JPS60156530A - ガス流から硫黄酸化物を除去する方法 - Google Patents

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】 本発明は固体処理粒子と接触させることによってガス流
から大気汚染ガスを除去するガス処理法に関するもので
ある。本発明はさらに詳しくは石炭または石油留分の燃
焼によって生成する煙道ガス流から硫黄酸化物を除去し
、必要に応じて窒素酸化物を窒素に転化することに関す
るものである。本発明はさらにまた固体処理粒子を原料
ガス流と接触させる形態に関するものである。本発明は
１個以上の多孔壁によってガスチャネルと分離されたチ
ャネルに囲まれた徐々に移動する処理粒子移動床を使用
している。

従って、ガス流は処理粒子床中に流れるのではなく、処
理粒子床と平行して流れる。

硫黄酸化物を大気中に放出することによって生じる環境
汚染の問題は硫黄酸化物を除去するいくつかのガス処理
法の開発を促進して来た。

これらの処理法の一例においては、ガス流を硫黄酸化物
「受容体」と接触させることから成る。

これらの固体粒子は通常受容工程で硫黄酸化物と化学的
に結合する金属成分を含有する。硫黄を受容した受容体
はしかる後水素またはメタンなどの還元性ガスと接触さ
せることによって再生される。

処理を必要とするガス流はしばしば煤または飛散灰など
の微粒子を含有する。これらの小さな粒子は通常、商業
的ボイラー中で石炭または燃料油を燃焼する燃焼工程中
で生成する。固体受容体の充填床にこれらのガス流を通
すことによって処理する場合、受容体を囲むスクリーン
または受容体床の外側表面上に前述の微粒子が蓄積する
傾向がある。これによってガスの通行が妨げられ、効率
良い操作に支障を来たす。このように処理粒子が塊まる
ことを避けるのにいくつかの方伝が開発された。これら
の方法の一例としては、米国特許第３，５０１，８９７
号（Ｖａｎ　Ｈｅ１ｄｅｎ等）及び米国特許第３，７４
７，３０８号（Ｖｅｒｓｌｕｉｓ等）に記載されている
ように平行通路の接触器を使用する方法がある。これら
の装置においては、本発明の方法と同様に、ガスは受容
体床を保持するスクリーンの表面と平行に流れる。ガス
は、スクリーンの両側に位置するガスの混合を促進する
渦流を提供するのに充分な速度でガスチャネルを通る。

硫黄酸化物はそれによってガス流及びそれから由来する
微粒子を本流の一部としてスクリーンに通すことなく、
受容体と接触される。これらの文献は受容体及び受容−
再生工程についても開示している。

硫黄酸化物受容体を使用したガス処理法において、他の
タイプの気−同接触系を使用することも公知である。た
とえば、米国特許第３，９８９゜７９８号（Ｇｒｅｅｎ
ｅ等）は振動床系及び回転接触器を含むいくつかの気−
同接触形態を開示している。米国特許第３，９６６．８
７９号（Ｇｒｏｅｎｅｎｄａａｌ等）は交叉流接触器と
称される系を開示している。

この系において、ガス流は２つのスクリーン間の受容体
の薄い移動床を水平に通る。受容体床は徐々に補給され
、硫黄を受容した受容体は再生帯域に移動される。

窒素酸化物を窒素に触媒的に還元するガス処理法も公知
である。たとえば、米国特許第４，１９３．９７２号（
Ｐｏｈｌｅｎｚ）には、還元ガスを原料ガス流と混合し
、前記ガスを平行通路接触帯域において硫黄酸化物を受
容した受容体と接触する工程を有する方法で窒素酸化物
を還元する方法を開示している。

本発明は平行通路接触系を使用することによって微粒子
含有ガス流から硫黄酸化物を除去する方法を提供するも
のである。本発明は従来の平行通路系を改良するもので
あり、ガスの流通路は一定に保たれるので、□非常に大
きな高価なバルブが煙道ガス導管に必要とされない利点
がある。また煙道ガス導管も簡略化さ九ている。さらに
、本発明の方法は接触帯域のサイズの縮小を可能にして
おり、従来の固定床系に見られるような硫黄酸化物排ガ
ス流中の硫黄酸化物含有量における大きな変動をなくし
ている。二酸化硫黄の含有量が均一であると、後の二酸
化硫黄回収工程が簡略化できる。

本発明の態様は、ガス処理方法において、（ａ）ガス−
受容体接触帯域内に配置され、硫黄酸化物受容体チャネ
ルと平行に配置されたガスチャネルと少くとも１つの多
孔壁を共有する複数個の受容体チャネルにコンパクトな
硫黄酸化物受容体粒子床を下向きに通す工程； （ｂ）前記受容体チャネルの多孔壁と実質的に平行に流
れるガス流の渦流を含む受容促進条件下で二酸化硫黄含
有原料ガス流を、その本流が前記多孔壁を実質的に通る
ことなく、複数個のガスチャネルに上向きに流して、硫
黄酸化物を前記受容体粒子上に受容させることによって
前記原料ガス流から二酸化硫黄を除去する工程；（ｃ）
前記処理済ガス流を系から取出す工程；（ｄ）前記接触
帯域の下部にて前記受容体チャネルから硫黄を受容した
受容体粒子を取出し、前記受容体粒子を受容体再生帯域
に送り、そこで前記受容体粒子を再生条件下で再生ガス
と接触して再生させて再生済受容体粒子及び二酸化硫黄
含有排ガス流を生成し、前記二酸化硫黄含有排ガス流を
系から取出す工程；及び （ｅ）前記再生済受容体粒子を前記接触帯域の上部に移
動させて前記受容体チャネルに通す工程を有する、ガス
流から硫黄酸化物を除去するガス処理方法から成る。

