JPS60257822A - 硫化水素の除去方法 - Google Patents

硫化水素の除去方法

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JPS60257822A
JPS60257822A JP59113079A JP11307984A JPS60257822A JP S60257822 A JPS60257822 A JP S60257822A JP 59113079 A JP59113079 A JP 59113079A JP 11307984 A JP11307984 A JP 11307984A JP S60257822 A JPS60257822 A JP S60257822A
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JP
Japan
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iron
absorbing solution
sulfur
gas
liquid
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Pending
Application number
JP59113079A
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English (en)
Inventor
Tadaaki Tajiri
忠昭 田尻
Hitoshi Nishizawa
均 西澤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KIMURA KAKOKI KK
Kimura Chemical Plants Co Ltd
Original Assignee
KIMURA KAKOKI KK
Kimura Chemical Plants Co Ltd
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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】 イ2発明の目的 産業分野 本発明は硫化水素を含むガスを、キレ−1・鉄を触媒と
して含有する水性液を吸収液として気液接触させて、硫
化水素を酸化し硫黄に変換することを目的とする湿式硫
黄回収並びに硫化水素の除去方法に関する。
従来技術 今迄に多価金属イオンでわる鉄イオンをキレート化合物
でキレート化した1キレート鉄“を触媒として、硫化水
素と接触させ、3価の鉄イオン(Fe”)が2価の鉄イ
オン(Fe”)に還元 □されると同時に硫化水素(H
2S)を酸化して単体硫黄(S)とし、これを回収する
一方、還元された触媒は空気酸化して、循環再使用する
ことは既に知られている。この時生起する反応はH,S
O8への酸化 2Fe”+H2S→2Fe”−+s+2
H” (1)総括反応として H,S + ”/20.
→s + H,O(3)L記の反応に於て、キレート鉄
による酸化反応(1)は非常に早いものであるが、実用
的には脱硫効果を向上させるため吸収液を弱アルカリ性
に保って気液接触が行われる。従って吸収液とガースと
の間には、次の反応が生起する。
Nap COs + Ht S →Na H8+Na 
HCOs (4)2Fe”+NaH8+NaHCO,−
+2Fe”+S+Na2CO3+2H” (5)2Fe
 +H2S −+2Fe +S+2H” (1)即ちガ
ス中のH,Sは先づ吸収液中のNa、Co。
によりNaH8の形で液中に溶解拡散し、次いで触媒の
強力な酸化作用によって瞬間的に単体硫黄にまで酸化さ
れ、同時にアルカリが再生される。此の(4) (5)
の反応が瞬間的であるため、ガスと触媒液との反応はや
はり(1)で代表できる。
鉄イオンを水溶状に保つだめのキレート化合物として、
本発明では、エチレンジアミン四酢酸(EDTA)及び
トリエタノールアミン(TEA)の2種化合物の組合せ
を使用するものであるが、これはTEAがアルカリ性水
溶液中では、3価鉄イオンと選択的に安定したキレート
化合物を作り、一方EDTAは2価及び3価の鉄イオン
の何れともキレートするが、生成キレート物の安定性に
ついて云えば、2価鉄イオンとのキレート物の方がより
安定な水溶状となることを本発明者等が実、験的に確め
たことに基くものである。
解決課題 以とに記した鉄キレート法による脱硫工程の問題点は (1)残留するNa SHが硫化ソーダと硫化水素に解
離し、硫化水素を生成するため、硫化水素の除去率を低
下させる。
