JPS5850925B2 - Method for producing hydroxylamine sulfate - Google Patents

Method for producing hydroxylamine sulfate

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JPS5850925B2
JPS5850925B2 JP9812479A JP9812479A JPS5850925B2 JP S5850925 B2 JPS5850925 B2 JP S5850925B2 JP 9812479 A JP9812479 A JP 9812479A JP 9812479 A JP9812479 A JP 9812479A JP S5850925 B2 JPS5850925 B2 JP S5850925B2
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JP
Japan
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ammonium sulfite
gas
aqueous solution
ammonium
acidic
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JP9812479A
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尚志 河野
正樹 樫部
敦 栗林
三男 今浦
英人 山根
康平 二宮
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Ube Corp
Original Assignee
Ube Industries Ltd
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B21/00Nitrogen; Compounds thereof
    • C01B21/082Compounds containing nitrogen and non-metals and optionally metals
    • C01B21/14Hydroxylamine; Salts thereof
    • C01B21/1409Preparation
    • C01B21/1427Preparation by reduction of nitrogen oxides or nitrites with bisulfite or sulfur dioxide, e.g. by the Raschig process

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  • Organic Chemistry (AREA)
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  • Treating Waste Gases (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、一酸化窒素(以後NOと略記することもあ
る)、二酸化窒素(以後NO2と略記することもある)
などの窒素酸化物(以(ft−NOxと略記することも
ある)を含有するガス(以kNOxガスと略記すること
もある)と亜硫酸アンモニウム水溶液(以後並硫安水溶
液と略記することもある)とを接触させることにより、
NOxガス中のNOxを亜硫安水溶液に吸収させ、つい
で、得られた吸収液に亜硫酸ガス(以後SO2ガスと略
記することもある)をさらに吸収させることにより硫酸
ヒドロキシルアミンを製造する方法の改良に関するもの
である。
[Detailed Description of the Invention] This invention is applicable to nitrogen monoxide (hereinafter sometimes abbreviated as NO) and nitrogen dioxide (hereinafter sometimes abbreviated as NO2).
(hereinafter sometimes abbreviated as kNOx gas) containing nitrogen oxides (hereinafter sometimes abbreviated as ft-NOx) and ammonium sulfite aqueous solution (hereinafter sometimes abbreviated as normal ammonium sulfate aqueous solution). By contacting
This invention relates to an improvement in a method for producing hydroxylamine sulfate by absorbing NOx in NOx gas into an ammonium sulfite aqueous solution, and then further absorbing sulfur dioxide gas (hereinafter sometimes abbreviated as SO2 gas) into the obtained absorption liquid. It is something.

硫酸ヒドロキシルアミンは、ナイロン6の製造原料であ
るイプシロンカプロラクタムの合成中間体の原料として
重要な化合物である。
Hydroxylamine sulfate is an important compound as a raw material for a synthetic intermediate of epsilon caprolactam, which is a raw material for producing nylon 6.

従来、硫酸ヒドロキシルアミンの製造法として、NOx
ガスと亜硫安水溶液とを接触させることにより、NOx
ガス中のNOxを亜硫安水溶液に吸収させ、ついで、得
られた吸収液にSO2ガスをさらに吸収させる方法が提
案されている〔特公昭33−2025号公報二大谷精弥
、遠藤瞭、化学工学、26.1251(1962))。
Conventionally, as a method for producing hydroxylamine sulfate, NOx
By bringing gas into contact with ammonium sulfite aqueous solution, NOx
A method has been proposed in which NOx in the gas is absorbed into an ammonium sulfite aqueous solution, and then SO2 gas is further absorbed into the obtained absorption liquid [Special Publication No. 1972-2025 Seiya Ni-Otani, Akira Endo, Chemical Engineering, 26.1251 (1962)).

しかしながら、従来公知の方法は、生成する中間体であ
る亜硝酸アンモニウムの分解を防止し、かつ、吸収液の
アンモニア分圧を低下させなければ硫酸ヒドロキシルア
ミンの収率が低下するので、亜硫安水溶液にNOxを吸
収させる際の吸収温度をできるだけ低温に保つ必要があ
った。
However, in the conventionally known method, the yield of hydroxylamine sulfate decreases unless the decomposition of ammonium nitrite, which is an intermediate produced, is prevented and the partial pressure of ammonia in the absorption liquid is reduced. It was necessary to keep the absorption temperature as low as possible when absorbing NOx.

また、従来公知の方法は、アンモニア成分と二酸化イオ
ウ成分とのモル比(以後NH3/SO2モル比と略記す
ることもある)が2.05〜2.25である亜硫安水溶
液を用いるために、この亜硫安水溶液にNOxガスを吸
収させて得た吸収液中の遊離のアンモニアが気相中にガ
スとして揮散し易すくなるので、硫酸ヒドロキシルアミ
ンの収率が高々78係程度までにしかならないという欠
点があった。
In addition, the conventionally known method uses an ammonium sulfite aqueous solution in which the molar ratio of the ammonia component to the sulfur dioxide component (hereinafter sometimes abbreviated as NH3/SO2 molar ratio) is 2.05 to 2.25. Free ammonia in the absorption liquid obtained by absorbing NOx gas into this ammonium sulfite aqueous solution is likely to volatilize as a gas into the gas phase, so the yield of hydroxylamine sulfate is said to be only about 78% at most. There were drawbacks.

他方、硫酸ヒドロキシルアミンの収率をさらに高めるた
めには、吸収液中の遊離のアンモニアが気相中にガスと
して揮散しないように亜硫安水溶液のNH3/SO2モ
ル比をできるだけ小さく、例えば2以下程度にすればよ
いのであるが、そうすると吸収液のpHが大きく変動し
易すくなり、ややもすると吸収液のpHが著しく低下し
てきて爆発的に反応が進行するという危険性があった。
On the other hand, in order to further increase the yield of hydroxylamine sulfate, the NH3/SO2 molar ratio of the ammonium sulfite aqueous solution should be as small as possible, for example, about 2 or less, so that free ammonia in the absorption liquid does not volatilize as a gas into the gas phase. However, in this case, the pH of the absorption liquid tends to fluctuate greatly, and there is a risk that the pH of the absorption liquid will drop significantly and the reaction will proceed explosively.

すなわち、従来公知の方法は、安全に反応を進行させる
ために、硫酸ヒドロキシルアミンの収率を犠性にしなけ
ればならないというところに問題点があった。
That is, the conventionally known methods have a problem in that the yield of hydroxylamine sulfate must be sacrificed in order to proceed with the reaction safely.

そこで、この発明者らは、前記問題点を解消して、硫酸
ヒドロキシルアミンを製造する一連の反応を安全に進行
させ、かつ、硫酸ヒドロキシルアミンを高収率で製造す
る方法について鋭意改良研究を行った結果、(イ)気泡
塔と充填塔とを組み合せ、(ロ)従来公知の方法におけ
る亜硫安水溶液の代わりに、亜硫酸アンモニウムと酸性
亜硫酸アンモニウムとを含む水溶液を用い、(ハ)この
水溶液に吸収させるNOxガス中のNO/NO2モル比
を特定の範囲内にし、かつ、に)NOxガスの放出速度
を特定の範囲内に調節すると(ホ)亜硫酸アンモニウム
と酸性亜硫酸アンモニウムとを含む水溶液中のNH3/
SO2モル比を1.85以下にさげても、驚くべきこと
に、爆発的に反応が進行するようなこともなく、また。
Therefore, the inventors conducted intensive research to improve a method for solving the above-mentioned problems, allowing a series of reactions for producing hydroxylamine sulfate to proceed safely, and producing hydroxylamine sulfate at a high yield. As a result, (a) a bubble column and a packed tower were combined, (b) an aqueous solution containing ammonium sulfite and acidic ammonium sulfite was used instead of the ammonium sulfite aqueous solution in the conventionally known method, and (c) absorption in this aqueous solution was performed. When the NO/NO2 molar ratio in the NOx gas is adjusted within a specific range, and (e) the release rate of NOx gas is adjusted within a specific range, (e) NH3 in the aqueous solution containing ammonium sulfite and acidic ammonium sulfite is reduced. /
Surprisingly, even when the SO2 molar ratio was lowered to 1.85 or less, the reaction did not proceed explosively.

