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經濟部中夬標準局員工消費合作社印製 A7 ________ B7 五、發明説明（l ) 枝術領域 本發明有關於由含有氧化之硫化合物的氣流產生硫酸 ，冷凝之二氧化硫或硫元素之方法及裝置，該氣流係來自 例燃煤之發電廠。 背景技術 在燃煤發電廠的操作中，會產生經含硫化物，尤其是 氧化之硫化合物污染的廢氣流。在其他方法中，例如在鋼 鐵工業中高爐方法進料所需之熔塊的製程中，亦產生含硫 廢氣流。道些廢氣流表示重大之環境危害，因爲其釋放至 大氣中會導致環境之酸化。結果，在有此種氣流產生之生 產設備中，常裝有可由氣流中除去含硫化合物之裝置。然 而，此種滌氣系統相當貴，且通常只是將環境問題由一處 轉移至另一處而已。此種系統之一個已知例子爲，在其中 含硫化合物被由廢氣中移出而再粉化，因此造成丟棄上之 一大問題。 可提及EP-A — 2 1 7 5 6 7，其敘述對含有很大 比例S i 02之氣體的處理，以使其可進行克勞斯（Claus) 反應 ，產生硫元素 。 NL — A — 7 5 0 5 9 4 0敘述由含二氧化硫之廢氣 中濃縮二氧化硫，係先吸收二氧化硫，再重新產生一含有 較髙濃度二氧化硫之氣流。此係者氣流在輸入克勞斯反應 槽之前，先與一還原性氣體混合，該氣體係由來自克勞斯 反應槽之廢氣所產生的》 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ^ 1裝-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部中央標隼局員工消費合作社印裝 A7 _________B7_ 五、發明説明（2 ) 發明掲示 本發明之一目標爲提供用以由氣流中移除含硫化合物 之方法及裝置，同時可防止上述之環境及丟棄方面之難題 ，且由此可獲得有價值之產物，例如硫酸或硫元素。 依照本發明，提供一種方法，可處理含有氧化之硫化 合物的氣流，而得硫酸，冷凝之二氧化硫及硫元素中任一 者，此方法包括以下步驟： (i )處理氣流以得含有氧化之硫化合物總量至少3 0% 之第一組份流，及含有氧化之硫化合物總量其餘者 至少一部分之第二組份流； (ϋ)將第一組份流轉變成含有至少2·5%體積之氧化 之硫化合物的濃縮氣流； (iii) 將第二組份中之氧化之硫化合物轉變成硫化氫；及 (iv) 將步驟（ii)中之濃度氣體及步驟（iii)中之硫化 氫供應入裝置內，以供製造硫酸，冷凝之二氧化硫 及硫元素中之任一者。 通常該第二組份流若排除任何漏出之損失時，係含有 在形成第一組份流後所留下之全部其餘氧化之硫化合物， 但在本發明中一部分之起始氣流可在稍後被用於下述方法 中。此一部分在計算此處之組份流中百分量時可忽略》 現已發現由能源消耗及化學產量二方面之觀點來看， 本發明方法可提供一系統，其有利於滌清含硫廢氣流，此 外，由此可得具有經濟價值之產物。 ϋ張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4说格（210X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) —裝. 訂 .1- 4 _ -5 - 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（3 ) 本發明特別適用於處理含有氧化之硫化合物污染物之 氣流，該化合物含量爲低於5%體積，例如在1 0 0 0至 9 000ppm範圍內。 本發明之另一方面爲提供裝置，可處理含有氧化之硫 化合物之氣流，以得硫酸，冷凝之二氧化硫及硫元素中任 一者，此裝置含有： (i )用以處理該氣流之構件，以由此得含有氧化之硫化 合物總量至少3 0 %之第一組份流，及含有氧化之 . 硫化合物總量之大致其餘部分的第二組份流； (ϋ)用以將該第一組份流轉變成含有氧化之硫化合物的 濃縮氣體的構件； (iii )用以將該第二組份流中氧化之硫化合物轉變成硫化 氫的構件；及 (iv )用以濃縮氣體及硫化氫製造硫酸，冷凝二氧化硫及 硫元素之構件，該濃縮氣體來自用以轉變該第一組 份流之構件，而硫化氫來自用以轉變第二組份流中 氧化之硫化合物的構件。 