JPH0229610B2 - Ryuannoseizoho - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、硫安の製造法に係り、特にコーク
ス炉ガスに硫酸含有液を接触させた後生成したス
ラリーの母液を振切つて得られた硫安粉末から肥
料用として最適な粒度を有する硫安を製造する方
法に関する。 肥料用として使用される硫安は、施肥の際に均
一に散布することができ、風による飛散が少く、
また、葉や茎への付着がないこと等が要求される
ほか、リン酸肥料やカリ肥料と混合して施肥され
る場合には均一に混合するためにリン酸肥料やカ
リ肥料の粒度と略同じ粒度に揃える必要があり、
このため６〜18メツシユ程度の粒度分布であるこ
とが望ましい。 しかしながら、コークス炉ガス中に含有されて
いるアンモニアを原料にして硫安を製造した場
合、大きい結晶の硫安を得ることは困難であつ
た。そこで、この問題を解決するための多くの方
法が検討され、例えば、第二鉄イオンの影響を除
くためにピリジン回収母液の処理量を多くした
り、アンモニア飽和器とは別に結晶槽を設けて滞
留時間を長くしたり、さらに遊離酸濃度とスラリ
ー濃度とを所定の範囲内に制御したりすることが
提案されている。しかし、この方法においても、
18メツシユ篩上の歩留は10重量％程度にすぎず、
工業的見地からして粒度の大きい製品歩留の向上
を図ることが重要な課題になつていた。 本発明者等は、かかる観点に鑑み、粒度が大き
くして外観が良好であり、しかも歩留がよい硫安
の製造法について鋭意研究を重ねた結果、コーク
ス炉ガスに硫酸含有液を接触させた後生成したス
ラリーの母液を振切つて粗硫安粉末を得、この粗
硫安粉末を水に再溶解してPH４〜７に調整し、得
られた硫安溶液を結晶缶に装入して撹拌下に濃縮
することにより硫安結晶を析出せしめ、結晶缶の
下部からは所定粒度以上の硫安結晶を主体とする
下部スラリーを抜き出すと共に結晶缶の上部から
は所定粒度以下の硫安結晶を主体とする上部スラ
リーを抜き出し、下部スラリーについてはその母
液を振切つて硫安結晶を取出すと共に上記母液を
結晶缶に戻し、また、上部スラリーについては加
熱及び上記硫安溶液を混合することにより微細結
晶の少くとも一部を再溶解して結晶缶に循環さ
せ、かつ、上記硫安溶液及び上記下部スラリーの
母液のいずれか一方又は双方を脱色処理すること
により結晶缶内で析出する硫安結晶の粒度の向上
と着色防止とが達成できることを見い出し、本発
明に到達したものである。 本発明において、粗硫安粉末の製造は従来公知
の方法、例えば、アンモニアを含有するコークス
炉ガスをアンモニア飽和器に導入し、このアンモ
ニア飽和器内でコークス炉ガスを硫酸水溶液等の
硫酸含有液に接触させてコークス炉ガス中のアン
モニアを硫安として捕集し、次いで生成したスラ
リーを遠心分離機等にかけてその母液を振切るこ
とにより得られる。また、アンモニア飽和器内に
は硫安を含有するピリジン母液、脱安母液、脱硫
母液等をも装入することもある。このアンモニア
飽和器での遊離酸濃度は硫酸に換算して通常２〜
８重量％で、スラリー濃度は通常30〜50重量％で
ある。また、飽和器の他に結晶槽を付設すること
もできる。飽和器又は結晶槽から抜き出されたス
ラリーの母液を振切つて得られた粗硫安粉末は、
一般にその粒度が小さく、通常その85〜95重量％
が20〜100メツシユ程度であり、また、この粗硫
安粉末を水に溶解して得られた硫安濃度40重量％
の硫安溶液は、PH２〜３程度である。 このようにして得られた粗硫安粉末は、溶解槽