特に吸収温度を低い温度に保持しなくても、従来公知の
方法よりも高い収率で硫酸ヒドロキシルアミンを製造し
得ることを見い出し、この発明に到達した。
The inventors have discovered that hydroxylamine sulfate can be produced in a higher yield than conventionally known methods without particularly maintaining the absorption temperature at a low temperature, and have thus arrived at the present invention.

この発明は、 (4)亜硫酸アンモニウム水溶液に、窒素酸化物を含有
するガスを吸収させる工程、および、(B)得られた吸
収液に引続いて亜硫酸ガスを吸収させる工程により硫酸
ヒドロキシルアミンを製造する方法において、 前記(4)工程が、 (1)気泡塔内で、アンモニア取分と二酸化イオウ成分
とのモル比(NH3/5O2)が1.1〜1.85であ
る亜硫酸アンモニウムおよび酸性亜硫酸アンモニウムを
含む水溶液と、一酸化窒素(NO)と二酸化窒素(NO
2)とのモル比(NO/N02)が0.5〜3である窒
素酸化物を含有するガスとを、気泡塔内への該ガスの放
出速度を気泡放出孔の単位断面積あたり15m/SeC
以上にして該ガスを気泡塔内の前記水溶液に吹き込んで
接触させる工程、 および、 (U) 充填塔内で、前記気泡塔内を通過した残存窒
素酸化物を含有するガスと、アンモニア成分ト二酸化イ
オウ成分とのモル比(NH3/5O2)が1.1〜1.
8である亜硫酸アンモニウムおよび酸性亜硫酸アンモニ
ウムを含む水溶液とを接触させる工程、からなることを
特徴とする硫酸ヒドロキシルアミンの製造法に関するも
のである。
This invention produces hydroxylamine sulfate by (4) a step of absorbing a nitrogen oxide-containing gas into an ammonium sulfite aqueous solution, and (B) a step of subsequently absorbing sulfur dioxide gas into the obtained absorption liquid. In the method, the step (4) comprises: (1) ammonium sulfite and acidic nitrogen having a molar ratio of ammonia fraction to sulfur dioxide component (NH3/5O2) of 1.1 to 1.85 in a bubble column; An aqueous solution containing ammonium sulfate and nitric oxide (NO) and nitrogen dioxide (NO
2) and a nitrogen oxide-containing gas having a molar ratio (NO/N02) of 0.5 to 3, the gas is released into the bubble column at a rate of 15 m/unit cross-sectional area of the bubble discharge hole. SeC
A step of blowing the gas into contact with the aqueous solution in the bubble column in the above manner, and (U) In the packed column, the gas containing the residual nitrogen oxide that has passed through the bubble column and the ammonia component oxidation The molar ratio (NH3/5O2) with the sulfur component is 1.1 to 1.
The present invention relates to a method for producing hydroxylamine sulfate, which comprises the step of contacting ammonium sulfite (8) and an aqueous solution containing acidic ammonium sulfite.

この発明の方法によると、 (り 亜硝酸アンモニウムおよび酸性亜硫酸アンモニ
ウムを含む水溶液のNH3/SO2モル比を2より小さ
くしても、吸収液のpHが著しく低下して爆発的に反応
が進行するようなこともなく、かつ、従来公知の方法に
おけるよりも高い収率で硫酸ヒドロキシルアミンを製造
することができる、 (If) 亜硝酸アンモニウムおよび酸性亜硫酸アン
モニウムを含む水溶液へのNOxの吸収を10〜35℃
で行なうことができるので、特殊な冷媒を用いる必要が
ない、 さらに、(1[0公害の原因となる廃ガス中のNOx濃
度を著しく低下させることができる、 という顕著な効果を奏することができる。
According to the method of this invention, even if the NH3/SO2 molar ratio of the aqueous solution containing ammonium nitrite and acidic ammonium sulfite is lower than 2, the pH of the absorption liquid will drop significantly and the reaction will proceed explosively. (If) NOx absorption into an aqueous solution containing ammonium nitrite and acidic ammonium sulfite is carried out at 10-35°C.
Since it can be carried out with .

つぎにこの発明の方法について詳述する。Next, the method of this invention will be explained in detail.

(1) 工程 この工程で用いる気泡塔は、源側物質移動係数(以Hk
Lと略記することもある)が2X10−2CrfL/S
eC以上であるものが望ましく、また、気泡塔としては
一般に公知の例えば、泡鐘型気泡塔および多孔板型気泡
塔などが挙げられる。
(1) Process The bubble column used in this process has a source side mass transfer coefficient (Hk
(sometimes abbreviated as L) is 2X10-2CrfL/S
eC or more is desirable, and examples of the bubble column include generally known bubble columns such as a bubble bell-type bubble column and a perforated plate-type bubble column.

ここで源側物質移動係数kLは、「化学機械の理論と計
算」 〔亀井三部編、産業図書■1972年発行〕の第
161頁の記載に基づき、次式■により定義され、気相
拡散抵抗を無視することのできる純炭酸ガス−水系の物
理吸収実験により25°Cで測定して得たNA s C
A iの値に基づき算出される。
Here, the source-side mass transfer coefficient kL is defined by the following formula (■) based on the description on page 161 of "Theory and Calculation of Chemical Machinery" [edited by Kamei Sanbe, Sangyo Tosho, published in 1972], and is defined by the following formula (■). NA s C obtained by measuring at 25°C in a physical absorption experiment of a pure carbon dioxide gas-water system where resistance can be ignored.
Calculated based on the value of A i.

〔ただし、式中NAは気体と液体との単位接触面積蟲り
のA成分の移動速度(単位はmole/d、sec )
を表わし、Cいiは気液界面におけるA成分の濃度(単
位はmole/cry)を表わし、およびCALは液体
中におけるAJff、分の濃度(単位はmole/cr
y)を表わす。
[However, in the formula, NA is the moving speed of component A in the unit contact area between gas and liquid (unit: mole/d, sec)
, Ci represents the concentration of component A at the gas-liquid interface (unit: mole/cry), and CAL represents the concentration of AJff, min (unit: mole/cr) in the liquid.
y).

〕kI、が2 X 10 ” crn/secよりも
小サイと、副生物である硝酸アンモニウムの生成量が増
加することにより、最終生成物である硫酸ヒドロキシル
アミンの収率が低下するので好ましくない。
] If the kI is smaller than 2×10 ” crn/sec, the yield of the final product, hydroxylamine sulfate, will decrease due to an increase in the amount of ammonium nitrate, which is a by-product, which is undesirable.

気泡塔として多孔板型気泡塔を採用する場合、多孔板の
キリ孔(気泡放出孔)を直径1履以上にし、このキリ孔
を通過するNOxガスの流速をキリ孔(気泡放出孔)の
単位断面積あたり15m/SeC以上にすると、前記k
Lを2X10 ”l/SeC以上にすることができる
When using a perforated plate type bubble column as a bubble column, the perforated plate's perforated holes (bubble release holes) should be made to have a diameter of 1 or more, and the flow rate of NOx gas passing through the perforated holes should be determined by the unit of perforated hole (bubble release holes). When the cross-sectional area is 15 m/SeC or more, the k
L can be made equal to or greater than 2×10 ”l/SeC.

