JPS58181706A - 硫化水素からのイオウと水素の回収方法 - Google Patents
硫化水素からのイオウと水素の回収方法Info
- Publication number
- JPS58181706A JPS58181706A JP6496282A JP6496282A JPS58181706A JP S58181706 A JPS58181706 A JP S58181706A JP 6496282 A JP6496282 A JP 6496282A JP 6496282 A JP6496282 A JP 6496282A JP S58181706 A JPS58181706 A JP S58181706A
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- Japan
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- hydrogen
- soln
- sulfur
- iron ions
- ions
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- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
石油精製の際に排出する陰性ガスや天然ガス等に含まれ
る硫化水素は、工業的には空気で部分燃焼するクラウス
法によって処理されており、イオウ分はイオウとして回
収されるが、水素分は水になる。省エネルギーの立場か
らすると、硫化水素を考えると、できることなら、硫化
水素の水素分も、水素として回収し、再利用を計りたい
。
る硫化水素は、工業的には空気で部分燃焼するクラウス
法によって処理されており、イオウ分はイオウとして回
収されるが、水素分は水になる。省エネルギーの立場か
らすると、硫化水素を考えると、できることなら、硫化
水素の水素分も、水素として回収し、再利用を計りたい
。
゛ 先ず、手がかりに硫化水素を分解して、水素とＨ２
Ｓ （気）→Ｈ２（気）＋８（内炉Ｈ’ ２９８
Ａ Ｇ’ １９ｇ４．９ ８．０ 即ち、△ｑ０２９ｇ は８．０ Ｋｔｎ４／ｍｏｌ
Ｋ トドｔ ！０、水１モルを電気分解する場合に比べ
、理論的には僅か１７８．５の電力消費で電解できる筈
である。しかし、実際には、硫化水素用に適した電解質
が見つからない等の理由によってまだ実用化されていな
い。
Ｓ （気）→Ｈ２（気）＋８（内炉Ｈ’ ２９８
Ａ Ｇ’ １９ｇ４．９ ８．０ 即ち、△ｑ０２９ｇ は８．０ Ｋｔｎ４／ｍｏｌ
Ｋ トドｔ ！０、水１モルを電気分解する場合に比べ
、理論的には僅か１７８．５の電力消費で電解できる筈
である。しかし、実際には、硫化水素用に適した電解質
が見つからない等の理由によってまだ実用化されていな
い。
本発明はこの難点を克服して硫化水素からのイオウと水
素の製造を次のように実現しようとするものである。即
ち、水溶液状態での鉄イオンの酸第２鉄イオンの溶液中
にＨ２Ｓガスを吹込んで、反応（１）によりイオウを析
出させて分離し、次いで溶液を反応（２）の段階に移し
、ここで電解酸化により２価の鉄イオンを３価の状態に
再生すると同時に水素を発生させる。即ち鉄塩溶液は反
応（１）と（２）を結ぶ流路を循環しながら、前者の反
応でイオウを生成し、後者では水素を発生する役割を、
そ才１自身消耗することなく演じて、一つのクローズド
サイクルを形成する。
素の製造を次のように実現しようとするものである。即
ち、水溶液状態での鉄イオンの酸第２鉄イオンの溶液中
にＨ２Ｓガスを吹込んで、反応（１）によりイオウを析
出させて分離し、次いで溶液を反応（２）の段階に移し
、ここで電解酸化により２価の鉄イオンを３価の状態に
再生すると同時に水素を発生させる。即ち鉄塩溶液は反
応（１）と（２）を結ぶ流路を循環しながら、前者の反
応でイオウを生成し、後者では水素を発生する役割を、
そ才１自身消耗することなく演じて、一つのクローズド
サイクルを形成する。
硫化水素が第２鉄イオンの水溶液に接触すると酸化され
て容易にイオウを生成することは公知に属する。反応式
（１）で、水溶液状態の塩化第２鉄、第１鉄及び塩酸の
活量を１とする標準状態下、自由エネルギー変化、ΔＧ
０□、８．は上記のように−２７−５Ｋｄ／ ｍｏｌで
円滑な反応の進行を予測させる。
て容易にイオウを生成することは公知に属する。反応式
（１）で、水溶液状態の塩化第２鉄、第１鉄及び塩酸の
活量を１とする標準状態下、自由エネルギー変化、ΔＧ
０□、８．は上記のように−２７−５Ｋｄ／ ｍｏｌで