内に導入され、水で再溶解してPH４〜７、好まし
くはPH６〜７に調整される。PHが４より低いと硫
安結晶の成長が不充分であつて製品歩留が低下
し、また、PHが７より高くなるとアンモニアが遊
離したり着色が起つて製品の品質を低下させる原
因になる。 粗硫安粉末を溶解するための溶解水は、後述す
る結晶缶のスチームエジエクターからのドレンや
この結晶缶から出た蒸発水、あるいはPH調整に使
用される安水等を使用することが有利である。ま
た、粗硫安粉末を溶解するときの条件は、特に限
定されるものではないが、好ましくは撹拌下にで
きるだけ高温で行うのがよく、通常40℃以上、好
ましくは50℃以上で行う。従つて、上記各溶解水
は、保温等の処理をすることにより温度低下の少
い状態で溶解槽に導入するのが好ましい。 この溶解槽で得られる硫安溶液は、その移送工
程で結晶が析出しないように不飽和溶液である必
要があり、硫安濃度については通常35〜45重量
％、好ましくは38〜42重量％である。硫安濃度が
35重量％より低いと結晶缶での負荷が大きくなり
すぎ、また、45重量％より高くなると移送工程で
温度低下が生じた場合等に結晶が析出する虞れが
ある。また、この硫安溶液の鉄イオン濃度は、通
常100ppm以下、好ましくは10ppm以下にする。 次に、硫安溶液は、結晶缶に装入して撹拌下に
濃縮し、硫安結晶を析出させる。この結晶缶とし
ては、連続式混合析型のものが使用され、特に、
結晶缶内にドラフト、チユーブ、撹拌翼等を内蔵
し、チユーブで仕切られた撹拌域と静置域とを有
し、この静置域で析出した結晶を所定の粒度で沈
降分離し、結晶缶の下部からは所定粒度以上の結
晶を主体とする下部スラリーを抜き出すと共に、
結晶缶の上部からは所定粒度以下の結晶を主体と
する上部スラリーを抜き出してこれを再び結晶缶
内に循環させるタイプのものが好ましい。 この結晶缶は、スラリーの缶内滞留時間３〜10
時間好ましくは５〜８時間、缶内スラリー濃度25
〜50重量％好ましくは35〜45重量％、缶内温度50
℃以上の条件で減圧下に運転される。また、結晶
缶の上部から抜き出された上部スラリーは再び結
晶缶内に循環するが、この上部スラリーの循環量
は硫安溶液のフイード量に対して通常７〜25倍、
好ましくは10〜20倍である。 結晶缶に循環される上部スラリーは、その循環
ラインに設けられた加熱器で加熱され、そして不
飽和溶液として供給されるフイードの硫安溶液を
混合され、微細結晶の少くとも一部好ましくは全
部若しくはその大部分が溶解した状態で結晶缶内
に装入される。また、結晶缶内の温度は下部スラ
リーの循環ラインに設けられた加熱器からの熱に
より維持され、この結晶缶内の減圧は、例えばス
チームエジエクター等により行なわれる。 また、この結晶缶には、その中間位置にスラリ
ー抜出口を設けると共に、硫安溶液のフイードラ
インに結晶溶解槽を設置し、結晶缶から抜き出さ
れる下部スラリー中の硫安結晶の粒度が所望の粒
度以下になつた際に上記スラリー抜出口から所定
粒度以下の硫安結晶を主体とする中間部スラリー
を抜き出し、結晶溶解槽に装入してフイードの硫
安溶液で再溶解することが望ましい。 上記結晶缶の下部から抜き出され、所定粒度以
上の硫安結晶を主体とする下部スラリーは、例え
ば遠心分離機にかけられて固液分離され、取出さ
れた硫安結晶は乾燥機で乾燥されてから所定の粒
度分布を持つ種々の製品に篩分けされる。また、
この母液は結晶缶に戻される。この母液を結晶缶
に戻す方法としては、好ましくは上部スラリーの
循環ラインに装入し、この上部スラリーと共に加