キリ孔を直径1mより小さくすると、kLが小さくなる
ので好ましくない。
It is not preferable to make the diameter of the drill hole smaller than 1 m because kL becomes small.

亜硫酸アンモニウムおよび酸性亜硫酸アンモニウムを含
む水溶液中の亜硫酸アンモニウムの濃度は、0.05〜
0.5 mole / 11が好ましく、酸性亜硫酸ア
ンモニウムの濃度は、0.01〜0、4mole /
13が好ましく、また、亜硫酸アンモニウムと酸性亜硫
酸アンモニウムとの合計量の濃度は、0.06〜0.6
mole / 13が好ましい。
The concentration of ammonium sulfite in the aqueous solution containing ammonium sulfite and acidic ammonium sulfite is 0.05 to
0.5 mole/11 is preferable, and the concentration of acidic ammonium sulfite is 0.01 to 0.4 mole/11.
13 is preferable, and the total concentration of ammonium sulfite and acidic ammonium sulfite is 0.06 to 0.6.
mole/13 is preferred.

前記水溶液中の亜硫酸アンモニウムと酸性亜硫酸アンモ
ニウムとの合計量の濃度が前記範囲よりも小さいと、爆
発的に反応が進行し易くなり、また、前記範囲よりも大
きいと、ニトリロトリスルホン酸アンモニウムが多量に
副生し易く、また、(B)工程での硫酸ヒドロキシルア
ミンの収率が低下するので好ましくない。
If the total concentration of ammonium sulfite and acidic ammonium sulfite in the aqueous solution is smaller than the above range, the reaction tends to proceed explosively, and if it is larger than the range, a large amount of ammonium nitrilotrisulfonate will be present. This is not preferred because it tends to be a by-product and the yield of hydroxylamine sulfate in step (B) decreases.

また前記水溶液中の酸性亜硫酸アンモニウムの濃度が0
、01 mole / lより低くなると遊離のアンモ
ニアが揮散し易くなり、硫酸ヒト加キシルアミンの収率
も低下するので、好ましくない。
Further, the concentration of acidic ammonium sulfite in the aqueous solution is 0.
, 01 mole/l, it is not preferable because free ammonia tends to volatilize and the yield of hydroxylamine sulfate decreases.

亜硫酸アンモニウムおよび酸性亜硫酸アンモニウムを含
む水溶液のNH3/S02モル比は、1.1〜l、85
であり、特に好ましくは1.2〜1.75である。
The NH3/S02 molar ratio of the aqueous solution containing ammonium sulfite and acidic ammonium sulfite is 1.1 to 1, 85
and particularly preferably from 1.2 to 1.75.

ここで、NH3/SO2モル比とは、亜硫酸アンモニウ
ムおよび酸性亜硫酸アンモニウムを含む水溶液中の次式
■および■により定義されるアンモニア成分と二酸化イ
オウ取分とのモル濃度の比として定義される。
Here, the NH3/SO2 molar ratio is defined as the molar concentration ratio of the ammonia component and the sulfur dioxide fraction defined by the following formulas (1) and (2) in an aqueous solution containing ammonium sulfite and acidic ammonium sulfite.

〔アンモニア成分のモル濃度〕[Molar concentration of ammonia component]

〔遊離NH3のモル濃度〕+2 r(NH+)2sO3
のモル濃度) 十(NH4H8Osのモル濃度〕 ■〔
二酸化イオウ成分のモル濃度〕 〔(NH4)2SO3のモル濃度〕十(NH4H8Oa
のモル濃度〕 ■(ただし、
遊離NH3は亜硝酸アンモニウムと酸性亜硫酸アンモニ
ウムとの反応が生起した場合に、生ずるものである。
[Molar concentration of free NH3] +2 r(NH+)2sO3
(Molar concentration of NH4H8Os) 10 (Molar concentration of NH4H8Os) ■
Molar concentration of sulfur dioxide component] [Molar concentration of (NH4)2SO3] 10 (NH4H8Oa
molar concentration] ■ (However,
Free NH3 is produced when the reaction between ammonium nitrite and acidic ammonium sulfite occurs.

)NH3/SO2モル比が前記範囲よりも小さいと、ニ
トリロトリスルホン酸アンモニウムが多量に副生ずるこ
とになり、硫酸ヒドロキシルアミンの収率が低下し、ま
た、NH3/SO2モル比が前記範囲よりも太きいと、
気相中にアンモニアガスが揮散し易すくなり、気相中で
アンモニアガスとNOxガスとが反応することにより、
窒素、亜硝酸アンモニウムおよび硝酸アンモニウムなど
が多量に生成して、硫酸ヒドロキシルアミンの収率が低
下する。
) If the NH3/SO2 molar ratio is smaller than the above range, a large amount of ammonium nitrilotrisulfonate will be produced as a by-product, reducing the yield of hydroxylamine sulfate. Kiito,
Ammonia gas volatilizes easily in the gas phase, and ammonia gas and NOx gas react in the gas phase,
Large amounts of nitrogen, ammonium nitrite, ammonium nitrate, etc. are produced, reducing the yield of hydroxylamine sulfate.

その上、気相中で生成した亜硝酸アンモニウムおよび硝
酸アンモニウムが10μ以下のヒユーム状物となって排
出されるので、公害防止上、好ましくない。
Furthermore, ammonium nitrite and ammonium nitrate produced in the gas phase are discharged as a fume-like substance with a size of 10 μm or less, which is unfavorable from the viewpoint of pollution prevention.

NH3/SO2モル比が1.1〜l、85である亜硫酸
アンモニウムおよび酸性亜硫酸アンモニウムを含む水溶
液の調製は、例えば、水にアンモニアガスおよび亜硫酸
ガスを吹きこんで、これらを溶解させる方法、あるいは
、亜硫酸アンモニウムおよび酸性亜硫酸アンモニウムを
水に溶解させる方法などにより容易に行なうことができ
る。
An aqueous solution containing ammonium sulfite and acidic ammonium sulfite with a NH3/SO2 molar ratio of 1.1 to 85 can be prepared, for example, by blowing ammonia gas and sulfur dioxide gas into water and dissolving them; This can be easily carried out by dissolving ammonium sulfite and acidic ammonium sulfite in water.

なお、気泡塔として多孔板型気泡塔を用いる場合、気泡
塔内の多孔板上部から前記水溶液の液面までの深さく液
深)は2cIrL以上であればよい。
When a perforated plate type bubble column is used as the bubble column, the depth from the top of the perforated plate in the bubble column to the liquid surface of the aqueous solution (liquid depth) may be 2 cIrL or more.

この発明の方法に用いるNOxガスとしては、NOxガ
ス中のNOとNO2とのモル比(、以後、No/N02
モル比と略記することもある)が0.5〜3のものが好
適である。
As the NOx gas used in the method of this invention, the molar ratio of NO and NO2 in the NOx gas (hereinafter, No/N02
It is preferable that the molar ratio (sometimes abbreviated as molar ratio) is 0.5 to 3.

