JPS6265909A - 二酸化硫黄含有ガスの処理方法および装置 - Google Patents

二酸化硫黄含有ガスの処理方法および装置

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JPS6265909A JP60201704A JP20170485A JPS6265909A JP S6265909 A JPS6265909 A JP S6265909A JP 60201704 A JP60201704 A JP 60201704A JP 20170485 A JP20170485 A JP 20170485A JP S6265909 A JPS6265909 A JP S6265909A
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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〉 本発明は二酸化硫黄含有ガスからの硫黄の製造方法に関
する。さらに詳しくは、二酸化硫黄含有ガスをクラウス
反応工程に適した組成に変換するための処理方法および
そのだめの装置に関する。
〈従来の技術〉 二酸化硫黄含有ガス中の二酸化硫黄を、還元剤の作用に
より硫黄、硫化水素等に還元した後、凝縮器及びクラウ
ス反応器を使用して単体硫黄を製造する乾式の硫黄製造
プロセスとしては、二酸化硫黄含有ガスを石炭等の炭素
質材料に接触させて還元し直接単体硫黄を得る方法、あ
るいは二酸化硫黄含有ガス中の二酸化硫黄を還元して硫
化水素とし、硫化水素と二酸化硫黄の比が２：１の混合
ガスを得、これをクラウス反応に処して硫黄を製造する
方法が知られている。
これらの方法においてクラウス反応の原料ガスの調整方
法としていくつかの方法が提案されているが代表的な例
としては次のような方法がある。
１）二酸化硫黄含有ガスを炭素質材料と接触させて二酸
化硫黄の一部を還元し、硫化水素と二酸化硫黄の比率を
２：１にする方法（特開昭５５−１６７１０７）、 ２）二酸化硫黄含有ガスを２：１の容積比に分け、多い
方を全量還元して硫化水素としたのち残りの二酸化硫黄
含有ガスと混合して硫化水素と二酸化硫黄の比率を２：
１とする方法（特開昭５６−３２３０７　）、 ３）二酸化硫黄含有ガス中の二酸化硫黄の一部又は全部
を還元して過剰の硫化水素を含むガスを得、これを通常
の石油精製プロセスの脱硫プロセスで採用されている方
法に準じて設けられた燃焼炉により一部燃焼させて硫化
水素と二酸化硫黄の比率を２：１に調整する方法。
〈発明が解決しようとする問題点〉 前記１）〜３）の方法はそれぞれ特長点を有する方法で
あるが、また一方法のような問題点もある。
１）還元反応を制御して硫化水素と二酸化硫黄の比率を
一定に保持するのは難かしい、２）バイパスの設備が必
要、 アンモニアを使用した脱硫脱硝プロセスよシ得られる、
高濃度の二酸化硫黄含有ガスには最大１．０　％ものア
ンモニアを含有する場合があシ、このガスをバイパス経
由でそのま＼を混合して使用するためクラウス反応工程
に好ましくない影響を与えるおそれがある、 ３）二酸化硫黄含有ガスを還元したのちその一部を、Ｌ
ＰＧ等を燃焼させて温度を保持した燃焼炉に導き、過剰
の空気を供給して二酸化硫黄として硫化水素と二酸化硫
黄の比率を調整するので、組成調整用燃焼炉を必要とし
、また過剰の空気を使用するため処理ガス量が増加し、
反応成分濃度が低下するためクラウス反応工程での効率
が低い。
く問題を解決するための手段〉 本発明は、二酸化硫黄含有ガスを、還元反応部および酸
化による組成調整反応部とを有する反応装置を用いて処
