JPH0121083B2 - - Google Patents
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- JPH0121083B2 JPH0121083B2 JP56025014A JP2501481A JPH0121083B2 JP H0121083 B2 JPH0121083 B2 JP H0121083B2 JP 56025014 A JP56025014 A JP 56025014A JP 2501481 A JP2501481 A JP 2501481A JP H0121083 B2 JPH0121083 B2 JP H0121083B2
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- hydrogen sulfide
- ammonia
- gas
- containing gas
- combustion
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/46—Removing components of defined structure
- B01D53/54—Nitrogen compounds
- B01D53/58—Ammonia
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B17/00—Sulfur; Compounds thereof
- C01B17/02—Preparation of sulfur; Purification
- C01B17/04—Preparation of sulfur; Purification from gaseous sulfur compounds including gaseous sulfides
- C01B17/0404—Preparation of sulfur; Purification from gaseous sulfur compounds including gaseous sulfides by processes comprising a dry catalytic conversion of hydrogen sulfide-containing gases, e.g. the Claus process
- C01B17/0413—Preparation of sulfur; Purification from gaseous sulfur compounds including gaseous sulfides by processes comprising a dry catalytic conversion of hydrogen sulfide-containing gases, e.g. the Claus process characterised by the combustion step
- C01B17/0417—Combustion reactors
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- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Incineration Of Waste (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は硫黄回収装置の熱帯域における、硫化
水素も含有するアンモニア含有ガスの燃焼法に関
する。
水素も含有するアンモニア含有ガスの燃焼法に関
する。
クラウス反応による硫化水素含有ガスからの単
体硫黄の回収は公知であり、この反応を行なうた
めの各種の操作方式が実際に使用されている。こ
れらの１つとして、クラウス反応は、熱帯域にお
いて硫化水素含有ガスを空気と共に部分燃焼して
二酸化硫黄（SO2）と硫化水素（H2S）を好まし
くは１：２の割合で含有するガス混合物を形成す
ることにより行なわれ、次に、形成された硫黄蒸
気を凝縮して硫黄を液体硫黄として回収するため
に、熱帯域を去つた後にガスを冷却する。次に、
ガスを１つまたはそれ以上の接触反応帯域に導入
し、そこで追加量の硫黄が形成される。接触反応
帯域に導入する前にガスは先ず所望反応温度に上
げられこの帯域を去つた後、形成された硫黄を回
収するために再冷却される。
体硫黄の回収は公知であり、この反応を行なうた
めの各種の操作方式が実際に使用されている。こ
れらの１つとして、クラウス反応は、熱帯域にお
いて硫化水素含有ガスを空気と共に部分燃焼して
二酸化硫黄（SO2）と硫化水素（H2S）を好まし
くは１：２の割合で含有するガス混合物を形成す
ることにより行なわれ、次に、形成された硫黄蒸
気を凝縮して硫黄を液体硫黄として回収するため
に、熱帯域を去つた後にガスを冷却する。次に、
ガスを１つまたはそれ以上の接触反応帯域に導入
し、そこで追加量の硫黄が形成される。接触反応
帯域に導入する前にガスは先ず所望反応温度に上
げられこの帯域を去つた後、形成された硫黄を回
収するために再冷却される。
硫化水素ガスは大部分精油所の脱硫工程から発
生し、または、或る吸収剤中への吸収によるガス
精製装置で酸性ガス成分から除去される天然ガス
から発生する。使用された、通常は水性の吸収剤
を再生した後、高められた濃度の硫化水素を含有
するガスが得られる。
生し、または、或る吸収剤中への吸収によるガス
精製装置で酸性ガス成分から除去される天然ガス
から発生する。使用された、通常は水性の吸収剤
を再生した後、高められた濃度の硫化水素を含有
するガスが得られる。
精油所で処理される原油の多くは、硫黄化合物
の外に窒素化合物も含有する。
の外に窒素化合物も含有する。
原油の精製に使用されそして水素を用いる多く
の接触法においては、硫化水素の外にアンモニア
（NH3）も得られる。硫化水素とアンモニアは、
硫黄と窒素の除去を第１目的としない多くの工
程、例えば熱分解および接触分解においても形成
される。従つて、該化合物を含有する液体または