前記文献は固体硫黄酸化物受容体を使用してガス流から
硫黄酸化物を除去する高度の技術を開示している。平行
通路接触器を良好に使用するのに必要な技術も、平行通
路ガス処理方式が現在商業的に使用されていることから
れかるように充分に開発されている。これらの方式によ
って高度の効果及び信頼性が示されているにもかかわら
ず、その循環操作は全体の工程の費用を高め、複雑化し
ている。循環工程の費用が高まる主因は、受容体の固定
床を受容工程と再生工程とを交互に行うため、ガス流の
流れを切換えるのに必要な大きな直径の導管及びバルブ
に費用がかかることである。単純な２工程の方法の場合
でも、３個の接触帯域を有することが望ましい。これら
の接触帯域のそれぞれは原料ガス流及び再生流の両方の
流れを調節するのに別々の導管及びバルブを必要とする
。これらのバルブはそれぞれの接触帯域の入口及び出口
の両方に配置される。硫黄酸化物を除去する系の主要用
途は燃焼帯域の煙道ガス流を処理することにある。これ
らの煙道ガス流は大量に生成し、処理設備は煙道ガス流
の圧力を実質的に降下させるものであってはならない。

これらの理由のため、煙道ガス導管及びバルブは直径が
非常に大きいものでなければならない。要求されるバル
ブは非常に高価なもので、循環接触系の実質的部分を形
成する。従って、本発明の目的は複雑な導管及びバルブ
系を省略することによって受容体タイプの方法の費用を
減少させることである。

従来の平行通路を利用した受容体タイプの循環方法も、
工程で生成するガス流の組成が変化するために複雑化し
ている。詳しくは、使用済受容体の再生中、排ガス流中
の二酸化硫黄の濃度は広範囲に変わる。この流れは再生
のピークにおいて高い硫黄酸化物濃度を有し、再生が進
行し、受容体上に硫黄が少なくなるについて、濃度が低
下する。米国特許第３　、７４６　、６６５号及び第４
，０４１，１３１号に記載されているような方法はこの
ような変動を均一化するのに使用できる。

しかしながら、この方法は工程を複雑化し、費用がかか
る。本発明の別の目的は、ガス処理工程の硫黄酸化物受
容体の再生において生成するガスの硫黄酸化物濃度の変
動を少なくすることである。

本発明の方法は平行通路接触器中に受容体の移動床を使
用することによって、これらの目的を達成し、従来の方
式より優れた利点を提供する。すなわち、平行通路接触
器の受容体保持チャネルに硫黄酸化物受容体を重力の作
用によって下向きに徐々に移動させる。受容体の下向き
の動きは、受容体チャネルと隣接して配置さ゛れている
ガスチャネルを上昇する原料ガスと対向流の状態となる
。新鮮な受容体は受容体チャネルの下端から連続的また
は間欠的に取出される使用済受容体と置き換えるために
受容体チャネルの頂部に供給される。使用済の硫黄と保
持した受容体はしかる後別の再生帯域に送られ、そこで
還元性ガスで処理することによって硫黄酸化物が除去さ
れる。

原料ガス流はいつも同じガスチャネルを連続的に通され
る。従って、固定床装置を再生する時に必要なような、
ガス流を迂回するための導管及びバルブを提供する必要
がない、使用済受容体は好ましくは移動床系において再
生される。

使用済受容体が再生帯域に送られる流れは比較的均一で
あり、受容体による硫黄酸化物の除去率もかなり均一で
ある。従って、排ガス流の組成も従来の固定床の再生の
場合よりはるかに均一である。従って、従来の固定床の
方法において使用されるような組成を調整する帯域を使
用することなく、再生帯域排ガスを濃縮または回収帯域
に直接に送り込むことが可能である。

本発明によって提供されて第３の利点はガス−受容体の
接触帯域の大きさを縮小させることができることである
。固定床装置においては、再生工程と再生工程との間の
全時間１こゎたって多量の受容体を操作させる必要があ
る。これは通常かなり長時間であるので、受容体の一部
は原料ガス流から硫黄酸化物をもはや除去することがで
きなくなるまで硫黄酸化物を保持する。