在此方法中，最好是第一組份流中含有存在於原始氣 流中氧化之硫化合物總量的至少6 0% ’且在步驟（iv) 中用以處理之裝置係用來製造硫酸。現已發現由此方式可 達到使所製硫酸有特別髙之純度。 在本發明之一較佳形式中，爲了將起始氣流分離成第 一與第二組份流，使用一溼氣滌叙機，且第一組份流主要 以含有氧化之硫化合物的水流形式離開滌氣機，該水流再 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) Μ規格（210X2的公釐） I ^ I裝 訂 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -6 - A7 ___B7___ 五、發明説明（4 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 輸送入一脫氣機，以得濃縮氣體。依此方式使用簡單工具 ，所存在氧化之硫化合物可達到高濃度。例如，若在起始 氣流中氧化之硫化合物的含量可在1 0 0 0至9 0 0 0 p pm範圍內變動，則離開脫氣機時氧化之硫化合物的平 均濃度可上升2 0倍。 傳統上係將蒸氣供應至脫氣機中作爲洗滌用氣體，以 能夠進行脫氣作用。在本發明之一特別體系中，現今建議 供應空氣或一部分起始氣流作爲洗滌用氣體。此令人驚奇 之解決方法爲在能源消耗方面極吸引人之方法，因爲傳統 上所用者須有大量能源以產生蒸氣。此外，此方法之一優 點爲，在用以製造硫產物之隨後處理裝置中，所需氧量可 降低。 從脫氣機出來之含有氧化之硫化合物的流出水流，可 作爲溼氣體滌氣機之供水流而再送回其內。如此達到操作 之另一個最高作用。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 本發明中最好令第二組份流份爲氣流，隨後其中存在 之氧化之硫化合物被吸收於水中，接著將水輸送至一厭氧 反應槽中，以將溶解之氧化之硫化合物轉變成硫化氫。然 後將硫化氫混合入含有氧化之硫化合物的濃縮氣體中，有 多種系統適於用作生物厭氧性反應槽》 第二組份流可含有在起始氣流中氧化之硫化合物的S 少4 0 %。但是此組份流最好被調整至盡可能小，例如使 其含有不超過氣流中原始氧化之硫化合物的3 0%。此達 成一優點，即厭氧反應槽之負載較小，且反應槽中添加之 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 一 7 - A7 B7 五、發明説明（5 ) 相關消耗亦降低。 此外，需要將來自脫氣機（用以處理第一組份流）之 含有氧化之硫化合物的水流供應入厭氧反應槽中。此水中 之氧化之硫化合物提供厭氧反應槽所需之有效供應源。 在本發明·之一特別方面，含有氧化之硫化合物可與硫 化氫混合，並輸入一用以製造硫酸之反應槽中，一用以製 造冷凝之二氧化硫之裝置，或一用以製造硫元素之克勞斯 廠中。 對第一組份流而言，脫氣機可最佳以1—1.5巴範 圍內之操作壓力來操作。如此達到一優點，即由脫氣機得 到之濃縮氣流可直接被輸送至上述裝置而無需進一步處理 ，以供製造硫酸或硫元素。 圖之簡述 現在可參考例示圖更進一步說明本發明，該圖具有一 單一之圖呈現出作爲本發明中一體系之裝置。 A :設備 1 :溼氣體分離機 2 :溼氣體分離機 3 ·’厭氧反應槽 4 :滌氣機 5 :滌氣機 6 :裝置 ‘ 7 :管線 本紙張尺度適用中國國家橾準（CNS ) A4規格（210X297公釐） I ^ 1^.-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家揉準（CNS ) A4規格（2丨0X297公釐） A7 _____B7 _ 五、發明説明（6 ) 8 :管線 9 :管線 1 0 :管線 1 1 :管線 1 2 :管線 1 3 :管線 1 4 ··管線 1 5 :管線 1 6 :管線 眚施本發明之最佳樽式 該圖示出依照本發明之一裝置，且本發明方法可經此 裝置實施。