JPH0620538B2 - 乾式脱硫剤 - Google Patents

乾式脱硫剤

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JPH0620538B2
JPH0620538B2 JP61176656A JP17665686A JPH0620538B2 JP H0620538 B2 JPH0620538 B2 JP H0620538B2 JP 61176656 A JP61176656 A JP 61176656A JP 17665686 A JP17665686 A JP 17665686A JP H0620538 B2 JPH0620538 B2 JP H0620538B2
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和徳 宮川
英三郎 酒井
昭夫 岩川
磬 宮川
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IWAKAWA SHOKAI KK
MURORAN GASU KK
Nippon Steel Corp
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IWAKAWA SHOKAI KK
MURORAN GASU KK
Nippon Steel Corp
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、ガス中に含まれる硫化水素を有効に除去でき
る乾式脱硫剤に関するものである。
[従来の技術] 従来、ガス中に含まれる硫化水素を除去する方法とし
て、アルカリ性水溶液を吸収剤とした湿式脱硫法や、ダ
ライ粉と称する鉄屑と鋸屑を混合したもの、あるいは黄
土を担体として酸化鉄を配したもの等に硫化水素を吸収
させて除去する乾式脱硫剤が実施されている。
しかし、これら従来法は、それぞれ以下に述べる不利な
点や欠点を有している。
即ち、アルカリ水溶液を使用する湿式脱硫法は、脱硫率
を高めるために一般に酸化還元触媒を使用する。例えば
ハイドロキノンを触媒としてアンモニア水溶液で脱硫す
る場合は、酸化再生過程で各種の硫黄酸化物塩類が発生
し、かかる二次発生物をいかに処理するかが問題である
ばかりでなく、排水のpH調製等の水処理設備も必要と
なり、全体としての費用が大きくなると言う欠点があ
る。
一方乾式脱硫法としてダライ粉と称する鉄屑と鋸屑を混
合した脱硫剤や、黄土を担体として酸化鉄を配した脱硫
剤を使用する場合は、脱硫剤の品質を適切に保つ必要が
あり、かつ粉状充填の場合、脱硫塔内の圧力損失が上昇
する等の問題点があった。
又活性炭等を使用する乾式脱硫法もあるが、これはガス
中の硫化水素濃度が高くなると除去効率が悪く、性能劣
化が著しいほかに、ガス中の水分、ダストによる吸着能
力の低下もあり、対象ガスの事前処理が必要になるとい
う不利があった。
上記した従来法の不利な点や欠点を取り除くための技術
として、特公昭57−48256号公報に開示されるよ
うに、高炉スラグと転炉スラグの混合スラグの粒状結合
固形体からなる硫化水素除去剤は有効な脱硫剤である。
ところが、この脱硫剤は、脱硫効果はあるにもかかわら
ず、脱硫剤の劣化が早いという問題があった。又これら
の問題を解決するために、本願出願人が特願昭60−1
5574で提案したように、転炉ダスト60%以上を含
み、必要により石灰粉30%以下、コークス粉7〜30
%、セメント7〜30%を単味又は二種以上を混合し成
型してなる乾式脱硫剤は、非常に安価で脱硫効率の良い
ものである。
[発明が解決しようとする問題点] しかし、この脱硫剤にも次のような問題点があった。
転炉ダストは極めて微細な粒子からなり、上記石灰粉、
コークス粉、セメントを添加混合し、成型した場合緻密
な成型物となるため、被脱硫ガスの内部浸透が不十分
で、成型脱硫剤の表面しか活用されない。成型の際、
微細な粉体のため、水を添加.混練.成型するが、粘性
があるため、成型機壁との剥離性が悪く、成型が難し
い。成型乾燥品は、比較的衝撃に対して弱く、粉化し
易い。酸化鉄を主体とする脱硫剤は、下式の様に脱流
の進行には水分が必要であり、被脱硫ガス中に水分が乏
しいと脱硫効率は悪化する。即ち例えば冬期に於ける各
種配管中のガスは外気により冷却され、水蒸気は凝縮
し、ガス中の水蒸気濃度は極めて低下するため、脱硫剤
の性能は低下する。
FeO+H2O→Fe(OH)2 Fe(OH)2→FeS+2H2O [問題点を解決するための手段、作用] 本発明は、以上の点に鑑みなされたものであり、 (1)ガス中硫化水素の除去に用いられる乾式脱硫剤であ
って、転炉ダストに、水分吸着能を有するゼオライト