従って、受容工程の終わりには固定床装置は、硫黄酸化
物を除去する能力のある活性な受容体の他に、多量の不
活性な受容体及び低活性な受容体を含有する。これに対
して、本発明の移動床装置では、適切な処理能力を提供
するのに必要なだけの量の受容体を葆持すれば良い。こ
の移動床系においては、受容体は全て、ある程度まで活
性であるので、使用量ははるかに少ない量で済む。接触
帯域中に使用済及び未使用の受容体を貯蔵しておく必要
はない。従って、接触帯域の大きさも縮小でき、受容体
の必要量及びガスチャネルを形成するスクリーン材料も
少なくて済む。同じ接触条件を採用した場合に、移動床
装置の場合には、ガスチャネルの長さも短かくて済む。

従って、別の利点としてガスチャネルを通じての圧力降
下が減少でき、このことは商業的電力プラントの低圧煙
道ガス流を処理する場合に特に望ましい。本発明の方法
は設備費用が軽減できる利点がある。

平行通路反応器は飛散灰などの小さな粒子を含有する煙
道ガス流を処理する接触器として良好に作用することが
わかった。これらの接触器は通常多孔壁上に粒子が蓄積
して汚れることが無いので、保管または清掃することな
く長期間連続的に使用できる。これらの接触器は処理さ
れるガスの流れが処理粒子を保持する多孔壁と平行に流
れる事実に名前が由来する。すなわち、ガス流は多孔壁
を通過するのではなく、多孔壁に沿って流れる。壁の両
側で混合及び拡散するなどして徐々にガスは混合して処
理粒子と接触し、ガス流を濾過する形態ではない。従っ
て。

ガス流は処理粒子床を通過するのではなく、その本流が
２つの多孔壁の間に囲まれた床を通ることはない。これ
らの接触器の成功の一部は壁（平面的ガス通路）に沿っ
たガス流の線速度を平面流から渦流に変わる臨界状態よ
りわずかに渦流側に近い状態に保つことによる。これに
よって多孔壁の両側でガスが移動し、混合する割合を高
める渦流が生じる。

本発明は、ガス流から硫黄酸化物を除去する方法におい
て、 （ａ）平行した通路を有する接触帯域のガスチャネルに
硫黄酸化物を含む原料ガス流を上向きに通し、前記接触
帯域において、前記ガス流の本流が硫黄酸化物を受容す
る固体受容体床を通じて別の違ったガスチャネルに逸脱
することなく、前記ガス流と前記硫黄酸化物固体受容体
との接触を促進する受容促進条件下に前記硫黄酸化物固
体受容体床を保持する多孔壁と平行して前記原料ガス流
を流す工程； （ｂ）前記原料ガス流より硫黄酸化物濃度が低下した処
理済ガス流を前記接触帯域の前記ガスチャネルから取出
す工程； （ｃ）少くとも一部が前記ガスチャネルの多孔壁によっ
て形成された前記接触帯域の受容体粒子チャネルに硫黄
酸化物受容体粒子を下向きに通す工程； （ｄ）硫黄酸化物が受容された硫黄酸化物受容体粒子を
前記接触帯域の受容体粒子チャネルから再生帯域に移動
させ、前記再生帯域において、前記硫黄酸化物受容体粒
子を再生条件下で還元性ガスと接触して再生させて、再
生済硫黄酸化物受容体粒子及び硫黄酸化物含有排ガス流
を生成する工程；及び （ｅ）前記再生済硫黄酸化物受容体粒子を前記接触帯域
に移動させて前記受容体粒子チャネルの上端に通す工程
を有する、ガス流から硫黄酸化物を除去する方法を特徴
とする。

処理されるガス流及び受容体粒子の全体の流れを第１図
に示す。ライン２によって運ばれる原料ガス流は、酸素
源として空気を使用する石炭を燃焼させるボイラーの煙
道ガス流中に存在する二酸化炭素、窒素、二酸化硫黄及
びその他の化合物の混合物を含有する煙道ガス流である
。

原料ガス流はいくつかの小さな流れに分割され、これら
は個々の小さな導管２０を通じてガス−受容体接触器１
の底部に送られる。接触器内で、入ってくる原料ガス流
は多量の四角形のガス通路に分配される。これらのガス
通路は接触器の下部から上部まで伸びており、その上部
において処理されたガスがガス通路から放出される。

いくつかのガス通路から放出された処理済ガス　′は接
触器内で回収され、しかる後接触器の上端に設けられた
複数個の回収導管を通じて取出される。処理済ガスのこ
れらの流れは回収されて処理済ガス流を形成し、ライン
３によって系から取出される。

処理されたガス流は原料ガス流から除去することが必要
な望ましくない化合物を低濃度で含有する。この実施態
様では、処理されたガス流は原料ガス流より低い二酸化
硫黄濃度を有する。

原料ガス流から除去された二酸化硫黄は接触器中に存在
する固体硫黄酸化物受容体上に保持される。好ましい銅
含有受容体の場合、蓄積された硫黄は硫酸銅の形態で存
在する。硫黄を受容した使用済受容体は接触器内に存在
する多数の受容体チャネルの底部から取出される。複数
の受容体通路から取出された受容体は図示していない手
段によって回収されて、受容体の下端に取付けられた受
容体取出し導管に送られる。これらの導管は受容体を集
めて受容体輸送ライン１８に送り込み、ロックホッパー
装置４に受容体粒子を下向きに流し込む。受容体は実質
的に連続的に取出されるが、受容体は間欠的に少量づつ
取出されるのが好ましい。このように少量づつ取出す場
合の量はいずれも接触帯域への全体の受容体投入量の１
％以下に相当するのが好ましい。

