JPH06210127A - 濃硫酸の製造方法 - Google Patents
濃硫酸の製造方法Info
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- JPH06210127A JPH06210127A JP3254144A JP25414491A JPH06210127A JP H06210127 A JPH06210127 A JP H06210127A JP 3254144 A JP3254144 A JP 3254144A JP 25414491 A JP25414491 A JP 25414491A JP H06210127 A JPH06210127 A JP H06210127A
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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
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
- Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
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- Inorganic Chemistry (AREA)
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- Treating Waste Gases (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 非鉄冶金炉の排ガスから濃硫酸を製造する。
接触式硫酸製造装置の能率を向上する。 【構成】 非鉄冶金炉から発生する低濃度ＳＯ2 ガスを
ＳＯ2 ガス濃縮装置１０に導入し、続いてＳＯ2 からＳ
Ｏ3 への接触式転化装置１に導入し、その後ＳＯ3 含有
ガスから濃硫酸を製造する。接触式硫酸製造装置１の転
化器を低転化率で運転し、処理ガスをＳＯ2 ガス濃縮装
置１０に導入して得た濃縮ＳＯ2 ガスを接触式硫酸製造
装置１にその原料ガスの一部として導入する。
接触式硫酸製造装置の能率を向上する。 【構成】 非鉄冶金炉から発生する低濃度ＳＯ2 ガスを
ＳＯ2 ガス濃縮装置１０に導入し、続いてＳＯ2 からＳ
Ｏ3 への接触式転化装置１に導入し、その後ＳＯ3 含有
ガスから濃硫酸を製造する。接触式硫酸製造装置１の転
化器を低転化率で運転し、処理ガスをＳＯ2 ガス濃縮装
置１０に導入して得た濃縮ＳＯ2 ガスを接触式硫酸製造
装置１にその原料ガスの一部として導入する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は濃硫酸の製造方法に関す
るものであり、さらに詳しく述べるならば、接触式硫酸
製造装置に適しない非鉄冶金炉からの低濃度ＳＯ2 排ガ
スから濃硫酸を製造する方法、及びＳＯ2 からＳＯ3 へ
の接触式転化装置の運転条件を改良した濃硫酸の製造方
法に関するものである。
るものであり、さらに詳しく述べるならば、接触式硫酸
製造装置に適しない非鉄冶金炉からの低濃度ＳＯ2 排ガ
スから濃硫酸を製造する方法、及びＳＯ2 からＳＯ3 へ
の接触式転化装置の運転条件を改良した濃硫酸の製造方
法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、銅、鉛などのばい焼炉、焼結炉、
転炉などの非鉄冶金炉からの低濃度ＳＯ2 排ガスの処理
としては以下のような方法が行われていた。 （１）湿式ＳＯ2 吸収設備による石膏回収法 （イ）石灰石膏方法 （ロ）塩基性硫酸アルミニウム法による石膏回収法 （２）湿式ＳＯ2 吸収設備による芒硝回収法 である。しかしながら、これらの方法ではＳＯ2 ガスが
安価な石膏あるいは芒硝としてしか回収されず、また回
収物が有効利用できず産業廃棄物となる場合もある。さ
らに、これらの回収法では、使用薬剤が高価であり、Ｓ
Ｏ2 吸収以外の付帯設備が多くその建設コストが高い、
結晶化し易い液のために発生するスケールやあるいはス
ラリー液がプラント運転のトラブルを起こし易いという
問題もある。
転炉などの非鉄冶金炉からの低濃度ＳＯ2 排ガスの処理
としては以下のような方法が行われていた。 （１）湿式ＳＯ2 吸収設備による石膏回収法 （イ）石灰石膏方法 （ロ）塩基性硫酸アルミニウム法による石膏回収法 （２）湿式ＳＯ2 吸収設備による芒硝回収法 である。しかしながら、これらの方法ではＳＯ2 ガスが
