除去するための方法及び装
置を指向する。プロセスは、比較的高い、例えば少なく
とも１重量％のＨ2 Ｓ濃度を有するプロセスガス流を比
較的低い、例えば１バールゲージより小さい圧力で処理
するのに特に適しているが、任意の圧力におけるプロセ
スガス流について有用である。
【０００２】
【従来技術】本発明の方法及び装置は本出願人の米国特
許４，２３８，４６２号に開示するオートサーキュレー
ション方法及び装置に勝る改良であり、液と２種の異な
るガスとを別々の接触域において接触させる気−液物質
移動について有用である。第二鉄触媒、例えば第二鉄キ
レートを用いて流体流から硫化水素ガス（Ｈ2 Ｓ）を除
去する触媒プロセスでは、第二鉄は硫化水素と反応した
際に還元されて第一鉄の状態になる。第二鉄キレート触
媒試薬を用いて硫化水素ガスを触媒酸化して元素硫黄を
形成することに伴う一連の反応は、本出願人の米国特許
４，２３８，４６２号に記載する通りに、下記の式（化
１、化２、化３、化４）により表わすことができる：
許４，２３８，４６２号に開示するオートサーキュレー
ション方法及び装置に勝る改良であり、液と２種の異な
るガスとを別々の接触域において接触させる気−液物質
移動について有用である。第二鉄触媒、例えば第二鉄キ
レートを用いて流体流から硫化水素ガス（Ｈ2 Ｓ）を除
去する触媒プロセスでは、第二鉄は硫化水素と反応した
際に還元されて第一鉄の状態になる。第二鉄キレート触
媒試薬を用いて硫化水素ガスを触媒酸化して元素硫黄を
形成することに伴う一連の反応は、本出願人の米国特許
４，２３８，４６２号に記載する通りに、下記の式（化
１、化２、化３、化４）により表わすことができる：
【化１】
【化２】
【化３】
【化４】 これらの式を組み合わせることによって生じる式は下記
の通りである： Ｈ2 Ｓ（ガス）＋２（Ｆｅ＊キレート）+3→２Ｈ+ ＋２
（Ｆｅ＊キレート）+2＋Ｓ0
の通りである： Ｈ2 Ｓ（ガス）＋２（Ｆｅ＊キレート）+3→２Ｈ+ ＋２
（Ｆｅ＊キレート）+2＋Ｓ0
【０００３】硫化水素の触媒酸化を行なうプロセスを経
済的、実施可能にするためには、硫化水素ガスをキレー
ト鉄溶液と連続して緊密に接触させかつ上記のようにし
て形成された第一鉄キレートを溶解酸素、好ましくは周
囲空気に由来する酸素と緊密に接触させることによって
酸化して第二鉄キレートに連続して再生することが必須
である。必要とする第二鉄キレートを再生する際に起き
る一連の反応は下記式（化５、化６）によって表わすこ
とができる：
済的、実施可能にするためには、硫化水素ガスをキレー
ト鉄溶液と連続して緊密に接触させかつ上記のようにし
て形成された第一鉄キレートを溶解酸素、好ましくは周
囲空気に由来する酸素と緊密に接触させることによって
酸化して第二鉄キレートに連続して再生することが必須
である。必要とする第二鉄キレートを再生する際に起き
る一連の反応は下記式（化５、化６）によって表わすこ
とができる：
【化５】
【化６】 これらの式を組み合わせることによって生じる式は下記
の通りである： １／２Ｏ2 （ガス）＋Ｈ2 Ｏ＋２（Ｆｅ＊キレート）+2
→２（ＯＨ）- ＋２（Ｆｅ＊キレート）+3 前記の式から、処理する硫化水素ガス１モルにつき理論
上２モルの第二鉄を、硫化水素ガスを酸化して元素硫黄
を形成する反応域に供給しなければならず、実際の実施
では、理論量よりも相当に多い鉄が用いられる。硫化水
素を触媒第二鉄溶液と接触させることにより除去する連
続プロセスでは、触媒溶液をアブゾーバー域とオキシダ
イザー域との間で連続して循環させ、アブゾーバー域で
は、Ｈ2Ｓは触媒第二鉄キレート溶液により吸収され、
溶液は第一鉄に還元され、オキシダイザー域において、
還元された第一鉄は酸化されて第一鉄状態に戻る。触媒
溶液中に高濃度の鉄を用いるのを避けるために、循環速
度を高くすべきである。
の通りである： １／２Ｏ2 （ガス）＋Ｈ2 Ｏ＋２（Ｆｅ＊キレート）+2
→２（ＯＨ）- ＋２（Ｆｅ＊キレート）+3 前記の式から、処理する硫化水素ガス１モルにつき理論
上２モルの第二鉄を、硫化水素ガスを酸化して元素硫黄
を形成する反応域に供給しなければならず、実際の実施
では、理論量よりも相当に多い鉄が用いられる。硫化水
素を触媒第二鉄溶液と接触させることにより除去する連
続プロセスでは、触媒溶液をアブゾーバー域とオキシダ
イザー域との間で連続して循環させ、アブゾーバー域で
は、Ｈ2Ｓは触媒第二鉄キレート溶液により吸収され、
溶液は第一鉄に還元され、オキシダイザー域において、
還元された第一鉄は酸化されて第一鉄状態に戻る。触媒
溶液中に高濃度の鉄を用いるのを避けるために、循環速
度を高くすべきである。
【０００４】従来、バナジウムレドックス触媒は、バナ
ジウムレドックス反応がアブゾーバーを出る溶液を酸素
に暴露させる前に、Ｈ2 Ｓ酸化反応を溶解酸素の不存在
において完了させるのに時間を一層要することから、本
出願人の先の米国特許４，２３８，４６２号に開示する
ようなオートサーキュレーションプロセス及び装置にお
いて用いることができなかった。ストレトホードプロセ
スの経済性及び実施可能性は多量の金属バナデート溶液
に依存してきた。Ｈ2 Ｓ（ＨＳ- 或はＳ= として）を吸
収した後に＋４価状態の金属バナデートを形成する還元
された金属バナデートは、溶解酸素と接触させることに
よって連続して＋５価状態に再生して吸収域において酸
化された金属バナデートを連続して用いて更にＨ2 Ｓを
元素硫黄として取り除く。ストレトホードプロセス化学
は、典型的には下記の工程に従って要約される： Ｈ2 Ｓのアルカリへの吸収及び解離： ２Ｈ2 Ｓ（ｇ）＋２Ｎａ2 ＣＯ3 →２ＮａＨＳ＋２Ｎａ
ＨＣＯ3 ； メタバナデートによりビスルフィド酸化して元素硫黄及
び還元されたバナジウムを生成する： ２ＮａＨＳ＋４ＮａＶＯ3 ＋Ｈ2 Ｏ→Ｎａ2 Ｖ4 Ｏ9 ＋
４ＮａＯＨ＋２Ｓ；及びＡＤＡの存在における溶解分子
酸素によるバナジウム再酸化（化７）：
ジウムレドックス反応がアブゾーバーを出る溶液を酸素
に暴露させる前に、Ｈ2 Ｓ酸化反応を溶解酸素の不存在
において完了させるのに時間を一層要することから、本
出願人の先の米国特許４，２３８，４６２号に開示する
ようなオートサーキュレーションプロセス及び装置にお
いて用いることができなかった。ストレトホードプロセ
スの経済性及び実施可能性は多量の金属バナデート溶液
に依存してきた。Ｈ2 Ｓ（ＨＳ- 或はＳ= として）を吸
収した後に＋４価状態の金属バナデートを形成する還元
された金属バナデートは、溶解酸素と接触させることに
よって連続して＋５価状態に再生して吸収域において酸
化された金属バナデートを連続して用いて更にＨ2 Ｓを
元素硫黄として取り除く。ストレトホードプロセス化学
は、典型的には下記の工程に従って要約される： Ｈ2 Ｓのアルカリへの吸収及び解離： ２Ｈ2 Ｓ（ｇ）＋２Ｎａ2 ＣＯ3 →２ＮａＨＳ＋２Ｎａ
ＨＣＯ3 ； メタバナデートによりビスルフィド酸化して元素硫黄及
び還元されたバナジウムを生成する： ２ＮａＨＳ＋４ＮａＶＯ3 ＋Ｈ2 Ｏ→Ｎａ2 Ｖ4 Ｏ9 ＋
４ＮａＯＨ＋２Ｓ；及びＡＤＡの存在における溶解分子
酸素によるバナジウム再酸化（化７）：
【化７】
【０００５】本出願人の米国特許４，２３８，４６２号
に開示するオートサーキュレーション方法及び装置より
以前では、流体流から硫化水素、等を連続して除去する
触媒酸化−還元反応は、同じ反応容器において、好気性
操作と呼ぶことができるプロセスにより、もしくは酸化
及び還元工程を別々の反応容器において行う嫌気性操作
と呼ぶことができるプロセスにより一緒に行なわれた
（米国特許３，８９７，２１９号参照）。好気性操作は
Ｈ2 Ｓ除去した後に回収しなければならないいくつかの
ガス流を処理する嫌気性操作に勝る利点をいくつか有し
得るが、追加の設備を設置するのに余分の費用を伴い、
かつ多量の液を１つの容器から他の容器に連続して送出
することは運転費を増大させる。本出願人の米国特許
４，２３８，４６２号に記載する方法及び装置は商業的
によい結果を得てきたが、その方法及び装置を商業的に
使用することは下記を含むいくつかの欠点をこうむる：
反応域の各々において気−液接触のための滞留時間を調
節するものがいくらか少ない；液体流量を調節するため
の設備がない；チオスルフェート生成速度が比較的高い
−硫黄の４〜６重量％がチオスルフェートに転化され
る；方法及び装置をガス流から硫化水素を除去する好ま
しい実施態様において用いる場合、鉄損失が比較的大き
い。更に、当業者ならば、商業上実施されている通りの
オートサーキュレーションプロセス（４，２３８，４６
２）は十分に撹拌された酸化セクションから成り、該セ
クションでは、オキシダイザー中の溶液のバルクの組成