2Na SH,−Nap S + Hl 5(2)同じ
(Na5Hによる副反応(次式で示される)の増大 2NaH3+ 202−+N6. s、 o、、+ %
 O(6)(3)又、Fe”+とH2Sとの反応により
、硫化鉄が生成し、これが目的とする酸化回収硫黄に混
入し、溶融精製時に黒色化するので回収硫黄の商品価値
が失われる事でおる。
口0発明の構成 解決手段 本発明の技術的課題は、前記の問題点の解決でおり、こ
れは、キレート化されている全鉄イオンは2価イオンと
3価イオンの和でおるが、吸収液中の3価のキレート鉄
のモル比率を、全キレート鉄に対して0.60−0.9
0の比率範囲に保って、気液接触させることで解決出来
ることが判明した。
即ち本発明は硫化水素を含むガスを、鉄イオンとその鉄
イオンを水溶状に保持するためのエチレンジアミン四酢
酸(EDTA)とトリエタノールアミン(TEA)とを
含有する吸収液と気液接触させて、硫化水素を酸化し、
硫黄に変換する方法において、吸収液をPH=7−9好
ましくはP H= 7.5−8.5に保ち、気液接触直
後の吸収液中の全キレート鉄に対する3価のキレート鉄
のモル比率を0.60−0.90 の範囲に維持するこ
とを特徴とするものである。
作 用 を記の様に、本発明は3価鉄イオンと2価鉄イオンのキ
レート化合物のモル比率(以下、イオン比率と云う)を
規制することを条件としており、キレート鉄の濃度を規
制するものではない。それは本明細書に後記し、付図に
示すように、囚H,Sの除去(B)副反応の抑制(C)
コロイド状硫黄中間物の抑制が、と記のイオン比率によ
って支配されることが本発明者によって明らかとなった
故である。
前出のイオン比率範囲0.60−0.90の下限0.6
0以ヒという条件は、前出(4)(B) (C)の変化
が、イオン比率=0.6付近でクリティカルであること
、上限0.90以下という条件は、0,9以辷になって
も脱硫率、副反応率及び中間物生成割合は殆ど変化しな
いので、それ以上に再生しても酸化工程が大きくなるだ
けで経済的にも不利となる故でおる。又此の比率範囲は
、ガスと吸収液が気液接触を行う場所乃至区域を通過し
た直後の吸収液について云うものである。即ち気液接触
を実施する手段として、充填塔、棚段塔、スプレー塔等
、糧々のガス洗滌装置が採用出来るが、例えば充填塔の
場合には、吸収液が充填層区域を下降流で通過した直後
の、即ち充填層の直下の位置で、採取した吸収液サンプ
ルについて、E記の性質を有することを条件とするもの
でおる。
以下、本発明の実施に当って]者と思われる技術的裏項
を史に附記する。
先づ吸収液について述べると、そのPHが高い程脱硫率
は高いがPHが9.0以とになると水酸化鉄、硫化鉄が
析出し易くなると共にアルカリ剤の使用量も増加する。
又PHが7.0以下になると脱硫率が急激に低下してく
る。従って吸収液の最適条件としてはP H= 7.0
−9.0がよい。
触媒成分として用いる鉄は、当初は例えば硫酸第1鉄の
様な形で供給し、触媒液の使用開始後は、系外へ排出さ
れる液中の鉄分のみを補給すれはよい。即ち回収硫黄中
に僅少量含有されるコロイド鉄に相当する量は無視出来
る。又、キレート化合物のTEAとEDTAの供給量は
TEAがEDTAに対して、1.5モル以との割合を保
つようにすることが好ましく、又EDTAは吸収液中の
全鉄分に対して、その60モルチ以ととキレートし得る
量(これは比率ではなく絶対量として)を含有させてお
くことが望ましい。丘記60モルチはEDTA完全分子
について云うのであるが、EDTAは、長期間にわたる
循環使用により劣化して、EDTA分解物となっても、
事実と有効なキレート効果を有するので、EDTAの完
全分子のみを対象としなくても、脱硫効果は期待し得る
ものである。
前記の様に気液接触の手段乃至装置は、任意でおるが、
その手段が選択され、その装置的仕様が決まり、脱硫処
理すべき排ガスの組成、処理量が決まれば、吸収液中に
存在させるべきキレート鉄の絶対量と濃度を定め得るが
、概ね除去すべき硫化水素に対して、その理論的必要量
 “ □(即ち(1)式の示す通り、H,81モルに対
して2モルのFe’+が当量となる)の2−4倍のキレ
ート鉄絶対童を含有させるのがJ当であり、又その濃度
は低い方が工程ロスを出来るだけ少くする目的に合理的
である。
実施例 以下、実施例によって本発明を説明すると、第1図は本
発明を実施する工程の概要図であり、1f′i硫化水素
を含む排ガスをキレート鉄を含む吸収液と気液接触させ
る吸収塔、2は硫化水素の酸化のため、還元されたキレ
ート鉄を空気酸化して、書生するための酸化塔、3は酸
化塔の上方途中から吸収液の1部を抜いて循環再使用す