NOxガス中のNo/N02モル比が前記範囲よりも小
さいと、ニトリロトリスルホン酸アンモニウムが副生し
易すくなるとともに、亜硫酸アンモニウムおよび酸性亜
硫酸アンモニウムを含む水溶液中の亜硫酸イオン(80
3”−)および酸性亜硫酸イオン(H8O3−)が酸化
されて硫酸イオン(SO2”−)および酸性硫酸イオン
(H8O,)になるため、水溶液のpHが強酸性になり
、反応が爆発的に進行する危険性が生ずる。
If the No/N02 molar ratio in the NOx gas is smaller than the above range, ammonium nitrilotrisulfonate is likely to be produced as a by-product, and sulfite ions (80
3"-) and acidic sulfite ions (H8O3-) are oxidized to sulfate ions (SO2"-) and acidic sulfate ions (H8O,), the pH of the aqueous solution becomes strongly acidic and the reaction proceeds explosively. There is a risk of

また、NOxガス中のNo/N02モル比が前記範囲よ
りも大きいと、ニトリロトリスルホン酸アンモニウムの
副生量は少なくなるが、NOxガスの吸収量が少なくな
り、かつ排ガス中のNOx濃度が高くなるので好ましく
ない。
Furthermore, if the No/N02 molar ratio in the NOx gas is larger than the above range, the amount of by-product ammonium nitrilotrisulfonate will decrease, but the amount of NOx gas absorbed will decrease, and the NOx concentration in the exhaust gas will increase. So I don't like it.

NOxガス中のNOx濃度は、1〜15容量係が好まし
く、通常、10容量係程度で十分である。
The NOx concentration in the NOx gas is preferably 1 to 15 volume ratios, and usually about 10 volume ratios is sufficient.

前記のNo/N02モル比およびNOx濃度を有するN
Oxガスは、工業的にどのような方法で製造されたもの
であってもよく、例えば、アンモニアを白金触媒または
白金−ロジウムなどの酸化触媒の存在下、酸素で接触酸
化して製造することができる。
N having the above No/N02 molar ratio and NOx concentration
Ox gas may be produced by any industrial method; for example, it may be produced by catalytically oxidizing ammonia with oxygen in the presence of an oxidation catalyst such as a platinum catalyst or platinum-rhodium. can.

気泡塔内へのNOxガスの放出速度は、気泡放出孔の単
位断面積あたり15m/SeC以上である。
The rate of release of NOx gas into the bubble column is 15 m/SeC or more per unit cross-sectional area of the bubble discharge hole.

放出速度がl 5 l/SeCより小さいと、硫酸ヒド
ロキシルアミンの収率が低下してこの発明の目的を遠戚
することが困難になる。
When the release rate is lower than l 5 l/SeC, the yield of hydroxylamine sulfate decreases, making it difficult to achieve the object of the present invention.

亜硫酸アンモニウムおよび酸性亜硫酸アンモニウムを含
む水溶液にNOxを吸収させる際の温度は、10〜35
℃が適当である。
The temperature when absorbing NOx into an aqueous solution containing ammonium sulfite and acidic ammonium sulfite is 10-35
°C is appropriate.

吸収温度を10’Cよりも低い温度に保持して反応を行
なわせようとすると、アンモニアなどの特殊な冷媒で反
応熱を除去しなければならなくなるので好ましくなく、
また、温度が35℃よりも高いと、ニトリロトリスルホ
ン酸アンモニウムが生成し易すくなるとともに、気相中
にアンモニアガスが揮散し易すくなり硫酸ヒト加キシル
アミンの収率が低くなるだけでなく、その上、気相中で
生成した亜硝酸アンモニウムおよび硝酸アンモニウムが
公害上有害なヒユーム状物となって排出されるので好ま
しくない。
Attempting to carry out the reaction while maintaining the absorption temperature at a temperature lower than 10'C is undesirable because the heat of reaction must be removed with a special refrigerant such as ammonia.
Furthermore, if the temperature is higher than 35°C, ammonium nitrilotrisulfonate is more likely to be produced, and ammonia gas is more likely to volatilize in the gas phase, which not only lowers the yield of hydroxylamine sulfate but also Moreover, ammonium nitrite and ammonium nitrate produced in the gas phase are discharged as a fume-like substance that is harmful to the environment, which is undesirable.

亜硫酸アンモニウムおよび酸性亜硫酸アンモニウムを含
む水溶液とNOxガスとの接触は、気泡塔内で前記水溶
液中にNOxガスを泡状に放出させることにより行なう
The aqueous solution containing ammonium sulfite and acidic ammonium sulfite is brought into contact with the NOx gas by releasing the NOx gas into the aqueous solution in the form of bubbles in a bubble column.

気泡塔内で亜硫酸アンモニウムおよび酸性亜硫酸アンモ
ニウムを含む水溶液とNOxガスとを接触させることに
より、前記水溶液中にNOxのうち二酸化窒素、三酸化
二窒素(N203)および四酸化二窒素(N204)な
どが吸収され、硫酸ヒドロキシルアミンの前1駆体であ
る亜硝酸アンモニウムおよびヒドロキシルアミンジスル
ホン酸アンモニウムが生ずる。
By bringing an aqueous solution containing ammonium sulfite and acidic ammonium sulfite into contact with NOx gas in a bubble column, nitrogen dioxide, dinitrogen trioxide (N203), dinitrogen tetroxide (N204), etc. of NOx are added to the aqueous solution. It is absorbed to form ammonium nitrite and ammonium hydroxylamine disulfonate, the precursors of hydroxylamine sulfate.

亜硫酸アンモニウムおよび酸性亜硫酸アンモニウムを含
む水溶液中を通過したガスは、NOxとして主に一酸化
窒素を含有するので、この残存窒素酸化物を含有するガ
スを次め([I)工程の充填塔で処理をする。
The gas that has passed through the aqueous solution containing ammonium sulfite and acidic ammonium sulfite mainly contains nitrogen monoxide as NOx, so this gas containing residual nitrogen oxides is treated in the packed tower in the next step ([I). do.

(II) 工程 この工程で用いる充填塔は、空隙率が60%以上である
ことが好ましい。
(II) Step The packed tower used in this step preferably has a porosity of 60% or more.

充填塔内の空隙率が60%より小さいと、残存窒素酸化
物を含有するガスの圧力損失が大きくなり、また、NO
をNO2に酸化するためのガスの滞留時間を十分に保持
することができないので好ましくない。
If the porosity in the packed column is less than 60%, the pressure loss of gas containing residual nitrogen oxides will increase, and NO
This is not preferable because the residence time of the gas for oxidizing NO2 to NO2 cannot be maintained sufficiently.

充填塔としては、円筒状、柱状、ハニカム状。Packed towers can be cylindrical, columnar, or honeycomb shaped.

ネット状、リング状、ウェッジ状などの従来公知の充填
材例えば、ポールリング、テラレット、バイレックス、
ネットリングおよびラシツヒリングなどを充填した向流
充填塔および並流充填塔などが挙げられる。
Conventionally known fillers in the form of nets, rings, wedges, etc., such as pole rings, terrarets, virex,
Examples include countercurrent packed columns and cocurrent packed columns filled with net rings, Laschich rings, and the like.

この(II)工程で用いる亜硫酸アンモニウムおよび酸
性亜硫酸アンモニウムを含む水溶液中の亜硫酸アンモニ
ウムの濃度は、0.05〜0.5mole/lが好まし
く、酸性亜硫酸アンモニウムの濃度は、0.01〜0.
4 mole / 13が好ましく、マタ、亜硫酸アン
モニウムと酸性亜硫酸アンモニウムとの合計量の濃度は
、0.06〜0.6mole/Aが好ましい。
The concentration of ammonium sulfite in the aqueous solution containing ammonium sulfite and acidic ammonium sulfite used in this step (II) is preferably 0.05 to 0.5 mole/l, and the concentration of acidic ammonium sulfite is 0.01 to 0.5 mole/l.
4 mole/13 is preferable, and the total concentration of ammonium sulfite and acidic ammonium sulfite is preferably 0.06 to 0.6 mole/A.

