JPS6116983A - 還元性ガスの精製方法 - Google Patents

還元性ガスの精製方法

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JPS6116983A
JPS6116983A JP59136502A JP13650284A JPS6116983A JP S6116983 A JPS6116983 A JP S6116983A JP 59136502 A JP59136502 A JP 59136502A JP 13650284 A JP13650284 A JP 13650284A JP S6116983 A JPS6116983 A JP S6116983A
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JP
Japan
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gas
adsorbent
adsorption
adsorption layer
present
Prior art date
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Pending
Application number
JP59136502A
Other languages
English (en)
Inventor
Toru Seto
徹 瀬戸
Shigeo Yokoyama
横山 成男
Yoshiaki Obayashi
良昭 尾林
Michiyasu Honda
本田 充康
Korehiko Nishimoto
西本 是彦
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.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、たとえば石炭ガス化プロセスの生成ガスのよ
うな高温の還元性ガス混合物中に含まれるイオウ化合物
、特に硫化水素の合理的な除去方法に関する。
〔従来の技術〕
近年、石油資源の枯渇、価格の高騰から、燃料(または
原料)の多様化が叫ばれ、石炭や粗悪重質油(タールサ
ンド油、オイルシェール油。
大慶重油、マヤ原油あるいは減圧残油など)の利用技術
の開発が進められている。石炭や重質油をガス化して発
電や燃料および合成原料とする方法はその代表的な一例
である。
しかし、このガス化生成ガスには、原料の石炭や重質油
によって違うが、数100〜数11000ppの硫化水
素を含み、これは公害防止上、あるいは後流機器の腐食
や触媒の被毒防上のため、是非、除去が必要である。こ
の除去方法として、乾式法としては鉄や亜鉛などの金属
酸化物で高温で硫化物として吸着除去するものが一般的
である。
このような反応を伴う固気接触吸着プロセスに使用する
吸着剤としては、小球状のものが従来より使用されてき
た。しかし、これらの球状吸着剤を充填した吸着層をば
いじんを含むガス体にそのまま適用すれば、吸着層内に
付着堆積するばいじんによる口塞りが生起して圧力損失
が増大し、ガス化炉など煙源設備の運転に支障をおよぼ
し実用上好ましくない。
〔発明が解決しようとする問題点〕
本発明は、これら従来のものの欠点を克服するだめにな
したもので、ガス中のばいじんが吸着層をすべて通過し
、しだがって、ばいじん付着による経過的圧力損失上昇
や閉塞がなく、またガスと吸着剤との接触効率をよくす
ることによって装置の小型化が図れる脱硫方法を提供す
るものである。
〔問題点を解決するだめの手段〕
本発明は、石炭や重質油などのガス化によって得られる
畠温還元性ガス中に含まれるイオウ化合物を、金属酸化
物を主成分とする吸着剤で吸着除去する方法において、
貫通孔が相当直径3〜30嘘の管状である構造体からな
る前記吸着剤または間隔3〜50mの板状構造体からな
る前記吸着剤を該吸着面がガス流れに対して平行になる
ように多数個配置した吸着層に前記ガスを2〜20 m
/seaの流速で接触させることを特徴とする還元性ガ
スの精製方法に関するものである。
本発明においては、石炭や重質油などのガス化によって
得られる高温還元性ガス中のイオウ化合物、特に硫化水
素をFe 、 Zn 、 Mo 、 Mn、 Ou。
W等の金属酸化物を吸着剤として、250〜450℃で
接触反応させ、硫化物として吸着除去し、また、不純物
のaOSやHONも一部反応し除去するもので、Fe 
の場合の反応式は次の通)である。
3Fe、Os + Hl−→2IPe、On + HI
O3)(1S +F19104 + H2−→31eB