安価な石膏あるいは芒硝としてしか回収されず、また回
収物が有効利用できず産業廃棄物となる場合もある。さ
らに、これらの回収法では、使用薬剤が高価であり、Ｓ
Ｏ2 吸収以外の付帯設備が多くその建設コストが高い、
結晶化し易い液のために発生するスケールやあるいはス
ラリー液がプラント運転のトラブルを起こし易いという
問題もある。
【０００３】従来、硫酸プラントからの高濃度ＳＯ2 排
ガスの排煙脱硫処理方法としては以下のような湿式法が
行われていた。すなわち、 （１）湿式ＳＯ2 吸収設備による石膏回収法 （イ）石灰石膏方法 （ロ）塩基性硫酸アルミニウム法による石膏回収法 （２）湿式ＳＯ2 吸収設備による芒硝回収法 である。しかしながら、これらの方法では非鉄冶金炉排
ガスについて前述したような問題があった。
ガスの排煙脱硫処理方法としては以下のような湿式法が
行われていた。すなわち、 （１）湿式ＳＯ2 吸収設備による石膏回収法 （イ）石灰石膏方法 （ロ）塩基性硫酸アルミニウム法による石膏回収法 （２）湿式ＳＯ2 吸収設備による芒硝回収法 である。しかしながら、これらの方法では非鉄冶金炉排
ガスについて前述したような問題があった。
【０００４】さらに従来、硫酸プラントからのＳＯ2 排
ガスの排煙脱硫処理方法としては以下のような乾式法も
行われていた。すなわち、 （１）移動床による吸着分離法（加熱熱分解法） （２）固定床による吸着分離法（水蒸気脱離法、水洗脱
離法）などがある。
ガスの排煙脱硫処理方法としては以下のような乾式法も
行われていた。すなわち、 （１）移動床による吸着分離法（加熱熱分解法） （２）固定床による吸着分離法（水蒸気脱離法、水洗脱
離法）などがある。
【０００５】しかしながら、これらの方法には以下のよ
うな問題がある。（１）の移動床による吸着分離法は活
性炭を吸着塔から脱着塔に移動させるために、これらの
塔間のガスのシールが困難であり、そのための設備が複
雑になり、そして建設コストが高くなる。さらに活性炭
そのものを移動させるために活性炭が多く破損し、活性
炭のコストが高くなる。（２）の固定床による吸着分離
法では水蒸気脱離法の場合ＳＯ2 回収ガスが水分を含む
ために、濃硫酸製造原料ガスとしては適さない。また、
水洗脱離法は希硫酸として回収されるために、更に濃硫
酸にするには濃縮などの設備が必要になる。
うな問題がある。（１）の移動床による吸着分離法は活
性炭を吸着塔から脱着塔に移動させるために、これらの
塔間のガスのシールが困難であり、そのための設備が複
雑になり、そして建設コストが高くなる。さらに活性炭
そのものを移動させるために活性炭が多く破損し、活性
炭のコストが高くなる。（２）の固定床による吸着分離
法では水蒸気脱離法の場合ＳＯ2 回収ガスが水分を含む
ために、濃硫酸製造原料ガスとしては適さない。また、
水洗脱離法は希硫酸として回収されるために、更に濃硫
酸にするには濃縮などの設備が必要になる。
【０００６】以上説明したようにＳＯ2 を吸着分離して
回収することには問題がある。一方、特開昭６３−２５
６１２１号によれば、硫酸製造設備の排ガスを脱ＳＯ3
処理した後に排ガスに含まれる未転化のＳＯ2 含有ガス
を活性炭と接触させてＳＯ2を除去して除去後のガスを
大気に放出し、その後活性炭をキャリアガスで再生して
脱離したＳＯ2 リッチガスを硫酸製造設備に戻す方法が
提案が公知である。この方法によると硫酸製造設備の排
ガス中のＳＯ2 が硫酸として回収して回収される。しか
しながらこの方法では、脱着したＳＯ2 ガスに水分が含
まれており乾燥を必要とするために濃硫酸の製造には適
していないので、濃硫酸製造の効率が高いとは言えな
い。
回収することには問題がある。一方、特開昭６３−２５
６１２１号によれば、硫酸製造設備の排ガスを脱ＳＯ3
処理した後に排ガスに含まれる未転化のＳＯ2 含有ガス
を活性炭と接触させてＳＯ2を除去して除去後のガスを
大気に放出し、その後活性炭をキャリアガスで再生して
脱離したＳＯ2 リッチガスを硫酸製造設備に戻す方法が
提案が公知である。この方法によると硫酸製造設備の排
ガス中のＳＯ2 が硫酸として回収して回収される。しか
しながらこの方法では、脱着したＳＯ2 ガスに水分が含
まれており乾燥を必要とするために濃硫酸の製造には適
していないので、濃硫酸製造の効率が高いとは言えな
い。
【０００７】特開平１−１１９３２８号公報によると、