前記水溶液中の亜硫酸アンモニウムと酸性亜硫酸アンモ
ニウムとの合計量の濃度が前記範囲よりも小さいと、爆
発的に反応が進行し易すくなり、また、前記範囲よりも
大きいと、ニトリロトリスルホン酸アンモニウムが多量
に副生じ易く、また、(B)工程での硫酸ヒドロキシル
アミンの収率が低下するので好ましくない。
If the total concentration of ammonium sulfite and acidic ammonium sulfite in the aqueous solution is smaller than the above range, the reaction tends to proceed explosively, and if it is larger than the range, a large amount of ammonium nitrilotrisulfonate will be present. This is not preferred because it tends to produce by-products and the yield of hydroxylamine sulfate in step (B) decreases.

この工程で用いる亜硫酸アンモニウムおよび酸性亜硫酸
アンモニウムを含む水溶液のNH3/SO2モル比は、
1.1〜1.8が好ましく、特に1.2〜1.7が好ま
しい。
The NH3/SO2 molar ratio of the aqueous solution containing ammonium sulfite and acidic ammonium sulfite used in this step is:
1.1 to 1.8 are preferred, and 1.2 to 1.7 are particularly preferred.

亜硫酸アンモニウムおよび酸性亜硫酸アンモニウムを含
む水溶液のNH3/SO2モル比が前記範囲よりも小さ
いと、ニトリロトリスルホン酸アンモニウムが副生し易
すくなるとともに、爆発的に反応が進行する危険性があ
り、前記範囲よりも大きいと、気相中にアンモニアガス
が揮散し易すくなって硫酸ヒドロキシルアミンの収率が
低くなるだけでなく、その上、気相中で生成した亜硝酸
アンモニウムおよび硝酸アンモニウムが公害上有害なヒ
ユーム状物となって排出されるので好ましくない。
If the NH3/SO2 molar ratio of the aqueous solution containing ammonium sulfite and acidic ammonium sulfite is smaller than the above range, ammonium nitrilotrisulfonate is likely to be produced as a by-product, and there is a risk that the reaction will proceed explosively. If it is larger than This is not preferable because it is discharged as a solid substance.

なお、(1)工程でNOxを吸収して得た亜硫酸アンモ
ニウムおよび酸性亜硫酸アンモニウムを含ム水溶液を(
It)工程での亜硫酸アンモニウムおよび酸性亜硫酸ア
ンモニウムを含む水溶液として、また(II)工程で残
存窒素酸化物を吸収して得た亜硫酸アンモニウムおよび
酸性亜硫酸アンモニウムを含む水溶液を(1)工程での
亜硫酸アンモニウムおよび酸性亜硫酸アンモニウムを含
む水溶液として用いてもよく、亜硫酸アンモニウムおよ
び酸性亜硫酸アンモニウムを含む水溶液は(1)工程と
(II)工程とにわたって循環使用してもさしつかえな
い。
Note that the aqueous solution containing ammonium sulfite and acidic ammonium sulfite obtained by absorbing NOx in step (1) (
It is used as the aqueous solution containing ammonium sulfite and acidic ammonium sulfite in step (II), and the aqueous solution containing ammonium sulfite and acidic ammonium sulfite obtained by absorbing residual nitrogen oxide in step (II) as ammonium sulfite in step (1). and acidic ammonium sulfite, and the aqueous solution containing ammonium sulfite and acidic ammonium sulfite may be used in cycles between step (1) and step (II).

(I)工程と(II)工程との間で亜硫酸アンモニウム
および酸性亜硫酸アンモニウムを含む水溶液を循環使用
する場合には、循環使用する亜硫酸アンモニウムおよび
酸性亜硫酸アンモニウムを含む水溶液に、例えば新たな
亜硫酸アンモニウムおよび酸性亜硫酸アンモニウムを含
む水溶液を添加して、NH3/SO2モル比を適宜調整
して使用するのがよい。
When an aqueous solution containing ammonium sulfite and acidic ammonium sulfite is recycled between step (I) and step (II), for example, fresh ammonium sulfite and It is preferable to add an aqueous solution containing acidic ammonium sulfite and adjust the NH3/SO2 molar ratio as appropriate.

この(II)工程で、前記水溶液と残存窒素酸化物を含
有するガスとを接触させる際の温度は、10〜35°C
が適当である。
In this step (II), the temperature at which the aqueous solution and the gas containing residual nitrogen oxide are brought into contact is 10 to 35°C.
is appropriate.

温度を10℃よりも低い温度に保持しようとすると、ア
ンモニアなどの特殊な冷媒で反応熱を除去しなければな
らないので好ましくなく、また、温度が35℃よりも高
くなると、ニトリロトリスルホン酸アンモニウムが生成
し易すくなるとともに、気相中にアンモニアガスが揮散
し易すくなることにより硫酸ヒドロキシルアミンの収率
が低くなり、その上、気相中で生成した亜硝酸アンモニ
ウムおよび硝酸アンモニウムが公害上有害なヒユーム状
物となって排出されるので好ましくない。
Attempting to maintain the temperature below 10°C is undesirable because the heat of reaction must be removed with a special refrigerant such as ammonia, and when the temperature rises above 35°C, ammonium nitrilotrisulfonate is produced. At the same time, the yield of hydroxylamine sulfate decreases because ammonia gas easily volatilizes in the gas phase, and ammonium nitrite and ammonium nitrate generated in the gas phase form a fume-like substance that is harmful to pollution. This is not desirable because it becomes waste and is discharged.

充填塔内で、残存窒素酸化物中のNOは酸化されてNO
2,N2O3およびN2O4に変換され、変換したこれ
ら窒素酸化物は前記水溶液中に吸収され、亜硝酸アンモ
ニウムおよびヒドロキシルアミンジスルホン酸アンモニ
ウムになる。
In the packed column, NO in the remaining nitrogen oxides is oxidized to NO
2, N2O3 and N2O4, and these converted nitrogen oxides are absorbed into the aqueous solution and become ammonium nitrite and ammonium hydroxylamine disulfonate.

(1)工程および(Jl)工程でNOxを吸収すること
により得られる亜硝酸アンモニウムおよびヒドロキシル
アミンジスルホン酸アンモニウムを含す水溶液は、これ
を吸収液として、前記の公知の(B)工程に従って、S
O□ガスを吸収させ、吸収液中の亜硝酸アンモニウムを
ヒドロキシルアミンジスルホン酸アンモニウムに、また
ヒドロキシルアミンジスルホン酸アンモニウムを硫酸ヒ
ドロキシルアミンに変換する。
The aqueous solution containing ammonium nitrite and ammonium hydroxylamine disulfonate obtained by absorbing NOx in the steps (1) and (Jl) is subjected to S
By absorbing O□ gas, ammonium nitrite in the absorption liquid is converted to ammonium hydroxylamine disulfonate, and ammonium hydroxylamine disulfonate is converted to hydroxylamine sulfate.

なお、この吸収液にSO2ガスを吸収させる際には、吸
収液中の亜硝酸アンモニウムのモル数と、未反応亜硫酸
アンモニウム、未反応酸性亜硫酸アンモニウムおよび分
子状アンモニアの合計モル数(アンモニア相当モル数)
との比(NH3相当モル数/NH,No2モル数)を約
1に調整することが望ましい。
In addition, when this absorption liquid absorbs SO2 gas, the number of moles of ammonium nitrite in the absorption liquid, the total number of moles of unreacted ammonium sulfite, unreacted acidic ammonium sulfite, and molecular ammonia (number of moles equivalent to ammonia)
It is desirable to adjust the ratio (number of moles equivalent to NH3/number of moles of NH, No2) to about 1.