理することによるクラウス反応に適した組成に変換する
二酸化硫黄含有ガスの処理方法およびそのだめの処理装
置である。
本発明の二酸化硫黄含有ガスの処理装置は二酸化硫黄を
硫黄、硫化水素、硫化カルボニル等に還元する還元反応
部に近接して、あるいは同一反応器内に酸化による組成
調整反応部を設けたことを特徴とする。
本発明においては、還元剤として石炭、コークス等の炭
素質材料あるいは一酸化炭素、水素等の還元性ガスが使
用でき、また酸化剤としては空気あるいはその他の酸素
含有ガスを用いることができるが、還元剤としてコーク
スを、酸化剤として空気を使用する組合せが好ましい。
第１図は本発明の二酸化硫黄含有ガス処理装置の一実施
１頷様図である。第１図において二酸化硫黄含有ガスは
原料ガス入口１０より処理袋［１に供給され、炭素質材
料を充填した還元反応部３において６００〜１０００℃
の温度分布にて炭素質材料と接触し、原料ガス中の二酸
化硫黄の８０〜１００チが硫黄、硫化水素、硫化力μボ
ニμ等に還元される。還元反応部３は炭素質材料を充填
した移動床反応器であり炭素質材料は炭素質材料供給口
８から炭素質材料装入シュート５を経て供給され、灰お
よび未燃炭素質材料は排出口９よシ排出される。２は炭
素質材料排出グレートである。
還元された原料ガスは還元反応部３の上部に設けられた
組成調整反応部４（燃焼室）において空気供給口６より
供給される空気により通常は５００〜９００℃の温度で
一部酸化されてニー酸化硫黄を生成し、硫化水素等と二
酸化硫黄の比率、すなわち（Ｈｌ　Ｓ＋ＣＯｓ＋ｎ、　
５　ＣＳ２　）／Ｓ　Ｏｘの値がクラウス反応に好適な
１．５０〜２．５０、好ましくは１．９０〜２．１０と
なるように調整され、クラウス反応用原料ガスとしてガ
ス出ロアより排出される。酸化反応の割合は空気の供給
量を変えることによって任意に制御可能である。
第２図に他の実施態様図として還元反応器に組成調整反
応器を近接させた例を示す。図中の符番は第１図のもの
に対応する。
次に本発明の二酸化硫黄含有ガス処理方法のプロセスの
１例を第３図に従って説明する。第３図において還元反
応部および酸化による組成調整反応部を有し、該還元反
応部に１８炭素質材料２７が循環移動されている二酸化
硫黄含有ガス処理装置２１に供給された二酸化硫黄含有
ガス２６は、その還元反応部において二酸化硫黄の一部
または全部が還元されたのち組成調整反応部にて再度酸
化されてクラウス反応に適した組成に調整され、吸縮器
（図示せず）により硫黄を除去したのちクラウス反応器
２２に供給される。組成調整反応用の空気２８は、分析
計２５によるクラウス反応テイルガス２９中の馬Ｓ等／
Ｓｏ、の値に従って空気流量調整用コントロールパルプ
２４によって制御されて二酸化硫黄含有ガス処理装置２
１に供給される。
〈発明の効果〉 本発明の方法および装置は従来の技術と比較して次のよ
うな特長点を有している。
１）単一の反応器内または近接して設けられた一連の反
応器内で還元反応および組成調整が行なえるので、別途
に組成調整用燃焼炉を設ける必要がない。
従ってＬＰＧ等の燃焼用空気を供給する必要がないため
、ゾロ七ヌガスの増加がなく、ガス中の反応成分濃度を
高く保つことができ、さらにクラウス反応器内での触媒
との接触時間を長くとれるので高い硫黄回収率が達成で
きる。またクラウス反応のティ〃ガスも少なくなるため
あとの処理が容易である。
２）ＬＰＧ等の燃料を使用することなく、還元ガス中の
可燃成分の燃焼にて、容易に５００〜８００℃の温度保
持が可能である。
３）組成調整用空気の供給ｆｌり制御のみで、炉温およ
び組成のコントローμが可能なので運転管理および組成
調整が簡単である。