は循環して吸収域に入るものと必然的に実質的に同じで
あることが分かるものと思う。すなわち、溶液は殆ど完
全に酸化され、それで比較的高い酸素分圧を有しかつ溶
液に酸素を溶解するために提示する推進力は最小であ
る。
に開示するオートサーキュレーション方法及び装置より
以前では、流体流から硫化水素、等を連続して除去する
触媒酸化−還元反応は、同じ反応容器において、好気性
操作と呼ぶことができるプロセスにより、もしくは酸化
及び還元工程を別々の反応容器において行う嫌気性操作
と呼ぶことができるプロセスにより一緒に行なわれた
（米国特許３，８９７，２１９号参照）。好気性操作は
Ｈ2 Ｓ除去した後に回収しなければならないいくつかの
ガス流を処理する嫌気性操作に勝る利点をいくつか有し
得るが、追加の設備を設置するのに余分の費用を伴い、
かつ多量の液を１つの容器から他の容器に連続して送出
することは運転費を増大させる。本出願人の米国特許
４，２３８，４６２号に記載する方法及び装置は商業的
によい結果を得てきたが、その方法及び装置を商業的に
使用することは下記を含むいくつかの欠点をこうむる：
反応域の各々において気−液接触のための滞留時間を調
節するものがいくらか少ない；液体流量を調節するため
の設備がない；チオスルフェート生成速度が比較的高い
−硫黄の４〜６重量％がチオスルフェートに転化され
る；方法及び装置をガス流から硫化水素を除去する好ま
しい実施態様において用いる場合、鉄損失が比較的大き
い。更に、当業者ならば、商業上実施されている通りの
オートサーキュレーションプロセス（４，２３８，４６
２）は十分に撹拌された酸化セクションから成り、該セ
クションでは、オキシダイザー中の溶液のバルクの組成
は循環して吸収域に入るものと必然的に実質的に同じで
あることが分かるものと思う。すなわち、溶液は殆ど完
全に酸化され、それで比較的高い酸素分圧を有しかつ溶
液に酸素を溶解するために提示する推進力は最小であ
る。
【０００６】本発明の方法及び装置に従えば、最後の酸
化段において分散される酸素の量を調節して多価金属レ
ドックス溶液に溶解した相当過剰量の酸素がプロセスの
吸収段に入らないようにし、それでスルフェート、チオ
スルフェート及び他の塩がプロセスの吸収域において形
成される程度をずっと小さくし、プロセスを一層効率
的、一層高いｐＨで行なうことを可能にし、アルカリを
多価金属レドックス溶液に定期的に加える必要をほとん
ど或は何ら無くすことを可能にする。
化段において分散される酸素の量を調節して多価金属レ
ドックス溶液に溶解した相当過剰量の酸素がプロセスの
吸収段に入らないようにし、それでスルフェート、チオ
スルフェート及び他の塩がプロセスの吸収域において形
成される程度をずっと小さくし、プロセスを一層効率
的、一層高いｐＨで行なうことを可能にし、アルカリを
多価金属レドックス溶液に定期的に加える必要をほとん
ど或は何ら無くすことを可能にする。
【０００７】最後に、現在実施されている通りのオート
サーキュレーション装置は、溶液がアブゾーバーを出て
オキシダイザーに入る前に有効な滞留時間が無いことか
ら、ストレトホードプロセス及び酸化された金属レドッ
クス触媒と溶解したＨＳ- 或はＳ= イオンとの間の比較
的のろい反応に頼るこのようなレドックスプロセスに適
用可能でない。十分な滞留時間が無いことは、残留する
ＨＳ- 及びＳ= イオンを酸素冨化域に入らせ、そこでこ
れらの種と溶解酸素との間の非特異的副反応を起こさせ
ることができることにより、チオスルフェート及びスル
フェート塩の形成の有意な原因になる。本方法及び装置
は、本発明がアブゾーバーを出る液がオキシダイザーに
入る前に通過する滞留チャンバーの装入をもたらすこと
から、この制限を解消し、かつオートサーキュレーショ
ン原理をストレトホード及びＨ2Ｓを元素硫黄に転化す
るために還元されかつ酸化される触媒レドックス多価金
属溶液を使用する任意の他のＨ2 Ｓ除去プロセスについ
て完全に用いることを可能にする。ＬＯ−ＣＡＴ（登録
商標）プロセスの場合、滞留時間は１０〜６０秒が適当
になり得、これに対しストレトホード化学の場合、１０
〜６０分を必要とし得る。
サーキュレーション装置は、溶液がアブゾーバーを出て
オキシダイザーに入る前に有効な滞留時間が無いことか
ら、ストレトホードプロセス及び酸化された金属レドッ
クス触媒と溶解したＨＳ- 或はＳ= イオンとの間の比較
的のろい反応に頼るこのようなレドックスプロセスに適
用可能でない。十分な滞留時間が無いことは、残留する
ＨＳ- 及びＳ= イオンを酸素冨化域に入らせ、そこでこ
れらの種と溶解酸素との間の非特異的副反応を起こさせ
ることができることにより、チオスルフェート及びスル
フェート塩の形成の有意な原因になる。本方法及び装置
は、本発明がアブゾーバーを出る液がオキシダイザーに
入る前に通過する滞留チャンバーの装入をもたらすこと
から、この制限を解消し、かつオートサーキュレーショ
ン原理をストレトホード及びＨ2Ｓを元素硫黄に転化す
るために還元されかつ酸化される触媒レドックス多価金
属溶液を使用する任意の他のＨ2 Ｓ除去プロセスについ
て完全に用いることを可能にする。ＬＯ−ＣＡＴ（登録
商標）プロセスの場合、滞留時間は１０〜６０秒が適当
になり得、これに対しストレトホード化学の場合、１０
〜６０分を必要とし得る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の及び他の欠点は、
本発明の方法及び装置に従い、互いに流体連絡する気−
液接触物質移動域或はチャンバーを複数有し、液体と第
１或はプロセスガスとを接触させるための第１気−液物
質移動域或はチャンバー及び第１気−液物質移動域或は
チャンバーと流体連絡して物質移動される及び／又は物
質移動する溶液を第１物質移動域から第２物質移動域に
循環させるのを調節するのを助成する滞留チャンバーを
含む装置を提供することによって解消された。滞留チャ
ンバーからバルブ或は他の循環調節手段を通して第２気
−液物質移動域或はチャンバーに至る溶液の十字流は、
単一容器内の別々の接触域において２種或はそれ以上の
異なるガスとの調節された、連続しかつ逐次の気−液接
触をもたらす。
本発明の方法及び装置に従い、互いに流体連絡する気−
液接触物質移動域或はチャンバーを複数有し、液体と第
１或はプロセスガスとを接触させるための第１気−液物
質移動域或はチャンバー及び第１気−液物質移動域或は
チャンバーと流体連絡して物質移動される及び／又は物
質移動する溶液を第１物質移動域から第２物質移動域に
循環させるのを調節するのを助成する滞留チャンバーを
含む装置を提供することによって解消された。滞留チャ
ンバーからバルブ或は他の循環調節手段を通して第２気
−液物質移動域或はチャンバーに至る溶液の十字流は、
単一容器内の別々の接触域において２種或はそれ以上の
異なるガスとの調節された、連続しかつ逐次の気−液接
触をもたらす。
【０００９】第１及び第２気−液物質移動域或はチャン
バーの各々を、気−液接触を続けるために２或はそれ以
上の分離した接触段に分けるのがよい。各々の気−液物
質移動域或はチャンバーの分離した段は、追加のガスが
液体に分散されない中間フローチャンネル或は連絡チャ
ンバーを通して互いに逐次流体連絡する。フローチャン
ネルは、１つの段の下流端の上部部分から下方向に延在
する倒立せき及び次の段の上流端から上方向に延在する
浸漬せきによって形成され、せきは水平方向に間隔を開
けかつ液の中で垂直方向に重なる。好ましい実施態様に
従えば、滞留チャンバーは第１気−液物質移動域と第２
気−液物質移動域とを分離して調節された滞留時間及び
各々の域において異なるガスと逐次に接触させるために
２つの物質移動域の間で調節された溶液の循環をもたら
す。このようにして、確実な調節された溶液の循環は、
各々の域における各々のプロセスガスの所望の流量にか
かわらずに達成される。Ｈ2 Ｓを酸化して硫黄及び水に
する液体レドックスプロセスに適用する場合、ＨＳ- 及
びＳ= イオンの実質的にすべては、オキシダイザー域に
おいて多価金属イオンを酸化する前に酸化された多価金
属イオンと反応することにより滞留チャンバーにおいて
或は十字流導管において元素硫黄に転化されるので、か
つ吸収チャンバーに入る多価金属レドックス溶液中の溶
解酸素を調節することができることにより、チオスルフ
ェートはほとんど或はなんら生成され無い。そして、第
１及び／又は第２気−液物質移動域を数段に分離して各
々の物質移動域ついて要求される全容積を最小にするこ
とができる。
バーの各々を、気−液接触を続けるために２或はそれ以
上の分離した接触段に分けるのがよい。各々の気−液物
質移動域或はチャンバーの分離した段は、追加のガスが
液体に分散されない中間フローチャンネル或は連絡チャ