前記の比が1より大きいと、吸収液中の分子状アンモニ
アと吸収されたSO2との反応により生じた酸性亜硫酸
アンモニウムとヒドロキシルアミンジスルホン酸アンモ
ニウムとが反応してしまい、硫酸ヒドロキシルアミンの
収率が低下し、また、前記の比が1よりも小さいときは
、ヒドロキシルアミンジスルホン酸アンモニウムを硫酸
ヒドロキシルアミンに変換する工程において、未反応の
まま残存する亜硝酸アンモニウムが窒素や一酸化二窒素
(N203)に変換し易すくなるので好ましくない。
If the above ratio is greater than 1, acidic ammonium sulfite produced by the reaction between molecular ammonia in the absorption liquid and absorbed SO2 will react with ammonium hydroxylamine disulfonate, resulting in a decrease in the yield of hydroxylamine sulfate. In addition, when the above ratio is smaller than 1, in the process of converting ammonium hydroxylamine disulfonate to hydroxylamine sulfate, unreacted ammonium nitrite is converted to nitrogen and dinitrogen monoxide (N203). This is not preferable because it becomes easier to convert.

吸収液中の(NH3相当モル数) / (NH4NO2
モル数)の比の調整は、比が1よりも小さいときは、吸
収液へのアンモニアガスの吹き込み、アンモニア水溶液
あるいは亜硫安水溶液の添加により行なうことができ、
比が1よりも大きいときは、吸収液に亜硝酸アンモニウ
ムを添加することにより行なうことができる。
(Number of moles equivalent to NH3) in the absorption liquid / (NH4NO2
When the ratio is smaller than 1, the ratio of (number of moles) can be adjusted by blowing ammonia gas into the absorption liquid, adding an aqueous ammonia solution or an aqueous ammonium sulfite solution,
When the ratio is greater than 1, this can be achieved by adding ammonium nitrite to the absorption liquid.

吸収液にさらにSO2ガスを吸収させて得た、硫酸ヒド
ロキシルアミンを含む生成液からの硫酸ヒドロキシルア
ミンの単離は、公知の方法により行なうことができるが
、硫酸ヒドロキシルアミンを単離することなく、前記生
成液そのままを、イプシロンカプロラクタムの合成中間
体であるシクロヘキサノンオキシムの合成反応などに供
することもできる。
Isolation of hydroxylamine sulfate from a product solution containing hydroxylamine sulfate obtained by further absorbing SO2 gas into the absorption solution can be performed by a known method, but without isolating hydroxylamine sulfate, The above-mentioned product liquid can also be used as it is for the synthesis reaction of cyclohexanone oxime, which is a synthetic intermediate of epsilon caprolactam.

次に、この発明の方法の特徴である(1)工程および(
II)工程の1例につき、フローシートを用いて説明す
る。
Next, the process (1) and (
II) One example of the process will be explained using a flow sheet.

第1図は、(1)工程および(II)工程に使用するた
めの多孔板型気泡塔1の上部に向流充填塔2を設けた装
置の概略図である。
FIG. 1 is a schematic diagram of an apparatus in which a countercurrent packed column 2 is provided above a perforated plate type bubble column 1 for use in steps (1) and (II).

ライン3を通じて多孔板型気泡塔1内にNOxガスを供
給し、NOxガスを多孔板4から亜硫酸アンモニウムお
よび酸性亜硫酸アンモニウムを含む水溶液5の中に放出
、接触させ、前記水溶液5にNOxを吸収させる。
NOx gas is supplied into the perforated plate type bubble column 1 through the line 3, and the NOx gas is released from the perforated plate 4 into the aqueous solution 5 containing ammonium sulfite and acidic ammonium sulfite, and is brought into contact with the aqueous solution 5 to absorb NOx. .

前記水溶液5を通過した残存窒素酸化物を含有するガス
は、多孔板型気泡塔1の上部に位置する向流充填塔2の
充填層6にその底部から供給され、ノズル7から流下す
る亜硫酸アンモニウムおよび酸性亜硫酸アンモニウムを
含む水溶液8と向流接触し、残存窒素酸化物は充填層6
中を流下する前記水溶液8に吸収され、充填層6を通過
したガスはライン9から排ガスとして排出される。
The gas containing residual nitrogen oxides that has passed through the aqueous solution 5 is supplied from the bottom to the packed bed 6 of the countercurrent packed column 2 located at the top of the perforated plate type bubble column 1, and ammonium sulfite flows down from the nozzle 7. and an aqueous solution 8 containing acidic ammonium sulfite, and the remaining nitrogen oxides are removed from the packed bed 6.
The gas that is absorbed by the aqueous solution 8 flowing down and passed through the packed bed 6 is discharged from a line 9 as exhaust gas.

一方、多孔板型気泡塔1内の亜硫酸アンモニウムおよび
酸性亜硫酸アンモニウムを含む水溶液5は、循環ライン
10 、11.および12を通じて向流充填塔2内のノ
ズル7から充填層6に供給される。
On the other hand, the aqueous solution 5 containing ammonium sulfite and acidic ammonium sulfite in the perforated plate bubble column 1 is circulated through circulation lines 10, 11. and 12 are supplied to the packed bed 6 from the nozzle 7 in the countercurrent packed column 2.

充填層6に供給される前記水溶液のNH3/SO2モル
比は、ライン13を通じて循環ライン4,9および10
に供給される新たな亜硫酸アンモニウムおよび酸性亜硫
酸アンモニウムを含む水溶液を混合することにより調整
される。
The NH3/SO2 molar ratio of the aqueous solution supplied to the packed bed 6 is controlled by the circulation lines 4, 9 and 10 through the line 13.
is prepared by mixing an aqueous solution containing fresh ammonium sulfite and acidic ammonium sulfite that is supplied to the solution.

また、多孔板型気泡塔1および向流充填塔2を循環する
前記水溶液5および8の温度は、循環する前記水溶液5
および8を循環ラインio、iiおよび12の途中に設
けた冷却器14で冷却することにより調節される。
Further, the temperature of the aqueous solutions 5 and 8 circulating through the perforated plate type bubble column 1 and the countercurrent packed column 2 is as follows:
and 8 are regulated by cooling them with a cooler 14 provided in the middle of the circulation lines io, ii, and 12.

ライン12を通じて向流充填塔2に供給された前記水溶
液8は、ノズル7から充填層6中を流下し、再び多孔板
型気泡塔1内に供給される。
The aqueous solution 8 supplied to the countercurrent packed column 2 through the line 12 flows down through the packed bed 6 from the nozzle 7, and is again supplied into the perforated plate type bubble column 1.

循環する前記水溶液5および8とNOxガスとの接触に
より生じた亜硝酸アンモニウムおよびヒドロキシルアミ
ンジスルホン酸アンモニウムヲ含む水溶液を多孔板型気
泡塔1から抜取りライン15を通じて連続的に抜き取り
、これを吸収液として(B)工程に供する。
An aqueous solution containing ammonium nitrite and ammonium hydroxylamine disulfonate produced by contact between the circulating aqueous solutions 5 and 8 and NOx gas is continuously withdrawn from the perforated plate type bubble column 1 through a withdrawal line 15, and is used as an absorption liquid ( B) Subject to process.

次に実施例および比較例を示す。Next, Examples and Comparative Examples will be shown.

実施例 1 第1表に示す各部サイズを有する第1図に示したものと
同様の多孔板型気泡塔および向流充填塔からなる装置を
使用して、(1)工程および(II)工程を実施し、亜
硝酸アンモニウムおよびヒドロキシルアミンジスルホン
酸アンモニウムを含む吸収液を得た。
Example 1 Steps (1) and (II) were carried out using an apparatus consisting of a perforated plate-type bubble column and a countercurrent packed column similar to that shown in FIG. 1 and having the sizes shown in Table 1. An absorption liquid containing ammonium nitrite and ammonium hydroxylamine disulfonate was obtained.