円滑な反応の進行を予測させる。
実験的にも反応によりイオウが凝集沈殿し、不溶このこ
とは塩化物の代りに硫酸第２鉄またはリン酸第２鉄を用
いた場合にも言える。問題は還元されてできる第１鉄イ
オンをどのように第２鉄イオンに再生するかに係るが、
本発明者らは必要な酸化（反応式２）を低いセル電圧下
で、電気化学的に円滑に行ないうるということを見出し
、これによって新規なりローズトサイクルを提案するこ
とができた。
とは塩化物の代りに硫酸第２鉄またはリン酸第２鉄を用
いた場合にも言える。問題は還元されてできる第１鉄イ
オンをどのように第２鉄イオンに再生するかに係るが、
本発明者らは必要な酸化（反応式２）を低いセル電圧下
で、電気化学的に円滑に行ないうるということを見出し
、これによって新規なりローズトサイクルを提案するこ
とができた。
電解槽としては、慣用の型式のものを使用できる。耐酸
性を有する電極材料として黒鉛等が挙げられ、これを用
いた陽極と陰極の間に隔膜を設ける。隔膜に水素イオン
選択透過性の膜、例えばＮｎｆ”６ｎ １２５ （Ｄｕ
Ｐｏｎ１社） ヤＮｔｃｔｉ＜ｐｌａ Ｃ６６−５Ｔ
（徳山ソーダＫＫ）を用いると、陰極側の電解質溶液は
不用になり、隔膜と直かに多孔質のガス拡散性電極、例
えば黒鉛繊維布、好ましくは白金利点をもつ。
性を有する電極材料として黒鉛等が挙げられ、これを用
いた陽極と陰極の間に隔膜を設ける。隔膜に水素イオン
選択透過性の膜、例えばＮｎｆ”６ｎ １２５ （Ｄｕ
Ｐｏｎ１社） ヤＮｔｃｔｉ＜ｐｌａ Ｃ６６−５Ｔ
（徳山ソーダＫＫ）を用いると、陰極側の電解質溶液は
不用になり、隔膜と直かに多孔質のガス拡散性電極、例
えば黒鉛繊維布、好ましくは白金利点をもつ。
電解槽の陽極室では、反応式（２）の左辺にあたる塩酸
々性の塩化第１鉄溶液を流入すると、鉄イオンが３価状
態に電解酸化される。この際の摺電圧は、標準状態下、
ΔＧ’ｚ、ｓ ＝３５．５ＫＪ／ｍｏｅノｐｉ、１を
用いて２５°Ｃで０７７ｖと計算されるが、実際には、
溶液の温度、第２鉄イオン／第１鉄イオンのモル比及び
酸濃度によって変動する。特に、酸として塩酸を過剰に
使用すると、セル電圧がかなり低下することを認めた。
々性の塩化第１鉄溶液を流入すると、鉄イオンが３価状
態に電解酸化される。この際の摺電圧は、標準状態下、
ΔＧ’ｚ、ｓ ＝３５．５ＫＪ／ｍｏｅノｐｉ、１を
用いて２５°Ｃで０７７ｖと計算されるが、実際には、
溶液の温度、第２鉄イオン／第１鉄イオンのモル比及び
酸濃度によって変動する。特に、酸として塩酸を過剰に
使用すると、セル電圧がかなり低下することを認めた。
ここに、過剰塩酸とは、鉄イオンの酸化還元反応に関与
しない遊離状態の塩酸を意味し、その量は濃度として約
０．５〜１５ｍ０１ｋｇ”が好ましい。この効果は塩化
水素の活量が濃い塩酸々性情液中で著しく大きくなる特
性に基づくと考えられる。このように、電解は過剰塩化
水素の存在下で行なわせることが好ましい。しかし、の
塩化水素ガスが反応（１）の装置から蒸発することにな
る。そこで、この逸散による損失を可及的に防止するに
は、操作温度の制御や、塩化水素用凝縮装置の導入が有
効である。さらに、別な手段として鉄塩溶液の塩化水素
過剰状態を電解槽内での滞留期間に限るような処理、例
えば、電解槽からの流出液を一旦減圧蒸留して、蒸気相
を電解槽への流入液に吸収させて戻し、蒸留残液を反応
（１）に供するような処置を講じてもよい。
しない遊離状態の塩酸を意味し、その量は濃度として約
０．５〜１５ｍ０１ｋｇ”が好ましい。この効果は塩化
水素の活量が濃い塩酸々性情液中で著しく大きくなる特
性に基づくと考えられる。このように、電解は過剰塩化
水素の存在下で行なわせることが好ましい。しかし、の
塩化水素ガスが反応（１）の装置から蒸発することにな
る。そこで、この逸散による損失を可及的に防止するに
は、操作温度の制御や、塩化水素用凝縮装置の導入が有
効である。さらに、別な手段として鉄塩溶液の塩化水素
過剰状態を電解槽内での滞留期間に限るような処理、例
えば、電解槽からの流出液を一旦減圧蒸留して、蒸気相
を電解槽への流入液に吸収させて戻し、蒸留残液を反応
（１）に供するような処置を講じてもよい。
以下、実施例を挙げて、さらに本発明を説明する。
実施例１
本実施例は、硫化水素と塩化第２鉄水溶液との反応を説
明する。塩酸酸性塩化第２鉄溶液（組成、Ｐｅｃｋ３１
．１６ｍＯ１ｋｇ−！、ＨＣｌ１４．８ ｍｏｌ ｋｇ
ｌ） １８．８＆ ヲ慣用の硬質ガラス製ガス吸収装置
（容量１５０ｍＪ）に実施例２゜ 本実施例は、塩化第１鉄を含む塩酸々往水溶液の電解を
述べる。