気体生成物流が形成され、該化合物は該流れから
除去せねばならない。一般に炭化水素転化工程か
ら発生するこのような流からのアンモニア（およ
び硫化水素の一部）の除去は、例えば高められた
圧力を低められた温度における水洗浄により行な
うことができる。この洗浄は大抵多量の水を用い
て行なわれ、従つてアンモニアと、その他に硫化
水素を含有する希薄溶液が形成される。環境汚染
排除に関する規制の強化に鑑み、このような水流
はそのままで開地表水（open surface water）
に排出させることはもはやできない。開地表水
は、大気と直接に接する水面を有する地表水、た
とえば河川や湖沼の水を意味する用語である。
の接触法においては、硫化水素の外にアンモニア
（NH3）も得られる。硫化水素とアンモニアは、
硫黄と窒素の除去を第１目的としない多くの工
程、例えば熱分解および接触分解においても形成
される。従つて、該化合物を含有する液体または
気体生成物流が形成され、該化合物は該流れから
除去せねばならない。一般に炭化水素転化工程か
ら発生するこのような流からのアンモニア（およ
び硫化水素の一部）の除去は、例えば高められた
圧力を低められた温度における水洗浄により行な
うことができる。この洗浄は大抵多量の水を用い
て行なわれ、従つてアンモニアと、その他に硫化
水素を含有する希薄溶液が形成される。環境汚染
排除に関する規制の強化に鑑み、このような水流
はそのままで開地表水（open surface water）
に排出させることはもはやできない。開地表水
は、大気と直接に接する水面を有する地表水、た
とえば河川や湖沼の水を意味する用語である。
精油所における各種異なる処理の結果として、
前記水流の外に、種々の排水流が形成され、これ
は前記の水流と一緒に「サワー水」と呼ぶことが
できる。該汚染水流を開地表水への排出に適する
ようにするため、スチーム、ストリツピングが現
在使用されている。これにより水蒸気の外にアン
モニアと硫化水素を含有する酸性ストリツパー・
ガスが生じる。この酸性ガスは次に燃焼に導入
することができ、そして燃焼後煙突を通して大気
中へ放出することができる。しかしながら、酸性
ガスが多量の硫化水素を含有する場合は、水汚染
の問題は空気汚染の問題に変つてくる。硫黄回収
装置が存在すれば、存在するアンモニアと硫化水
素の両方を燃焼するためにこの酸性ガスを該装置
に供給しようと考えることは可能であろう。既に
この目的のために種々の提案がなされているが、
アンモニア含有ガス流の硫黄回収装置への供給は
複雑な理由により、その装置の運転を困難にす
る。アンモニア含有ガスと硫化水素含有ガスおよ
び空気との混合が完全に行なわれない場合、第１
に、アンモニアの転化が完全となり得ず、そして
第２に、空気酸素の局部的過剰の結果として、ア
ンモニアから窒素酸化物（NOx）が形成され得、
この窒素酸化物は恐らく三酸化硫黄からの三酸化
硫黄（SO3）の形成を接触的に促進すると思われ
る。形成された該三酸化硫黄は装置のより低温部
分での重大な露点腐食の原因となり、または温度
が充分に低下した装置の部分、例えば硫黄凝縮器
やパイプライン等に、固体のアンモニウム塩沈着
物を形成する原因となり得る。この結果、閉塞が
生じる。
前記水流の外に、種々の排水流が形成され、これ
は前記の水流と一緒に「サワー水」と呼ぶことが
できる。該汚染水流を開地表水への排出に適する
ようにするため、スチーム、ストリツピングが現
在使用されている。これにより水蒸気の外にアン
モニアと硫化水素を含有する酸性ストリツパー・
ガスが生じる。この酸性ガスは次に燃焼に導入
することができ、そして燃焼後煙突を通して大気
中へ放出することができる。しかしながら、酸性
ガスが多量の硫化水素を含有する場合は、水汚染
の問題は空気汚染の問題に変つてくる。硫黄回収
装置が存在すれば、存在するアンモニアと硫化水
素の両方を燃焼するためにこの酸性ガスを該装置
に供給しようと考えることは可能であろう。既に
この目的のために種々の提案がなされているが、
アンモニア含有ガス流の硫黄回収装置への供給は
複雑な理由により、その装置の運転を困難にす
る。アンモニア含有ガスと硫化水素含有ガスおよ
び空気との混合が完全に行なわれない場合、第１
に、アンモニアの転化が完全となり得ず、そして
第２に、空気酸素の局部的過剰の結果として、ア
ンモニアから窒素酸化物（NOx）が形成され得、
この窒素酸化物は恐らく三酸化硫黄からの三酸化
硫黄（SO3）の形成を接触的に促進すると思われ
る。形成された該三酸化硫黄は装置のより低温部
分での重大な露点腐食の原因となり、または温度
が充分に低下した装置の部分、例えば硫黄凝縮器
やパイプライン等に、固体のアンモニウム塩沈着
物を形成する原因となり得る。この結果、閉塞が
生じる。
本発明は硫化水素も含有するアンモニア含有ガ
スが硫黄回収装置内で前記の障害を伴なわないで
燃焼できるようにする方法の提供を目的とする。
他の目的は以下の記載から明らかになるであろ
う。
スが硫黄回収装置内で前記の障害を伴なわないで
燃焼できるようにする方法の提供を目的とする。
他の目的は以下の記載から明らかになるであろ
う。
本発明は、２本の同心管３，４を有し、エアレ
ジスタ７で囲まれた２重ガンから成り、かつ燃焼
帯域９が後に続く混合帯域８中に進出しているバ
ーナー２に、硫化水素含有ガスを供給することに
より該硫化水素含有ガスを部分燃焼させて、実質
的に１：２の比率の二酸化硫黄と硫化水素の混合
物とする硫黄回収装置の熱帯域における、硫化水
素も含有するアンモニア含有ガスの燃焼法であつ
て、該硫化水素含有ガスが２本の同心管の外側部
３を経て混合帯域の中に、外方にかたよつた状態
で（outwardly deflected）入り、そして該混合
帯域で、エアレジスタを経て供給される富酸素ガ
スと混合される該燃焼法において、アンモニアお
よび硫化水素を含有するガス（略称「アンモニア
含有ガス」）を別にバーナー・ガンの２本の同心
管の内側部４を経て熱帯域に供給し、該アンモニ
ア含有ガスがバーナー２を去つて、該硫化水素含
有ガスの出口平面１６の上流側において該出口平