４）アンモニアを使用した乾式脱硫脱硝プロセスより得
られる、二酸化硫黄含有ガスには最大１．０％ものアン
モニアを含有する場合があるが、本発明によれば、全量
のガスを二酸化硫黄含有ガス処理装置内で処理するので
アンモニアはほとんど分解し、５００〜１５００ｐｐｍ
の低濃度に安定するため、あとのクラウス反応への悪影
響がない。
５）脱硫または脱硫脱硝プロセスより得られる、二酸化
硫黄含有ガスには微量の三酸化硫黄が含まれているが、
全量を還元反応器内で処理することにより三酸化硫黄は
還元されるので、あとの工程における硫酸の生成による
腐食トップｙが防止できる。
〈実施例〉 還元剤としてコークスを使用した第１図の二酸化硫黄含
有ガス処理装置を使用し、第３図のプロセスに従って、
Ｈ２Ｏ２０〜２５％、５０２２０〜２５チ、Ｎ、２５〜
５５％、Ｃｏ、２０〜５０チの組成を有する原料ガスを
処理し硫黄の製造を行なった。二酸化硫黄含有ガス処理
装置はガス流ｆｉ　ａ　Ｏ〜５０　Ｎｍ’／ｈｒ　、還
元反応部温度分布７００〜８００℃、組成調整反応部温
度分布６００〜７００℃の条件で操作し、クラウス反応
用原料ガスは！（、Ｓ等／Ｓ０２の比を１．９５〜２．
０５の範囲でコントロールすることができた。硫黄の収
率は９０〜９５チ、生成した単体硫黄の純度は９９９９
％以上であった。
表口面の簡単な説明 第１図および第２図は本発明の二酸化硫黄含有ガス処理
装置の例を示す概略図である。
１．　二酸化硫黄含有ガス処理装置 ２　炭素質材料排出グレード 五　還元反応部 ４、　組成調整反応部 ５　炭素質材料装入シュート ＆　組成調整用空気供給口 ２　クラウス反応用原料ガス出口 ａ　炭素質材料供給口 ９、　灰および未燃炭素質材料排出口 ＩＱ、　　二酸化硫黄含有ガス入口 第３図は本発明の二酸化硫黄含有ガス処理装置を組込ん
だ、二酸化硫黄含有ガスよシクフウス反応により硫黄を
製造するプロセスフローの説明図である。
２１、　　二酸化硫黄含有ガス処理装置２２、　　クラ
ウス反応器 ２五　組成調整用空気ブロワ ２４　　空気流量調整用コントロールパルプ２５、　　
分析計 ２＆　二酸化硫黄含有ガス ２ｚ　　炭素質材料 ２ａ　　組成調整用空気 ２９、　　テイルガス

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、二酸化硫黄含有ガスを、還元反応部および酸化によ
    る組成調整反応部とを有する反応装置を用いて処理し、
    クラウス反応に適した組成に変換することを特徴とする
    二酸化硫黄含有ガスの処理方法。 ２、還元剤が炭素質物質である特許請求の範囲第１項に
    記載の方法。 ３、還元剤がＣＯ、Ｈ＿２等の還元性ガスもしくはそれ
    らの混合物、あるいはこれらの還元性ガスもしくはそれ
    らの混合物と炭素質物質との混合物である特許請求の範
    囲第１項に記載の方法。 ４、還元反応器および酸化による組成調整反応器とを近
    接させた反応装置を使用する特許請求の範囲第１〜第３
    項のいずれかに記載の方法。 ５、同一反応器内に還元反応部と酸化による組成調整反
    応部とを有する反応器を反応装置として使用する特許請
    求の範囲第１〜３項のいずれかに記載の方法。 ６、同一反応器内に還元反応部と酸化による組成調整反
    応部とを有することを特徴とする二酸化硫黄含有ガスの
    処理装置。 ７、炭素質材料を充填した移動床式反応器の上部に空気
    導入口および燃焼室を設けた特許請求の範囲第６項に記
    載の二酸化硫黄含有ガスの処理装置。
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