粉、ゼオライト系鉱物粉、シリカゲル粉のうち1種また
は2種以上と、ポリビニールアルコール、澱粉、小麦
粉、米粉、糖密、セメントから選ばれる1種または2種
以上の成形添加剤とを添加し、水を加えて混合し、成形
し、乾燥した事を特徴とする硫化水素除去性に優れた乾
式脱硫剤であり、また (2)ガス中硫化水素の除去に用いられる乾式脱硫剤であ
って、転炉ダストに、水分吸着能を有するゼオライト
粉、ゼオライト系鉱物粉、シリカゲル粉のうち1種また
は2種以上と、ポリビニールアルコール、澱粉、小麦
粉、米粉、糖密、セメントから選ばれる1種または2種
以上の成形添加剤と、米糠、木屑、ノコ屑、もみがら、
パルプ繊維、泥炭、アスベスト綿、ガラスウール、ロッ
クウールから選ばれる1種または2種以上の繊維物質と
を添加し、水を加えて混合し、成形し、乾燥した事を特
徴とする硫化水素除去性に優れた乾式脱硫剤である。
先ず脱硫反応剤について説明する。酸化鉄の脱硫反応促
進剤として10〜300Åの細孔をもち、且つ水分の吸
着能をもつ、酸化珪素を主体とする人造又は天然の鉱石
粉(シリカゲル粉を含む)を添加するか、又は潮解性物
質を添加することで、その目的を達成できることを本発
明者等は全く新しく見出した。
この際の水分吸着能を有する酸化珪素は下式の様に水分
を吸着して酸化鉄に供給する媒体として作用すると考え
られる。
SiO2+H2O→SiO2・H2O SiO2・H2O+FeO→SiO2+Fe(OH)2 添加する割合は、水分の吸着力の大きいシリカゲル粉は
少量で十分であるが、一般的には1〜40%、望ましく
は3〜20%が良い。
本発明で脱硫反応促進剤として用いる水分吸着能を有す
る酸化珪素系鉱物粉としては、天然のゼオライトの粉あ
るいは人造のゼオライト系鉱物の粉やシリカゲルを挙げ
ることができ、いずれも10〜300Åの細孔をもつもので
ある。潮解性物質例えばMgCl2,CaCl2,NaO
Hを添加することも脱硫性能を向上するのに効果があ
る。
次に成型添加剤について説明する。成型添加剤として脱
硫剤の圧縮強度や衝撃粉化率を向上させるには、水和性
で粘結力が大きく、脱硫性能に影響を及ぼさない成型添
加剤が要求されるが、最も効果の大きいものとして、ポ
リビニールアルコール、セメント、澱粉、小麦粉、米
粉、糖密があり、これを一種又は二種以上添加.混合.
成型、乾燥することにより極めて圧縮強度が大きく、衝
撃粉化率の小さい脱硫剤とすることができる。
次に繊維物質について説明する。即ち、転炉ダストに水
及び繊維物質(米糠、木屑、パルプ繊維、もみがら等)
を添加.混練すると、圧縮成型時或は押出成型する際
に、成型機壁との剥離性が良くなり、成型性が向上する
と同時に、水を添加しているため混練時繊維は膨潤して
おり、乾燥すると収縮するため、乾燥後の成型脱硫剤内
部に微細な空隙を生じ、被脱硫ガスの浸透性を向上する
効果がある。
又添加した繊維物質は、その柔軟性から乾燥後の成型脱
硫剤の衝撃粉化率を低下向上させ、脱硫設備の充填嵩密
度、通気抵抗を低下させる効果を得ることが出来る。
繊維物質としては、米糠、木屑、ノコ屑、もみがら、パ
ルプ繊維、泥炭等の植物繊維の他、アスベスト綿、ガラ
スウール、ロックウール等の無機質繊維も殆ど同様の効
果を得ることが出来る。
添加する割合は繊維物質の種類によって多少異なるが、
一般には1%以下では、その効果が小さく、60%以上
では転炉ダストの含有量が減少し、脱硫性能が劣る結果
となり、望ましくは3%以上40%以下が良い。この中
で米糠は、特に成型時の成型機壁との剥離性を向上さ
せ、木材屑、鋸屑、もみがら、泥炭は気孔率を向上さ
せ、充填密度を低下させる効果が大きい。又パルプ繊
維、アスベスト綿、ガラスウール、ロックウールは衝撃
粉化率を低下させる効果が大きい。
これ等脱硫反応促進剤、成型添加剤あるいは更に繊維物
質を転炉ダストに添加、混合、成型することで脱硫時の
被脱硫ガス浸透性の向上、脱硫反応の向上、成型の良好
な乾式脱硫剤を得ることができる。
[実施例] 第1表に例示する性状の転炉ダストを用いて、脱硫剤を
製造した。
製造方法を設備フローの概略を例示した第1図を用いて
説明する。製造方法は、まず転炉ダスト1,酸化珪素系
鉱石粉2,を粉砕機7により粒径1mm以下の粉粒状に粉
砕した後、第2表に例示する配合割合で転炉ダスト1,
酸化珪素系鉱石粉2,成型添加剤3,繊維物質4を混合
装置8で水5を添加しながら混合し、水分10〜25%
の混合物を製造した。
その後、混合物を押出し成型機9に装入し、直径8〜1
2mm×長さ25〜40mmの円柱状に成型した。ここで成
型前の混合物の水分を10〜25%とするのは、その範
囲内であれば容易に成型できるためであり、水分10%