ンバーを通して互いに逐次流体連絡する。フローチャン
ネルは、１つの段の下流端の上部部分から下方向に延在
する倒立せき及び次の段の上流端から上方向に延在する
浸漬せきによって形成され、せきは水平方向に間隔を開
けかつ液の中で垂直方向に重なる。好ましい実施態様に
従えば、滞留チャンバーは第１気−液物質移動域と第２
気−液物質移動域とを分離して調節された滞留時間及び
各々の域において異なるガスと逐次に接触させるために
２つの物質移動域の間で調節された溶液の循環をもたら
す。このようにして、確実な調節された溶液の循環は、
各々の域における各々のプロセスガスの所望の流量にか
かわらずに達成される。Ｈ2 Ｓを酸化して硫黄及び水に
する液体レドックスプロセスに適用する場合、ＨＳ- 及
びＳ= イオンの実質的にすべては、オキシダイザー域に
おいて多価金属イオンを酸化する前に酸化された多価金
属イオンと反応することにより滞留チャンバーにおいて
或は十字流導管において元素硫黄に転化されるので、か
つ吸収チャンバーに入る多価金属レドックス溶液中の溶
解酸素を調節することができることにより、チオスルフ
ェートはほとんど或はなんら生成され無い。そして、第
１及び／又は第２気−液物質移動域を数段に分離して各
々の物質移動域ついて要求される全容積を最小にするこ
とができる。
【００１０】米国特許４，２３８，４６２号に記載され
る方法及び装置に勝るそれ以上の利点は種々のガスを分
離するのが容易なことを含む。液体レドックス 酸
化プロセスでは、スペント空気或はスペントプロセスガ
ス流れを容易に分離することができ、それで天然ガス処
理プラントにおけるアミンガススイートニングプロセス
から派生されるようなＣＯ2 −Ｈ2 Ｓガスをスイートに
する場合のＣＯ2 或は他の炭化水素或はクリーンプロセ
スガスの不活性ガス分を、経済的に実施し得る場合、回
収することができ、かつサワープロセスガスと一緒にな
ってスクラビング或は焼却する必要があるスペント空気
の量を最少にし、溶液を循環させる適当な駆動力が、酸
化域面積１ｆｔ2 当りの空気量を少なくして、気−液接
触域の間のポンプ輸送を要しないで達成され、ガス流れ
の一方或は他方がデザイン速度から変動する場合に、循
環が誤った方向を進む可能性は無く、種々の気−液接触
チャンバーの間に相当な圧力差が存在して下流の処理加
工装置の圧力要求に適応させることができる。他の化学
的系に適用することの点から有意になり得るそれ以上の
利点がある。本発明の方法及び装置により、ストレトホ
ードプロセスもしくは２種或はそれ以上の異なるガスと
の液体接触を要する任意の他の物質移動プロセス、例え
ばシェイファー、ユニサルフ、等或は相当の滞留時間を
要する任意の他の気−液接触物質移動プロセスを用いる
ことができる。
る方法及び装置に勝るそれ以上の利点は種々のガスを分
離するのが容易なことを含む。液体レドックス 酸
化プロセスでは、スペント空気或はスペントプロセスガ
ス流れを容易に分離することができ、それで天然ガス処
理プラントにおけるアミンガススイートニングプロセス
から派生されるようなＣＯ2 −Ｈ2 Ｓガスをスイートに
する場合のＣＯ2 或は他の炭化水素或はクリーンプロセ
スガスの不活性ガス分を、経済的に実施し得る場合、回
収することができ、かつサワープロセスガスと一緒にな
ってスクラビング或は焼却する必要があるスペント空気
の量を最少にし、溶液を循環させる適当な駆動力が、酸
化域面積１ｆｔ2 当りの空気量を少なくして、気−液接
触域の間のポンプ輸送を要しないで達成され、ガス流れ
の一方或は他方がデザイン速度から変動する場合に、循
環が誤った方向を進む可能性は無く、種々の気−液接触
チャンバーの間に相当な圧力差が存在して下流の処理加
工装置の圧力要求に適応させることができる。他の化学
的系に適用することの点から有意になり得るそれ以上の
利点がある。本発明の方法及び装置により、ストレトホ
ードプロセスもしくは２種或はそれ以上の異なるガスと
の液体接触を要する任意の他の物質移動プロセス、例え
ばシェイファー、ユニサルフ、等或は相当の滞留時間を
要する任意の他の気−液接触物質移動プロセスを用いる
ことができる。
【００１１】よって、本発明の一態様は、単一容器内の
別々の物質移動域内で液と複数の異なるガスとの或はガ
スの間で物質移動を引き起こす方法及び装置を提供する
ことである。本発明の別の態様は、一物質移動域におい
て触媒多価金属レドックス溶液と緊密に接触させること
によりプロセスガス流から硫化水素（Ｈ2 Ｓ）ガスを連
続して取り除きかつ同じ容器内で別の物質移動域におい
て酸化用ガスと緊密に接触させることにより触媒溶液を
連続して再生するオートサーキュレーション方法及び装
置を提供することである。本発明の別の態様は、サワー
プロセスガス流から硫化水素（Ｈ2 Ｓ）ガスを連続して
取り除くに際し、Ｈ2 Ｓを有意のレベルの金属チオスル
フェート（例えばＮａ2 Ｓ2 Ｏ3 ）に転化させないで、
通常チオスルフェートに転化される硫黄を約５重量％よ
り少なく、好ましくは１重量％より少なくするためのオ
ートサーキュレーション方法及び装置を提供することで
ある。本発明のそれ以上の態様は、Ｈ2 Ｓ含有プロセス
ガスから硫化水素（Ｈ2 Ｓ）ガスを連続して取り除くに
際し、ガスと鉄或はバナジウム触媒溶液とを緊密に接触
させることにより、鉄或はバナジウムを有意に損失しな
いで行うオートサーキュレーション方法及び装置を提供
することである。本発明の更に別の態様は、Ｈ2 Ｓガス
を触媒溶液中に吸収させるために一物質移動域において
プロセスガス流と多価金属レドックス触媒溶液とを緊密
に接触させることによりＨ2 Ｓ含有プロセスガスから硫
化水素（Ｈ2 Ｓ）ガスを連続して取り除き、かつ同じ容
器内の別の物質移動域において多価金属触媒溶液を再生
し、併せて２つの物質移動域の間に滞留チャンバー及び
２つの物質移動域の間に液体流量調節を設置したオート
サーキュレーション方法及び装置を提供することであ
る。
別々の物質移動域内で液と複数の異なるガスとの或はガ
スの間で物質移動を引き起こす方法及び装置を提供する
ことである。本発明の別の態様は、一物質移動域におい
て触媒多価金属レドックス溶液と緊密に接触させること
によりプロセスガス流から硫化水素（Ｈ2 Ｓ）ガスを連
続して取り除きかつ同じ容器内で別の物質移動域におい
て酸化用ガスと緊密に接触させることにより触媒溶液を
連続して再生するオートサーキュレーション方法及び装
置を提供することである。本発明の別の態様は、サワー
プロセスガス流から硫化水素（Ｈ2 Ｓ）ガスを連続して
取り除くに際し、Ｈ2 Ｓを有意のレベルの金属チオスル
フェート（例えばＮａ2 Ｓ2 Ｏ3 ）に転化させないで、
通常チオスルフェートに転化される硫黄を約５重量％よ
り少なく、好ましくは１重量％より少なくするためのオ
ートサーキュレーション方法及び装置を提供することで
ある。本発明のそれ以上の態様は、Ｈ2 Ｓ含有プロセス
ガスから硫化水素（Ｈ2 Ｓ）ガスを連続して取り除くに
際し、ガスと鉄或はバナジウム触媒溶液とを緊密に接触
させることにより、鉄或はバナジウムを有意に損失しな
いで行うオートサーキュレーション方法及び装置を提供
することである。本発明の更に別の態様は、Ｈ2 Ｓガス
を触媒溶液中に吸収させるために一物質移動域において
プロセスガス流と多価金属レドックス触媒溶液とを緊密
に接触させることによりＨ2 Ｓ含有プロセスガスから硫
化水素（Ｈ2 Ｓ）ガスを連続して取り除き、かつ同じ容
器内の別の物質移動域において多価金属触媒溶液を再生
し、併せて２つの物質移動域の間に滞留チャンバー及び
２つの物質移動域の間に液体流量調節を設置したオート
サーキュレーション方法及び装置を提供することであ
る。
【００１２】好ましい実施態様の詳細な説明 本発明の上記の及び他の態様及び利点は、図面を参照す
る下記の発明の詳細な説明から一層明らかになるものと
思う。今図面、初めに図１を参照すると、液体流量調節
ボールバルブ１２を、全体を１６と表示する第１物質移
動域或はアブゾーバーチャンバーと全体を１８と表示す
る第２物質移動域或はオキシダイザーチャンバーとの間
の導管１４に配置させた３段酸化オートサーキュレータ
ーを試験するために、図１に示す通りの全体を１０と表
示する十字流オートサーキュレーターを処理容量硫黄約
１ポンド／時間（０．４５ｋｇ／時間）でデザインし
た。オキシダイザーチャンバー１８は触媒溶液を再生す
るための３つの分離した酸化段１８Ａ、１８Ｂ及び１８
Ｃを含む。滞留チャンバー２０を第１物質移動域或はア
ブゾーバーチャンバー１６と第２物質移動域或はオキシ
ダイザーチャンバー１８との間にかつ両方と導管１４を
経て流体連絡させて配置する。図１に示すオートサーキ
ュレーター１０は容量１１０ガロンの矩形のアクリル系
