JPS60145901A - 二酸化硫黄含有ガスから硫黄を生成する方法 - Google Patents

二酸化硫黄含有ガスから硫黄を生成する方法

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JPS60145901A
JPS60145901A JP304484A JP304484A JPS60145901A JP S60145901 A JPS60145901 A JP S60145901A JP 304484 A JP304484 A JP 304484A JP 304484 A JP304484 A JP 304484A JP S60145901 A JPS60145901 A JP S60145901A
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JP
Japan
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sulfur
gas
coal
water
reactor
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JP304484A
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English (en)
Inventor
Yasuhiko Seike
清家 康彦
Kenji Shibata
憲司 柴田
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Sumitomo Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Heavy Industries Ltd
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Publication date
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は石炭を還元剤に使用して二酸化硫黄含有ガス(
例えば乾式脱硫装置における吸着剤の再生工程から発生
するガス)から硫黄を生成する方法に関する。
二酸化硫黄(802)含有ガスからの硫黄の生成は、石
炭等を還元剤として充填したS02還元炉でS02の多
くを硫黄に還元せしめた後、SO7還元炉で不可避的に
発生したH2Sを更にクラウス反応器で硫黄として回収
するのが一般的である。
こうした硫黄生成において常に問題とされることは、高
い硫黄への転化率が得られること、副生成物が少ないこ
と、制御が容易であるとと及7び経済性を有すること等
である。
石炭を還元剤としてSO2含有ガスから硫黄を生成する
方法については、既K toy々のものかりト案されて
いるが、その中で比較的好ましいものは特公昭54−3
6159号公報(又は米国特許4.147,762)に
記載されている方法である。この方法は、水蒸気の存在
下でSO2と石炭とを約620〜約840℃の比較的低
温度にて接触させてSO2を硫黄に還元するもので粂る
。この方床によれば、従来の高温域(約1.100℃以
上)K対し、相当量の水蒸気の存在下であれば上記低温
度であっても約60″−約98%の遊離硫黄の収封を得
ることが可能とされている。
しかしながら、この方法では、実際に硫黄の収率が約6
0〜約98%という高い値で実現されるのは極めて稀で
あシ、通常は高々60%程度である。その上、SO2の
石炭による還元過程でH,S、 008などの硫黄化合
物の副生成物がかなり生成する欠点がある。この原因は
、S02含有ガス中に通常含まれている水(例えば乾式
脱硫−シ、16の吸着剤再生器から発生する802含有
ガス中には40%程度の水が含まれている)が石炭中ノ
FjrL素と水付カス反応(0−1−2H20−21−
12+OO2’)を起こし、との結呆生じた水素が更に
硫黄と反応しH2Sを生成する( H2+ 8−I−]
2S)ことにあると考えられる。
従って、この方法は、後続に副生成物の回収工程を設け
ない限如は工巣的な実使用に削えないものである。
一方、米国特許4,341..753には、石炭を使用
するSO231元発生クラウス反応器との結合プロセス
による硫黄の生成方法が記載されている。
この方法は、上記結合プロセスでの硫黄の収率を高める
ことを目的とし、5o2H元炉内での反応温度を約75
0℃に設置することやクラウス反応器入口ガス中のH2
S/8o2のモル比を2に維持する制御法が提案されて
いる。この方法も上記特公昭54−36159号公報と
同様に、900℃までの比較的低温域でのSO2還元に
注目している。そして、この低温域においてSO□還元
率は温度が高くなるにつれて増大するがSO2の硫黄へ
の転化は約750℃で最高(約70%の転化率)になり
、同時に温度上昇に従って副次的にH2Sが発生するた
め、以後■I2Sの増大に伴って硫黄への転化率は急激
に落ち込むことをf5jらかにしている。この事実に基
づいてSO2還元炉内の温度を約750℃に設定する必
要があるとしている。
しかし方から、この方法は、502M元炉で発生するH
2Sを積極的に、IT)オjl用するものではあっても
、クラウス反応器を設置することによる4f>器構成の
複雑さ、プラントの信頼イ41ニ、安定伯及び経済性の
面で依然として問題がある上、i4!l 記H2S/s
02モル比の制御のために高ルーかつ商佃1な計測制御
システムを必要とする。
このように従来では、802N元炉でのlI28’?、
!、の副生成物の生成は避けられないことでt、って硫