 + 4 HloHOW + HIO−→MH1+ a
QcOs + HzO−→00. + H,B本発明で
は、これら吸着剤をガス通過面がガス流れと平行になる
ように、板状、格子状あるいは六角形、四角形、三角形
1円筒形、夏型などの多角形の管状(すなわちハニカム
状)の構造体に形成することを特徴とし、その金属酸化
物を形成するにあたっては、該酸化物自体の形成による
かまたはチタン酸化物やゼオライトなど耐熱多孔性物質
を該構造体に形成したものに金属酸化物を含浸するなど
、各種方法で行うことができる。
以下に添付図面を参照して説明する。
第1図は本発明方法の一実施態様例を示す図である。図
中、1は前記反応を生起させる管型吸着層で、内部には
管状吸着剤2が多段に充填されている。ガス3は、この
吸着層の一方から入り、内部ではH,8やaOSなどの
イオウ化合物が吸着剤2および吸着層1に吸着され、無
害化された後、浄化ガス4として系外に排出される。
この管状吸着剤2の一例の詳細を第2図に示す。第2図
に示すように、本例では、−辺5−の4角形のものを多
数個配置したもので隣接する各辺を共有するものである
。このような管状吸着剤を充填した管型吸着層では、ガ
ス流れは吸着面に対して平行であり、吸着面に対してば
いじんを押しつけるガス流れがないため、たとえばいじ
んが表面に付着した場合でも、ガス流れの剪断力のため
再飛散し、ばいじん付着の経時増加は見られない。
また、ガス流れが吸着面に対して平行であるという理由
から、ガス流れの衝突、拡大、縮小および曲りなど圧力
損失の原因になるものが少なく、従って低圧損である。
次に低圧損であるという理由から、装置に許容される圧
力損失でのガス線速度はペレット充填方式に比較し、か
なシ大きくとることができる。これによってガス流れは
乱流を呈し、気相中のガス拡散が活発となシ、従って吸
着性能が向上する。
また、ガス線速度が大きいという理由から、吸着層のガ
ス流れ断面が小さくなシ、特に通常の煙道と同程度のガ
ス線速度にすれば、排ガス煙道はそのまま脱硫装置とし
て利用することができる。これによって、脱硫装置を省
略することができ、煙道と脱硫装置をつなぐ拡大および
縮小ダクト、これに伴う整流板などが省略され、装置は
コンパクト化されるものである。
このように本発明方法においては、低圧損でばいじん付
着による経時的圧損上昇がなく、低圧損であるため高い
ガス線速度とすることができ、脱流性能も良く、実施の
際の装置をコンパクト化し得るものである。
第6図及び第4図は、本発明方法の他の実施態様例を示
す図である。
第3図は板状構造体からなる吸着剤を、第4図は管状構
造体からなる吸着剤を示す。第3図において、6は板状
構造体からなる吸着剤で、これをガス流に平行に多数組
合せて一体化して使用する。3はガス流れである。また
第4図において、(a)は六角形の管状、(b)は三角
形の管状の吸着剤で、(a)、が平面図、(a)、が斜
視図である。
本発明方法において、前述の管状構造体からなる吸着剤
の貫通孔を相当直径3〜30IIIm1  板状構造体
からなる吸着剤の間隔を3〜50−としたのは次の理由
による。
すなわち、とれらの吸着剤のばいじん付着は、ばいじん
濃度やばいじん組成によっても異なるが、管または板状
構造体の貫通孔の大きさ又は配置間隔によって大きな影
響をうける。本発明者らの実験によれば、板状吸着剤の
場合の好ましい配置間隔はダスト濃度の低いガスでは3
〜sm、濃度の高い場合は8〜20.程度であり、また
管状吸着剤の場合には、円筒形ならびに三角形、四角形
、六角形および夏型などの多角形ともに、ダスト濃度の
低い場合と濃い場合でそれぞれ相当直径3〜10■、1
0〜SOW程度であることが確認されている。なお、相
当直径は(流れの断面積)÷(流れの断面積の外周長)
×4である。実際の応用においては、貫通孔の大きさ及
び配置間隔はできるだけ小さい程、吸着および反応面積
が大きくとれるので有利である。したがって、本発明に
おいては、管状のものでは相当直径3〜50圏、好まし
くは3〜15闘、板状のものでは3〜s o m 、好
ましくは3〜20閣程度とするものである。
また、本発明方法において、ガス流速を2〜20+s/
seaとするが、これは後述する実施例の結果(第7図
)から設定されたものである。すなわち、脱流率はガス
線速度と共に向上するが、ある速度以上では一定値に近
づく。ガス流速の範囲は脱流率がほぼ一定であり、高い
ガス吸着剤接触効率が保たれる2〜20m1sec程度
、好ましくは2〜15711/8θC程度が適当である
。なお、このガス流速と反応装置の形状との関係は、装
置容積が一定ならばガス流速が大きい程装置断面積が小