在圖中，來自設備A之燃料氣體形式的氣流於 冷卻（未示出）後，輸送至一所謂之溼氣體分離機或吸收 器1 ，在該處燃料氣體被分成二個不同之組份流。第一組 份流含有溶於水中之在燃料氣體中氧化之硫化合物總量的 至少30%，較佳爲約60%，且更佳爲70%。第一組 份流經管1 0輸送至脫氣機或滌氣機5 ，在該處得到一高 度濃縮之氣流，其含有相對於總氣流量爲至少2.5%體 積之氧化之硫化合物，其再經由管1 2離開滌氣機5。滌 氣機5可使用例如蒸氣來操作，但在本發明中較佳爲使用 空氣或一部分之起始燃料氣體。氣體分離機調整爲使第一 組份流之量爲起始硫化合物之至少3 0%，本發明方法特 別適用於製造硫元素。當第一組份流含有起始硫化合物總 -9 - -¾衣-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部中央橾準局貝工消費合作社印製 A7 ____B7__ 五、發明説明（7 ) 量之6 0%或更多時，更適宜製造硫酸。由本發明方法可 製得極高純度之硫酸。同時，本發明方法適用於製造冷凝 之二氧化硫。 由脫氣機5出來之水經管11再送回溼氣體分離器1 ’作爲所供應之水。 含有原始存在於燃料氣體內之氧化之硫化合物其餘部 分之第二組份流，被經管線7由溼氣體分離器送至第二溼 氣體分離器2，此分離器一方面提供足夠乾淨之氣體，以 經由B釋放入大氣中，而另一方面提供有氧化之硫化合物 溶於其中之水流，其係由氣體分離器中之水吸收了氧化之 硫化合物。’該水流經管8輸送至厭氧反應槽3。同時，來 自脫氣機5之排水被經由管1 3送至厭氧反應槽3。在厭 氧反應槽3中，存在於水中之氧化之硫化合物轉變成硫化 氫（H2S)。然後，溶有硫化氫之水經管9離開反應槽 3 ，而沈積在反應槽3中之泥漿被經由管16排出。 反應槽3爲一生物厭氧反應槽，而一適宜之例子示於 荷蘭專利166000中。所溶解之SOx (爲亞硫酸鹽 或硫酸鹽）被轉變成1123。一進料作用物被供應入反應 槽3中。 管9供應溶於水中之硫化氫進入脫氣機4中，而來自 脫氣機4之排水被經由管1 5送回溼氣體分離器中，作爲 供應之水。該排水可被放出而不會危害環境，其係經由管 1 4離開脫氣機。脫氣機4放出；k氣態硫化氫與含有氧化 之硫化合物的瀵縮氣體混合，該澳縮氣體來自脫氣機5 » 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ' "~ -10 - ---------I裝-----1丨訂-----f 银 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 ___B7五、發明説明（8 ) 混合物送入裝置6，其適用於硫酸之製造上，或另亦可適 用於硫元素之製造上。若爲後者時，可用於此目的之裝置 爲本身已爲人知之克勞斯廠。 圖中各裝置之各組件詳細情形不須於此贅述，因爲適 宜之例子爲方法工程師皆熟知的。例如，溼氣體分離器1 ，2爲以逆流方式操作之敞口噴霧塔。作爲裝置3，5之 適宜滌氣機爲已知的，且能由水中將溶解之S0X除去而 轉至氣相中。水之酸度與溫度上升，再使水與洗滌用氣體 接觸。製造硫酸之廠及適用於廠6之克勞斯廠亦爲已知的 〇 本發明並不限於所示出之特殊體系，而在本發明之觀 念範圍內可有變動及修正。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家橾準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -11

Claims (1)