熱器で加熱してからフイードの不飽和硫安溶液に
混合して結晶缶に装入する。 上記溶解槽から供給される硫安溶液のフイード
ライン及び／又は上記下部スラリーの母液を結晶
缶に戻すフイードバツクラインには脱色槽を設
け、溶解槽で硫安溶液のPH調整を行つた際に沈降
した鉄分等を連続的又は間欠的に取り除く。この
除去効果はPH４以上好ましくは５〜７のときに優
れている。脱色槽は沈降した鉄分等を過又は吸
着より分離除去できるものであれば如何なるタイ
プのものであつてもよいが、過と同時に吸着も
行う活性炭使用の脱色槽が好ましい。この脱色槽
の使用により、結晶缶内の鉄イオン濃度を通常
50ppm以下に維持する。 次に、本発明の実施の一例を示すフローシート
に基づいて本発明を具体的に説明する。 コークス炉ガスは、ライン１よりアンモニア飽
和器２内に入り、ライン３から入る硫酸含有液と
接触してアンモニアが捕集され、ライン４から排
出される。アンモニア飽和器２内で生成した硫安
はスラリーとなつてライン５から抜き出され、遠
心分離機６で固定分離されて粗硫安粉末となる。 この粗硫安粉末は、ライン７から溶解槽８内に
装入され、ライン９及び１０から装入される溶解
水によつて再溶解され、また、ライン１１から装
入される安水によつてPH４〜７に調整される。 溶解槽８でPH調整された硫安溶液は、そのフイ
ードライン１２に設けられた脱色槽１３を連続的
又は間欠的に通過し、また、このフイードライン
１２に設けられた結晶溶解槽１４を通過して結晶
缶１５に装入される。 この結晶缶１５には、その上部に所定粒度以下
の硫安結晶を主体とする上部スラリーを抜き出
し、この上部スラリーを硫安溶液のフイードライ
ン１２に混合して再び結晶缶１５に循環させるた
めの循環ライン１６が設けられており、この循環
ライン１６に設けられた熱交換型の加熱器１７に
より上部スラリーを加熱し所要熱量の実質的全部
を供給できるようになつている。また、結晶缶１
５の下部には、所定粒度以上の硫安結晶を主体と
する下部スラリーを抜き出すための結晶抜出ライ
ン１８が設けられており、この結晶抜出ライン１
８から抜き出された下部スラリーが遠心分離機１
９で固液分離され、ライン２０から硫安結晶を取
出すと共にこの下部スラリーの母液はライン２１
から液槽２２に集められるようになつている。 上記液槽２２に集められた下部スラリーの母
液は、この液槽２２から抜き出され、フイード
バツクライン２３を経て加熱器１７に入る循環ラ
イン１６に装入され、この循環ライン１６を流れ
る下部スラリーと共に再度結晶缶１５に戻される
ようになつている。 また、結晶缶１５には、その中間部分に下部ス
ラリー中の硫安結晶の粒度が所望の粒度以下にな
つた際に中間部スラリーを抜き出すためのライン
２４が設けられており、このライン２４から中間
部スラリーを抜き出すことにより下部スラリーの
硫安結晶を所定粒度以上に整えると共に、この抜
き出した中間部スラリーを硫安溶液のフイードラ
イン１２に設けた結晶溶解槽１４に装入し、結晶
を溶解して再び結晶缶１５に装入するようになつ
ている。 図中、符号２５は結晶缶１５内を減圧にしてこ
の結晶缶１５内に装入される硫安溶液を濃縮する
ためのスチームエジエクターであり、ライン２６
からスチームが導入され、ライン２７からその凝
縮水が出る。また、結晶缶１５内で蒸発した水蒸
気は、ライン２８から外部に抜き出され、凝縮器
２９で凝縮されて未凝縮蒸気がスチームエジエク
ター２５内に導入され、また、凝縮液はライン２
７の凝縮水と合流されるようになつている。この