るための準備をする循環槽でおって、この槽において補
給すべき触媒成分及びアルカリ等を加え、吸収液に規定
の吸収液特性を具備させる。
排ガスは先づ吸収塔1の下方に設けられたガス入口1′
から塔内へ導入し、塔内上方に設けたスプレーノズルB
からスプレーされる吸収液と向流接触し、ガスは塔と端
1′から外部へ排出される。排ガス中の硫化水素を酸化
した吸収液は単体硫黄を析出した状態で吸収塔下端の液
室9に一旦貯溜される。先に3価のキレート鉄のモル比
率が気液接触直後忙於いて、0.6−0.9の範Hにあ
るべきことを述べたが、第1図に示す吸収塔の場合には
、液室9に於ける吸収液中のキレート鉄の組成分布が前
記の範囲内にあることを指すものである。
硫化水素の酸化により自ら還元された触媒を酸化するた
め、液室9の吸収液は酸化塔2へ送る。この塔において
空気酸化を受けなからヒ昇する吸収液は、その1部を塔
LsK設けた出口2′から抜いて、循環槽3へ送る。一
方、空気泡を多く含んだ吸収液は酸化塔と端から硫黄池
槽4へ移し、次いでフィルタープレス5で固形の硫黄と
液成分との分離を行い、回収された硫黄 □はケーキ溶
解槽6及び硫黄メルターTで処理を受けて、回収硫黄と
して終る。
上述の装置及び工程と同様な装置と工程において、排ガ
スの硫化水素濃度を11000−3000pp。
吸収液のキレート鉄濃度1000−2oooq/l。
PH=7.5−8.5の範囲で、種々に吸収条件を変え
て実験を行った結果得られた結果を第2図に示す。即ち
同図には、吸収液中の全キレート鉄に対する3価のキレ
ート鉄のモル比率に対する脱硫率、副反応率及び中間物
生成割合の関係が如何に変化するかが示されている。
ノ)発明の効果 以との説明及び図示から判るように、3価鉄イオンの比
率が0.6以下に−なると、副反応率の増加割合が上昇
(7てくる。副反応率のと昇に伴い、硫化鉄の生成量が
増加し、コロイド状硫黄中間生成物の発生割合が急激に
増大して来る。
又該モル分率が大きくなるに従い、副反応率及び中間物
生成割合は低下して来るが、90%以ヒになると殆ど変
らなくなる。
一方脱硫率の方もモル比率が0.6以下になると急激に
低下して来る。又同比率が大きくなると脱硫率も向ヒし
て来るが、0.8〜0,9以Hになると殆ど変らない。
【図面の簡単な説明】
第1図は硫化水素除去工程の概略図、第2図は吸収液中
の3価鉄イオンの含有率の変化による、(4)脱硫率(
B>副反応率(C)コロイド生成率の変化を示す、。 図中 1・・・吸収塔、2・・・酸化塔、3・・・循環槽、4
・・・硫黄池槽、5・・・フィルタープレス、6・・・
ケーキ溶解槽、7・・・硫黄メルター。 代J、!lj人 三′L、’i’、r−夫他1名第1図 Jf 出 口] 第 2 図 3価鉄イAンの[ル含有率 A朋、扁f+ B副反応4; Cコロイド生成率

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)゛ 硫化水素を含むガスを、鉄イオンとその鉄イ
    オンを水溶状に保持するためのエチレンジアミン四酢酸
    とトリエタノールアミンヲ含有する吸収液と気液接触さ
    せて、硫化水素を酸化し、硫黄に変換する方法において
    、該吸収液をPH=7−9に保ち、気液接触後の吸収液
    中の全キレート鉄に対する3価のキレート鉄のモル比率
    が0.60−0.90 の範囲に保持することを%徴と
    する硫化水素の除去方法。
JP59113079A 1984-06-04 1984-06-04 硫化水素の除去方法 Pending JPS60257822A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100549544B1 (ko) * 2001-04-25 2006-02-06 비앤이테크(주) 황화수소 및 황화수소/아황산가스 동시 제거용 액상철착물 조성물
KR100733545B1 (ko) 2005-12-22 2007-06-29 재단법인 포항산업과학연구원 고로슬래그 중의 황화수소 제거 방법
KR100768527B1 (ko) 2006-02-22 2007-10-19 주식회사 해림엔지니어링 황화수소를 함유한 폐가스 처리장치
CN103952200A (zh) * 2014-04-15 2014-07-30 天津大学 一种沼气脱硫化氢的方法及装置
CN108097021A (zh) * 2017-12-25 2018-06-01 宜宾丝丽雅股份有限公司 一种trs净化工艺

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