硫酸製造工場の排ガス中のＳＯ2 を所定温度において大
気圧近傍で吸着剤に吸着させ、吸着剤をより低圧で再生
するともに濃縮ＳＯ2 ガスを採取する方法が公知であ
る。この方法で採取された濃縮ＳＯ2 ガスからＳＯ2 は
石膏として回収される。したがって、この方法では前述
した石膏回収法に伴う問題が派生する。
硫酸製造工場の排ガス中のＳＯ2 を所定温度において大
気圧近傍で吸着剤に吸着させ、吸着剤をより低圧で再生
するともに濃縮ＳＯ2 ガスを採取する方法が公知であ
る。この方法で採取された濃縮ＳＯ2 ガスからＳＯ2 は
石膏として回収される。したがって、この方法では前述
した石膏回収法に伴う問題が派生する。
【０００８】現在広く採用されている二段式接触式硫酸
製造設備ではＳＯ2 からＳＯ3 への転化率を高めるため
に、ＳＯ2 含有ガスを処理するために転化器を多段に配
置することが行われている。また図２に示すように１基
の転化器１の中段から取り出したガスを第１吸収塔４で
処理して硫酸を得、ＳＯ3 を除去した処理ガスを再び転
化器１に戻し、その終段から取り出したガスを第２吸収
塔５で処理することも行われている。図中、３はブロワ
ー、２は五酸化バナジウムなどの触媒層である。しかし
これらの硫酸製造法では第１吸収塔４を中間に配置した
ことによって通ガス抵抗が高くなり、電力使用量が嵩
む。
製造設備ではＳＯ2 からＳＯ3 への転化率を高めるため
に、ＳＯ2 含有ガスを処理するために転化器を多段に配
置することが行われている。また図２に示すように１基
の転化器１の中段から取り出したガスを第１吸収塔４で
処理して硫酸を得、ＳＯ3 を除去した処理ガスを再び転
化器１に戻し、その終段から取り出したガスを第２吸収
塔５で処理することも行われている。図中、３はブロワ
ー、２は五酸化バナジウムなどの触媒層である。しかし
これらの硫酸製造法では第１吸収塔４を中間に配置した
ことによって通ガス抵抗が高くなり、電力使用量が嵩
む。
【０００９】硫酸製造設備において電力使用量を削減す
るために、通ガス抵抗を少なくすることが望ましい。旧
式の１段接触式フローを採用していたが、転化率が低く
未転化のＳＯ2 が吸収塔を通り抜けるので、電力使用量
は少ないが排ガス規制が厳しい現状には適用さないの
で、湿式排煙脱硫が行われている。
るために、通ガス抵抗を少なくすることが望ましい。旧
式の１段接触式フローを採用していたが、転化率が低く
未転化のＳＯ2 が吸収塔を通り抜けるので、電力使用量
は少ないが排ガス規制が厳しい現状には適用さないの
で、湿式排煙脱硫が行われている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】非鉄冶金炉からの低Ｓ
Ｏ2 濃度排ガスを回収する従来法では安価な石膏等しか
回収できなかったので、本発明は係る低ＳＯ2 濃度排ガ
スから濃硫酸を製造できかつ運転コストが低い濃硫酸製
造法を提供することを第１の目的とする。さらに排ガス
中のＳＯ2 を濃縮して硫酸製造設備に戻す方式の硫酸製
造法においては、電力使用量を削減するために硫酸製造
設備において１段接触式フローを採用するとＳＯ2 から
ＳＯ3 への転化率の低下が避けられず、未転化のＳＯ2
が吸収塔を通り抜けるので、そのままでは大気に排ガス
を放出することができない。これを避けるために湿式脱
硫処理が必要であり、そのため従来は運転コストの増大
を招いていた点に鑑み、本発明は従来の方法に比べて運
転コストが低い濃硫酸製造法を提供することも第２の目
的とする。
Ｏ2 濃度排ガスを回収する従来法では安価な石膏等しか
回収できなかったので、本発明は係る低ＳＯ2 濃度排ガ
スから濃硫酸を製造できかつ運転コストが低い濃硫酸製
造法を提供することを第１の目的とする。さらに排ガス
中のＳＯ2 を濃縮して硫酸製造設備に戻す方式の硫酸製
造法においては、電力使用量を削減するために硫酸製造
設備において１段接触式フローを採用するとＳＯ2 から
ＳＯ3 への転化率の低下が避けられず、未転化のＳＯ2
が吸収塔を通り抜けるので、そのままでは大気に排ガス
を放出することができない。これを避けるために湿式脱
硫処理が必要であり、そのため従来は運転コストの増大
を招いていた点に鑑み、本発明は従来の方法に比べて運
転コストが低い濃硫酸製造法を提供することも第２の目
的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明者らは前掲特開平
１−１１９３２８号公報に開示されたＳＯ2 の濃縮法を