ライン２７に集められた凝縮水は、図示外のライ
ンを経てライン１０に導かれ、溶解槽８内に装入
されて粗硫安粉末を溶解するために使用される。
さらに、ライン３０は加熱器１７にスチームを導
入するためのラインであり、この加熱器１７で循
環ライン１６を流れる上部スラリーと熱交換して
凝縮した凝縮水はライン９から溶解槽８に装入さ
れ、粗硫安粉末を溶解するために使用される。 このフローシートにおいては、結晶缶１５が１
基だけ描かれているが、硫安結晶のフイードライ
ン１２を２本以上設けたりあるいは枝分れさせ、
２基あるいはそれ以上の結晶缶を並設することが
有利であり、この場合に各結晶缶の缶内温度に温
度差を設け、高温側の結晶缶から抜き出される水
蒸気のライン（図中符号２８に相当）を低温側の
結晶缶に設けられた循環ラインの加熱器に導入
し、熱源として利用することが望ましい。 また、このフローシートにおいては、脱色槽１
３が硫安溶液のフイードライン１２に設けられて
いるが、図中一点鎖線で示すように、これに代え
てあるいはこれとは別に、下部スラリーの母液を
結晶缶１５に戻すフイードバツクライン２３に設
け、第二鉄分を過又は吸着して脱色するように
してもよい。 本発明によれば、粒度の大きい硫安結晶を効率
良く製造できるほか、着色を防止することがで
き、その製品価値を向上することができる。 なお、本発明において、硫安溶液中にリンゴ
酸、クエン酸、カプロラクタム、オキシム等の媒
晶剤を共存させ、これらの媒晶剤の媒晶効果によ
り硫安媒晶をより大きく成長させることもでき
る。また、下部スラリーの母液を振切つて得られ
た硫安結晶の乾燥工程や篩分け工程で回収される
硫安結晶の微粉末については、これを再度溶解槽
に装入して硫安結晶の製造系に戻すこともでき
る。 以下、本発明方法を実施例に基づいて説明す
る。 実施例 アンモニア飽和器でコークス炉ガスを硫酸含有
液と接触させて得られたスラリーから表に示す粒
度分布の粗硫安粉末を得た。この粗硫安粉末を溶
解槽で再溶解し、安水でPH調整をして得られたPH
６、硫安濃度41重量％の硫安溶液を結晶缶に装入
し、結晶の滞留時間５〜８時間、缶内スラリー濃
度35〜45重量％、缶内PH３〜4.6、缶内温度55〜
58℃、スラリー循環量と硫安溶液フイード量との
比14という条件でこの結晶缶を運転し、硫安結晶
を製造した。得られた硫安結晶の粒度分布は表に
示す通りであつた。 【表】

【図面の簡単な説明】

図は本発明方法の一例を示すフローシートであ
る。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ コークス炉ガスに硫酸含有液を接触させた後
   生成したスラリーの母液を振切つて粗硫安粉末を
   得、この粗硫安粉末を水に再溶解してPH４〜７に
   調整し、得られた硫安溶液を結晶缶に装入して撹
   拌下に濃縮することにより硫安結晶を析出せし
   め、結晶缶の下部からは所定粒度以上の硫安結晶
   を主体とする下部スラリーを抜き出すと共に結晶
   缶の上部からは所定粒度以下の硫安結晶を主体と
   する上部スラリーを抜き出し、下部スラリーにつ
   いてはその母液を振切つて硫安結晶を取出すと共
   に上記母液を結晶缶に戻し、また、上部スラリー
   については加熱及び上記硫安溶液を混合すること
   により微細結晶の少くとも一部を再溶解して結晶
   缶に循環させ、かつ、上記硫安溶液及び上記下部
   スラリーの母液のいずれか一方又は双方を連続的
   又は間欠的に脱色処理することを特徴とする硫安
   の製造法。