さくとれる。装置入口のガス流速がガスダクトにおける
ガス速度と同一であればガスダクトはそのまま反応装置
に利用され、これによって普通の反応装置でみられる装
置とガスダクトとのつなぎ用の拡大部、縮小部ダクトが
省略され、全体として反応装置はコンパクト化される。
また、本発明においては、前記吸着剤が飽和した場合の
ために、吸着層を2つ並列に配置してダクトを切り換え
たり、円筒状の吸着層を回転可能とすること等によって
、連続運転を可能にすることができる。
更に1本発明においては、前記吸着剤の再生脱着を吸着
層に含酸素ガスを注入することによって行うことができ
る。以下に、Feを用いた吸着剤の場合の再生脱着時の
化学式を示す。
Z Fee +3 S O雪−−→Fe、03+ 2 
sog〔効 果〕 以上のように本発明方法によれば、低圧損でかつ経時的
圧損の増加がなく、装置をコンパクト化することができ
、しかも高い性能が得られ、実用上非常に有用である。
〔実施例〕
表−1に示す吸着剤を用い、表−2に示す成分及び濃度
のガスを、表−3に示す条件で精製した。
表−1供試吸着剤 表−2供試ガス成分及び濃度 表−6条   件 上記結果は第3〜7図に示す通りであった。
第5図は、本発明例と比較例1それぞれでの圧力損失と
ガス線速度の関係を示す。第5図に示すように本発明例
は、同一ガス流速における圧力損失は比較例1と比較し
て1/10  以下にすぎず、層高1淋当りの吸着層圧
損100日水柱の場合、本発明例ではガス速度10m/
sea  が許容されるが、ペレット吸着剤充填の場合
には、14m/8θCが許容されるにすぎない。
第6図は吸着層圧損の経時変化を示す。第6図に示すよ
うに比較例1の相当直径1.5 mハニカム状吸着剤と
比較例2の7−ナベレット充填層は運転時間とともに経
時的圧損が増加するが、本発明例では、その傾向は見ら
れなかった。
第7図は本発明例におけるガス線速度と脱硫率との関係
を示す。第7図に示すように脱硫率はガス線速度ととも
に向上するが、おる速度以上では一定値に近づく。した
がって、ガス流速の範囲は、脱硫率がほぼ一定であり、
かつ高いガス吸着剤接触効率が保たれる2〜20m/s
ee程度、好ましくは2〜15m/see程度とするこ
とが適当であることが判る。
以上の実施例は四角形の管状のものを多数配置した第1
,2図に示すものについてであるが、この形に限らず、
第3〜4図等に示す他の形状のものについても同様な効
果が得られている。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明方法の一実施態様例の説明図、第2図は
第1図の例に使用した四角管状構造体からなる吸着剤の
一例を示す外観図、第5図及び第4図は本発明方法の他
の実施態様例を示す説明図、第5図〜第7図は本発明の
実施例の結果を示す図表である。 復代理人   内 因   明 復代理人   萩 原 亮 − (”10”H町@tl’W5      (0”I−1
””) e!E’ti’*(%)*剖箭

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 石炭や重質油などのガス化によって得られる高温還元性
    ガス中に含まれるイオウ化合物を、金属酸化物を主成分
    とする吸着剤で吸着除去する方法において、貫通孔が相
    当直径3〜30mmの管状である構造体からなる前記吸
    着剤または間隔3〜50mmの板状構造体からなる前記
    吸着剤を該吸着面がガス流れに対して平行になるように
    多数個配置した吸着層に前記ガスを2〜20m/sec
    の流速で接触させることを特徴とする還元性ガスの精製
    方法。
JP59136502A 1984-07-03 1984-07-03 還元性ガスの精製方法 Pending JPS6116983A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011052113A (ja) * 2009-09-02 2011-03-17 Aono Shokai:Kk 炭化物の製造方法及び排気ガスの浄化方法
CN105413447A (zh) * 2015-12-08 2016-03-23 邹桂平 一种脱硫罐

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011052113A (ja) * 2009-09-02 2011-03-17 Aono Shokai:Kk 炭化物の製造方法及び排気ガスの浄化方法
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