使用済受容体はロックホッパー装置４からライン５を通
じて受容体再生器８の上部に位置するロックホッパー装
置６に輸送される。受容体粒子はしかる後ライン７を通
じて再生器に送られる。この再生器において、受容体粒
子はライン９を通じて供給される水素または他の還元性
ガス流に対して好ましくは向流となるように下向きに流
される。これによって、硫黄酸化物を受容した受容体か
ら硫黄酸化物が解離し、ライン１１を通じて除去される
排ガスを生成する。この排ガスは再生器に送り込まれる
受容体上に存在する解離し得る硫黄を実質的に全て含有
する。

受容体はしかる後下向きに送られ、受容体から可燃性還
元ガスを除去するためにラインＩＯを通じて供給される
スチームを含む第２の流れと接触される。他の化合物、
たとえば酸化剤などをライン１０を通じて再生器に送り
込んでも良い。

再生器中で行われるこの接触操作の結果、再生された受
容体粒子が生成し、再生された受容体粒子はライン１２
を通じて取出される。この再生流受容体粒子はロックホ
ッパー装置１３からライン１４を通じてロックホッパー
及び分配装置１５に輸送される。再生済受容体はしかる
後分配導管１６に送られ、次に、より小さなライン１７
を通じてガス−受容体接触器に送り込まれる。この図に
は示していないが、このような工程に通常使用される種
々の付属物が使用できる。これらの付属物としてはプロ
セスコントロール装！、種々の輸送ラインの流量コント
ロール装置、容器内蔵物、少量の封止剤または受容体の
ストリッピング流（いくつかの地点で系に送り込まれる
）等がある。

第２図はガス−受容体接触器１の一部の垂直断面図であ
る。第１図に示したように、硫黄酸化物を含む原料ガス
流はライン２を通じて送り込まれる。このガス流は複数
個のより小さな流れに分割され、導管２０及び２１によ
って接触器の底部に送り込まれる。このガス流はしかる
後、受容体を保持する多孔性スクリーン２４に隣接する
細長い四角い通路を流れる。これらのガス通路２７は接
触器の外壁と受容体を保持する多孔性スクリーンとの間
あるいは受容体保持スクリーン２４と仕切２５との間に
配置される。仕切２５は狭いガス通路を形成する働きが
ある。再生された受容体は分配導管１６及び輸送ライン
１７を通じて導入される。これには小さな直径のライン
が使用される。これによって新鮮な受容体が接触器の上
部に位置する箱状の四角い容器２８に供給される。これ
らの六の空いていない容器は受容体チャネルの上側表面
を横方向に横切るように受容体を配分し、チャネル全体
が受容体で満たされるようになる機能を有する。受容体
が容器２８中に存在している間は、好ましくはガス流と
受容体との間の接触は実質的に起こらない。

受容体は容器２８から２個の受容体保持スクリーン２４
の間に保持された受容体床２９として下向きに流れる。

受容体は受容体通路（すなわちチャネル）を通って第２
の箱状容器２６まで下向きに徐々に移動する。硫黄を受
容した受容体は容器２６の底部から導管１９及びライン
１８を通じて取出される。ガス流が狭いガスチャネルを
上向きに移動するに従って、硫黄酸化物は保持スクリー
ン２４を通って再生済受容体粒子と接触する。硫黄酸化
物は受容体粒子上に付着し、スクリーンを再び通過する
ことはない。ガス流が適切な操作条件下で、ガスチャネ
ルを上向きに移動するに従って、硫黄酸化物は徐々に除
去され、チャネルの頂部から放出される煙道ガスは硫黄
酸化物の濃度が望みどおりに低下したものとなる。

いくつかのガスチャネルの頂部から出たガス流は上向き
に流れ、ライン２２及び２３に集められる。

しかる後、このガスはライン３によって系から取出され
、さらに静電集塵機などの適当な処理設備に送られるか
、または他の環境衛生上許容し得る態様で系から放出さ
れる。

第２図に示した構造は本発明の方法を実施するのに使用
できる多くの機械的構造の一例にすぎない、可能な変化
の一例として、第２図において、受容体粒子は導管、容
器または保持スクリーンによって囲まれた通路を通るよ
うにしても良い。一方、ガス流は接触容器の底部に位置
する大きな空間に向かって流れ、しかる後多数の通路に
分配される。装置の頂部においても同様に、ガス流はラ
イン２２及び２３を通じて取出される前に大きな空間に
流れ込む。あるいは別の構造形態としては、ガス流は小
さな直径の導管、分配パネル、保持スクリーン等を使用
して、そのまま囲まれた通路を流しても良い。受容体粒
子はしかる後受容体チャネルの入口の上部の空間に一団
となって流下し、開放の受容体チャネルの頂部で自由に
分配されて流下する。可能な応用変化としては、２個以
上の受容体床２９がら受容体を受入れるのに回収容器２
６として単一のものを使用しても良い。