明する。塩酸酸性塩化第２鉄溶液（組成、Ｐｅｃｋ３１
．１６ｍＯ１ｋｇ−！、ＨＣｌ１４．８ ｍｏｌ ｋｇ
ｌ） １８．８＆ ヲ慣用の硬質ガラス製ガス吸収装置
（容量１５０ｍＪ）に実施例２゜ 本実施例は、塩化第１鉄を含む塩酸々往水溶液の電解を
述べる。
給、または発生したガス等を排出させることができる。
この集電体は触媒としての白金を１平方センチメートル
当り０７５■塗布した黒鉛繊維布（１、７，ｃｍ Ｘ
４．５ ｃｍ、厚さＱ、５ｍｍ、繊維の太さ５μｍ）製
の電極と重ねられ、さらにこの一対の電極を隔置するよ
うに水素イオン選択透過性の膜（デュポン製ＮＡＰ ｌ
０Ｎ−１２５膜、４ｃｂ する。従って、電解セルはこの選択透過膜を中心として
対称的に、下方の陰極室（水素ガス発生室）２．５ ｍ
ｏｌ ｋｇ−’ ＨＣ’ｌ！ ４．８ ｍｏｉｌ ｋ
ｇ−’ ） ｋ原液トシテ、大気圧下５ｍｌ／ｍｉｎの
流速で陽極室に供給、一方、陰極室にはキャリヤーとし
て飽和水蒸気を含むアルゴンガスを８０ｍ１／ｍｉｎで
送り、８０℃で電解を行なった所、電解はセル電圧約０
．４５Ｖから開始し、０６５Ｖでの電流密度は１００
ｍＡ／ｃｍ２であった。陰極において発生した水素ガス
をガスクロで定量し電流効率−を求めた所、９５チ以上
であった。
当り０７５■塗布した黒鉛繊維布（１、７，ｃｍ Ｘ
４．５ ｃｍ、厚さＱ、５ｍｍ、繊維の太さ５μｍ）製
の電極と重ねられ、さらにこの一対の電極を隔置するよ
うに水素イオン選択透過性の膜（デュポン製ＮＡＰ ｌ
０Ｎ−１２５膜、４ｃｂ する。従って、電解セルはこの選択透過膜を中心として
対称的に、下方の陰極室（水素ガス発生室）２．５ ｍ
ｏｌ ｋｇ−’ ＨＣ’ｌ！ ４．８ ｍｏｉｌ ｋ
ｇ−’ ） ｋ原液トシテ、大気圧下５ｍｌ／ｍｉｎの
流速で陽極室に供給、一方、陰極室にはキャリヤーとし
て飽和水蒸気を含むアルゴンガスを８０ｍ１／ｍｉｎで
送り、８０℃で電解を行なった所、電解はセル電圧約０
．４５Ｖから開始し、０６５Ｖでの電流密度は１００
ｍＡ／ｃｍ２であった。陰極において発生した水素ガス
をガスクロで定量し電流効率−を求めた所、９５チ以上
であった。
同様に、塩化水素を含有する塩化第２鉄と第１鉄鉄の９
合水溶液（ｍ成、ＦｅＣ１３１，１６ｍｏｇ ｋｇ−’
ＦｅＣｌ２： １．１６ｍＯ１ｋｇ−’ 、 ＨＣＩ
： ４．８ＩＯＡ’ｋｇ−りを原液として同様の電解実
験を行った所、セル電圧０．７５■での電流密度は１０
０ ｍＡ ７ｃｍ２で、電流効率９５係以上を示した。
合水溶液（ｍ成、ＦｅＣ１３１，１６ｍｏｇ ｋｇ−’
ＦｅＣｌ２： １．１６ｍＯ１ｋｇ−’ 、 ＨＣＩ
： ４．８ＩＯＡ’ｋｇ−りを原液として同様の電解実
験を行った所、セル電圧０．７５■での電流密度は１０
０ ｍＡ ７ｃｍ２で、電流効率９５係以上を示した。
実施例３゜
本実施例は酸性硫酸第１鉄の電解酸化を述べる。
度と９５係以上の電流効率を得た。
Claims (2)
- （１）硫化水素の分解において、硫化水素と３価の鉄イ
オンを含む鉄塩溶液との反応によってイオウと２価の鉄
イオンを含む溶液を生成させ、次いでこの２価の鉄イオ
ンを電気化学的に３価の状態に再生すると同時に水素を
発生させることを特徴とする硫化水素の分解による水素
とイオウの製・遣方法。 - （２）硫化水素の分解において、硫化水素と３価の鉄イ
オンを含む塩化鉄水溶液とを反応させ、反応後の混合物
からイオウを分離し、得られる脱イオウ溶液を過剰の塩
化水素を含む状態で電解槽の陽極室に送入、電解して陰
極室から水素を発生させ、一方陽極室から排出する３価
の鉄イオンを含む塩化鉄水溶液をクローズドサイクル方
式で再使用することを特徴とする硫化水素の分解による
水素とイオウの連続的製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6496282A JPS58181706A (ja) | 1982-04-19 | 1982-04-19 | 硫化水素からのイオウと水素の回収方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6496282A JPS58181706A (ja) | 1982-04-19 | 1982-04-19 | 硫化水素からのイオウと水素の回収方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58181706A true JPS58181706A (ja) | 1983-10-24 |
| JPH0153201B2 JPH0153201B2 (ja) | 1989-11-13 |
Family