タンクであり、バッフルによりアブゾーバーチャンバー
１６、３つのオキシダイザーチャンバー１８Ａ、１８
Ｂ、１８Ｃ及び滞留チャンバー２０に分けられる。
る下記の発明の詳細な説明から一層明らかになるものと
思う。今図面、初めに図１を参照すると、液体流量調節
ボールバルブ１２を、全体を１６と表示する第１物質移
動域或はアブゾーバーチャンバーと全体を１８と表示す
る第２物質移動域或はオキシダイザーチャンバーとの間
の導管１４に配置させた３段酸化オートサーキュレータ
ーを試験するために、図１に示す通りの全体を１０と表
示する十字流オートサーキュレーターを処理容量硫黄約
１ポンド／時間（０．４５ｋｇ／時間）でデザインし
た。オキシダイザーチャンバー１８は触媒溶液を再生す
るための３つの分離した酸化段１８Ａ、１８Ｂ及び１８
Ｃを含む。滞留チャンバー２０を第１物質移動域或はア
ブゾーバーチャンバー１６と第２物質移動域或はオキシ
ダイザーチャンバー１８との間にかつ両方と導管１４を
経て流体連絡させて配置する。図１に示すオートサーキ
ュレーター１０は容量１１０ガロンの矩形のアクリル系
タンクであり、バッフルによりアブゾーバーチャンバー
１６、３つのオキシダイザーチャンバー１８Ａ、１８
Ｂ、１８Ｃ及び滞留チャンバー２０に分けられる。
【００１３】アブゾーバーチャンバー１６は滞留チャン
バー２０を通し、内直径３インチ（７．６ｃｍ）の透明
なホース１４を経てオキシダイザー１８の第１段１８Ａ
に液体連絡して接続される。循環は、本出願人の先の米
国特許４，２３８，４６２号に開示する通りに、エアレ
ーションにより誘起される液体密度差によって推進され
る。同米国特許を本明細書中に援用する。Ｈ2 Ｓ冨化ガ
スをアブゾーバーチャンバー１６内のスパージャー２２
を通してアブゾーバーの底部に導入して液体第二鉄キレ
ート触媒溶液２９と緊密に接触させる。Ｈ2 Ｓは、オキ
シダイザー域１８の第３或は最後の段１８Ｃからの酸化
された触媒溶液と共に上昇して吸収域１６に達し、酸化
された触媒溶液が吸収域１６においてプロセスガスから
Ｈ2 Ｓを吸収した後に、Ｈ2 Ｓ負荷液体触媒溶液はアブ
ゾーバーチャンバー１６と滞留チャンバー２０とを分離
するバッフル３０を越えて流れ、かつ出口３２、導管１
４及びボールバルブ１２を通って流れて入口３３より第
１オキシダイザー段１８Ａに入る。好ましい実施態様で
は、傾斜板３４が滞留チャンバー２０のフロアを形成し
て沈降した硫黄を滞留チャンバー２０の出口３２に向け
る。第１オキシダイザー段１８ＡにおけるＨ2 Ｓ負荷液
体触媒はスパージャー３６を通って流れる空気により酸
化され、バッフル３８を越えかつバッフル４０の下を流
れてオキシダイザー１８の第２段１８Ｂに入る。第２段
１８Ｂにおける部分酸化された溶液はスパージャー４２
を通って流れる空気により更に酸化され、バッフル４４
を越えかつバッフル４６の下を流れてオキシダイザー１
８の第３段１８Ｃに入り、スパージャー４７からの空気
により更に酸化する。触媒は第３酸化段１８Ｃから、バ
ッフル４８を越えかつバッフル５０の下を流れてアブゾ
ーバーチャンバー１６に入る。
バー２０を通し、内直径３インチ（７．６ｃｍ）の透明
なホース１４を経てオキシダイザー１８の第１段１８Ａ
に液体連絡して接続される。循環は、本出願人の先の米
国特許４，２３８，４６２号に開示する通りに、エアレ
ーションにより誘起される液体密度差によって推進され
る。同米国特許を本明細書中に援用する。Ｈ2 Ｓ冨化ガ
スをアブゾーバーチャンバー１６内のスパージャー２２
を通してアブゾーバーの底部に導入して液体第二鉄キレ
ート触媒溶液２９と緊密に接触させる。Ｈ2 Ｓは、オキ
シダイザー域１８の第３或は最後の段１８Ｃからの酸化
された触媒溶液と共に上昇して吸収域１６に達し、酸化
された触媒溶液が吸収域１６においてプロセスガスから
Ｈ2 Ｓを吸収した後に、Ｈ2 Ｓ負荷液体触媒溶液はアブ
ゾーバーチャンバー１６と滞留チャンバー２０とを分離
するバッフル３０を越えて流れ、かつ出口３２、導管１
４及びボールバルブ１２を通って流れて入口３３より第
１オキシダイザー段１８Ａに入る。好ましい実施態様で
は、傾斜板３４が滞留チャンバー２０のフロアを形成し
て沈降した硫黄を滞留チャンバー２０の出口３２に向け
る。第１オキシダイザー段１８ＡにおけるＨ2 Ｓ負荷液
体触媒はスパージャー３６を通って流れる空気により酸
化され、バッフル３８を越えかつバッフル４０の下を流
れてオキシダイザー１８の第２段１８Ｂに入る。第２段
１８Ｂにおける部分酸化された溶液はスパージャー４２
を通って流れる空気により更に酸化され、バッフル４４
を越えかつバッフル４６の下を流れてオキシダイザー１
８の第３段１８Ｃに入り、スパージャー４７からの空気
により更に酸化する。触媒は第３酸化段１８Ｃから、バ
ッフル４８を越えかつバッフル５０の下を流れてアブゾ
ーバーチャンバー１６に入る。
【００１４】触媒は等面積のトランジション板５２を通
って第１酸化段１８Ａに入って３インチホースからの流
れを第１酸化段１８Ａの底部中央に沿って広げる。スペ
ント酸化空気は各々のオキシダイザー段１８Ａ、１８Ｂ
及び１８Ｃの頂部からそれぞれ出口導管５４、５６及び
５８を通ってベントされる。また、アブゾーバー１６よ
り上のオーバーヘッド空間５９は空気でフラッシュされ
かつオーバーヘッド空間は出口２８を通ってベントされ
る。ベントされるガスはすべて処理された後に大気に排
出することができる。周囲のＨ2 Ｓデータは、Ｈ2 Ｓ濃
度が２部／１００万より低い、通常定常状態で０．２５
部／１００万より低いことを示した。図２に示す全体を
６０と表示するプロセス及び装置の円形デザインは、ア
ブゾーバーチャンバー６２及び３つのガス分離段６４、
６６及び６８に分かれたオキシダイザーチャンバーを含
む。アブゾーバーチャンバー６２と第１酸化段６４との
間に配置した水平及び垂直方向に間隔を開けたバッフル
７０及び７２は、それらの間にキレート溶液を酸化する
前のＨ2 Ｓ負荷多価金属キレート溶液を保有するための
滞留チャンバー７４を定める。
って第１酸化段１８Ａに入って３インチホースからの流
れを第１酸化段１８Ａの底部中央に沿って広げる。スペ
ント酸化空気は各々のオキシダイザー段１８Ａ、１８Ｂ
及び１８Ｃの頂部からそれぞれ出口導管５４、５６及び
５８を通ってベントされる。また、アブゾーバー１６よ
り上のオーバーヘッド空間５９は空気でフラッシュされ
かつオーバーヘッド空間は出口２８を通ってベントされ
る。ベントされるガスはすべて処理された後に大気に排
出することができる。周囲のＨ2 Ｓデータは、Ｈ2 Ｓ濃
度が２部／１００万より低い、通常定常状態で０．２５
部／１００万より低いことを示した。図２に示す全体を
６０と表示するプロセス及び装置の円形デザインは、ア
ブゾーバーチャンバー６２及び３つのガス分離段６４、
６６及び６８に分かれたオキシダイザーチャンバーを含
む。アブゾーバーチャンバー６２と第１酸化段６４との
間に配置した水平及び垂直方向に間隔を開けたバッフル
７０及び７２は、それらの間にキレート溶液を酸化する
前のＨ2 Ｓ負荷多価金属キレート溶液を保有するための
滞留チャンバー７４を定める。
【００１５】滞留チャンバー７４の寸法は所望の通りに
拡大して第１オキシダイザー段６４において多価金属レ
ドックス溶液を酸化する前に、任意の所望の滞留時間を
もたらすことができる。同様に、水平及び垂直方向に間
隔を開けたバッフル７６及び７８を第１及び第２オキシ
ダイザー段６４及び６６の間に配置し；水平及び垂直方
向に間隔を開けたバッフル８０及び８２を第２及び第３
オキシダイザー段６６及び６８の間に配置し；水平及び
垂直方向に間隔を開けたバッフル８４及び８６を第３オ
キシダイザー段６８とアブゾーバーチャンバー６２との
間に配置する。間隔を開けたバッフル７０及び７２；７
５及び７８；８０及び８２；並びに８４及び８６は、ア
ブゾーバーからの液がバッフル７０を越えかつバッフル
７２の下を流れ、並びに各々の連続するオキシダイザー
段からの液が隣接するバッフル７６、８０及び８４を越
えかつ次の続く域に隣接するバッフル７８、８２或は８
６の下を流れるように、図１に示すバッフルと同様に作
る。図１のように、液を下に流すバッフルは、隣接する
域の間で液体レベルより上で流体を連絡させないように
する。図２に示さないが、空気スパージャーをオキシダ
イザー段６４、６６及び６８に配置し、プロセスガスス
パージャーをアブゾーバーチャンバー６２に配置する。
図２に示す円筒形アブゾーバー／オキシダイザー容器は
平面の、水平に配置されたフロアを有するのが好まし
い。
拡大して第１オキシダイザー段６４において多価金属レ
ドックス溶液を酸化する前に、任意の所望の滞留時間を
もたらすことができる。同様に、水平及び垂直方向に間