利用する濃硫酸製造法につき研究した結果、非鉄冶金炉
から発生する低濃度ＳＯ2 ガスをＳＯ2 ガス濃縮装置に
導入し、続いてＳＯ2 からＳＯ3 への接触式転化装置に
導入し、その後ＳＯ3 含有ガスから濃硫酸を製造する第
１の発明、接触式硫酸製造装置により濃硫酸を製造する
方法において、前記接触式硫酸製造装置のＳＯ2 からＳ
Ｏ3 への転化器をその処理ガス中に所定量のＳＯ2 が含
有されるように低転化率で運転し、前記処理ガスをＳＯ
2 ガス濃縮装置に導入して処理した得た濃縮ＳＯ2 ガス
を前記接触式硫酸製造装置にその原料ガスの一部として
導入する第２の発明を完成した。
１−１１９３２８号公報に開示されたＳＯ2 の濃縮法を
利用する濃硫酸製造法につき研究した結果、非鉄冶金炉
から発生する低濃度ＳＯ2 ガスをＳＯ2 ガス濃縮装置に
導入し、続いてＳＯ2 からＳＯ3 への接触式転化装置に
導入し、その後ＳＯ3 含有ガスから濃硫酸を製造する第
１の発明、接触式硫酸製造装置により濃硫酸を製造する
方法において、前記接触式硫酸製造装置のＳＯ2 からＳ
Ｏ3 への転化器をその処理ガス中に所定量のＳＯ2 が含
有されるように低転化率で運転し、前記処理ガスをＳＯ
2 ガス濃縮装置に導入して処理した得た濃縮ＳＯ2 ガス
を前記接触式硫酸製造装置にその原料ガスの一部として
導入する第２の発明を完成した。
【００１２】以下、本発明を具体的に説明する。第１発
明において処理される非鉄冶金炉の排ガスは一般にＳＯ
2 を１００ｐｐｍ（容量部、以下同じ）〜６％（容量百
分率、以下同じ）含有している。また、ＳＯ3 はほとん
ど含有していない。通常のＳＯ2 濃度は３００〜３００
０ｐｐｍである。かかる排ガスは現状の触媒接触法では
濃硫酸化が困難であるので、本発明においては以下述べ
る濃縮法によってＳＯ2 を用いて濃硫酸製造に適する１
０〜２０体積％のＳＯ2 濃度に濃縮する。ＳＯ2 濃縮法
としては、活性炭などの吸着剤に吸着させたＳＯ2 を、
脱着温度で不活性ガスで吸着剤を再生するとともに、濃
縮ＳＯ2 を回収する方法を採用することができる。しか
しながら広範囲のＳＯ2 濃度範囲のガスを安定して濃縮
する観点から好ましい方法として圧力スイング法（Pres
sure Swing Adsorption ）を採用することが望ましい。
この方法は、特開平１−１１９３２８号に開示されたよ
うに、大気圧近傍にあるＳＯ2 含有排ガスを１３０〜５
００°Ｃで吸着剤と接触させ、次いでＳＯ2 を吸着した
吸着剤からのＳＯ2 の脱着を０．０５〜０．３ａｔｍで
行い、濃縮ＳＯ2 含有ガスを回収する（以下、ＰＳＡ法
という）。
明において処理される非鉄冶金炉の排ガスは一般にＳＯ
2 を１００ｐｐｍ（容量部、以下同じ）〜６％（容量百
分率、以下同じ）含有している。また、ＳＯ3 はほとん
ど含有していない。通常のＳＯ2 濃度は３００〜３００
０ｐｐｍである。かかる排ガスは現状の触媒接触法では
濃硫酸化が困難であるので、本発明においては以下述べ
る濃縮法によってＳＯ2 を用いて濃硫酸製造に適する１
０〜２０体積％のＳＯ2 濃度に濃縮する。ＳＯ2 濃縮法
としては、活性炭などの吸着剤に吸着させたＳＯ2 を、
脱着温度で不活性ガスで吸着剤を再生するとともに、濃
縮ＳＯ2 を回収する方法を採用することができる。しか
しながら広範囲のＳＯ2 濃度範囲のガスを安定して濃縮
する観点から好ましい方法として圧力スイング法（Pres
sure Swing Adsorption ）を採用することが望ましい。
この方法は、特開平１−１１９３２８号に開示されたよ
うに、大気圧近傍にあるＳＯ2 含有排ガスを１３０〜５
００°Ｃで吸着剤と接触させ、次いでＳＯ2 を吸着した
吸着剤からのＳＯ2 の脱着を０．０５〜０．３ａｔｍで
行い、濃縮ＳＯ2 含有ガスを回収する（以下、ＰＳＡ法
という）。
【００１３】図５はγ−アルミナを使用したＰＳＡ法に
よる濃縮の効果を示すグラフであり、横軸はＰＳＡ装置
の入口のＳＯ2 濃度（％）を縦軸は次式： 濃縮率＝回収ガス中のＳＯ2 濃度／入口ガス中のＳＯ2
濃度 で表される濃縮倍数である。図６もＰＳＡ法による濃縮
の効果を示すグラフであり、横軸はＰＳＡ装置の入口ガ
スの温度であり、縦軸は濃縮率である。これらのグラフ
よりＰＳＡ装置の広範囲のＳＯ2 濃度範囲及び温度範囲
にわたって安定した濃縮効果が得られることが分かる。
また入口ガスのＳＯ2 濃度が１％程度であれば、１段の
ＰＳＡ処理によりＳＯ3 への転化に適するＳＯ2 濃縮ガ
スが得られるが、それより低ＳＯ2 濃度では２段のＰＳ