1. 經濟部中央橾準局貝工消费合作社印製 A8 B8 C8 D8__ 六、申請專利範圍 1 . 一種處理含有氧化之硫化合物之氣流以獲得硫酸 、冷凝之二氧化硫及硫元素中任一者的方法，包括以下步 驟： (i )處理氣流以得含有氧化之硫化合物總量至少3 0% 之第一組份流，及含有氧化之硫化合物總量其餘者 至少一部分之第二組份流； (ϋ )將第一組份流轉變成含有/至少2 . 5 %體積之氧化 之硫化合物的濃縮氣流； (iii)將第二組份中之氧化之硫化合物轉變成硫化氫；及 (iv )將步驟（ii)中之濃度氣體及步驟（iii)中之硫化 氫供應入裝置內，以供製造硫酸、冷凝之二氧化硫 及硫元素中之任一者。 2 .如申請專利範圍第1項之方法，其中該第一流組 份含有該氣流中氧化之硫化合物總量之至少6 0%，且在 步驟（iv)中製造硫酸。 3 ·如申請專利範圍第1項之方法，包括於步驟（i )中使氣流進入一溼氣滌氣機，由該溼氣滌氣機中獲得第 一組份流，其爲含有氧化之硫化合物的水流，且在步驟（ ϋ )中，在脫氣機中處理該水流’以由其獲得該濃縮氣體 〇 4 .如申請專利範圍第3項之方法，包括將選自空氣 及該氣流一部分中之至少一者供應至該脫氣機，作爲洗滌 用氣體。 5 .如申請專利範圍第4項之方法，包括由該脫氣機 本纸張尺度逋用中國國家梯準（CNS ) Α4規格（210><297公嫠)~ ' -12 - (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· 訂 A8 B8 C8 D8 七、申請專利範圍 供應一含有氧化之硫化合物的流出水流至該溼氣滌氣機中 6 .如申請專利範圍第1項之方法，包括在步驟（i )中獲得爲氣流形式之該第二組份流，及於步驟（iii)中 將該第二組份流中之氧化之硫化合物吸收於水中，再將其 中之氧化之硫化合物於一、厭氧反應槽中轉*變成硫化氫。 7 .如申請專利範圍第6項之方法，其中該第二組份 流含有在該氣流中氧化之硫化合物總量的不超過3 0%。 8 .如申請專利範圍第6或7項之方法，包括由該脫 氣機中供應含有氧化之硫化合物的流出水流至該厭氧反應 槽中。 9.如申請專利範圍第3至5項中任一項之方法，其 中該脫氣機在1至1 . 5巴之壓力範圍內操作。 1 0 . —種用以處理自一設備排出之含有氧化之硫化 合物的氣流以獲得硫酸、冷凝之二氧化硫及硫元素中任一 者之裝置，包含： 經濟部中央梂準局貝工消费合作社印製 f 裝 訂 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) (i )具有與該設備連接之第一入口之第一構件（1 )， 其係用以處理該氣流以獲得含有氧化之硫化合物總 量至少3 0%之第一組份流，及含有氧化之硫化合 物總量之大致其餘部分的第二組份流； (ϋ )具有與第一構件第一出口相連之入口的第二構件（ 5)，其係用以將該第一組份流轉變成含有氧化之 硫化合物的濃縮氣體； (iii)具有與第一構件第二出口相連之入口的第三構件（ 本紙張尺度適用中國國家梂準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -13 - 經濟部中央橾準局只工消費合作社印製 ^^〇16Q g| D8_六、申請專利範圍 2，3，4)，其係用以將該第二組份流中氧化之 硫化合物轉變成硫化氫；及 (iv)具有與第二構件第一出口相連之第一入口及與第三 構件’出口相連之第二入口的第成構件（6 )，其係 用以將濃縮氣體及硫化氫製成硫酸、冷凝之二氧化 硫及硫元素，該濃縮氣體來自用以轉變該第一組份 流該第二構件（5)，而硫化氫來自用以轉變第二 組份流中氧化之硫化合物的該第三構件（2，3， 4 )。 1 1 /如申請專利範圍第1 0項之裝置，其中該用以 處理該氣流之第一構件（1)包含一溼氣滌氣機（1)， 使水在其內與該氣流接觸，而形成爲水流形式之第一組份 流，以及用以將該第一組份流轉變之第二構件（5 )爲一 脫氣機，以處理來自該溼氣滌氣機（1 )之該水流。 1 2 .如申請專利範圍第1 1項之裝置，包括連接在 第二構件第二出口及第一構件第二入口間之第五構件，該 第五構件係用以將含有氧化之硫化合物由該脫氣機（5 ) 送入該溼氣滌氣機（1)中》 1 3 .如申請專利範圍第1 〇至1 2項中任一項之裝 置，其中該用以將第二組份流轉變之第三構件（2，3， 4 )包含一厭氧反應槽，以將氣化之硫化合物轉變成硫化 氫。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝- 訂 vr 本紙張尺度適用中國國家揉準（CNS ) A4規格（210X297公嫠） -14 -