隔を開けたバッフル７６及び７８を第１及び第２オキシ
ダイザー段６４及び６６の間に配置し；水平及び垂直方
向に間隔を開けたバッフル８０及び８２を第２及び第３
オキシダイザー段６６及び６８の間に配置し；水平及び
垂直方向に間隔を開けたバッフル８４及び８６を第３オ
キシダイザー段６８とアブゾーバーチャンバー６２との
間に配置する。間隔を開けたバッフル７０及び７２；７
５及び７８；８０及び８２；並びに８４及び８６は、ア
ブゾーバーからの液がバッフル７０を越えかつバッフル
７２の下を流れ、並びに各々の連続するオキシダイザー
段からの液が隣接するバッフル７６、８０及び８４を越
えかつ次の続く域に隣接するバッフル７８、８２或は８
６の下を流れるように、図１に示すバッフルと同様に作
る。図１のように、液を下に流すバッフルは、隣接する
域の間で液体レベルより上で流体を連絡させないように
する。図２に示さないが、空気スパージャーをオキシダ
イザー段６４、６６及び６８に配置し、プロセスガスス
パージャーをアブゾーバーチャンバー６２に配置する。
図２に示す円筒形アブゾーバー／オキシダイザー容器は
平面の、水平に配置されたフロアを有するのが好まし
い。
【００１６】全体を９０と表示する図３のアブゾーバー
／オキシダイザー容器の構成は図１に示すものの拡大版
であり、追加のオキシダイザー域を備えかつアブゾーバ
ーチャンバー９２及び合計５つのオキシダイザー域９
４、９６、９８、１００及び１０２を含む。垂直及び水
平方向に間隔を開けたバッフル１０４及び１０６はアブ
ゾーバーチャンバー９２と第１オキシダイザー段９４と
を隔ててそれらの間に滞留チャンバー１０７を定める。
アブゾーバー９２からの還元された多価金属レドックス
溶液はバッフル１０４を越えて流れて滞留チャンバー１
０７に入りかつバッフル１０６の下を流れて第１オキシ
ダイザー段９４に入る。バッフル１０６はアブゾーバー
チャンバー９２と第１オキシダイザー段９４との間で液
体レベルより上で流体が連絡しないようにする。同様
に、水平及び垂直方向に間隔を開けたバッフル１０８及
び１１０；１１２及び１１４；１１６及び１１８；並び
に１２０及び１２２を図１に示すバッフルと同様に作っ
て隣接する域の間で液体レベルより上で流体が連絡しな
いようにしかつ１つの域或はチャンバーからの液を隣接
するバッフル１０４、１０８、１１２、１１６、１２０
及び１２４を越えかつ次の続く域に隣接するバッフル１
０６、１１０、１１４、１１８、１２２或は１２６の下
を流れるようにさせる。図３に示さないが、図１に示す
スパージャーと同じ空気スパージャーをオキシダイザー
段９４、９６、９８、１００及び１０２に配置し、プロ
セスガススパージャーをアブゾーバーチャンバー９２に
配置する。
／オキシダイザー容器の構成は図１に示すものの拡大版
であり、追加のオキシダイザー域を備えかつアブゾーバ
ーチャンバー９２及び合計５つのオキシダイザー域９
４、９６、９８、１００及び１０２を含む。垂直及び水
平方向に間隔を開けたバッフル１０４及び１０６はアブ
ゾーバーチャンバー９２と第１オキシダイザー段９４と
を隔ててそれらの間に滞留チャンバー１０７を定める。
アブゾーバー９２からの還元された多価金属レドックス
溶液はバッフル１０４を越えて流れて滞留チャンバー１
０７に入りかつバッフル１０６の下を流れて第１オキシ
ダイザー段９４に入る。バッフル１０６はアブゾーバー
チャンバー９２と第１オキシダイザー段９４との間で液
体レベルより上で流体が連絡しないようにする。同様
に、水平及び垂直方向に間隔を開けたバッフル１０８及
び１１０；１１２及び１１４；１１６及び１１８；並び
に１２０及び１２２を図１に示すバッフルと同様に作っ
て隣接する域の間で液体レベルより上で流体が連絡しな
いようにしかつ１つの域或はチャンバーからの液を隣接
するバッフル１０４、１０８、１１２、１１６、１２０
及び１２４を越えかつ次の続く域に隣接するバッフル１
０６、１１０、１１４、１１８、１２２或は１２６の下
を流れるようにさせる。図３に示さないが、図１に示す
スパージャーと同じ空気スパージャーをオキシダイザー
段９４、９６、９８、１００及び１０２に配置し、プロ
セスガススパージャーをアブゾーバーチャンバー９２に
配置する。
【００１７】図１に示すユニットは実験の目的で硫黄１
ポンド／時間を取り扱うように作り、本発明の装置及び
方法を用い、特に導管１４の第１物質移動域１６と第２
物質移動域１８との間のバルブ１２によってもたらす液
体流量調節を利用して、顕著な向上を示すデータが捕集
された。バルブ１２を用いたこの液体流量調節は、空気
スパージャー３６、４２及び４７を通る空気流量の調節
だけを用いて液体流量を調節しようとする試みに勝る著
しい改良であることが認められた。ボールバルブ１２は
触媒流量の調節を可能にする。バルブ設定に対する液体
流量のキャリブレーショングラフを、種々の空気流量に
ついて図４に挙げる。オーバーヘッドサンプル口（図示
せず）はベントされるＨ2 Ｓ濃度を求めることを可能に
し、各々のチャンバーの底部のサンプル口（図示せず）
は液体サンプリングを可能にする。第３酸化段１８Ｃか
らサンプル口を通して１〜５ｇｐｍ（４〜１９リットル
／分）の連続流を取り出し、硫黄を除去するために布バ
ッグに通して重力ろ過する。ろ液はレベル調節により作
動するポンプ（図示せず）によって自動的に捕集容器か
ら戻される。溶液温度は、熱電対を第１酸化段１８Ａの
オーバーヘッドサンプル口に設置して求めた。オキシダ
イザー域１８の３つのオキシダイザー段１８Ａ、１８Ｂ
及び１８Ｃの各々における空気スパージャー３６、４２
及び４７は、各々のオキシダイザー段１８Ａ、１８Ｂ及
び１８Ｃの底部に沿って配置した内直径１インチ（２．
５ｃｍ）のキャップトパイプに設置したスリットの片及
びプラグしたシリコーンゴムオキシダイザーホースから
形成した。オキシダイザー１８の第１段１８Ａでは、ス
パージャー３６を穿孔分配板５２の直ぐ上に配置した。
ポンド／時間を取り扱うように作り、本発明の装置及び
方法を用い、特に導管１４の第１物質移動域１６と第２
物質移動域１８との間のバルブ１２によってもたらす液
体流量調節を利用して、顕著な向上を示すデータが捕集
された。バルブ１２を用いたこの液体流量調節は、空気
スパージャー３６、４２及び４７を通る空気流量の調節
だけを用いて液体流量を調節しようとする試みに勝る著
しい改良であることが認められた。ボールバルブ１２は
触媒流量の調節を可能にする。バルブ設定に対する液体
流量のキャリブレーショングラフを、種々の空気流量に
ついて図４に挙げる。オーバーヘッドサンプル口（図示
せず）はベントされるＨ2 Ｓ濃度を求めることを可能に
し、各々のチャンバーの底部のサンプル口（図示せず）
は液体サンプリングを可能にする。第３酸化段１８Ｃか
らサンプル口を通して１〜５ｇｐｍ（４〜１９リットル
／分）の連続流を取り出し、硫黄を除去するために布バ
ッグに通して重力ろ過する。ろ液はレベル調節により作
動するポンプ（図示せず）によって自動的に捕集容器か
ら戻される。溶液温度は、熱電対を第１酸化段１８Ａの
オーバーヘッドサンプル口に設置して求めた。オキシダ
イザー域１８の３つのオキシダイザー段１８Ａ、１８Ｂ
及び１８Ｃの各々における空気スパージャー３６、４２
及び４７は、各々のオキシダイザー段１８Ａ、１８Ｂ及
び１８Ｃの底部に沿って配置した内直径１インチ（２．
５ｃｍ）のキャップトパイプに設置したスリットの片及
びプラグしたシリコーンゴムオキシダイザーホースから
形成した。オキシダイザー１８の第１段１８Ａでは、ス
パージャー３６を穿孔分配板５２の直ぐ上に配置した。
【００１８】空気を、初め容量１８ＣＦＭ（０．５１ｍ
3 ／分）を有するＢｅｃｋｅｒポンプタイプＤＴ３．２
５によって供給した。このような第２のポンプを後の作
業のために加えた。空気を、Ｋｉｎｇ Ｉｎｓｔｒｕｍ
ｅｎｔ ０−８ＳＣＦＭ（０〜０．２３ｓｍ3 ／分）ロ
タメータを使用して各々のオキシダイザー段１８Ａ、１
８Ｂ及び１８Ｃについて調節しかつ測定した。アブゾー
バーチャンバーにおけるオーバーヘッド空気をＤｗｙｅ
ｒ ５−５０ＳＣＦＨ（０．１〜１．４ｓｍ3／時間）
ロタメータで調節した。空気圧を、クイック−コネクト
テストゲージを使用して定期的に求めた。空気温度を、
熱電対を空気ホースに取り付けて、一時的に求めた。ア
ブゾーバー域１６において、Ｈ2 Ｓスパージャー６０を
使用してＡｉｒ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ供給のシリンダーか
らＨ2 Ｓを純ガスとして供給した。調節器吐出圧を２０
ｐｓｉｇ（１．４kg/cm2Ｇ）に設定した。流量を、Ｄｗ
ｙｅｒシリーズＲＭＢ Ｒａｔｅ−Ｍａｓｔｅｒロタメ