黄生成率を向上させるために後段にタラウス反応器等を
設置しなければ実用的プロセスにならないという考えが
支配していた。このため、上記のような結合プロセスで
の改良が行われてきたのである。だが、この結合プロセ
スにおける改良法にあっては、もはや抜本的な対策法と
は言えない。
本発明者らは、クラウス反応器を必要とせずSO2還元
炉単独で効果的に硫黄生成を行いえる方法でない限り旧
、経済性や制御性等の問題は解決しえないと考え、その
方向で鋭意検討を重ねた。
その結果、SO2還元炉内において上記低温域では温度
上昇に従いH,S生成量が増大し、これに伴って硫黄へ
の転化率は急激に落ち込むものの、更に高温(例えば9
00℃以上)になると逆にトノ2S生成量が急激に減少
し、これに伴って硫黄への転化率は急激に回復すること
を見いだし本発明圧至った。
即ち、本発明は二酸化硫黄1モル当シ少なくとも1モル
の水を含む二酸化硫黄含有ガスを900〜1000℃に
て石炭と接触させて二酸化硫黄を還元することにより二
酸化硫黄含有ガスから硫黄を生成する方法である。こ7
の反応の化学式けS02+C→−!−52−4−cO2
で表わされる。
第1図は二酸化硫黄を硫黄に還元する装置1′1の概略
図である。この装置において二酸化硫黄を含有した原料
ガスは、寧素供給源】及び二酸化硫黄供給源4から各々
その流量調節弁2,5及び流量計3.6により所定の流
量K M’4 ’II!ljされガス混合ライン7を通
過してH1定の原料ガスS02濃度に混合調整される。
次に水供給定+14バンプ8から水供給ライン9を通し
て所定の流量°の水を蒸発器10に供給して水蒸気とし
、ライン7からくるSO2含有ガスとこの水蒸気が混合
百九反応器入ロガスライン11を通って反応器12へ供
給される。反応器12には下部にセラミノクゼール13
が充てんされており、反応6ト、入口ガスライン11か
ら導入されるSO2含有ガスはこの充てんHニール層で
均一に分散されて石炭ベッド14を通過する。石炭ベッ
ド1.4は平均ネシ径2胴程度の粒状石炭が所定素光て
んされ固定床を形成している。反応器】2の外側には少
ガくとも1000℃以上に反応温度を維持できる能力を
備えた電気炉15が設置されており、石炭ペッド】4中
に埋設された熱電対16の測症値て基づいて石炭ベッド
14の層内温度を所定の値に調節する温度調節計17に
よシミ気炉15の加熱用電流が操作される。この加熱操
作によって次の化学反応式に従いS02の硫黄への還元
が行われる。即ち、802 + 07282 + C’
02 o 反応器12で生成した硫黄含有ガスは反応器
出口ガスライン18を通って硫黄ボット19に導入され
、ここで蒸気状の硫黄が凝縮・分離される。
硫黄を凝縮分離したガスは排出ガスライン20を通って
排出される。反応器12での反応状態を分析するため、
反応器入口ガスライン11及び硫黄ボット19の出口ガ
スラインからガスクロマトグラフ用サンプリングライン
21.22が分岐している。また、蒸発器10から硫黄
ポット】9までの配管には加熱旧23が巻かれており、
反応器入口ガスの予熱と共に水・硫黄蒸気の凝縮を防止
している。反応器12と電気炉】5の中間には熱電対2
4が設けられており、反応器12の外壁温度の酷税に使
用される。
一方、本発明の方法による工業的規模の要装置としては
、例えば第2図に示すものと々る。
SO2含有ガス発生源101からもたらされるS02含
有ガスに水蒸気発生妄説102からtyr定の水を供給
混合し、更に石炭の部分燃焼のためK 9気供給装置1
03がら空気?付加し後、この混合ガスはライン104
を通ってSO2還元炉】05に導入される。SO2還元
炉105には粒状石炭の供給装置】06と石炭排出装に
107が備えられており、石炭は連続的にSO2還元炉
】05に供給さ扛、部分燃焼により灰化もしくはガス化
した石炭が石炭排出装置107 Vc排出される。才た
SO2還元炉105には反応温度を監視・制御するだめ
の温度言1108が設置されている。々おしくでILj
r’、 802 )■発生としては流動床式のものを示
したが、回置床式も移動床式も使用できる。SO2奇元
力ZOSで生成した蒸気状硫黄を含有するガスは出口ラ
イン109を通り集じん器110 Vc導か“れる。集
じん器】10ではSO2還元炉】05で発生したダスト
が捕集窟れる。除しん殻の蒸気状硫黄を含有したガスは
ライン111を通如イオウ凝縮器112に導入される。
イオウ凝縮器112では蒸気状硫黄が150℃程度に冷
却されて凝縮により液体硫黄として回収される。◇に黄
回収後のガスはオフガスとして杉F出される。
本発明では二酸化硫黄含有ガスと石炭とをC)00〜1
000℃、好ましくは950℃程度で接触させる。90
0℃未個では硫黄の収率が低い上、副生成物の発生是も
多い。1000℃を超えると経済的に不利になるiどけ
である。即ち炉内金属17r・分の高温対策が必要であ
って、材質選定が問題と々p、装置のに±抗性が大きく
損われることとなる。
二酸化硫黄含有ガスVCは、二酸化硫黄1モル当り少な
くとも1モル、好ましくは1〜3モルの水を含むことが
必要である。被処理ガス中に既に十分の水が含まれてい
る場合には特に水を添加する必要がないが、もし少ない
・場合には別途適量の水を添加すれば良い。
石炭としては、褐炭、瀝青炭、無煙炭及びチャー等が使
用でき、石炭は粒状又は微粒状であることが望ましい。
このように本発明は、相、Pffiの水を含むSO2含
有ガスの石炭による還元において/’lとんど顧みられ
なかった反応温度域(900〜1000℃)に注目した
ものであって、この温度域でid極めて高く且つ安定し
た硫黄収率(90%以上)が得られる上、H2S等の副