すなわち、 NO/No□モル比が1.04であり、NOx濃度が9
.01容量幅、酸素濃度が6.6容量φで、残りが窒素
ガスであるNOxガスをライン3を通じて多孔板型気泡
塔1内に25.6 m /secの放出速度で供給し、
NOxガスを多孔板4からNH3/SO2モル比が1.
80、亜硫酸アンモニウム濃度が0.16 mole/
l、酸性亜硫酸アンモニウム濃度が0.04mole/
Aである亜硫酸アンモニウムおよび酸性亜硫酸アンモニ
ウムを含む23℃の水溶液5の中に放出させ、前記水溶
液5にNOxを吸収させた。
That is, the NO/No□ molar ratio is 1.04 and the NOx concentration is 9.
.. 01 volume width, oxygen concentration of 6.6 volume φ, and the remainder being nitrogen gas, NOx gas was supplied into the perforated plate bubble column 1 through the line 3 at a release rate of 25.6 m / sec,
NOx gas is supplied from the perforated plate 4 at a molar ratio of NH3/SO2 of 1.
80, ammonium sulfite concentration is 0.16 mole/
l, acidic ammonium sulfite concentration is 0.04 mole/
It was released into an aqueous solution 5 at 23°C containing ammonium sulfite and acidic ammonium sulfite (A), and the aqueous solution 5 was allowed to absorb NOx.

前記水溶液5を通過した残存窒素酸化物を含有するガス
は、多孔板型気泡塔1の上部に位置する向流充填塔2の
充填層6の底部に導き、ノズル7から流下する亜硫酸ア
ンモニウムおよび酸性亜硫酸アンモニウムを含む水溶液
8と向流接触させ、残存窒素酸化物を充填層6中を流下
する前記水溶液8に吸収させた。
The gas containing the residual nitrogen oxides that has passed through the aqueous solution 5 is guided to the bottom of the packed bed 6 of the countercurrent packed tower 2 located at the top of the perforated plate type bubble column 1, and is led to the bottom of the packed bed 6 of the countercurrent packed tower 2 located at the top of the perforated plate type bubble column 1, where it is introduced into the ammonium sulfite and acidic gases flowing down from the nozzle 7. It was brought into countercurrent contact with an aqueous solution 8 containing ammonium sulfite, and the remaining nitrogen oxides were absorbed into the aqueous solution 8 flowing down through the packed bed 6.

充填層6を上昇通過したガスは、ライン9から排ガスと
して排出した。
The gas that rose and passed through the packed bed 6 was discharged from the line 9 as exhaust gas.

一方、多孔板型気泡塔1内の亜硫酸アンモニウムおよび
酸性亜硫酸アンモニウムを含む水溶液5は、501/h
rの速度で循環ライン10,11、および12を“通じ
て向流充填塔2内のノズル1から充填層6に供給した。
On the other hand, the aqueous solution 5 containing ammonium sulfite and acidic ammonium sulfite in the porous plate type bubble column 1 is 501/h
It was fed from nozzle 1 in countercurrent packed column 2 to packed bed 6 through circulation lines 10, 11 and 12 at a speed of r.

NH3/SO2モル比が1.65、亜硫酸アンモニウム
濃度が1.58 mo le / lで、酸性亜硫酸ア
ンモニウム濃度が0.84 mo le / lである
新たな亜硫酸アンモニウムおよび酸性亜硫酸アンモニウ
ムを含む水溶液を、循環ライン10,11.および12
の途中に設けたライン13を通じて1.281/hrの
割合で混合することにより、充填層6に供給される水溶
液8のNH3/SO2モル比を1.73、亜硫酸アンモ
ニウム濃度を0.19 mole/ it 1酸性亜硫
酸アンモニウム濃度を0.07 mole/ zに調節
した。
A new aqueous solution containing ammonium sulfite and acidic ammonium sulfite with a NH3/SO2 molar ratio of 1.65, an ammonium sulfite concentration of 1.58 mole/l, and an acidic ammonium sulfite concentration of 0.84 mole/l, Circulation lines 10, 11. and 12
By mixing at a rate of 1.281/hr through a line 13 provided in the middle of the aqueous solution 8, the NH3/SO2 molar ratio of the aqueous solution 8 supplied to the packed bed 6 is 1.73, and the ammonium sulfite concentration is 0.19 mole/hr. It 1 acidic ammonium sulfite concentration was adjusted to 0.07 mole/z.

また、向流充填塔2に供給した前記水溶液8は、循環ラ
イン10,11、および12の途中に設けた冷却器14
により、20℃に冷却した。
Further, the aqueous solution 8 supplied to the countercurrent packed tower 2 is transferred to a cooler 14 provided in the middle of the circulation lines 10, 11, and 12.
The mixture was cooled to 20°C.

ライン12を通じて向流充填塔2に供給した前記水溶液
8は、ノズル7から充填層6中を流下させ、再び多孔板
型気泡塔1内に供給した。
The aqueous solution 8 supplied to the countercurrent packed column 2 through the line 12 was allowed to flow down through the packed bed 6 from the nozzle 7, and was again supplied into the perforated plate type bubble column 1.

循環する前記水溶液5および8とNOxガスとの接触に
より生じた亜硝酸アンモニウムおよびヒドロキシルアミ
ンジスルホン酸アンモニウムを含む水溶液を多孔板型気
泡塔1からライン15を通じて連続的に抜き取り、これ
を吸収液として、次の(B圧程に供した。
An aqueous solution containing ammonium nitrite and ammonium hydroxylamine disulfonate produced by contact between the circulating aqueous solutions 5 and 8 and NOx gas is continuously extracted from the perforated plate bubble column 1 through a line 15, and this is used as an absorption liquid for the following steps. (It was subjected to pressure step B.

(B工程) (4)工程で得た吸収液のNH3相当モル数/NH4N
O2モル数の比が0.36であったので、NH3/SO
2モル比が1.65、亜硫酸アンモニウム濃度が1.5
8 mole / ll、および酸性亜硫酸アンモニウ
ム濃度が0.84 mole / lである亜硫酸アン
モニウムおよび酸性亜硫酸アンモニウムを含む水溶液を
、この吸収液に添加することにより、吸収液のNH3相
当モル数/NH4NO2モル数の比を1に調整した。
(Step B) Number of moles equivalent to NH3 in the absorption liquid obtained in step (4)/NH4N
Since the ratio of O2 moles was 0.36, NH3/SO
2 molar ratio is 1.65, ammonium sulfite concentration is 1.5
By adding an aqueous solution containing ammonium sulfite and acidic ammonium sulfite with an acidic ammonium sulfite concentration of 0.8 mole/l and an acidic ammonium sulfite concentration of 0.84 mole/l to this absorption liquid, the number of NH3 equivalent moles/number of NH4NO2 moles of the absorption liquid The ratio was adjusted to 1.

ついで、この吸収液lこ、窒素で希釈したSO2ガスを
吹き込んだ後、100℃で力l水分解して硫酸ヒドロキ
シルアミンを含む生成液を得た。
Next, SO2 gas diluted with nitrogen was blown into this absorption liquid, and then water decomposition was performed at 100°C to obtain a product liquid containing hydroxylamine sulfate.

この生成液中の硫酸ヒドロキシルアミンの生成は、生成
液にアセトンを添加して、硫酸ヒドロキシルアミンをア
セトキシムに変換することにより確認した。
The production of hydroxylamine sulfate in this product solution was confirmed by adding acetone to the product solution to convert hydroxylamine sulfate into acetoxime.