ータで、空気についてキャリブレートして用いて調節し
た。範囲０ー５ＳＣＦＨ（０〜０．１４ｓｍ3 ／時
間）、０ー１０ＳＣＦＨ（０〜０．２８ｓｍ3 ／時間）
及び３ー２０ＳＣＦＨ（０．０８〜０．５７ｓｍ3 ／時
間）を有するロタメータを必要とされる通りに使用し
た。試験する間、圧力ゲージをロタメータとスパージャ
ーとの間に設置し、気圧を水銀気圧計から読んだ。サン
プルを各々のパイロットプラントチャンバーから定期的
に抜き出した。ｐＨ及び酸化還元電位（ＯＲＰ）を、Ｃ
ｏｌｅ−Ｐａｒｍｅｒ ｐＨメ−ターを使用して測定し
た。２０％或は５０％ＮａＯＨ溶液を、アブゾーバー域
１６とオキシダイザー域１８の第１段１８Ａとの間を流
れる導管１４のスタンドパイプ（図示せず）に装入した
チューブを経て触媒中に送出した。ＮａＯＨポンプ速度
を所望の通りに手動で調整してｐＨを８．０〜８．３に
保った。酸化還元電位（ＯＲＰ）プローブはＯｒｉｏｎ
白金レドックス電極モデル９６−７８であり、９０−０
０−０１参照電極充填溶液を用いた。
3 ／分）を有するＢｅｃｋｅｒポンプタイプＤＴ３．２
５によって供給した。このような第２のポンプを後の作
業のために加えた。空気を、Ｋｉｎｇ Ｉｎｓｔｒｕｍ
ｅｎｔ ０−８ＳＣＦＭ（０〜０．２３ｓｍ3 ／分）ロ
タメータを使用して各々のオキシダイザー段１８Ａ、１
８Ｂ及び１８Ｃについて調節しかつ測定した。アブゾー
バーチャンバーにおけるオーバーヘッド空気をＤｗｙｅ
ｒ ５−５０ＳＣＦＨ（０．１〜１．４ｓｍ3／時間）
ロタメータで調節した。空気圧を、クイック−コネクト
テストゲージを使用して定期的に求めた。空気温度を、
熱電対を空気ホースに取り付けて、一時的に求めた。ア
ブゾーバー域１６において、Ｈ2 Ｓスパージャー６０を
使用してＡｉｒ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ供給のシリンダーか
らＨ2 Ｓを純ガスとして供給した。調節器吐出圧を２０
ｐｓｉｇ（１．４kg/cm2Ｇ）に設定した。流量を、Ｄｗ
ｙｅｒシリーズＲＭＢ Ｒａｔｅ−Ｍａｓｔｅｒロタメ
ータで、空気についてキャリブレートして用いて調節し
た。範囲０ー５ＳＣＦＨ（０〜０．１４ｓｍ3 ／時
間）、０ー１０ＳＣＦＨ（０〜０．２８ｓｍ3 ／時間）
及び３ー２０ＳＣＦＨ（０．０８〜０．５７ｓｍ3 ／時
間）を有するロタメータを必要とされる通りに使用し
た。試験する間、圧力ゲージをロタメータとスパージャ
ーとの間に設置し、気圧を水銀気圧計から読んだ。サン
プルを各々のパイロットプラントチャンバーから定期的
に抜き出した。ｐＨ及び酸化還元電位（ＯＲＰ）を、Ｃ
ｏｌｅ−Ｐａｒｍｅｒ ｐＨメ−ターを使用して測定し
た。２０％或は５０％ＮａＯＨ溶液を、アブゾーバー域
１６とオキシダイザー域１８の第１段１８Ａとの間を流
れる導管１４のスタンドパイプ（図示せず）に装入した
チューブを経て触媒中に送出した。ＮａＯＨポンプ速度
を所望の通りに手動で調整してｐＨを８．０〜８．３に
保った。酸化還元電位（ＯＲＰ）プローブはＯｒｉｏｎ
白金レドックス電極モデル９６−７８であり、９０−０
０−０１参照電極充填溶液を用いた。
【００１９】実験作業 触媒生成 −触媒を目標鉄含量５００ｍｇ／ｋｇで調製し
た。使用する直前に、水で濃度調整した後に、可溶性Ｆ
ｅ濃度を実験の開始時に求めて４４５ｍｇ／ｋｇであっ
た。液体流量をいくつかの空気流量及び調節バルブ位置
で求めた。パイロットプラント（図示１）に水を充填
し、空気スパージャーを稼動させて流れを達成した。染
料をアブゾーバーとオキシダイザー１との間に設置した
内直径３インチ（７．６ｃｍ）のまっすぐな透明なパイ
プの一端に注入した。染料が１ガロン（０．３８リット
ル）に相当する長さである３２．７インチ（８３．１ｃ
ｍ）を移動する時間を求めた。流れは層流であり、染料
が移動する時間をパイプの中央で測定した。流量を、速
度及びパイプ直径から、ｇｐｍで求めた。バルブ位置に
印を付けた。このバルブを設定することは、精度約±２
ｇｐｍ（７．６リットル）の多少粗い流量調整をもたら
すことに留意すべきである。バルブを広く開けた場合、
各々のロタメータで設定された流量は、空気５．３ＳＣ
ＦＭ（０．１５ｓｍ3 ／分）で２１ｇｐｍ（７９リット
ル）であり、空気７．６ＳＣＦＭ（０．２２ｓｍ3／
分）で２６．５ｇｐｍ（１００リットル）であった。キ
ャリブレーションカーブを図４に示す。
た。使用する直前に、水で濃度調整した後に、可溶性Ｆ
ｅ濃度を実験の開始時に求めて４４５ｍｇ／ｋｇであっ
た。液体流量をいくつかの空気流量及び調節バルブ位置
で求めた。パイロットプラント（図示１）に水を充填
し、空気スパージャーを稼動させて流れを達成した。染
料をアブゾーバーとオキシダイザー１との間に設置した
内直径３インチ（７．６ｃｍ）のまっすぐな透明なパイ
プの一端に注入した。染料が１ガロン（０．３８リット
ル）に相当する長さである３２．７インチ（８３．１ｃ
ｍ）を移動する時間を求めた。流れは層流であり、染料
が移動する時間をパイプの中央で測定した。流量を、速
度及びパイプ直径から、ｇｐｍで求めた。バルブ位置に
印を付けた。このバルブを設定することは、精度約±２
ｇｐｍ（７．６リットル）の多少粗い流量調整をもたら
すことに留意すべきである。バルブを広く開けた場合、
各々のロタメータで設定された流量は、空気５．３ＳＣ
ＦＭ（０．１５ｓｍ3 ／分）で２１ｇｐｍ（７９リット
ル）であり、空気７．６ＳＣＦＭ（０．２２ｓｍ3／
分）で２６．５ｇｐｍ（１００リットル）であった。キ
ャリブレーションカーブを図４に示す。
【００２０】
【実施例】例１ １ポンド／時間（０．４５ｋｇ／時間）の硫黄オートサ
ーキュレーションユニットを、初期チオスルフェート濃
度Ｎａ2 Ｓ2 Ｏ3 約１．７％で１６日間運転した。空気
流量を、各々のオキシダイザー段ロタメータで約５．２
ＳＣＦＭ（０．１５ｓｍ3 ／分）に保った。結論例１ （Ｎａ2 Ｓ2 Ｏ3 １．７％） １．十字流オートサーキュレーターにおいてチオスルフ
ェートは測定し得る程に生成されなかった。チオスルフ
ェートに転化されたＨ2 Ｓは１％より少なかった。 ２．ユニットの処理容量は、ユニットを空気１４．２Ｓ
ＣＦＭ（０．４０２ｓｍ3 ／分）で運転した場合、１時
間当たりＨ2 Ｓ７．４９ＳＣＦＨ（０．２１２ｓｍ3 ／
時間）或は硫黄０．６３ポンド（０．２９ｋｇ）であっ
た。 ３．ｐＨ及びＯＲＰを例１を通してずっと規則的に各々
のチャンバーにおいて測定した。ｐＨは７．９〜８．３
に保った。アブゾーバーとオキシダイザーとの間でｐＨ
の差異はほとんど無かった。Ｈ2 Ｓ流量範囲にわたるＯ
ＲＰを図５にプロットする。
ーキュレーションユニットを、初期チオスルフェート濃
度Ｎａ2 Ｓ2 Ｏ3 約１．７％で１６日間運転した。空気
流量を、各々のオキシダイザー段ロタメータで約５．２
ＳＣＦＭ（０．１５ｓｍ3 ／分）に保った。結論例１ （Ｎａ2 Ｓ2 Ｏ3 １．７％） １．十字流オートサーキュレーターにおいてチオスルフ
ェートは測定し得る程に生成されなかった。チオスルフ
ェートに転化されたＨ2 Ｓは１％より少なかった。 ２．ユニットの処理容量は、ユニットを空気１４．２Ｓ
ＣＦＭ（０．４０２ｓｍ3 ／分）で運転した場合、１時
間当たりＨ2 Ｓ７．４９ＳＣＦＨ（０．２１２ｓｍ3 ／
時間）或は硫黄０．６３ポンド（０．２９ｋｇ）であっ
た。 ３．ｐＨ及びＯＲＰを例１を通してずっと規則的に各々
のチャンバーにおいて測定した。ｐＨは７．９〜８．３
に保った。アブゾーバーとオキシダイザーとの間でｐＨ
の差異はほとんど無かった。Ｈ2 Ｓ流量範囲にわたるＯ
ＲＰを図５にプロットする。
【００２１】本発明の別の特徴に従えば、オキシダイザ
ー段１８Ｂ或は１８Ｃのいずれかからのいくらかの冨化
溶液を、初めの方のオキシダイザー段、例えば１８Ａに
向けて戻してチオスルフェートの所望の初期増大を、初
期濃度、例えば約１．５重量％から例えば約１０〜約２
０重量％にさせることができる。適したポンプ及びバイ
パス導管をオキシダイザー段１８Ｂ及び／又は１８Ｃか
らオキシダイザー段１８Ａに戻すように設置して滞留チ
ャンバー５９をバイパスすることができる。別法とし
て、空気を滞留チャンバー５９内の溶液中にスパージし
てチオスルフェートの初期増大を所望の初期濃度チオス
ルフェート約１０〜約２０重量％にさせることができ
る。次いで、滞留チャンバー５９をバイパスする或は滞
留チャンバー５９内に空気スパージすることを停止して
チオスルフェートレベルを所望のレベル、例えば溶液の
約１０〜約２０重量％に保つことができる。
ー段１８Ｂ或は１８Ｃのいずれかからのいくらかの冨化
溶液を、初めの方のオキシダイザー段、例えば１８Ａに
向けて戻してチオスルフェートの所望の初期増大を、初