未満では、混合物に粘着性がないため成型できず、又2
5%を超えると、成型物10がダンゴ状になるためであ
る。
次にこの成型物10を袋詰めにして、乾燥室11に装入
する。乾燥室11は暖房機12により40〜60℃に保
たれており、1昼夜乾燥した後成品とした。
上記の方法で製造した脱硫剤を直径30mmのガラス管に
130g(充填密度0.9t/m3)充填し、このガラ
ス管に約5000ppmの硫化水素を含むガスを0.4
/minの流量で供給し、反応剤のガスを取出し、ガス中
の硫化水素濃度を測定した。そして、反応済みのガスの
硫化水素濃度が70ppmに上昇するまで(脱硫剤が劣化
するまで)に供給したガス量を測定し、第2表に脱硫剤
劣化までのガス積算流量(m3)として示した。又成型
品の強度を比較するため、成型脱硫剤500gをポリエ
チレン袋に採り、1mの高さよりコンクリート床面に1
0回繰返し落下させた後の粉化率を測定し、その値を衝
撃粉化率として第2表に示した。
なお、水蒸気濃度の低い乾ガスに対する脱硫性能 の比較は、固形塩化カルシウム管を通じた上記硫化水素
5000ppmの乾ガスを各脱硫剤に300通過させ平
均脱硫率を測定し、CaCl2通過後の乾ガスの脱硫率
(%)として第2表に示した。
第2表に例示したように、本発明の脱硫剤を使用するこ
とによりガス中の硫化水素を大部分除去でき、脱硫剤の
劣化、衝撃粉化率、乾きガスにおける脱硫率も市販品の
脱硫剤と同等もしくは、それ以上であることが、実験の
結果明かになった。
なお成型添加剤として澱粉のかわりに、小麦粉、米粉を
使用しても、衝撃強度に対しては全く同様の効果が得ら
れる。
[発明の効果] 以上述べたように、本発明の乾式脱硫剤は、従来の乾式
脱硫剤の比べて極めて脱硫性能が良く、しかも衝撃粉化
率も小さく、取扱上便利で安価な乾式脱硫剤である。
これを都市ガスの精製、排ガス処理、各種ガス精製に利
用することにより、製鉄所で発生する副生物の有効利用
が計られ、実用面、経済面で大きな効果を奏するもので
ある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例に於ける設備フローの概略を示
すブロック図である。 1:転炉ダスト、2:酸化珪素系鉱石粉、 3:成型添加剤、4:繊維物質、 5:水、7:粉砕機、 8:混合装置、9:成型機、 10:成型物、11:乾燥室、 12:暖房機
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 酒井 英三郎 北海道室蘭市大沢町1丁目18番10号 室蘭 瓦斯株式会社内 (72)発明者 岩川 昭夫 北海道室蘭市輪西町2丁目8番1号 株式 会社岩川商会内 (72)発明者 宮川 磬 北海道室蘭市輪西町2丁目8番1号 株式 会社岩川商会内 (56)参考文献 特開 昭50−32089(JP,A) 特開 昭58−186420(JP,A) 特公 昭52−22357(JP,B2) 特公 昭54−11269(JP,B2)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ガス中硫化水素の除去に用いられる乾式脱
    硫剤であって転炉ダストに、水分吸着能を有するゼオラ
    イト粉、ゼオライト系鉱物粉、シリカゲル粉のうち1種
    または2種以上と、ポリビニールアルコール、澱粉、小
    麦粉、米粉、糖密、セメントから選ばれる1種または2
    種以上の成形添加剤とを添加し、水を加えて混合し、成
    形し、乾燥した事を特徴とする硫化水素除去性に優れた
    乾式脱硫剤。
  2. 【請求項2】ガス中硫化水素の除去に用いられる乾式脱
    硫剤であって転炉ダストに、水分吸着能を有するゼオラ
    イト粉、ゼオライト系鉱物粉、シリカゲル粉のうち1種
    または2種以上と、ポリビニールアルコール、澱粉、小
    麦粉、米粉、糖密、セメントから選ばれる1種または2
    種以上の成形添加剤と、米糠、木屑、ノコ屑、もみが
    ら、パルプ繊維、泥炭、アスベスト綿、ガラスウール、
    ロックウールから選ばれる1種または2種以上の繊維物
    質とを添加し、水を加えて混合し、成形し、乾燥した事
    を特徴とする硫化水素除去性に優れた乾式脱硫剤。
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JP3017463U (ja) * 1995-04-26 1995-10-31 クリモトコンクリート株式会社 製品接合部に緩衝材を有した組立マンホール
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