また、生成液にアセトンを添加することにより遊離した
硫酸をカ性ンーダで滴定して、NOx供給量に対する硫
酸ヒドロキシルアミンの収率を求めた。
In addition, sulfuric acid liberated by adding acetone to the produced liquid was titrated with a carbon powder to determine the yield of hydroxylamine sulfate relative to the amount of NOx supplied.

なお、所定量の排ガスを過酸化水素水に吸収させた水溶
液をアルカリで滴定することにより、排ガス中のNOx
濃度を求めた。
In addition, by titrating an aqueous solution in which a predetermined amount of exhaust gas is absorbed into a hydrogen peroxide solution with an alkali, NOx in the exhaust gas can be reduced.
The concentration was determined.

その結果を第2表に示す。The results are shown in Table 2.

実施例2および3 第2表に示す反応条件に従って、実施例1と同様にして
実施した。
Examples 2 and 3 The reaction was carried out in the same manner as in Example 1 according to the reaction conditions shown in Table 2.

その結果を第2表に示す。The results are shown in Table 2.

比較例 l 亜硫酸アンモニウムおよび酸性亜硫酸アンモニウムを含
む水溶液を、亜硫酸アンモニウム水溶液に代え、第2表
に示す反応条件に従って、実施例1と同様に操作した。
Comparative Example 1 The same procedure as in Example 1 was carried out according to the reaction conditions shown in Table 2, except that the aqueous solution containing ammonium sulfite and acidic ammonium sulfite was replaced with an aqueous ammonium sulfite solution.

その結果を第2表に示す。The results are shown in Table 2.

比較例 2 多孔板型気泡塔および向流充填塔の組合せからなる装置
を、充填層高さが55crILである向流充填塔に代え
、第2表に示す反応条件に従って、実施例1と同様に操
作した。
Comparative Example 2 The same procedure as in Example 1 was carried out according to the reaction conditions shown in Table 2, except that the apparatus consisting of a combination of a perforated plate bubble column and a countercurrent packed column was replaced with a countercurrent packed column with a packed bed height of 55 crIL. operated.

その結果を第2表に示す。The results are shown in Table 2.

参考例 1 多孔板型気泡塔内のキリ孔を1mφから2Mφに代える
ことによりNOxガスの放出速度を25.6m/SeC
から6.4 m /Secに代え、第2表に示す反応条
件に従って、実施例1と同様に操作した。
Reference example 1 By changing the perforated hole in the perforated plate type bubble column from 1 mφ to 2Mφ, the release rate of NOx gas was increased to 25.6 m/SeC
The reaction was carried out in the same manner as in Example 1, except that the reaction conditions were changed to 6.4 m 2 /Sec.

その結果を第2表に示す。The results are shown in Table 2.

参考例 2 供給するNOxガス中のNO/NO2モル比を1.04
から4に代え、第2表に示す反応条件に従って、実施例
1と同様に操作した。
Reference example 2 NO/NO2 molar ratio in the supplied NOx gas is 1.04
The same procedure as in Example 1 was carried out except for the reaction conditions shown in Table 2, except for the reaction conditions shown in Table 2.

その結果を第2表に示す。The results are shown in Table 2.

参考例 3 供給するNOxガス中のNO/NO2モル比を1.04
から0.33に代え、実施例1と同様に操作したところ
、循環する水溶液中にニトリロトリスルホン酸アンモニ
ウムの結晶が析出し始め、さらに反応を続けると、ガス
の発生が激しくなって、安定した反応を維持することが
できなくなった。
Reference example 3 NO/NO2 molar ratio in the supplied NOx gas is 1.04
0.33 and operated in the same manner as in Example 1, crystals of ammonium nitrilotrisulfonate began to precipitate in the circulating aqueous solution, and as the reaction continued, gas generation became more intense and the reaction became stable. can no longer be maintained.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は、多孔板1個を有する多孔板型気泡塔の上部に
向流充填塔を設けた装置からなる、(1)工程および(
II)工程の概略図である。 1;多孔板型気泡塔、2:向流充填塔、3;NOxガス
供給ライン、4:多孔板、5;亜硫酸アンモニウムおよ
び酸性亜硫酸アンモニウムを含む水溶液、6:充填層、
7;ノズル、8;亜硫酸アンモニウムおよび酸性亜硫酸
アンモニウムを含む水溶液、9;ガス排出ライン、10
;循環ライン、11;循環ライン、12;循環ライン、
13;亜硫酸アンモニウムおよび酸性亜硫酸アンモニウ
ムを含む水溶液の供給ライン、14;冷却器、15;抜
取りライン。
Figure 1 shows the (1) process and (
II) Schematic diagram of the process. 1; Perforated plate type bubble column, 2: Countercurrent packed column, 3; NOx gas supply line, 4: Perforated plate, 5; Aqueous solution containing ammonium sulfite and acidic ammonium sulfite, 6: Packed bed,
7; nozzle, 8; aqueous solution containing ammonium sulfite and acidic ammonium sulfite, 9; gas discharge line, 10
; circulation line, 11; circulation line, 12; circulation line,
13; supply line for an aqueous solution containing ammonium sulfite and acidic ammonium sulfite; 14; cooler; 15; withdrawal line.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1(A)亜硫酸アンモニウム水溶液に、窒素酸化物を含
有するガスを吸収させる工程、および、(B)得られた
吸収液に引続いて亜硫酸ガスを吸収させる工程により硫
酸ヒドロキシルアミンを製造する方法において、 前記(4)工程が、 (I) 気泡塔内で、アンモニア取分と二酸化イオウ
成分とのモル比(NH3/5O2)が1.1〜1.85
である亜硫酸アンモニウムおよび酸性亜硫酸アンモニウ
ムを含む水溶液と、一酸化窒素(NO)と二酸化窒素と
のモル比(NO/N02)が0.5〜3である窒素酸化
物を含有するガスとを、気泡塔内への該ガスの放出速度
を気泡放出孔の単位断面積あたり15m/SeC以上に
して該ガスを気泡塔内の前記水溶液に吹き込んで接触さ
せる工程、 および、 (II) 充填塔内で、前記気泡塔内を通過した残存
窒素酸化物を含有するガスと、アンモニア取分と二酸化
イオウ成分とのモル比(NH3/5O2)が1.1〜1
.8である亜硫酸アンモニウムおよび酸性亜硫酸アンモ
ニウムを含む水溶液とを接触させる工程、からなること
を特徴とする硫酸ヒドロキシルアミンの製造法。
[Scope of Claims] Hydroxyl sulfate is produced by 1 (A) a step of absorbing a nitrogen oxide-containing gas into an ammonium sulfite aqueous solution, and (B) a step of subsequently absorbing sulfur dioxide gas into the obtained absorption liquid. In the method for producing an amine, the step (4) includes (I) a molar ratio (NH3/5O2) of the ammonia fraction and the sulfur dioxide component in the bubble column of 1.1 to 1.85;
An aqueous solution containing ammonium sulfite and acidic ammonium sulfite, and a gas containing a nitrogen oxide having a molar ratio of nitrogen monoxide (NO) to nitrogen dioxide (NO/N02) of 0.5 to 3, are A step of blowing the gas into contact with the aqueous solution in the bubble column at a rate of release of the gas into the column of 15 m/SeC or more per unit cross-sectional area of the bubble discharge hole, and (II) in the packed column, The molar ratio (NH3/5O2) of the gas containing residual nitrogen oxides passed through the bubble column, the ammonia fraction, and the sulfur dioxide component is 1.1 to 1.
.. 8. A method for producing hydroxylamine sulfate, comprising the step of contacting ammonium sulfite and an aqueous solution containing acidic ammonium sulfite.
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