Ａ処理を行うことが必要である。
よる濃縮の効果を示すグラフであり、横軸はＰＳＡ装置
の入口のＳＯ2 濃度（％）を縦軸は次式： 濃縮率＝回収ガス中のＳＯ2 濃度／入口ガス中のＳＯ2
濃度 で表される濃縮倍数である。図６もＰＳＡ法による濃縮
の効果を示すグラフであり、横軸はＰＳＡ装置の入口ガ
スの温度であり、縦軸は濃縮率である。これらのグラフ
よりＰＳＡ装置の広範囲のＳＯ2 濃度範囲及び温度範囲
にわたって安定した濃縮効果が得られることが分かる。
また入口ガスのＳＯ2 濃度が１％程度であれば、１段の
ＰＳＡ処理によりＳＯ3 への転化に適するＳＯ2 濃縮ガ
スが得られるが、それより低ＳＯ2 濃度では２段のＰＳ
Ａ処理を行うことが必要である。
【００１４】吸着剤としてはγ−アルミナ、シリカゲ
ル、シリカライトを使用することができるが、γ−アル
ミナ、シリカライトが吸着力の面から好ましく使用され
る。その他の吸着剤並びに吸着及び脱着条件は特開平１
−１１９３２８号に記載されているところによる。
ル、シリカライトを使用することができるが、γ−アル
ミナ、シリカライトが吸着力の面から好ましく使用され
る。その他の吸着剤並びに吸着及び脱着条件は特開平１
−１１９３２８号に記載されているところによる。
【００１５】第１発明においては以上の如くＳＯ2 を濃
縮したガスにをＶ2 Ｏ5 触媒等を用いてＳＯ3 への転化
処理を行い、濃硫酸を得る。
縮したガスにをＶ2 Ｏ5 触媒等を用いてＳＯ3 への転化
処理を行い、濃硫酸を得る。
【００１６】第２発明においては、ＳＯ2 からＳＯ3 へ
の転化器における転化率（出口ガス中におけるＳＯ3 量
／入口ガス中のＳＯ2 量−百分率）を所定量以下とす
る。その転化率の目標値は一般に約９５％以下５０％以
上とする。前記の範囲であれば後工程でのガス濃縮装置
での処理が可能なためである。これは従来の転化器にお
いて２段接触方式（図２参照）を１段接触方式に変更す
ることにより可能とした。このような低い転化率で転化
を行うことは一見異常と見えるが、これにより通風抵抗
の減少が図られ、一塔当りのガス量が増大し、電力の大
幅削減が可能になったのである。
の転化器における転化率（出口ガス中におけるＳＯ3 量
／入口ガス中のＳＯ2 量−百分率）を所定量以下とす
る。その転化率の目標値は一般に約９５％以下５０％以
上とする。前記の範囲であれば後工程でのガス濃縮装置
での処理が可能なためである。これは従来の転化器にお
いて２段接触方式（図２参照）を１段接触方式に変更す
ることにより可能とした。このような低い転化率で転化
を行うことは一見異常と見えるが、これにより通風抵抗
の減少が図られ、一塔当りのガス量が増大し、電力の大
幅削減が可能になったのである。
【００１７】転化処理されたＳＯ2 ＋ＳＯ3 含有ガスは
続いて吸収塔で処理され、ＳＯ3 は硫酸として回収され
るが、転化されなかったＳＯ2 は吸収塔を通過する。一
般にこのガス中のＳＯ2 濃度は０．１〜５体積％の範囲
内であり、ＳＯ3 濃度は数１０ｐｐｍ以下である。本第
２発明の方法ではかかるＳＯ2 含有ガスを第１発明と同
様の方法で濃縮してから原料ガスの一部として混合し、
再び転化器に送る。このように未転化のＳＯ2 を繰り返
して濃縮して転化器に戻すことにより効率的に濃硫酸を
製造することができ、かつ最終的転化率９９．９％は確
保できる。
続いて吸収塔で処理され、ＳＯ3 は硫酸として回収され
るが、転化されなかったＳＯ2 は吸収塔を通過する。一
般にこのガス中のＳＯ2 濃度は０．１〜５体積％の範囲
内であり、ＳＯ3 濃度は数１０ｐｐｍ以下である。本第
２発明の方法ではかかるＳＯ2 含有ガスを第１発明と同
様の方法で濃縮してから原料ガスの一部として混合し、
再び転化器に送る。このように未転化のＳＯ2 を繰り返
して濃縮して転化器に戻すことにより効率的に濃硫酸を
製造することができ、かつ最終的転化率９９．９％は確
保できる。
【００１８】
【作用】第１発明の方法は、低濃度ＳＯ2 含有ガスを濃
縮しその後ＳＯ3 に転化し、硫酸として回収するため
に、従来の石膏などよりも高価な製品としての回収が可
能であり、また濃縮に必要な使用薬剤である吸着剤はほ
とんど消耗しない点で優れた方法である。
縮しその後ＳＯ3 に転化し、硫酸として回収するため
に、従来の石膏などよりも高価な製品としての回収が可
能であり、また濃縮に必要な使用薬剤である吸着剤はほ
とんど消耗しない点で優れた方法である。
【００１９】従来法では硫酸製造設備からのＳＯ2 含有