期濃度、例えば約１．５重量％から例えば約１０〜約２
０重量％にさせることができる。適したポンプ及びバイ
パス導管をオキシダイザー段１８Ｂ及び／又は１８Ｃか
らオキシダイザー段１８Ａに戻すように設置して滞留チ
ャンバー５９をバイパスすることができる。別法とし
て、空気を滞留チャンバー５９内の溶液中にスパージし
てチオスルフェートの初期増大を所望の初期濃度チオス
ルフェート約１０〜約２０重量％にさせることができ
る。次いで、滞留チャンバー５９をバイパスする或は滞
留チャンバー５９内に空気スパージすることを停止して
チオスルフェートレベルを所望のレベル、例えば溶液の
約１０〜約２０重量％に保つことができる。
【図１】本発明の気−液物質移動オキシダイザー／アブ
ゾーバー容器の一実施態様の側面図である。
ゾーバー容器の一実施態様の側面図である。
【図２】本発明の気−液物質移動容器の円形デザインと
しての別の実施態様の平面図である。
しての別の実施態様の平面図である。
【図３】本発明の気−液物質移動容器の、追加の酸化段
を備えた別法の矩形デザインとしての別の実施態様の平
面図である。
を備えた別法の矩形デザインとしての別の実施態様の平
面図である。
【図４】空気流量７．０ＳＣＦＭ（０．２０ｓｍ3 ／
分）についてのバルブ設定に対する液体流量のキャリブ
レーショングラフである。
分）についてのバルブ設定に対する液体流量のキャリブ
レーショングラフである。
【図５】例１について慣用のオートサーキュレーション
ユニットに比較したＮａ2 Ｓ2Ｏ3 ６％におけるチオス
ルフェートのグラフである。
ユニットに比較したＮａ2 Ｓ2Ｏ3 ６％におけるチオス
ルフェートのグラフである。
【図６】Ｈ2 Ｓ流量を０．６３ポンド／時間（０．２９
ｋｇ／時間）にした場合のサンプル位置に対する酸化還
元電位（ＯＲＰ）を示すグラフである。
ｋｇ／時間）にした場合のサンプル位置に対する酸化還
元電位（ＯＲＰ）を示すグラフである。
１０ 十字流オートサーキュレーター １６ アブゾーバーチャンバー １８ オキシダイザーチャンバー ２０ 滞留チャンバー ２２ スパージャー ３６ スパージャー ４２ スパージャー ４７ スパージャー ６２ アブゾーバーチャンバー ６４ 第１オキシダイザー段 ６６ 第２オキシダイザー段 ６８ 第３オキシダイザー段 ７４ 滞留チャンバー ９２ アブゾーバーチャンバー ９４ 第１オキシダイザー段 ９６ 第２オキシダイザー段 ９８ 第３オキシダイザー段 １００ 第４オキシダイザー段 １０２ 第５オキシダイザー段 １０７ 滞留チャンバー
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成４年８月１８日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１３】 アブゾーバーチャンバー１６は滞留チャ
ンバー２０を通し、内直径３インチ（７．６ｃｍ）の透
明なホース１４を経てオキシダイザー１８の第１段１８
Ａに液体連絡して接続される。循環は、本出願人の先の
米国特許４，２３８，４６２号に開示する通りに、エア
レーションにより誘起される液体密度差によって推進さ
れる。同米国特許を本明細書中に援用する。Ｈ２Ｓ冨化
ガスをアブゾーバーチャンバー１６内のスパージャー２
２を通してアブゾーバーの底部に導入して液体第二鉄キ
レート触媒溶液２９と緊密に接触させる。Ｈ２Ｓは、オ
キシダイザー域１８の第３或は最後の段１８Ｃからの酸
化された触媒溶液と共に上昇して吸収域１６に達し、酸
化された触媒溶液が吸収域１６においてプロセスガスか
らＨ２Ｓを吸収した後に、Ｈ２Ｓ負荷液体触媒溶液はア
ブゾーバーチャンバー１６と滞留チャンバー２０とを分
離するバッフル３０を越えて流れ、かつ出口３２、導菅
１４及びボールバルブ１２を通って流れて入口３３より
第１オキシダイザー段１８Ａに入る。好ましい実施態様
では、傾斜板（図示せず）が滞留チャンバー２０のフロ
アを形成して沈降した硫黄を滞留チャンバー２０の出口
３２に向ける。第１オキシダイザー段１８ＡにおけるＨ
２Ｓ負荷液体触媒はスパージャー３６を通って流れる空
気により酸化され、バッフル３８を越えかつバッフル４
０の下を流れてオキシダイザー１８の第２段１８Ｂに入
る。第２段１８Ｂにおける部分酸化された溶液はスパー
ジャー４２を通って流れる空気により更に酸化され、バ
ッフル４４を越えかつバッフル４６の下を流れてオキシ
ダイザー１８の第３段１８Ｃに入り、スパージャー４７
からの空気により更に酸化する。触媒は第３酸化段１８
Ｃから、バッフル４８を越えかつバッフル５０の下を流
れてアブゾーバーチャンバー１６に入る。
ンバー２０を通し、内直径３インチ（７．６ｃｍ）の透
明なホース１４を経てオキシダイザー１８の第１段１８
Ａに液体連絡して接続される。循環は、本出願人の先の
米国特許４，２３８，４６２号に開示する通りに、エア
レーションにより誘起される液体密度差によって推進さ
れる。同米国特許を本明細書中に援用する。Ｈ２Ｓ冨化
ガスをアブゾーバーチャンバー１６内のスパージャー２
２を通してアブゾーバーの底部に導入して液体第二鉄キ
レート触媒溶液２９と緊密に接触させる。Ｈ２Ｓは、オ
キシダイザー域１８の第３或は最後の段１８Ｃからの酸
化された触媒溶液と共に上昇して吸収域１６に達し、酸
化された触媒溶液が吸収域１６においてプロセスガスか
らＨ２Ｓを吸収した後に、Ｈ２Ｓ負荷液体触媒溶液はア
ブゾーバーチャンバー１６と滞留チャンバー２０とを分
離するバッフル３０を越えて流れ、かつ出口３２、導菅
１４及びボールバルブ１２を通って流れて入口３３より
第１オキシダイザー段１８Ａに入る。好ましい実施態様
では、傾斜板（図示せず）が滞留チャンバー２０のフロ
アを形成して沈降した硫黄を滞留チャンバー２０の出口
３２に向ける。第１オキシダイザー段１８ＡにおけるＨ
２Ｓ負荷液体触媒はスパージャー３６を通って流れる空
気により酸化され、バッフル３８を越えかつバッフル４
０の下を流れてオキシダイザー１８の第２段１８Ｂに入
る。第２段１８Ｂにおける部分酸化された溶液はスパー
ジャー４２を通って流れる空気により更に酸化され、バ
ッフル４４を越えかつバッフル４６の下を流れてオキシ
ダイザー１８の第３段１８Ｃに入り、スパージャー４７
からの空気により更に酸化する。触媒は第３酸化段１８
Ｃから、バッフル４８を越えかつバッフル５０の下を流
れてアブゾーバーチャンバー１６に入る。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１４】 触媒は等面積のトランジション板５２を
通って第１酸化段１８Ａに入って３インチホースからの
流れを第１酸化段１８Ａの底部中央に沿って広げる。ス
ペント酸化空気は各々のオキシダイザー段１８Ａ、１８
Ｂ及び１８Ｃの頂部から出口導管（図示せず）を通って
ベントされる。また、アブゾーバー１６より上のオーバ
ーヘッド空間５９は空気でフラッシュされかつオーバー
ヘッド空間はベントされる。ベントされるガスはすべて
処理された後に大気に排出することができる。周囲のＨ
２Ｓデータは、Ｈ２Ｓ濃度が２部／１００万より低い、
通常定常状態で０．２５部／１００万より低いことを示
した。図２に示す全体を６０と表示するプロセス及び装
置の円形デザインは、アブゾーバーチャンバー（図示せ
ず）及び３つのガス分離段６４、６６及び６８に分かれ
たオキシダイザーチャンバーを含む。アブゾーバーチャ
ンバー６２と第１酸化段６４との間に配置した水平及び
垂直方向に間隔を開けたバッフル７０及び７２は、それ
らの間にキレート溶液を酸化する前のＨ２Ｓ負荷多価金
属キレート溶液を保有するための滞留チャンバー７４を
定める。
通って第１酸化段１８Ａに入って３インチホースからの
流れを第１酸化段１８Ａの底部中央に沿って広げる。ス
ペント酸化空気は各々のオキシダイザー段１８Ａ、１８
Ｂ及び１８Ｃの頂部から出口導管（図示せず）を通って
ベントされる。また、アブゾーバー１６より上のオーバ
ーヘッド空間５９は空気でフラッシュされかつオーバー
ヘッド空間はベントされる。ベントされるガスはすべて
処理された後に大気に排出することができる。周囲のＨ
２Ｓデータは、Ｈ２Ｓ濃度が２部／１００万より低い、
通常定常状態で０．２５部／１００万より低いことを示
した。図２に示す全体を６０と表示するプロセス及び装
置の円形デザインは、アブゾーバーチャンバー（図示せ
ず）及び３つのガス分離段６４、６６及び６８に分かれ
たオキシダイザーチャンバーを含む。アブゾーバーチャ
ンバー６２と第１酸化段６４との間に配置した水平及び
垂直方向に間隔を開けたバッフル７０及び７２は、それ
らの間にキレート溶液を酸化する前のＨ２Ｓ負荷多価金
属キレート溶液を保有するための滞留チャンバー７４を
定める。