面の近傍に位置する出口開口１３を経て混合帯域
に入ることを特徴とする該燃焼法に関するもので
ある。
ジスタ７で囲まれた２重ガンから成り、かつ燃焼
帯域９が後に続く混合帯域８中に進出しているバ
ーナー２に、硫化水素含有ガスを供給することに
より該硫化水素含有ガスを部分燃焼させて、実質
的に１：２の比率の二酸化硫黄と硫化水素の混合
物とする硫黄回収装置の熱帯域における、硫化水
素も含有するアンモニア含有ガスの燃焼法であつ
て、該硫化水素含有ガスが２本の同心管の外側部
３を経て混合帯域の中に、外方にかたよつた状態
で（outwardly deflected）入り、そして該混合
帯域で、エアレジスタを経て供給される富酸素ガ
スと混合される該燃焼法において、アンモニアお
よび硫化水素を含有するガス（略称「アンモニア
含有ガス」）を別にバーナー・ガンの２本の同心
管の内側部４を経て熱帯域に供給し、該アンモニ
ア含有ガスがバーナー２を去つて、該硫化水素含
有ガスの出口平面１６の上流側において該出口平
面の近傍に位置する出口開口１３を経て混合帯域
に入ることを特徴とする該燃焼法に関するもので
ある。
前記のエアレジスタ（別名：調風装置）はそれ
自体周知であり、その例には、第１図に記載のご
とき調節可能ドアおよび円錐案内部材を備えたボ
ツクス型のエアレジスタがあげられる。
自体周知であり、その例には、第１図に記載のご
とき調節可能ドアおよび円錐案内部材を備えたボ
ツクス型のエアレジスタがあげられる。
前記の富酸素ガスの例には空気、酸素富化空気
および純粋な酸素があげられる。
および純粋な酸素があげられる。
前記の硫化水素含有ガスの出口平面（plane of
emergence）は、前記同心管の外側部の内方末端
部の平面１６（第１図）、すなわち同心管の外側
部の出口平面を意味する。
emergence）は、前記同心管の外側部の内方末端
部の平面１６（第１図）、すなわち同心管の外側
部の出口平面を意味する。
酸性ストリツパー・ガスは硫化水素とアンモニ
アの外にこれとほぼ同量の多量の水蒸気を含有す
るので、冷却による水蒸気の凝縮と硫化アンモニ
ウムの形成を防止する必要がある。このため、ア
ンモニア含有ガスは少なくとも85℃の温度でなけ
ればならない。酸性ストリツパー・ガスはウオー
ター・ストリツパーから通常この温度で得られる
が、輸送中およびバーナーへの供給中の凝縮およ
びバーナー内での凝縮は防がねばならない。２本
の同心管は内部に好ましくは水蒸気用の中央供給
管を有し、含有ガスを所望（最低）温度に保つた
めに、運転中この管を通して水蒸気が供給され
る。使用水蒸気の温度に応じてこれらのガスの温
度は好ましくは90〜110℃に保たれる。このため
には、通常低圧蒸気（100〜400kPa）が適用され
る。この水蒸気は最終的には混合帯域に供給さ
れ、そこで形成された硫化水素、アンモニアおよ
び酸素を含有するガス混合物と混合される。
アの外にこれとほぼ同量の多量の水蒸気を含有す
るので、冷却による水蒸気の凝縮と硫化アンモニ
ウムの形成を防止する必要がある。このため、ア
ンモニア含有ガスは少なくとも85℃の温度でなけ
ればならない。酸性ストリツパー・ガスはウオー
ター・ストリツパーから通常この温度で得られる
が、輸送中およびバーナーへの供給中の凝縮およ
びバーナー内での凝縮は防がねばならない。２本
の同心管は内部に好ましくは水蒸気用の中央供給
管を有し、含有ガスを所望（最低）温度に保つた
めに、運転中この管を通して水蒸気が供給され
る。使用水蒸気の温度に応じてこれらのガスの温
度は好ましくは90〜110℃に保たれる。このため
には、通常低圧蒸気（100〜400kPa）が適用され
る。この水蒸気は最終的には混合帯域に供給さ
れ、そこで形成された硫化水素、アンモニアおよ
び酸素を含有するガス混合物と混合される。
本発明の方法は、全酸性ガス混合物のアンモニ
ア含有量が少なくとも３容量％になるような量の
アンモニアを含有するアンモニア含有ガスに適用
するのに特に適している。酸性排ガスがこれによ
り少ないアンモニアを含有する場合は、３容量％
より少ないアンモニアを含有することになる全酸
性ガス混合物を硫黄回収装置に供給する前に、ア
ンモニア含有ガスを通常の方法で直接硫化水素含
有ガスと混合することができる。本発明の方法
は、全酸性ガス混合物のアンモニア含有量が約３
〜15容量％であるような量のアンモニアを含有す
るガスを処理するのに特に適している。前記に関
連して、「全酸性ガス混合物」とはアンモニアお
よび硫化水素を含有するガス（略称：アンモニア
含有ガス）を硫化水素含有ガスと混合した時に得
られる硫化水素含有ガス混合物のことである。前
記のことから明らかなように、個個のアンモニア
含有ガスのアンモニア含有量は余り重要でなく、
むしろ全酸性ガス混合物の最終的なアンモニア含
有量が重要である。
ア含有量が少なくとも３容量％になるような量の
アンモニアを含有するアンモニア含有ガスに適用
するのに特に適している。酸性排ガスがこれによ
り少ないアンモニアを含有する場合は、３容量％
より少ないアンモニアを含有することになる全酸
性ガス混合物を硫黄回収装置に供給する前に、ア
ンモニア含有ガスを通常の方法で直接硫化水素含
有ガスと混合することができる。本発明の方法
は、全酸性ガス混合物のアンモニア含有量が約３
〜15容量％であるような量のアンモニアを含有す
るガスを処理するのに特に適している。前記に関
連して、「全酸性ガス混合物」とはアンモニアお
よび硫化水素を含有するガス（略称：アンモニア
含有ガス）を硫化水素含有ガスと混合した時に得
られる硫化水素含有ガス混合物のことである。前
記のことから明らかなように、個個のアンモニア
含有ガスのアンモニア含有量は余り重要でなく、
むしろ全酸性ガス混合物の最終的なアンモニア含
有量が重要である。
しかしながら、前記の範囲は硫化水素含有量に
よつても決定される。処理すべきガスが混合され
た時、硫化水素含有量を基準とするアンモニア含
有量が、NH30.04モル／H2S1モルより大きくな
る場合は、従来の硫黄回収装置の運転が困難にな