排ガスは石膏などの副産物を伴う湿式法などにより処理
をしてＳＯ2 を除去してから大気に放出していたのに対
して、第２発明の方法ではＳＯ2 含有ガスを第１発明と
同様の方法で濃縮してから再び転化器に送るので高価な
製品として回収することができる。また前掲特開昭６３
−２５６１２１号の方法では硫酸製造設備からの排ガス
に脱ＳＯ3 とＳＯ2 濃縮処理を別々の塔で施し、また脱
ＳＯ3 処理ガスの一部には水または水蒸気転化により脱
ＳＯ2 処理を施し、残部は濃縮ＳＯ2 ガスとして硫酸製
造設備に戻している。これに対して第２発明の方法で
は、脱ＳＯ3 処理及び水添加は施さず、また回収ＳＯ2
含有ガス全量を転化器に戻しているために、設備の構成
が簡単でありかつ増産が容易にできる。以下本発明の好
ましい実施形態を示し、本発明を更に詳しく説明する。
排ガスは石膏などの副産物を伴う湿式法などにより処理
をしてＳＯ2 を除去してから大気に放出していたのに対
して、第２発明の方法ではＳＯ2 含有ガスを第１発明と
同様の方法で濃縮してから再び転化器に送るので高価な
製品として回収することができる。また前掲特開昭６３
−２５６１２１号の方法では硫酸製造設備からの排ガス
に脱ＳＯ3 とＳＯ2 濃縮処理を別々の塔で施し、また脱
ＳＯ3 処理ガスの一部には水または水蒸気転化により脱
ＳＯ2 処理を施し、残部は濃縮ＳＯ2 ガスとして硫酸製
造設備に戻している。これに対して第２発明の方法で
は、脱ＳＯ3 処理及び水添加は施さず、また回収ＳＯ2
含有ガス全量を転化器に戻しているために、設備の構成
が簡単でありかつ増産が容易にできる。以下本発明の好
ましい実施形態を示し、本発明を更に詳しく説明する。
【００２０】
【実施例】ＰＳＡ装置としては以下の使用のものが好ま
しい。 吸着剤：γ−アルミナ 吸着塔：吸着剤１ｋｇ／塔を直列２段に配列 処理ガス流量：３Ｎｍ3 ／ｈｒ（平均）
しい。 吸着剤：γ−アルミナ 吸着塔：吸着剤１ｋｇ／塔を直列２段に配列 処理ガス流量：３Ｎｍ3 ／ｈｒ（平均）
【００２０】実施例１（第１発明の実施例） 図３に銅転炉漏洩排ガスから濃硫酸を製造するフローを
示す。図中の参照符号は図２と同一数字は同一装置を示
す。また、１０はＰＳＡ装置を示す。ＳＯ2 濃度が３０
０〜３０００ｐｐｍのの銅転炉排ガスをＰＳＡ装置１０
（入口のガス温度＝約５０°Ｃ）により処理することに
より、濃縮率＝２０〜２００倍でＳＯ2が濃縮される。
この濃縮ガスを通常の接触触媒式転化器１（４段の触媒
層２を備える）で処理することによりＳＯ3 濃縮ガスが
得られ、これを吸収塔４で処理することにより濃度が９
５〜９９ｗｔ％の濃硫酸が得られる。吸収塔４の排ガス
は大気に放出する。
示す。図中の参照符号は図２と同一数字は同一装置を示
す。また、１０はＰＳＡ装置を示す。ＳＯ2 濃度が３０
０〜３０００ｐｐｍのの銅転炉排ガスをＰＳＡ装置１０
（入口のガス温度＝約５０°Ｃ）により処理することに
より、濃縮率＝２０〜２００倍でＳＯ2が濃縮される。
この濃縮ガスを通常の接触触媒式転化器１（４段の触媒
層２を備える）で処理することによりＳＯ3 濃縮ガスが
得られ、これを吸収塔４で処理することにより濃度が９
５〜９９ｗｔ％の濃硫酸が得られる。吸収塔４の排ガス
は大気に放出する。
【００２１】実施例２（第２発明の実施例） 図１に硫酸製造プラントからの実排ガスからＳＯ2 を回
収して濃硫酸を製造するフロー図を示す。図中の参照符
号は図２、図３、図４と同一数字は同一装置を示す。硫
酸製造設備の排ガスと本設備によるＰＳＡ濃縮装置によ
る濃縮ガスの混合ガス（ＳＯ2 濃度＝８〜１０体積％）
を通常の触媒接触式転化器１（４段の転化触媒層２を備
える、入口のガス温度＝４０〜５０°Ｃ）により一段処
理することにより、転化率＝９５％程度でＳＯ2 がＳＯ
3 に転化される。この転化ガスを吸収塔４で処理するこ
とにより濃度が９５〜９９ｗｔ％の濃硫酸が得られる。
吸収塔４の排ガスは０．５〜１．５体積％のＳＯ2 を含
有しており、出口温度は６５〜７５°Ｃである。このＳ
Ｏ2 含有ガスを回収してＰＳＡ装置１０で処理すること
により、約１０倍の濃縮率で濃縮する。かくして濃縮さ
れたＳＯ2 含有ガスを生成ＳＯ2 ガスと混合して再び転
化器１で処理する。以上の設備によると、ＰＳＡ装置駆
動用電力が必要になるが、転化器１における通風抵抗の
大幅低減により合計した電力の消費量は削減される。月
算７．５万トンの硫酸を製造する設備における試算では
１２ｋＷＨ／ｔｏｎ（硫酸）の電力の節減となった。
