JPS61164626A - 吸着脱硫剤の再使用可否の判定を行う方法 - 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】 発明の目的 産業上の利用分 この発明は酸化亜鉛を主体とする吸着脱硫剤の再使用の
可否の判定を容易に行うことのできる方法を提供するこ
とを目的とし、石油精製、化学工業２公害処理等の産業
分野で汰〈利用することができる。

従来の技術 酸化亜鉛を主体とする吸着脱硫剤は、硫化水素のみなら
ず硫化カルボニルのようなガス状硫黄化合物をも除去す
ることができるという特色を有するが、酸化亜鉛ＺｎＯ
は白色で、それが硫化した硫化亜鉛ＺｎＳもまた白色で
あるため、使用中または使用後の酸化亜鉛吸着脱硫剤が
なお脱硫能力を有するか否かを肉眼で判定することは困
難であり、サンプルを分析してその硫黄含有量から再使
用の可否を決定するか、或いはガス中の硫黄化合物濃度
や使用時間等の処理条件から概算して適当な時期に交換
するなどの方法が取られてきた。

前者の方法は分析機器や手間を要し、後者の方法は時に
より予想よりも早く消耗した場合に脱硫率の低下を生じ
て後段のプロセスに障害を与えるか、或いは逆にまだ脱
硫能力のあるものを早期に交換する結果となって不経済
を招くなどの欠点・があった。

発明が　決しようと　る間　点 本発明は上記従来法の欠点を解消し、酸化亜鉛を主体と
する脱硫剤の再使用の可否を肉眼で容易に判定すること
ができる方法を提供するものである。

発明の４＃成 問題点　　決　るための手段 本発明は、酸化亜鉛を主体とする吸着脱硫剤を硫化によ
り変色する物質の存在下で使用し、その物質の変色の程
度により上記脱硫剤の再使用可否の判定を行う方法であ
る。

硫化により変色する物質としては、例えば銅、銅合金、
又は鉄等の金属、あるいは酸化鉄、酸化モリブデン、酸
化コバルト、又は酸化マンガン等の金属酸化物が挙げら
れる。金属の場合は合金でもよく、金属酸化物の場合は
２種以上の金属酸化物の混合物でもよい。

本発明においては、脱硫器中において、これらの硫化に
より変色する物質を酸化亜鉛を主体とする吸着脱硫剤と
共に存在させ、その硫化による変色の程度を、その周・
、辺に存在する酸化亜鉛の硫化の程度のバロメーターと
するものである。

酸化亜鉛を主体とする吸着脱硫剤と共に、硫化により変
色する物質を存在させる方法としては、酸化亜鉛を主体
とする吸着脱硫剤に硫化により変色する物質を一様に混
合した状態で存在させる方法、硫化により変色する物質
の層と酸化亜鉛を主体とする吸着脱硫剤の層とを交互に
夫々複数層設置する方法、硫化により変色する物質が吸
着脱硫剤中に混合した状態で存在している層と吸着脱硫
剤の層とを交互に夫々複数層存在させる方法、或いは硫
化により変色する物質を吸着脱硫剤に添加Ｆて吸着脱硫
剤と一体化した状態で存在させる方法等がある。以下こ
れらの方法について順次説明する。

酸化亜鉛を主体とする吸着脱硫剤に硫化により変色する
物質を一様に混在させる場合の硫化により変色する物質
の形状としては、金属の場合はチップ状または網状、金
属鹸化物の場合は粒状で使用するのが取扱上便利である
。硫化により変色する物質の混合比率は、変色の程度が
肉眼で認識できる程度であればよく、酸化亜鉛を主体と
する吸着脱硫剤に対してｌ〜１ｏｙａ１％程度で充分で
ある。

硫化により変色する物質の層と酸化亜鉛を主体とする吸
着脱硫剤の層とを交互に夫々複数層設置する場合の硫化
により変色する物質の形状も、金属の場合はチップ状ま
たは網状、金属酸化物の場合は粒状で使用するのが取扱
上便利である。

硫化により変色する物質の暦の厚さは脱硫装置の規模に
よって適宜選定しうる。１０ｍｍ程度の厚さの層でも充
分識別可能であるが、実装置では５０〜１００ｍｍ程度
の層にするのが作業上都合がよい。