第３図はガス−受容体接触器１の上部を水平＆；切断し
て下側を見た水平断面図である。この部分で、接触器の
外側容器は穴の空いていない壁によって囲まれた四角い
構造を有する。この図では基本的に好ましい箱型構造の
受容体及びガスの通路を示している。この図かられかる
ように、受容体床２９の上部表面は四角い容器２８内に
収まっている。容器の側壁は穴が空いていす、この図で
は見えないが、受容体保持スクリーン２４の上に直接に
結合している。仕切２５は狭いガス通路を形成するのに
有用である。これらの図に示したガス接触器の内部部材
は説明上、尺度どおりでないことを理解すべきである。

特に。

受容体の詳細な説明かられかるように、正確に尺度どお
りに図示するとなると、ガス及び受容体通路は両方とも
もっと狭く小さくなる。

第４図は第１〜３図とは違って、放射状に違った構造を
有するガス−受容体接触帯域の水平断面図であり、下側
に見た図である。この接触帯域において、入ってくる原
料ガス流は多数の小さな流れに分割され、そのそれぞれ
は円筒形容器３０に送られる。ガス通路３３は導管３０
の内壁と受容体保持スクリーン３１の外側表面との間で
形成される環状空間である。受容体は円筒形床３２とし
て流下する。この構造は管状タイプの形態で利用され、
製造が春易である利点を有する。

第５図に示したガス−受容体接触帯域の構造は第４図と
類似している。この図も下側に見た水平断面図であり、
２個の環状受容体チャネルを有する。円筒形の穴の空い
ていない壁３６は接触器の内部部材を包囲している６４
個の円筒形受容体保持スクリーン３９は接触器の内部空
間を分割し、２個の環状の受容体床３４及び３個のガス
通路を形成している。そのうち２個のガス通路３７は環
状で、中心ガス通路３８は円筒形である。

硫黄を受容した使用済受容体は、好ましくは、石油精製
装置の移動床改質装置において触媒を移動させるのと同
様な形態で、輸送される。これらの方法は商業的操作と
して非常に有効であることがわかった。これらについて
の詳細は米国特許第３，６４７，６８０　；　３，６５
２，２３１　；　３，７８５，９６３　；３．８２５，
１１６　；　３，８３９，１９６　：　３，８５４，８
８７　；　３，８５６，６６２　；３，９ｇ１，８２４
　；　４，０９４，８１４　：　４，０９４，８１７　
；及び４，４０３゜９０９号に開示されている。本発明
で行われる工程はナフサ改質工程とは実質的に違うが、
工程で使用する粒子の動きは非常に類似した技術を使用
して行ねれる。基本的に、受容体粒子は少量づつ接触帯
域から取出されるのが好ましい。

受容体の流れは前記文献に記載された装置の１つまたは
バルブによって調節される。受容体はロックホッパーに
送られ、そこで、必要に応じて少量のスチームまたは窒
素などによってパージングされ、再生帯域に混入される
と望ましくない酸素または他の望ましくないガスが除去
される。ロックホッパーの内容物はしかる後リフトと連
結した容器に流入する。この容器中で。

受容体は流動化されて輸送ラインに送られ、再生帯域の
頂部に到達する。ここでは接触帯域及び再生帯域を並列
させた配置について記載しているが、これらの配置を適
当に応用変化させることは当然可能である。たとえば、
接触帯域のすぐ上または下に再生帯域を位置させても良
い。

これらの帯域はナフサ改質装置の場合におけるそれに相
当する装置より短かいので、このような配置が可能であ
り、このような配置はリフト付容器及び流動化粒子輸送
装置などを省略できるので好ましい。これによって設備
費及び操作費用が節約できる。

使用済受容体は好ましくは再生帯域の上部に位置するロ
ックホッパーに送られる。ロックホッパーは必要に応じ
てスチームまたは窒素でパージングされ、煙道ガスの成
分は再生帯域に送られないように除去される。ロックホ
ッパーは、工程を回る受容体または工程に加えられる受
容体を貯蔵するための空間を提供する機能も有する。ロ
ックホッパーから再生帯域への受容体の流れはバルブに
よっち調節され、前述の再生条件下に保たれる。受容体
はしかる後、再生帯域に送られ、そこで還元性ガスと接
触して二酸化硫黄が解離される。還元工程の後、受容体
は酸素含有ガスと接触して受容体上の金属は好ましい酸
化物の形態に戻される。煙道ガスはこの酸化を行うのに
充分な酸素を含有するので、この酸化工程は接触帯域中
で行うこともできる。しかしながら、この酸化調整は再
生帯域中で行う方が好ましい。本発明の方法では、米国
特許第３．６５２，２３１号′に示されているように複
数個の帯域を使用しても良い。この場合、本発明の方法
では、ハロゲン化の機能を酸化反応で置き換えて行われ
る。酸素含有ガスが還元操作の硫黄酸化物含有排ガスと
混合しないように注意することが必要である。