収して濃硫酸を製造するフロー図を示す。図中の参照符
号は図２、図３、図４と同一数字は同一装置を示す。硫
酸製造設備の排ガスと本設備によるＰＳＡ濃縮装置によ
る濃縮ガスの混合ガス（ＳＯ2 濃度＝８〜１０体積％）
を通常の触媒接触式転化器１（４段の転化触媒層２を備
える、入口のガス温度＝４０〜５０°Ｃ）により一段処
理することにより、転化率＝９５％程度でＳＯ2 がＳＯ
3 に転化される。この転化ガスを吸収塔４で処理するこ
とにより濃度が９５〜９９ｗｔ％の濃硫酸が得られる。
吸収塔４の排ガスは０．５〜１．５体積％のＳＯ2 を含
有しており、出口温度は６５〜７５°Ｃである。このＳ
Ｏ2 含有ガスを回収してＰＳＡ装置１０で処理すること
により、約１０倍の濃縮率で濃縮する。かくして濃縮さ
れたＳＯ2 含有ガスを生成ＳＯ2 ガスと混合して再び転
化器１で処理する。以上の設備によると、ＰＳＡ装置駆
動用電力が必要になるが、転化器１における通風抵抗の
大幅低減により合計した電力の消費量は削減される。月
算７．５万トンの硫酸を製造する設備における試算では
１２ｋＷＨ／ｔｏｎ（硫酸）の電力の節減となった。
【００２２】実施例３（第２発明の実施例） 図３に硫酸製造プラントからの実排ガスからＳＯ2 を回
収して濃硫酸を製造するフロー図を示す。このフローは
図１の転化器１を２段の転化触媒層２をもつ転化器１
ａ，１ｂに分け、前段１ａと後段１ｂのそれぞれに、実
施例１で説明した混合ガスを供給すると共に、前段への
供給ガス及び後段への供給ガスをそれぞれ別に取り出す
ように構成し、加えて吸収塔４ａ，４ｂもそれぞれの転
化ガス専用に構成したものである。
収して濃硫酸を製造するフロー図を示す。このフローは
図１の転化器１を２段の転化触媒層２をもつ転化器１
ａ，１ｂに分け、前段１ａと後段１ｂのそれぞれに、実
施例１で説明した混合ガスを供給すると共に、前段への
供給ガス及び後段への供給ガスをそれぞれ別に取り出す
ように構成し、加えて吸収塔４ａ，４ｂもそれぞれの転
化ガス専用に構成したものである。
【００２３】図３の装置では転化率は８０〜９０％とな
って、実施例１より低くなるとともに、通風量は実施例
２の２倍になる。また吸収塔出口のＳＯ2 濃度は１〜２
％であり、出口温度は８０〜９０°Ｃである。
って、実施例１より低くなるとともに、通風量は実施例
２の２倍になる。また吸収塔出口のＳＯ2 濃度は１〜２
％であり、出口温度は８０〜９０°Ｃである。
【００２４】
【発明の効果】第１発明においては、従来石膏などの安
価な副産物として回収されていた非鉄冶金炉からの排ガ
スに低濃度で含有されるＳＯ2 を原料として濃硫酸を製
造することができる。また濃縮にＰＳＡ装置を使用する
ことにより容易に必要濃度までＳＯ2 を濃縮することが
できる。
価な副産物として回収されていた非鉄冶金炉からの排ガ
スに低濃度で含有されるＳＯ2 を原料として濃硫酸を製
造することができる。また濃縮にＰＳＡ装置を使用する
ことにより容易に必要濃度までＳＯ2 を濃縮することが
できる。
【００２５】第２発明においては、転化器における転化
率を低く抑えることにより、電力使用量を削減するとと
もに、未転化ＳＯ2 を濃縮後再転化することにより高効
率で濃硫酸を製造することができる。さらに濃縮にＰＳ
Ａ装置を使用すると広範囲のＳＯ2 濃度及び温度におい
てＳＯ2 を効率的に吸着することができるので、濃硫酸
製造工程排ガスのＳＯ2 濃度の大きな変動に対処するこ
とができる。
率を低く抑えることにより、電力使用量を削減するとと
もに、未転化ＳＯ2 を濃縮後再転化することにより高効
率で濃硫酸を製造することができる。さらに濃縮にＰＳ
Ａ装置を使用すると広範囲のＳＯ2 濃度及び温度におい
てＳＯ2 を効率的に吸着することができるので、濃硫酸
製造工程排ガスのＳＯ2 濃度の大きな変動に対処するこ
とができる。
【図１】本発明の実施例により転化器後にＳＯ2 濃縮装
置を配置した濃硫酸製造フローを示す図である。
置を配置した濃硫酸製造フローを示す図である。
【図２】従来の２段接触式硫酸製造フローを示す図であ
る。
る。
【図３】本発明の実施例により非鉄冶金炉のＳＯ2 含有
排ガスを濃縮して濃硫酸を製造するフローを示す図であ
る。
排ガスを濃縮して濃硫酸を製造するフローを示す図であ
る。
【図４】本発明の実施例により転化器後にＳＯ2 濃縮装
置を配置し、吸収塔を２分割した濃硫酸製造フローを示
す図である。
置を配置し、吸収塔を２分割した濃硫酸製造フローを示
す図である。