ることが予想できる。このような場合、本発明の
方法を非常に適切に使用することができ、それ
は、前記の硫化水素含有ガスおよびアンモニア含
有ガスをバーナーを通して別々に供給し、そして
独立した混合帯域で計算量の酸素の存在下で混合
する結果、アンモニアの窒素への完全燃焼と硫化
水素の部分燃焼が実際に実施できるからである。
このようになるのは、本発明方法を実施した場合
には全酸性ガス混合物が燃焼帯域に到達する以前
に、富酸素ガスと酸性ガスの完全なまたは実質的
に完全な混合が起こつている結果である。この混
合の促進のために、硫化水素含有ガスを、同心管
の外側部で経て混合帯域中に、外方にかたよつた
状態で入れる。
よつても決定される。処理すべきガスが混合され
た時、硫化水素含有量を基準とするアンモニア含
有量が、NH30.04モル／H2S1モルより大きくな
る場合は、従来の硫黄回収装置の運転が困難にな
ることが予想できる。このような場合、本発明の
方法を非常に適切に使用することができ、それ
は、前記の硫化水素含有ガスおよびアンモニア含
有ガスをバーナーを通して別々に供給し、そして
独立した混合帯域で計算量の酸素の存在下で混合
する結果、アンモニアの窒素への完全燃焼と硫化
水素の部分燃焼が実際に実施できるからである。
このようになるのは、本発明方法を実施した場合
には全酸性ガス混合物が燃焼帯域に到達する以前
に、富酸素ガスと酸性ガスの完全なまたは実質的
に完全な混合が起こつている結果である。この混
合の促進のために、硫化水素含有ガスを、同心管
の外側部で経て混合帯域中に、外方にかたよつた
状態で入れる。
混合帯域と燃焼帯域の間にくびれ部を設ける
と、混合効率が一層よくなる。この場合には、ガ
ス混合物が燃焼帯域に入つた時に、該燃焼帯域内
に「逆方向流動」が起こり、その結果、燃焼ガス
と供給された富酸素ガス混合物との望ましい逆混
合（back−mixing）が起る。
と、混合効率が一層よくなる。この場合には、ガ
ス混合物が燃焼帯域に入つた時に、該燃焼帯域内
に「逆方向流動」が起こり、その結果、燃焼ガス
と供給された富酸素ガス混合物との望ましい逆混
合（back−mixing）が起る。
ここに使用された用語「逆混合」は、燃焼帯域
内で燃焼ガスと富酸素ガスとの混合が起る前に、
燃焼ガスが燃焼帯域内で該帯域の入口の方に向か
つて、曲線の形を画いて逆方向流動することを包
含する、燃焼ガスと富酸素ガスとの混合を意味す
る用語である。
内で燃焼ガスと富酸素ガスとの混合が起る前に、
燃焼ガスが燃焼帯域内で該帯域の入口の方に向か
つて、曲線の形を画いて逆方向流動することを包
含する、燃焼ガスと富酸素ガスとの混合を意味す
る用語である。
経験的に次のことが分つている；即ち、硫化水
素含有ガスの出口平面と、混合帯域と燃焼帯域の
中間のくびれ部との間の距離の、該くびれ部の直
径に対する比が0.62〜0.80の間にあり、そしてく
びれ部の直径に対する、バーナー・ガスの２本の
同心管の外側で測つたバーナーの直径の比が0.68
〜0.77の間にあるバーナーを用いて本発明の方法
を行なうと非常に良好な結果が得られる。
素含有ガスの出口平面と、混合帯域と燃焼帯域の
中間のくびれ部との間の距離の、該くびれ部の直
径に対する比が0.62〜0.80の間にあり、そしてく
びれ部の直径に対する、バーナー・ガスの２本の
同心管の外側で測つたバーナーの直径の比が0.68
〜0.77の間にあるバーナーを用いて本発明の方法
を行なうと非常に良好な結果が得られる。
前記のデータから明らかなように、本発明の方
法においては、バーハー・ノズルは燃焼帯域中に
突出してはならず、それはバーナーに供給される
すべてのガスの望ましい緊密な混合が得られなく
なるためである。
法においては、バーハー・ノズルは燃焼帯域中に
突出してはならず、それはバーナーに供給される
すべてのガスの望ましい緊密な混合が得られなく
なるためである。
さらに、本発明の利点は、別個の酸素または空
気流をバーナーに供給する必要がないことで、そ
れはアンモニアおよび必要量の硫化窒素の完全燃
焼に必要な酸素のすべてがエアレジスタを経て単
一空気または酸素流として供給できるからであ
る。このことは各種の供給管の配列の簡単化を意
味する。
気流をバーナーに供給する必要がないことで、そ
れはアンモニアおよび必要量の硫化窒素の完全燃
焼に必要な酸素のすべてがエアレジスタを経て単
一空気または酸素流として供給できるからであ
る。このことは各種の供給管の配列の簡単化を意
味する。
アンモニアが完全燃焼し、そしてさらにクラウ
ス反応が満足に進むことを確実にするため、反応
室が燃焼帯域に続いて存在し、そして反応室を反
応室内での全ガス混合物の滞留時間が少なくとも
0.4秒、好ましくは0.5〜1.2秒であるように、ガス
供給量に関して選択することが望ましい。
ス反応が満足に進むことを確実にするため、反応
室が燃焼帯域に続いて存在し、そして反応室を反
応室内での全ガス混合物の滞留時間が少なくとも
0.4秒、好ましくは0.5〜1.2秒であるように、ガス
供給量に関して選択することが望ましい。
硫化水素含有ガス中に存在する炭化水素類、例
えば低級アルカン（プロパン、ブタン等）または
芳香族（ベンゼンやベンゼン誘導体）はいずれも
完全に共燃焼して「黒色」硫黄を形成しない。し
かし、空気を配分する時は、専門家には自明に通
り、このような炭化水素の存在を酌量すべきであ
る。
えば低級アルカン（プロパン、ブタン等）または
芳香族（ベンゼンやベンゼン誘導体）はいずれも
完全に共燃焼して「黒色」硫黄を形成しない。し
かし、空気を配分する時は、専門家には自明に通
り、このような炭化水素の存在を酌量すべきであ
る。
熱帯域を去つた後、実質的にアンモニアを含ま
ない（25容量ppm以下）燃焼ガスは通常の方法で
さらに処理される；即ち、燃焼ガスは硫黄を凝縮
して液体硫黄として分離するために冷却され、硫
黄の除去後、再加熱され、そして適当な触媒の存
在下で残留二酸化硫黄を再び残留硫化水素と反応
させて追加量の硫黄を形成するために１つまたは
それ以上の接触帯域に供給される。