再生流受容体は好ましくは再生帯域からロックホッパー
に送られる。あるいは再生流受容体はスチームなどで充
分にパージさせた後、直接に接触帯域に送り込んでも良
い。この実施態様では、再生帯域−接触帯域を「積重ね
た」形態で使用しても良い。受容体は両方の帯域間を伸
びている中断されないカラムとして供給されても良い。

接触帯域の底部に位置する単一の粒子の流れを調節する
装置は両方の帯域における受容体の下向きの流れを調節
する。

平行通路接触器の構造は文献に充分に開示されている。

本発明の方法は、米国特許第３，５０１゜８９７号及び
第３，７４７，３０８号の第１図に示されているのと同
様な平面的反応剤通路を有する平行通路接触器を使用し
て行うのが好ましい。これらのガス通路は２個の隣接す
る受容体容器の対向する壁の間に位置する平面的な空間
である。それぞれのガス通路の幅の大きさは、多孔壁に
対して垂直に測定して約３〜５５ＩＩｌｌ１１．好まし
くは約５〜１０ａ＋ｍ（０，２０〜０．３９インギ）で
ある。この比較的小さい幅は、機械的突起が必要である
場合を除いて、個々のガス通路について均一であるのが
好ましい。

平行通路接触器は好ましくは複数個の隣接する受容体保
持空間を有し、これは受容体通路と称する。これらの通
路は平面的ガス通路によって互いに離されている。それ
ぞれの受容体通路は２個の平行な多孔壁を有し、それぞ
れの多孔壁は別のガス通路の一方の側壁を形成する。個
々の触媒通路の多孔壁間の距離は約３〜５Ｑｍｍで、ガ
ス通路と類似した形状の比較的薄い受容体床を構成する
。平行関係にする受容体通路は接触器の一対の壁の間に
位置するガス通路によって離されており、ガス通路と受
容体通路とが交互になっている接触器構造のそれぞれは
多数のガス通路及び受容体通路を有し、第１〜３図に示
したように箱型構造を形成する。しかしながら、受容体
の流れが均一になるなら、受容体チャネルは好ましい四
角形以外の断面を有していても良く、第４図及び第５図
に示すように円筒形または環状の受容体チャネルを使用
しても良ｂ１゜受容体通路の多孔壁は溶接したワイヤス
クリーンで形成するのが好ましいが、接触帯域中で遭遇
する化学的、熱的及び機械的ストレスに耐えるもので、
適当な多孔性を有するのであれば、他の壁材料を使用し
ても良い。好まし１Ａ溶接したスクリーンは多数の小さ
な間隔のワイヤからなり、受容体を保持し、ガスチャネ
ルに位置する垂直部材に溶接されている。多孔壁の穴は
受容体粒子を保持することができる最大限の大きさを有
することが望ましい。たとえば、この穴は約０．０７〜
０．８５ｎ＋＋ｍ、好ましくは約０．０７４〜０．２５
０１である。固体処理粒子（触媒及びｌ又は受容体）は
それぞれの触媒及び／又は受容体通路の空間全体を満た
し、振動や攪拌などによって粒子が崩解したり摩耗した
りしないように緻密な床を形成することが好ましい。受
容体床はそれぞれの触媒通路の多孔壁間の距離に等しい
幅を有し、この距離は好ましくは１５〜３０ｍｍである
。

本発明の工程を操作するのに使用される条件は好ましく
は接触器を通過するガスの線速度が渦流状態になる臨界
値をわずかに上まわるように設定される。線速度が高け
れば高いほど渦状態も強まるが、望ましくない圧力降下
も大きくなる。この線速度は、多孔壁の表面と平向方向
にガス通路を通る原料流の速度であり、多孔壁を通過ま
たは拡散するガス速度ではない。このガス線速度は峡２
〜２０ｍ　７秒で、　１０ｍ／秒以上が好ましい、工程
中、圧力の降下は少ない方が望ましい。圧力の降下は処
理される煙道ガスの主要源であるボイラー及び電力プラ
ントの性能に悪影響を及ぼす。接触帯−全体の圧力降下
は水柱で５０．Ｊｌｃ＋ａ（２０インチ）以下、好まし
くは３０．５ｃｍ（１２インチ）以下、さらに好ましく
は約２．５４〜１０．２ｃ＋ｏ　（１”　４インチ）で
ある。圧力降下は低い方が望ましいが、ガスの流速はガ
ス流中へ微粒子が沈降するのを防ぎ、接触通路の多孔壁
の外側表面上にこれらの粒子が析出するのを防ぐのに少
なくとも充分な最低速度を有しなければならない。

工程の操作圧は処理されるガス流の圧力によって設定さ
れる。好ましい原料ガス流は燃焼帯域からの煙道ガス流
であるので、操作圧は非常に低く、通常５０ｐｓｉｇよ
り低い。好ましい操作圧は約ｌＯ〜２０ｐｓｉａである
。工程の操作温度は接触器中に存在する触媒または受容
体を良好に利用するのに必要な温度並びに処理ガス流を
生成する工程の経済性に及ぼす操作温度の効果によって
設定される。銅含有受容体粒子を使用するとによって煙
道ガス流から二酸化硫黄を受容する場合、通常的３００
〜４７５℃、好ましくは３２５〜４２５℃が使用される
。受容体または触媒が違う場合には、最適操作温度も違
ってくるが、本発明の方法は違った処理粒子を使用し、
違った処理温ば、好ましい銅含有処理粒子はガス流から
硫黄酸化物を除去する場合には受容体として働く。

これは処理粒子中に存在する銅の働きによるものであり
、これは硫酸銅に転化され、これはまた窒素酸化物の窒
素への還元を促進する優秀な触媒である。この反応は接
触器の上流部分でガス流と混合される還元剤の存在下で
生じる。好ましい還元剤はアンモニアである。従って、
本発明の方法はチャネルに充填した処理粒子が触媒とし
ても使用される場合に良好に利用できる。

この−例としては平行通路接触器を使用して煙道ガス流
から硫黄酸化物を除去すると同時に窒未酸化物が還元さ
れる。この還元工程は硫黄酸化物を受容するために使用
される前述の温度及び圧力の条件下で行われる。

二酸化硫黄を除去するための好ましい処理粒子は耐火性
無機支持体上に銅を保持させたものからなる。巳の支持
体は、粘土、ボーキサイト、シリカ、アルミナ及びシリ
カ−アルミナ混合物すどの種々の物質から選択される。

好ましい支持体はγ−アルミナである。支持体は好まし
くは１００ｒｒｒ／ｇより大きな表面積を有し、孔の容
積は０．３０〜０．６０ｍ　Ｑ　／ｇである。最適の表
面積は１６０〜２３０ｒｒｒ／ｇである。受容体粒子は
自由に流動するものでなければならず、従って球状粒子
が好ましい。約３．２ｍｍより小さい直径、好ましくは
約１　、６ｍｍの直径を有する球が好ましい。最終製品
としての受容体は約１〜２５重量％、好ましくは５〜１
５重量％の銅を含有する。受容体は通常の方法、たとえ
ば担体を銅塩の水溶液に含浸させ、しかる後乾燥させ、
焼成することによって製造される。他の受容体、たとえ
ばバナジウム化合物促進剤を有するアルカリ金属を含有
するもの、または米国特許第４，１７０，６２７号、第
４，１０５゜７４５号及び第３，９８７，１４６号に開
示されているようなものが使用できる。しかしながら、
二酸化硫黄を除去するためにはアルミナ上に銅を有する
受容体が好ましい。この受容体は同じ操作条件下で再生
を行うことができ、そのため再生が容易にでき、有効な
受容体寿命が長くなる。再生は受容操作を停止し、水素
、Ｃ１〜Ｃａ炭化水素または一酸化炭素などの還元性ガ
スをガス通路に通すことによって行われる。これによっ
て二酸化硫黄が解離され、これにしかる後米国特許第４
，０４１，１３１号に開示されているように回収しても
良い。本発明の方法の再生帯域の排ガス中の硫黄酸化物
濃度は均一である方が、後の処理を簡略化でき、単に酸
化物を濃縮する工程だけが要求されることとなる。受容
体はしかる後　□酸素含有ガスと接触されて、元素銅客
たけ硫化銅は二酸化硫黄を除去する活性な金属形態であ
る数化銅に戻される。通常、煙道ガスはこの酸化工程に
使用するのに有効なガスである。受容体−触媒の製造、
操作条件、及び受容体の再生についての詳細については
前述の文献を含む多くの文献に開示されている。

【図面の簡単な説明】

第１図は処理されるガス流及び受容体粒子の全体の流れ
を示す概略図である。 第２図はガス−受容体接触器の一部の垂直断面図である
。 第３図は第２図に示したガス−受容体接触器の上部の３
−３の線で水平に切断して下側を見た断面図である。 第４図は放射状に違った構造を有するガス−受容体接触
器の水平断面図であり、下側に見た図である。 第５図は応用変化させた環状ガス−受容体接触器の水平
断面図である。 ■・・・ガス−受容体接触器 ８・・・受容体再生器 ４．６，１３，１５・・・ロックホッパー２４．３１．
３９・・・受容体保持多孔性スクリーン２５・・・穴の
空いていない仕切 ２７　、３３　、３７　、３８・・・ガス通路２９．３
２．３４・・・受容体床 手続補正書（方式） 昭和６０年２月６日 特許庁長官　志　賀　学　殿 １、　事件の表示 昭和５９年特許願第２８１９６８号 ２、　発明の名称 ガス流から硫黄酸化物を除去する方法 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 住　所　アメリカ合衆国、イリノイ、デスプレインズ、
アルゴンクイン　アンド マウント　プロスペクト ローズ−ニーオーピー　プラザ　１０番地名　称　ニー
オーピー　インコーホレイテッド代表者　パトリック　
ジェイ、リンク ４、代理□人 ５、補正の対象 （１）願書の「特許出願人」の欄 （２）図　面 （３）委任状及び同訳文 ６、補正の内容 （１）特許出願人の代表者基を記載した願書を提出する
。 （２）　図面の浄書（内容に変更なし）を提出する。 （３）委任状及び同訳文を提出す葛。 ７、添付書類の目録 （１）願　書　１通 （２）　図　面　１通 （３）委任状及び同訳文　各１通