【図５】ＰＳＡ装置の入口ＳＯ2 濃度と濃縮率の関係を
示すグラフである。
示すグラフである。
【図６】ＰＳＡ装置において処理されるＳＯ2 含有ガス
の温度と濃縮率の関係を示すグラフである。
の温度と濃縮率の関係を示すグラフである。
【符号の説明】 １ 転化器 ２ 酸化触媒層 ３ ブロワー ４ 吸収塔 ５ 吸収塔
フロントページの続き (72)発明者 蔦谷 博之 長崎県長崎市飽の浦町１番１号 三菱重工 業株式会社長崎研究所内 (72)発明者 矢部 彰二 大分県北海部郡佐賀関製錬所町大字関３の 3382番地 日本鉱業株式会社佐賀関製錬所 内 (72)発明者 森本 敬 長崎県長崎市飽の浦町１番１号 三菱重工 業株式会社長崎研究所内 (72)発明者 八巻 徹夫 大分県北海部郡佐賀関製錬所町大字関３の 3382番地 日本鉱業株式会社佐賀関製錬所 内 (72)発明者 泉 順 長崎県長崎市飽の浦町１番１号 三菱重工 業株式会社長崎研究所内 (72)発明者 荒木 公一 長崎県長崎市飽の浦町１番１号 三菱重工 業株式会社長崎造船所内
Claims (2)
- 【請求項１】 非鉄冶金炉から発生する低濃度ＳＯ2 ガ
スをＳＯ2 ガス濃縮装置に導入し、続いてＳＯ2 からＳ
Ｏ3 への接触式転化装置に導入し、その後ＳＯ3 含有ガ
スから濃硫酸を製造することを特徴とする濃硫酸の製造
方法。 - 【請求項２】 接触式硫酸製造装置により濃硫酸を製造
する方法において、前記接触式硫酸製造装置のＳＯ2 か
らＳＯ3 への転化器をその処理ガス中に所定量のＳＯ2
が含有されるように低転化率で運転し、前記処理ガスを
ＳＯ2 ガス濃縮装置に導入して処理した得た濃縮ＳＯ2
ガスを前記接触式硫酸製造装置にその原料ガスの一部と
して導入することを特徴とする濃硫酸の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25414491A JP3272379B2 (ja) | 1991-09-06 | 1991-09-06 | 濃硫酸の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25414491A JP3272379B2 (ja) | 1991-09-06 | 1991-09-06 | 濃硫酸の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06210127A true JPH06210127A (ja) | 1994-08-02 |
| JP3272379B2 JP3272379B2 (ja) | 2002-04-08 |
Family
ID=17260837
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25414491A Expired - Fee Related JP3272379B2 (ja) | 1991-09-06 | 1991-09-06 | 濃硫酸の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3272379B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020111694A (ja) * | 2019-01-15 | 2020-07-27 | トヨタ自動車株式会社 | Ｓｏ２ガスの処理方法 |
| US11173751B2 (en) | 2018-07-02 | 2021-11-16 | The Yokohama Rubber Co., Ltd. | Pneumatic tire |
-
1991
- 1991-09-06 JP JP25414491A patent/JP3272379B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11173751B2 (en) | 2018-07-02 | 2021-11-16 | The Yokohama Rubber Co., Ltd. | Pneumatic tire |
| JP2020111694A (ja) * | 2019-01-15 | 2020-07-27 | トヨタ自動車株式会社 | Ｓｏ２ガスの処理方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3272379B2 (ja) | 2002-04-08 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |