JPS6254526B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

発明の目的 産業上の利用分野 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、公害処理等の産業分野で広く利用することが
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
交換する結果となつて不経済を招くなどの欠点が
あつた。 発明が解決しようとする問題点 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。 発明の構成 問題点を解決するための手段 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
し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
ツプ状または網状、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１〜10vol％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
属の場合はチツプ状または網状、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層の厚さは脱硫装置
の規模によつて適宜選定しうる。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置する場合、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、金属の場合はチツプ状または
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層間間隔について
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ツプ状、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1000〜3000mm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、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硬化により変色する
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。 作 用 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ほど高濃度の硫
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、入口に近い部分ほど先に硫化
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
パイレツクス管６に金属銅チツプ（直径３mm、長
さ10mm）20ｇの充填層１ａ〜５ａ（各高さ10mm）
と酸化亜鉛（日揮化学(株)製：Ｎ−748、10メツシ
ユ）10ｇの充填層１ｂ〜５ｂ（高さ20mm）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2vol％含有する水素ガスを
200ml／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
を行つた。結果を第１表に示す。

【表】 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(株)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。

【表】 実施例１と同様なパイレツクス管に、金属酸化
物の添加された吸着脱硫剤10ｇの充填層を５層
（上方から下方へ向つてNo.１〜No.５：各層の長さ
は20mm）設け、実施例１と同様にして脱硫実験を
行つて各層の色の変化の観察と吸着脱硫剤の硫黄
含有率の分析を行つた。結果を第３表に示す。

【表】 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
同様なパイレツクス管６に、酸化亜鉛吸着脱硫剤
（10メツシユ）を20mm充填する毎（層No.：1b〜
5b）に銅、黄銅、鉄の金属片（直径５mm、長さ
５mm）をそれぞれ10個投入して、金属片が吸着脱
硫剤中に混合した状態で存在している層１ｃ〜５
ｃからなる硫化により変色する物質の層を設け
た。実施例１と同様に脱硫試験を行つた結果、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つた。2b層及
び3b層における酸化亜鉛の硫黄含有率は夫々
16.6wt％、0.1wt％程度であつた。金属片の色を
第４表に示す。

【表】

【表】 発明の効果 (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。

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。