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　ガス流から硫黄酸化物を除去する方法において、
   − （ａ）平行した通路を有する接触帯域のガスチャネルに
   硫黄酸化物を含む原料ガス流を上向きに通し、前記接触
   帯域において、前記ガス流の本流が硫黄酸化物を受容す
   る固体受容体床を通じて別の違ったガスチャネルに逸脱
   することなく、前記ガス流と前記硫黄酸化物固体受容体
   との接触を促進する受容促進条件下に前記硫黄酸化物固
   体受容体床を保持する多孔壁と平行に前記原料ガス流を
   流す工程；（ｂ）前記原料ガス流より硫黄酸化物濃度が
   低下した処理済ガス流を前記接触帯域の前記ガスチャネ
   ルから取出す工程； （ｃ）少くとも一部が前記ガスチャネルの多孔壁によっ
   て形成された前記接触帯域の受容体粒子チャネルに硫黄
   酸化物受容体粒子を下向きに通す工程； （ｄ）硫黄酸化物が受容された硫黄酸化物受容体粒子を
   前記接触帯域の受容体粒子チャネルから再生帯域に移動
   させ、前記再生帯域において、前記硫黄酸化物受容体粒
   子を再生条件下で還元性ガスと接触して再生させて、再
   生済硫黄酸化物受容体粒子及び硫黄酸化物含有排ガス流
   を生成する工程；及び （ｅ）前記再生済硫黄酸化物受容体粒子を前記接触帯域
   に移動させて前記受容体粒子チャネルの上端に通す工程
   を有する、ガス流から硫黄酸化物を除去する方法。 ２、前記原料ガス流が二酸化硫黄を含むことを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３、前記硫黄酸化物受容体粒子が銅を含むことを特徴と
   する特許請求の範囲第２項記載の方法。 ４、前記原料ガス流が窒素酸化物も含み、窒素酸化物は
   前記接触帯域中で触媒的に窒素に還元されることを特徴
   とする特許請求の範囲第３項記載の方法。 ５、　ガス流から硫黄酸化物を除去する方法において、 （ａ）ガス−受容体接触帯域内に配置され、硫黄酸化物
   受容体チャネルと平行に配置されたガスチャネルと少く
   とも１つの多孔壁を共有する複数個の受容体チャネルに
   コンパクトな硫黄酸化物受容体粒子床を下向きに通す工
   程；（ｂ）前記受容体チャネルの多孔壁と実質的に平行
   に流れるガス流の渦流を含む受容促進条件下で二酸化硫
   黄含有原料ガス流を複数個のガスチャネルに上向きに流
   して硫黄酸化物を前記受容体粒子上に受容させることに
   よって前記原料ガス流から二酸化硫黄を除去する工程； （ｃ）前記処理済ガス流を系から取出す工程：（ｄ）前
   記接触帯域の下部にて前記受容体チャネルから硫黄を受
   容した受容体粒子を取出し、前記受容体粒子を受容体再
   生帯域に送り、そこで前記受容体粒子を再生条件下で再
   生ガスと接触して再生させて再生済受容体粒子及び二酸
   化硫黄含有排ガス流を生成し、前記二酸化硫黄含有排ガ
   ス流を系から取出す工程；及び （ｅ）前記再生済受容体粒子を前記接触帯域の上部に移
   動させて前記受容体チャネルに通す工程を有する、ガス
   流から硫黄酸化物を除去する方法。 ６、前記受容体チャネルの底部から硫黄を受容した受容
   体粒子を少量ずつ周期的に取出し、前記取出した受容体
   粒子を少量の再生済受容体粒子で置き換えることによっ
   て受容体粒子を受容体チャネルに通すことを特徴とする
   特許請求の範囲第５項記載の方法。 ７、前記受容体チャネルが円筒形で断面が水平の形状を
   有し、前記ガスチャネルが遠吠で断面が水平の形状を有
   することを特徴とする特許請求の範囲第６項記載の方法
   、 ８、前記受容体チャネルが四角形で断面が水平の形状を
   有することを特徴とする特許請求の範囲第６項記載の方
   法。 ９、前記受容体粒子が銅を含むことを特徴とする特許請
   求の範囲第６項記載の方法。 １０、前記原料ガスが窒素酸化物を含み、前記接触帯域
   中で前記窒素酸化物の少くとも一部が触媒的に窒素に還
   元されることを特徴とする特許請求の範囲第９項記載の
   方法。 １１、前記接触帯域にアンモニアが還元性ガスとして送
   られることを特徴とする特許請求の範囲第１０項記載の
   方法。