生成物の生成がほとんどないことを明らかにしたもので
ある。従って本発明によれば、従来必須とされていたク
ラウス反応器を全く必要とせずに臆黄生成が町11−で
あるため、経済性や制御性等の問題を一気VCi肩決し
た実用的価値の非常に品いものである。
次に実施例1vCより本発明の効果を基体的にボす。
実施例 第1図の試験装置にて上記の操作法に従いS02含有ガ
スの還元反応を行った。使用した石炭は下表に示すもの
で、いずれも850℃で1時間乾留したチャーである。
また、反応器へ供給するガス組成は、N2中40%、S
O□中39%、H20キ41%であり、ガス供給速度は
いずれも空間速度中2001/hrである。
反応温度は低温域から高温の950℃まで50℃幅で変
化させ、各反応温度における反応器出口ガスの硫黄化合
物(S、 SO2,H,S、 008)を分析し、反応
温度と反応器出口ガスの硫黄化合物比率との関係を第3
図及び第4図に示した。C82も分析しているが面々0
5%程度であるため図示していない。
この第3図と第4図に示した結果から、低温域では硫黄
の生成率に極大値が存在するが、史に温度上昇に対して
極小値をθた後に爵び9激に増大することが判る。また
H2Sは温度上昇に対して全く逆の傾向を示[7ている
ことが判る。
この試験条件では多量の水(約41%)がso2カス中
ニ含まれており、従来の知見ではこの水が水性ガス反応
(2H20+0→2H2+CO,,)を起こし、その結
果H,Sの生成がもたらされるとされていだが、高温域
では反応機構が変って逆(CH2Sの生成が著しく抑制
されるものと考えられる。実際に反応器出口ガス中には
主として水←゛ガス反応起因する多量の1−1.の生成
が認められた。
以上の説明から900℃〜10001:で1tso2の
転化率は完全にioo%に達し、副生成物の生nν。
がほとんどなくSO2の大部分(90%以上)が目的産
物である硫黄に転化すれることが理フ・+□r −gれ
よう。
【図面の簡単な説明】
@】図は二酸化硫黄を硫黄に還元する装置の概略図を示
し、第2図は工業的規模の実装置の説明図を示し、第3
図及び第4図は反応温度と反応器出口ガスの硫黄化合物
比率との関係を示したものである。 1・・・窒素供給源 4・・・二酸化硫黄供給源9・・
・水供給ライン 12・・・反応器14・・・石炭ベッ
ド 15・・・電気炉19・・・硫黄ポット】0】 ・
・・S02含有ガス発生源102・・・水蒸気発生装置
105・・・SO2還元炉110・・・泉じん器 31
2・・・硫黄凝縮器焔3区 偶 度 (’C) 乃4膳 温度(0C)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、二版化硫黄1モル当り少なくとも1モルの水を含む
    二酸化硫黄含有ガスを900〜1000℃にて不炭と接
    触させて二酸化硫黄を還元することにより二酸化硫黄含
    有ガスから硫黄を生成する方法。
JP304484A 1984-01-11 1984-01-11 二酸化硫黄含有ガスから硫黄を生成する方法 Pending JPS60145901A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4851197A (en) * 1986-02-14 1989-07-25 Steuler-Industriewerke Gmbh Apparatus for the continuous reduction of sulphur-containing gases
US7954254B2 (en) * 2002-05-15 2011-06-07 Nederlandse Organisatie Voor Toegepast-Natuurwetenschappelijk Onderzoek Tno Method for drying a product using a regenerative adsorbent

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5632307A (en) * 1979-08-21 1981-04-01 Bergwerksverband Gmbh Manufacture of sulfur from gas containing sulfur dioxide

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5632307A (en) * 1979-08-21 1981-04-01 Bergwerksverband Gmbh Manufacture of sulfur from gas containing sulfur dioxide

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4851197A (en) * 1986-02-14 1989-07-25 Steuler-Industriewerke Gmbh Apparatus for the continuous reduction of sulphur-containing gases
US7954254B2 (en) * 2002-05-15 2011-06-07 Nederlandse Organisatie Voor Toegepast-Natuurwetenschappelijk Onderzoek Tno Method for drying a product using a regenerative adsorbent

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