ID=13273173
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6496282A Granted JPS58181706A (ja) | 1982-04-19 | 1982-04-19 | 硫化水素からのイオウと水素の回収方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58181706A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6289887A (ja) * | 1985-10-16 | 1987-04-24 | Idemitsu Kosan Co Ltd | 硫化水素から水素を回収する方法 |
| JPS62216905A (ja) * | 1986-03-18 | 1987-09-24 | Idemitsu Kosan Co Ltd | 硫化水素の処理方法 |
| JPS6389409A (ja) * | 1986-10-02 | 1988-04-20 | Idemitsu Kosan Co Ltd | 硫黄の回収方法 |
| JPS63112403A (ja) * | 1986-10-29 | 1988-05-17 | Idemitsu Kosan Co Ltd | 硫化水素の処理方法 |
| JPH0459607A (ja) * | 1990-06-29 | 1992-02-26 | Idemitsu Kosan Co Ltd | イオウの回収方法 |
| CN100450917C (zh) * | 2006-02-28 | 2009-01-14 | 中国石油大学(北京) | 从硫化氢气中同时回收硫磺和制取氢气的方法 |
| WO2015005762A1 (es) * | 2013-07-12 | 2015-01-15 | Geo Estratos, S.A. De C.V. | Método y aparato secuestrante de acido sulfhidrico en gas de pozos petroleros |
-
1982
- 1982-04-19 JP JP6496282A patent/JPS58181706A/ja active Granted
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6289887A (ja) * | 1985-10-16 | 1987-04-24 | Idemitsu Kosan Co Ltd | 硫化水素から水素を回収する方法 |
| JPS62216905A (ja) * | 1986-03-18 | 1987-09-24 | Idemitsu Kosan Co Ltd | 硫化水素の処理方法 |
| JPS6389409A (ja) * | 1986-10-02 | 1988-04-20 | Idemitsu Kosan Co Ltd | 硫黄の回収方法 |
| JPH0456761B2 (ja) * | 1986-10-02 | 1992-09-09 | Idemitsu Kosan Co | |
| JPS63112403A (ja) * | 1986-10-29 | 1988-05-17 | Idemitsu Kosan Co Ltd | 硫化水素の処理方法 |
| JPH0461802B2 (ja) * | 1986-10-29 | 1992-10-02 | Idemitsu Kosan Co | |
| JPH0459607A (ja) * | 1990-06-29 | 1992-02-26 | Idemitsu Kosan Co Ltd | イオウの回収方法 |
| CN100450917C (zh) * | 2006-02-28 | 2009-01-14 | 中国石油大学(北京) | 从硫化氢气中同时回收硫磺和制取氢气的方法 |
| WO2015005762A1 (es) * | 2013-07-12 | 2015-01-15 | Geo Estratos, S.A. De C.V. | Método y aparato secuestrante de acido sulfhidrico en gas de pozos petroleros |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0153201B2 (ja) | 1989-11-13 |
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