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１】
Claims (22)
- 【請求項１】 第１物質移動域及び第２物質移動域を側
方向に間隔を開けかつ液体連絡させて含む容器であっ
て、第１及び第２物質移動域は上方及び下方端で開放液
体流れ連絡しかつ各々の物質移動域において液体試薬を
第１ガスと緊密に接触する第１物質移動域に導入しかつ
液体試薬は第１物質移動域から第２物質移動域に流れて
第２ガスと緊密に接触するようなレベルの液体試薬を収
容する容器において液体試薬に第１及び第２の異なるガ
スを逐次に緊密に接触させ；第１ガスを第１物質移動域
に導入して液体試薬と緊密に接触させかつ物質移動させ
る工程を含み；第２ガスを第２物質移動域に導入して、
液体試薬を第１物質移動域において第１ガスと緊密に接
触させて物質移動させた後に、液体試薬と緊密に接触さ
せかつ物質移動させる連続方法において、２つの物質移
動域において各々の物質移動域の液体入口及び液体出口
の間の静的圧力差によりガスの流れを確立して一物質移
動域から他の物質移動域への液体試薬の連続した循環を
行ない、同時に液体試薬及びガスを物質移動域の各々に
おいて機械的ポンピング手段を用いないで並流に流し；
液体試薬を第２物質移動域から第１物質移動域に連続し
て流して液体試薬を連続して循環させかつ液体試薬と２
つのガスとを逐次に緊密に接触させる方法。 - 【請求項２】 プロセスガスが硫化水素ガスを含み、液
体試薬が触媒酸化−還元溶液であり、それで硫化水素ガ
スの酸化及び触媒溶液の還元を行なって前記物質移動域
の一つにおいて還元された触媒溶液を形成しかつ元素硫
黄を形成し、並びに第２ガスは還元された触媒溶液を酸
化して酸化された触媒溶液を形成することができ、その
ため第１物質移動域において酸化された触媒溶液は更に
プロセスガスを酸化することができる請求項１の方法。 - 【請求項３】 触媒溶液が第二鉄キレート溶液を含有
し、これが第１物質移動域において硫化水素ガスで還元
されて第一鉄キレートになる請求項２の方法。 - 【請求項４】 第２物質移動域の出口から液体試薬を第
１物質移動域と第２物質移動域との間に多量の液体試薬
を保有するための滞留チャンバーに導入し、かつ滞留チ
ャンバーから液体試薬を調節した速度で第２物質移動域
に連続して流して滞留チャンバーにおいて実質的に一定
の反応時間をもたらして滞留チャンバーにおいて元素硫
黄を形成する工程を含む請求項１の方法。 - 【請求項５】 第１及び第２ガスが第１及び第２物質移
動域において液体試薬に溶解される他は、滞留チャンバ
ーにおいて液体試薬の中に分散されるガスが本質的に無
い請求項４の方法。 - 【請求項６】 第２物質移動域が互いに開放液体連絡す
る物質移動段を複数含み、更に第２ガスを液体試薬と接
触する第２物質移動域の第１段に導入し、次いで第２物
質移動域の第２段において第２物質移動域の第１段から
受け入れた液体試薬に第２ガスを接触させることを含む
請求項１の方法。 - 【請求項７】 更に、滞留チャンバーから第２物質移動
域への液体試薬の流速を調節して第２物質移動域におけ
る物質移動の量を調節する工程を含む請求項１の方法。 - 【請求項８】 プロセスガスが硫化水素ガス汚染物を含
み、液体試薬が還元性触媒酸化−還元溶液であり、それ
で第１物質移動域において触媒溶液の還元を行なって還
元された触媒溶液を形成しかつ硫化水素ガスの酸化を行
ない、並びに第２ガスは還元された触媒溶液を酸化する
ことができ、そのため第１物質移動域において酸化され
た触媒溶液は更にプロセスガスを酸化して元素硫黄を生
成することができる請求項７の方法。 - 【請求項９】 触媒溶液が第二鉄キレート溶液であり、
これが第１物質移動域において硫化水素ガスで還元され
て第一鉄キレート溶液になる請求項８の方法。 - 【請求項１０】 ガスが第１及び第２物質移動域におい
て液体試薬に溶解される他は、滞留チャンバーにおいて
液体試薬の中に分散されるガスが本質的に無い請求項７
の方法。 - 【請求項１１】 第２物質移動域が互いに開放液体連絡
する物質移動段を複数含み、更に第２ガスを活性の低い
液体試薬と接触する第２物質移動域の第１段に導入して
一部活性な液体試薬を形成し、第２物質移動域の第２段
において第２物質移動域の第１段から受け入れた一部活
性な液体試薬に第２ガスを接触させることを含む請求項
７の方法。 - 【請求項１２】 更に、初めに触媒多価金属レドックス
溶液中のチオスルフェート濃度を増大させて１０〜２０
重量％のレベルにした後に定常状態運転に達しさせる工
程を含む請求項１の方法。 - 【請求項１３】 各々のガスについて別々の物質移動域
において液体試薬と２種の異なるガスとを逐次に物質移
動させるに、両方のガスを液の同じ部分に同時に接触さ
せないで行う請求項１の方法を行う装置であって、液体
試薬と第１ガスとを緊密に接触させて物質移動させるた
めの第１物質移動域；液体試薬及び第１ガスを並流に第
１物質移動域に向けて処理されたガス及び反応された液
体試薬を形成するための手段；第１物質移動域と蒸気で
無く液体連絡する第２物質移動域；第１物質移動域から
反応された液体試薬を第２物質移動域に向けるための手
段；第２ガスを反応された液体試薬と並流に第２物質移
動域に向けてそれらの間で緊密に接触させて物質移動さ
せるための手段、第１及び第２物質移動域は物質移動域
を分離して第１物質移動域からのガスを第２物質移動域
において反応された液体試薬と接触させないようにする
バッフルを含む単一物質移動容器に配置されており；第
１物質移動域から第２物質移動域への反応された液体試
薬の流量を確立し、同時に単一容器において両方の物質
移動域の連続運転を保つための第１物質移動域と第２物
質移動域とを作動接続する手段；及び液体を物質移動域
の間で物質移動域における液−ガス混合物と連絡フロー
チャンネルにおけるガスの存在しない液との間の溶液密
度差により連続して循環させるための手段を含む装置。 - 【請求項１４】 第１及び第２物質移動域を分離するチ
ャンバーが、液体試薬内で重なって第１物質移動域に導
入されるガスを第２物質移動域に入らせないようにしな
がら、液体試薬を物質移動域の間に流れさせる２つの間
隔を開けた重なる垂直バッフルである請求項１３の装
置。 - 【請求項１５】 第１物質移動域から第２物質移動域へ
の液体試薬の流れを調節する手段が、液体試薬を単一容
器における第１及び第２物質移動域を通す連続した流れ
を連続して保ちながら、化学反応を行う程の液体の供給
を保有するための第１物質移動域と第２物質移動域との
間に配置した滞留チャンバーを含む請求項１４の装置。 - 【請求項１６】 更に、滞留チャンバーと第２物質移動
域とを作動接続する導管を含み、前記第１物質移動域は
滞留チャンバー及び第２物質移動域の両方と液体連絡
し、該導管は滞留チャンバーから第２物質移動域への反
応された液体試薬の流れを調節する手段を含む請求項１
５の装置。 - 【請求項１７】 滞留チャンバーが元素硫黄を反応され
た液体試薬から取り去るための導管に向けるために導管
に向けて下方向に勾配を付けた傾斜フロアを含む請求項
１６の装置。 - 【請求項１８】 更に、単一容器における両物質移動域
の間に液体試薬の連続した流れを保ちながら、第１物質
移動域の出口からの液体試薬の供給を保有して化学反応
の完了を可能にするように適応させた第１物質移動域と
第２物質移動域との間に配置した滞留チャンバー、及び
第１物質移動域から第２物質移動域への液体試薬の流れ
を調節するための滞留チャンバーにおける液体供給と作
動関連した流量調節手段を含む請求項１３の装置。 - 【請求項１９】 流量調節手段が、液体試薬内で重なり
かつ第１及び第２物質移動域の間に配置された２つの近
接して間隔を開けた重なる垂直バッフルを含んで１つの
物質移動域に導入されるガスを他の物質移動域に入らせ
ないようにしながら、液体試薬を物質移動域の間に流れ
させる請求項１８の装置。 - 【請求項２０】 更に、滞留チャンバーと第２物質移動
域とを作動接続する導管を含み、前記第１物質移動域は
滞留チャンバー及び第２物質移動域の両方と液体連絡
し、該導管は滞留チャンバーから第２物質移動域への液
体試薬の流れを調節するように適応させるバルブを含む
請求項１８の装置。 - 【請求項２１】 滞留チャンバーが元素硫黄を液体試薬
から取り去るための導管に向けるために導管に向けて下
方向に勾配をつけた傾斜フロアを含む請求項２０の装
置。 - 【請求項２２】 更に、液体試薬と第２ガスとの間で物
質移動を行わせるための、互いに液体連絡する第２物質
移動域の段を複数含む請求項１６の装置。
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