硫化により変色する物質が吸着脱硫剤中に混合した状態
で存在している層と吸着脱硫剤の層とを交互にそれぞれ
複数層設層する場合、硫化により変色する物質が存在し
ている層は、酸化亜鉛吸着脱硫剤中に硫化により変色す
る物質が分散してばらまかれている状態の層である。硫
化により変色する物質の形状は、金属の場合はチップ状
または網状、金属醸化物の場合は粒状で使用するのが取
扱い上便利である。

この場合、硫化により変色する物質は吸着脱硫剤よりも
大きめのもの及び／又は吸着脱硫剤の形状とは異なる形
状を有するものであることが好ましい。例えば直径３〜
１０ｍｍ程度の粒状吸着脱硫剤を用いる場合には、硫化
により変色する物質としては直径１０〜３０ｍｍ程度の
大きさを有するものを用いれば十分識別できる。

硫化により変色する物質の層、あるいは吸着脱硫剤中に
硫化により変色する物質が分散している状態の層を複数
層設ける場合の居間間隔については適宜選定し得る。酸
化亜鉛を主体とする吸着脱硫剤をある量充填するごとに
チップ状、網状または粒状の硫化により変色する物質を
適当量投入することにより、硫化により変色する物質の
層、あるいは吸着脱硫剤中に硫化により変色する物質が
分散している状態の層を設けることができる。実装置に
おいては、例えば直径ｔｏｏｏ〜３０００ｍｍの装置で
は、吸着脱硫剤を３００−１０００ｍｍの高さに充填す
るごとに充填面を平担にならすという操作をするので、
この際に硫化により変色する物質を多量充填して均一層
とするか、あるいは硫化により変色する物質を少量ばら
まいて吸着脱硫剤中に混合している状態の層にすること
が作業上好都合である。

硫化により変色する物質を吸着脱硫剤に添加して吸着脱
硫剤と一体化した状態で存在させる場合は１例えば酸化
亜鉛吸着脱硫剤の製造の際に鉄。

モリブデン、コバルトあるいはマンガン等の硝酸塩ある
いは酸化物を含浸または混練し焼成することにより一体
化するか、または酸化亜鉛の製品に前記硝酸塩を含浸さ
せて吸着脱硫剤と一体化するなどの方法がある。

この場合の吸着脱硫剤中の硫化により変色する物質の含
有量は金属酸化物として５０ｗｔ％以下でよく、１ｗｔ
％程度でも充分硫化のバロメーターとすることができる
。

硫化により変色する物質が添加されて一体化している吸
着脱硫剤であれば、これを単に脱硫器に充填するだけで
硫化により変色する物質が均一に分布して存在すること
になる。

υ 酸化亜鉛を主体とする吸着脱硫剤を充填した脱硫器に硫
化水素含有ガスを通すと、ガスは脱硫器中を通過するに
つれて次第に脱硫され、出口では殆ど完全に脱硫された
ガスとなる。

酸化亜鉛はガス入口に近い部分はど高濃魔の硫化水素に
接触し、出口に近いほど低濃度の硫化水素に接触するの
で、入口に近い部分はど先に硫化が進行し比較的早い時
期に脱硫能力を失うが、出口に近い部分の酸化亜鉛は脱
硫能力をあとまで維持する。

これと同時に硫化により変色する物質も、夫々の存在場
所において接触する硫化水素の量に応じて変色が進行す
るので、完全に変色した場所においてはその周辺の酸化
亜鉛の脱硫能力も失われており、未変色のものが存在す
る場所においてはその周辺の酸化亜鉛の脱硫能力も維持
されている。

このようにして硫化により変色する物質は、その周辺に
存在する酸化亜鉛の硫化の程度のバロメーターとなるの
で、その変色の程度に応じてその周辺の酸化亜鉛を交換
するか再使用するかを判定することができる。

実施例１ 第１図に示すように、内径２１ｍｍ、長さ１０００ｍｍ
のパイレックス管６に金属銅チップ（直径３　ｍ　ｍ　
、長さ１０ｍｍ）２０ｇの充填層１ａ〜５ａ（各高さ１
０ｍｍ）と酸化亜鉛（日揮化学■製：　Ｎ−７４８、ｌ
　Ｏメツシュ）ｌＯｇの充填層ｉｂ〜５ｂ（高さ２０ｍ
ｍ）とを交互に各５層設け、電気炉で３００℃に加熱し
た状態で上方から硫化水素を２ｖｏ　１％含有する水素
ガスを２００ｍａｌ／分の割合で１３時間通過させた後
、各層の金属銅の色の観察と酸化亜鉛の硫黄含有率の分
析を行った。結果を第１表に示す　　　　　、　ｔ、″
冒この結果より、金属銅層が変色していない第３層以下
の酸化亜鉛層は硫黄含有率が低く、再使用に耐えるとい
う判定を行うことができる。

実施例２〜６ 各種金属の硝酸塩水溶液を市販の酸化亜鉛吸着脱硫剤（
日揮化学■製：Ｎ−７４８）に含浸、焼成して金属酸化
物の添加された吸着脱硫剤を調製した。

各吸着脱硫剤の金属酸化物の含有量及び焼成温度を第２
表に示す。

第　　２　　表 実施例１と同様なパイレックス管に、金属酸化物の添加
された吸着脱硫剤１０ｇの充填層を５層（上方から下方
へ向ってＮｏ１−Ｎｏ５：各層の長さは２０ｍｍ）設け
、実施例１と同様にして脱硫実験を行って各層の色の変
化の観察と吸着脱硫剤の硫黄含有率の分析を行った。結
果を第３表に示す。

第　　３　　表 、１ この結果より、金属酸化物の添加された吸着脱硫剤が変
色していない第３層以下の層は硫黄含有率が低いので、
再使用に耐えるという判定を行うことができる。

実施例７〜９ 第２図に示すように、実施例１で使用したのと同様なパ
イレックス管６に、酸化亜鉛吸着脱硫剤（１０メツシユ
）を２０ｍｍ充填する毎（層Ｎ。

二ｌｂ〜５ｂ）に銅、黄銅、鉄の金属片（直径５ｍ、ｍ
　、長さ５ｍｍ）をそれぞれ１０偏投入して、金属片が
吸着脱硫剤中に混合した状態で存在している暦１ｃ〜５
ｃからなる硫化により変色する物質の暦を設けた。実施
例１と同様に脱硫試験を行った結果、第３層以下の層に
位置した金属片は、銅、黄銅、鉄のいずれの場合も変色
していなかった。ｚｂ層及び３層層における酸化亜鉛の
硫黄含有率は夫々１６．６ｗｔ％、０．１ｗｔ％程度で
あった。金属片の色を第４表に示す。

第　　　　４　　　　表 １）実装置において、酸化亜鉛吸着脱硫剤の交換量（除
去すべき位置及び量）を判定するのに分析等の手間が不
用である。

２）酸化亜鉛吸着脱硫剤の除去・交換をする作業員にも
容易に判定ができるので、作業効率が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は酸化亜鉛の充填層と金属銅の充填層とを交互に
５層設けた状態（実施例１）を示す図、第２図は酸化亜
鉛と金属銅とが混在する層と酸化亜鉛の充填層とを交互
に５層設けた状態（実施例７）を示す図である。 出願人　　日　　揮　　株　　式　　会　　社代理人　
弁理士　青　麻　昌　二 第１図　　第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　酸化亜鉛を主体とする吸着脱硫剤を硫化により変色
   する物質の存在下で使用し、その物質の変色の程度によ
   り上記脱硫剤の再使用可否の判定を行う方法。 ２　硫化により変色する物質が、銅、銅合金及び鉄から
   なる金属のうちの少なくとも一種である特許請求の範囲
   第１項に記載の方法。 ３　硫化により変色する物質が、酸化鉄、酸化モリブデ
   ン、酸化コバルト及び酸化マンガンからなる金属酸化物
   のうちの少なくとも一種である特許請求の範囲第１項に
   記載の方法。 ４　硫化により変色する物質を吸着脱硫剤中に一様に混
   合した状態で存在させる特許請求の範囲第１項、第２項
   又は第３項に記載の方法。 ５　硫化により変色する物質の層と吸着脱硫剤の層とを
   交互に夫々複数層存在させる特許請求の範囲第１項、第
   ２項又は第３項に記載の方法。 ６　硫化により変色する物質が吸着脱硫剤中に混合した
   状態で存在している層と吸着脱硫剤の層とを交互に夫々
   複数層存在させる特許請求の範囲第１項、第２項又は第
   ３項に記載の方法。 ７　硫化により変色する物質を吸着脱硫剤に添加して存
   在させる特許請求の範囲第１項又は第３項に記載の方法
   。