ない（25容量ppm以下）燃焼ガスは通常の方法で
さらに処理される；即ち、燃焼ガスは硫黄を凝縮
して液体硫黄として分離するために冷却され、硫
黄の除去後、再加熱され、そして適当な触媒の存
在下で残留二酸化硫黄を再び残留硫化水素と反応
させて追加量の硫黄を形成するために１つまたは
それ以上の接触帯域に供給される。
第１図において、参照番号１はバーナー２、燃
焼室９および反応室１０から成る熱帯域を表わ
す。バーナー２は硫化水素含有ガス供給用の供給
管３、アンモニアおよび硫化水素を含有するガス
供給用の供給管４および水蒸気供給用の供給管５
を有する。燃焼に必要な空気は供給管６を経て、
バーナーを囲むエアレジスタ７に供給される。空
気と、バーナーから来るすべてのガスは混合室８
で混合されそして燃焼室９で燃焼させる。くびれ
部を通ると燃焼帯域となる独立の混合帯域により
燃焼用空気と被燃焼ガスの非常に良好な混合が得
られる。燃焼帯域における渦巻き運動により高度
の混合が得られる。
焼室９および反応室１０から成る熱帯域を表わ
す。バーナー２は硫化水素含有ガス供給用の供給
管３、アンモニアおよび硫化水素を含有するガス
供給用の供給管４および水蒸気供給用の供給管５
を有する。燃焼に必要な空気は供給管６を経て、
バーナーを囲むエアレジスタ７に供給される。空
気と、バーナーから来るすべてのガスは混合室８
で混合されそして燃焼室９で燃焼させる。くびれ
部を通ると燃焼帯域となる独立の混合帯域により
燃焼用空気と被燃焼ガスの非常に良好な混合が得
られる。燃焼帯域における渦巻き運動により高度
の混合が得られる。
第２図において、同じ参照番号を用いた。バー
ナー２は供給管３と供給管４を含む２重ガンから
成る。アンモニア含有ガス用の供給管４は水蒸気
供給用の内部管５を含む。供給管４は半径方向出
口開口１３を有し、バーナー・ノズルの近くに円
錐状端部１４を備えている。供給管４内に同心的
に位置する供給管５は該円錐端部内に位置する出
口開口１５を有する。２重ガンを経て供給された
ガスの出口平面は１６で示されている。該出口平
面を通過したガスは混合室８内で、バーナー２に
沿つて流れる空気と十分に混合される。円錐面１
４は、富空気化全ガス混合物が燃焼室９に入る以
前に混合が起こるように、被燃焼ガスが空気流に
向つて偏向することを保証する。
ナー２は供給管３と供給管４を含む２重ガンから
成る。アンモニア含有ガス用の供給管４は水蒸気
供給用の内部管５を含む。供給管４は半径方向出
口開口１３を有し、バーナー・ノズルの近くに円
錐状端部１４を備えている。供給管４内に同心的
に位置する供給管５は該円錐端部内に位置する出
口開口１５を有する。２重ガンを経て供給された
ガスの出口平面は１６で示されている。該出口平
面を通過したガスは混合室８内で、バーナー２に
沿つて流れる空気と十分に混合される。円錐面１
４は、富空気化全ガス混合物が燃焼室９に入る以
前に混合が起こるように、被燃焼ガスが空気流に
向つて偏向することを保証する。
バーナー管４内でNH4HSの形成を伴う凝縮が
起こるのを防ぐために、水蒸気を供給管５を通し
てバーナーに供給することによりアンモニアおよ
び硫化水素を含有するガスを少なくとも85℃の温
度に保つことができる。
起こるのを防ぐために、水蒸気を供給管５を通し
てバーナーに供給することによりアンモニアおよ
び硫化水素を含有するガスを少なくとも85℃の温
度に保つことができる。
燃焼室９は、各種の反応体が互いに反応するこ
とを保証するために一定の滞留時間を与える反応
室１０になる。構造的には反応室は燃焼室の延長
として考えることができる。燃焼室９と反応室１
０はいずれも、熱絶縁層１１上に適用されたセラ
ミツク・ライニング１２を備えている。
とを保証するために一定の滞留時間を与える反応
室１０になる。構造的には反応室は燃焼室の延長
として考えることができる。燃焼室９と反応室１
０はいずれも、熱絶縁層１１上に適用されたセラ
ミツク・ライニング１２を備えている。
第３図において、第２図と同じ参照番号を用い
た。この図は、バーナー・ノズルの１つの変更態
様を示し、円錐状端部１４に関して供給管４の出
口開口１３が特に別の位置にある。
た。この図は、バーナー・ノズルの１つの変更態
様を示し、円錐状端部１４に関して供給管４の出
口開口１３が特に別の位置にある。
円錐状端部１４は所望なら適当な耐火物で充て
んすることができ、その場合、出口開口１５は該
耐火物を通過して延びる。
んすることができ、その場合、出口開口１５は該
耐火物を通過して延びる。
本発明の方法を以下の実施例についてさらに説
明する。
明する。
実施例
１日の流量当り硫黄100トンの生産能力を有す
る硫黄回収装置の熱帯域のバーナーに、硫化水素
含有ガスとアンモニアおよび硫化水素を含有する
ガスを別々に供給した。該装置の熱帯域は第１図
に示した型のもので、調風装置を経て供給される
空気10688Kg／ｈの能力を有する２重ガン・バー
ナーを有する。
る硫黄回収装置の熱帯域のバーナーに、硫化水素
含有ガスとアンモニアおよび硫化水素を含有する
ガスを別々に供給した。該装置の熱帯域は第１図
に示した型のもので、調風装置を経て供給される
空気10688Kg／ｈの能力を有する２重ガン・バー
ナーを有する。
バーナー・ノズル（出口平面）と、混合帯域と
燃焼帯域の中間にあるくびれ部との間の距離の、
該くびれ部の直径に対する比は0.75で、くびれ部
の直径に対する、バーナー・ガンの２本の同心管
の外側で測つたバーナーの直径の比は0.72であ
る。
燃焼帯域の中間にあるくびれ部との間の距離の、
該くびれ部の直径に対する比は0.75で、くびれ部
の直径に対する、バーナー・ガンの２本の同心管
の外側で測つたバーナーの直径の比は0.72であ
る。
２重ガン・バーナーはまた、内側同心管内に位
置し、かつ出口開口と共に混合帯域に進出してい
る水蒸気供給中央管を有する。
置し、かつ出口開口と共に混合帯域に進出してい
る水蒸気供給中央管を有する。
H2S90容量％、CO24容量％、H2O5容量％およ
び炭化水素１容量％含有する硫化水素含有ガス流
を流量2966Nm3／ｈで２本の同心バーナー管の
外側部に供給した。このガスの温度は45℃であつ
た。NH329容量％、H2S37容量％およびH2O34
容量％含有し、水精製装置のストリツパー・カラ
ムから来たアンモニア含有ガス流を流量
668Nm3／ｈで２本の同心バーナー管の内側部に
供給した。このガスの温度は95℃であつた。バー
ナー内でのこのガスの冷却および凝縮を防ぐため
に、少量の過熱水蒸気を水蒸気供給中央管へ供給
した。
び炭化水素１容量％含有する硫化水素含有ガス流
を流量2966Nm3／ｈで２本の同心バーナー管の
外側部に供給した。このガスの温度は45℃であつ
た。NH329容量％、H2S37容量％およびH2O34
容量％含有し、水精製装置のストリツパー・カラ
ムから来たアンモニア含有ガス流を流量
668Nm3／ｈで２本の同心バーナー管の内側部に
供給した。このガスの温度は95℃であつた。バー
ナー内でのこのガスの冷却および凝縮を防ぐため
に、少量の過熱水蒸気を水蒸気供給中央管へ供給
した。
全酸性ガス混合物はNH35.33モル％含有してい
た。
た。
混合帯域で、NH31.6モル％を含有する富酸素
化ガス混合物が形成され、これを燃焼帯域で約
1200℃の温度、ゲージ圧0.41Kg／cm2で燃焼させ
た。
化ガス混合物が形成され、これを燃焼帯域で約
1200℃の温度、ゲージ圧0.41Kg／cm2で燃焼させ
た。
反応室内での滞留時間は0.6秒であつた。反応
室を去つた後、ガス混合物を冷却し、凝縮した硫
黄を分離した。
室を去つた後、ガス混合物を冷却し、凝縮した硫
黄を分離した。
硫黄を分離した後のガス混合物のNH3含有量
は10容量ppmと測定された。窒素酸化物試験の結
果、NOx含有量は使用測定方法の検出水準以下
（１容量ppmより低い）であつた。回収硫黄の純
度は99.9％であり、このことは硫化水素含有ガス
中の炭化水素がすすとならずに二酸化炭素と水に
燃焼したことを確証する。
は10容量ppmと測定された。窒素酸化物試験の結
果、NOx含有量は使用測定方法の検出水準以下
（１容量ppmより低い）であつた。回収硫黄の純
度は99.9％であり、このことは硫化水素含有ガス
中の炭化水素がすすとならずに二酸化炭素と水に
燃焼したことを確証する。
1000時間の長期運転により、さらに長時間でも
少量の残留NH3は装置の適正な運転に影響がな
いことが分つた。
少量の残留NH3は装置の適正な運転に影響がな
いことが分つた。
第１図はバーナーを有する硫黄回収装置の熱帯
域の縦断面図であり、この断面図ではバーナーの
断面は示されていない。第２図は第１図のバーナ
ーの概略断面図である。第３図は第２図に示した
バーナーのバーナー・ノズルの変更態様である。 １……熱帯域、２……バーナー、３，４，５，
６……供給管、７……エアレジスタ、８……混合
室、９……燃焼室、１０……反応室、１３，１５
……出口開口、１４……円錐状端部、１６……出
口平面。
域の縦断面図であり、この断面図ではバーナーの
断面は示されていない。第２図は第１図のバーナ
ーの概略断面図である。第３図は第２図に示した
バーナーのバーナー・ノズルの変更態様である。 １……熱帯域、２……バーナー、３，４，５，
６……供給管、７……エアレジスタ、８……混合
室、９……燃焼室、１０……反応室、１３，１５
……出口開口、１４……円錐状端部、１６……出
口平面。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ２本の同心管を有し、エアレジスタで囲まれ
た２重ガンから成り、かつ燃焼帯域が後に続く混
合帯域中に進出しているバーナーに、硫化水素含
有ガスを供給することにより該硫化水素含有ガス
を部分燃焼させて、実質的に１：２の比率の二酸
化硫黄と硫化水素の混合物とする硫黄回収装置の
熱帯域における、硫化水素も含有するアンモニア
含有ガスの燃焼法であつて、該硫化水素含有ガス
が２本の同心管の外側部を経て混合帯域の中に、
外方にかたよつた状態で入り、そして該混合帯域
で、エアレジスタを経て供給される富酸素ガスと
混合される該燃焼法において、アンモニアおよび
硫化水素を含有するガス（略称「アンモニア含有
ガス」）を別にバーナー・ガンの２本の同心管の
内側部を経て熱帯域に供給し、該アンモニア含有
ガスがバーナーを去つて、該硫化水素含有ガスの
出口平面の上流側において該出口平面の近傍に位
置する出口開口を経て混合帯域に入ることを特徴
とする該燃焼法。 ２ アンモニア含有ガスの温度が少なくとも85℃
であることを特徴とする、特許請求の範囲第１項
記載の方法。 ３ ２本の同心管の内部に水蒸気供給中央管を含
むことを特徴とする、特許請求の範囲第１または
２項記載の方法。 ４ 水蒸気を混合帯域に供給し、そこで形成され
そして硫化水素、アンモニアおよび酸素を含有す
るガス混合物と混合させることを特徴とする、特
許請求の範囲第３項記載の方法。 ５ アンモニア含有ガスを硫化水素含有ガスと混
合した時、得られた全酸性ガス混合物が少なくと
も３容量％のアンモニアを含有することを特徴と
する、特許請求の範囲第１〜４項のいずれか一項
に記載の方法。 ６ 全酸性ガス混合物が３〜15容量％のアンモニ
アを含有することを特徴とする、特許請求の範囲
第５項記載の方法。 ７ 燃焼室の後に続く反応室内での全酸性ガス混
合物の滞留時間が少なくとも0.4秒であることを
特徴とする、特許請求の範囲第１〜６項のいずれ
か一項に記載の方法。 ８ 滞留時間が0.5〜1.2秒であることを特徴とす
る、特許請求の範囲第７項記載の方法。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL8001137 | 1980-02-26 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56134503A JPS56134503A (en) | 1981-10-21 |
| JPH0121083B2 true JPH0121083B2 (ja) | 1989-04-19 |
Family
ID=19834891
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2501481A Granted JPS56134503A (en) | 1980-02-26 | 1981-02-24 | Method of burning gas containing ammonia also containing hydrogen sulfide |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4394119A (ja) |
| EP (1) | EP0034848B1 (ja) |
| JP (1) | JPS56134503A (ja) |
| AU (1) | AU538884B2 (ja) |
| DE (1) | DE3163142D1 (ja) |
Families Citing this family (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2107450B (en) * | 1981-10-14 | 1984-11-14 | Shell Int Research | Process for combusting hydrogen sulphide-containing gases and burner for use in such a process |
| US4632043A (en) * | 1985-01-09 | 1986-12-30 | Amoco Corporation | Method of treating low-quality acid gas and furnace therefor |
| DE3735002A1 (de) * | 1987-10-16 | 1989-04-27 | Metallgesellschaft Ag | Verfahren zum entfernen von schwefelwasserstoff aus abgas |
| US5139764A (en) * | 1988-01-21 | 1992-08-18 | Union Carbide Industrial Gases Technology Corporation | Sulfur recovery process for ammonia-containing feed gas |
| US4988287A (en) * | 1989-06-20 | 1991-01-29 | Phillips Petroleum Company | Combustion apparatus and method |
| US5508013A (en) * | 1991-04-25 | 1996-04-16 | Elf Aquitaine Production | Process for the production of sulphur from at least one sour gas containing hydrogen sulphide and a fuel effluent and thermal reactor |
| DE4227133A1 (de) * | 1992-08-17 | 1993-10-07 | Ltg Lufttechnische Gmbh | Abluftverbrennungseinrichtung |
| DE4404389A1 (de) * | 1994-02-11 | 1995-08-17 | Abb Research Ltd | Brennkammer mit Selbstzündung |
| FR2730721B1 (fr) * | 1995-02-21 | 1997-03-21 | Air Liquide | Procede d'oxydation partielle d'un flux de gaz comprenant du sulfure d'hydrogene |
| DE29712026U1 (de) * | 1997-07-09 | 1998-11-12 | EBARA Germany GmbH, 63452 Hanau | Brenner für die Verbrennung von Abgasen mit mindestens einer kondensationsfähigen Komponente |
| US5904910A (en) * | 1997-11-07 | 1999-05-18 | Black & Veatch Pritchard, Inc. | Method for producing sulfur and hydrogen from a gaseous stream containing hydrogen sulfide and ammonia |
| GB9814064D0 (en) | 1998-06-29 | 1998-08-26 | Boc Group Plc | Partial combustion of hydrogen sulphide |
| GB9929330D0 (en) | 1999-12-10 | 2000-02-02 | Boc Group Plc | Sulphur recovery |
| FR2815270B1 (fr) * | 2000-10-17 | 2003-01-24 | Air Liquide | Procede d'oxydation partielle d'un flux de gaz comprenant du sulfure d'hydrogene et de l'ammoniac |
| FR2816037B1 (fr) * | 2000-11-02 | 2003-01-03 | Air Liquide | Bruleur et procede d'oxydation partielle d'un flux de gaz comprenant du sulfure d'hydrogene et le l'ammoniac |
| JP3924150B2 (ja) * | 2001-10-26 | 2007-06-06 | 三菱重工業株式会社 | ガス燃焼処理方法およびその装置 |
| GB0204224D0 (en) * | 2002-02-22 | 2002-04-10 | Boc Group Plc | Partial oxidation of hydrogen sulphide |
| DE102007029264A1 (de) * | 2007-06-22 | 2008-12-24 | Linde Ag | Verfahren zur Reinigung von Claus-Anlagen |
| CN116146980A (zh) * | 2023-03-13 | 2023-05-23 | 中国计量大学 | 一种氨点火辅助装置 |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL77115C (ja) * | 1951-03-06 | |||
| US2840152A (en) * | 1956-02-07 | 1958-06-24 | Zink Co John | Gas burner heads |
| US3661534A (en) * | 1970-06-15 | 1972-05-09 | Zink Co John | Apparatus for sulfur recovery |
| US3936275A (en) * | 1971-03-10 | 1976-02-03 | Societe Anonyme: Pechiney Ugine Kuhlmann | Apparatus for the combustion of sulphur |
| US3782884A (en) * | 1972-05-09 | 1974-01-01 | Standard Oil Co | Acid gas burner |
| US3877879A (en) * | 1973-02-26 | 1975-04-15 | Amoco Prod Co | Apparatus for handling ammonia-containing acid gas streams |
| NL176160C (nl) * | 1973-10-10 | 1985-03-01 | Comprimo Bv | Werkwijze voor het verbranden van een ammoniak en waterstofsulfide bevattend mengsel van gassen. |
| NL7314939A (nl) * | 1973-10-31 | 1975-05-02 | Shell Int Research | Werkwijze voor het in "reserve" brengen van een installatie waarin zwavelwaterstof wordt verbrand. |
| FR2316540A2 (fr) * | 1975-02-28 | 1977-01-28 | Heurtey Efflutherm | Procede et dispositif d'evaporation et d'oxydation thermique d'effluents liquides et de dechets solides sous forme pulverulente |
| US4035158A (en) * | 1975-04-25 | 1977-07-12 | John Zink Company | Process and apparatus for burning hydrogen sulfide and other combustible fluid to recover sulfur |
| JPS5411097A (en) * | 1977-06-27 | 1979-01-26 | Zink Co John | Apparatus for producing material capable of recovering free sulfur |
| FR2424875A1 (fr) * | 1978-05-02 | 1979-11-30 | Elf Aquitaine | Procede de production de soufre a partir de deux gaz acides renfermant h2s et dont un seul contient nh3 |
-
1981
- 1981-02-05 EP EP81200140A patent/EP0034848B1/en not_active Expired
- 1981-02-05 DE DE8181200140T patent/DE3163142D1/de not_active Expired
- 1981-02-05 US US06/231,839 patent/US4394119A/en not_active Expired - Fee Related
- 1981-02-24 JP JP2501481A patent/JPS56134503A/ja active Granted
- 1981-02-24 AU AU67580/81A patent/AU538884B2/en not_active Ceased
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AU538884B2 (en) | 1984-08-30 |
| EP0034848B1 (en) | 1984-04-18 |
| DE3163142D1 (en) | 1984-05-24 |
| EP0034848A3 (en) | 1981-09-09 |
| AU6758081A (en) | 1981-09-03 |
| EP0034848A2 (en) | 1981-09-02 |
| US4394119A (en) | 1983-07-19 |
| JPS56134503A (en) | 1981-10-21 |
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