JPH0280307A - アンモニアと二酸化硫黄の製造方法 - Google Patents
アンモニアと二酸化硫黄の製造方法Info
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- JPH0280307A JPH0280307A JP5649789A JP5649789A JPH0280307A JP H0280307 A JPH0280307 A JP H0280307A JP 5649789 A JP5649789 A JP 5649789A JP 5649789 A JP5649789 A JP 5649789A JP H0280307 A JPH0280307 A JP H0280307A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
1産業上の利用分野]
本発明は硫酸アンモニウムからアンモニア(NH,)と
二酸化硫黄CS O2)を製造する方法に関する。さら
に詳しくは、硫酸アンモニウムを200℃以下の温度で
NH,と1iiIE酸金属塩に分解し、さらに該硫酸金
属塩を還元剤の存在下にさらに分解して金属酸化物およ
びSO4を生成させることから成るNH,とS O2の
製造方法に関する。
二酸化硫黄CS O2)を製造する方法に関する。さら
に詳しくは、硫酸アンモニウムを200℃以下の温度で
NH,と1iiIE酸金属塩に分解し、さらに該硫酸金
属塩を還元剤の存在下にさらに分解して金属酸化物およ
びSO4を生成させることから成るNH,とS O2の
製造方法に関する。
[従来の技術1
有機物のアンモ酸化生成物を硫酸で処理する工業、例え
ばε−カブロラクタム工業、アセトンシアンヒドリン法
メチルメタクリレ〜ト工業、エチレンンアンヒドリン法
アクリaニトリル工業等の化学工業、原油等の硫酸によ
る脱硫廃液のアンモニア中和液を排出する工業及び排煙
脱硫をアンモニア水で実施している工業等において多量
の硫酸アンモニウム(硫安)が製出されている。こIt
らの硫安は主として肥料に使用されているか、需要の割
に供給が過剰であるため硫安価格が低下し、経済的に大
きな問題となっている。又、廃液の残留硫酸を中和する
ためのアンモニアの量は膨大であり、大きな負担となっ
ている。しかも硫安中には不純物が含まれているので、
使用に適した状態番こするための労力も多大である。こ
のように、硫安か製出される工業においては、硫安を経
済的に見合う形態として回収することは緊急な課題であ
る。従って、かかる硫安を分解し、NH,及び硫酸とし
て効率的に回収できれば、上記課題の何型な解決策とな
りうる。
ばε−カブロラクタム工業、アセトンシアンヒドリン法
メチルメタクリレ〜ト工業、エチレンンアンヒドリン法
アクリaニトリル工業等の化学工業、原油等の硫酸によ
る脱硫廃液のアンモニア中和液を排出する工業及び排煙
脱硫をアンモニア水で実施している工業等において多量
の硫酸アンモニウム(硫安)が製出されている。こIt
らの硫安は主として肥料に使用されているか、需要の割
に供給が過剰であるため硫安価格が低下し、経済的に大
きな問題となっている。又、廃液の残留硫酸を中和する
ためのアンモニアの量は膨大であり、大きな負担となっ
ている。しかも硫安中には不純物が含まれているので、
使用に適した状態番こするための労力も多大である。こ
のように、硫安か製出される工業においては、硫安を経
済的に見合う形態として回収することは緊急な課題であ
る。従って、かかる硫安を分解し、NH,及び硫酸とし
て効率的に回収できれば、上記課題の何型な解決策とな
りうる。
従来、硫安を分解してNH,,502(又は硫酸)等と
して回収する方法は多く知られており、例えば別冊化学
工業第15巻第2号(1971)pi19〜128には
、硫安の分解排ガス中に含まれるSO□を酸化マグネ1
.・ラム(MgO)で吸収して亜硫酸マグネ7ウムとし
、該亜硫酸マグネシウムを二酸化マンガン等を触媒とし
て硫酸マグ不シラムとし、750℃以上で炭素を用いて
M g OとS02とに分解し、S02を回収する方法
が開示されている。
して回収する方法は多く知られており、例えば別冊化学
工業第15巻第2号(1971)pi19〜128には
、硫安の分解排ガス中に含まれるSO□を酸化マグネ1
.・ラム(MgO)で吸収して亜硫酸マグネ7ウムとし
、該亜硫酸マグネシウムを二酸化マンガン等を触媒とし
て硫酸マグ不シラムとし、750℃以上で炭素を用いて
M g OとS02とに分解し、S02を回収する方法
が開示されている。
また、特公昭37−8251号公報には、約300〜5
00℃の温度で硫安を酸化亜鉛と反応させてNH,を発
生させ且つ硫酸亜鉛を生成させ、次にこの最初の反応か
らの残部とコークスを600℃以上の温度で反応させて
SO2を生成することから成るN H3どSO2の製造
方法が記載されている。さらに、特開昭47−3059
9号公報には、硫酸アンモニウムを350〜450℃で
熱分解し、その後850〜1250℃で燃焼分解してS
O,を得る方法が、特開昭56−73619号公報には
、硫安を250℃以上の温度で熱分解して酸性硫安を含
有する組成物およびNH,を生成させ、該組成物を25
0〜440℃の温度で熱分解してSO2とNH,からな
る分解ガスを生成さゼ、該分解ガスを精製し、該精製分
解ガスを水またはアンモニア水溶液に吸収させて亜硫酸
アンモニラl、および酸性亜硫酸アンモニウムの水溶液
とする高純度亜硫酸アンモニウムおよび酸性亜硫酸アン
モニウム水溶液の製法か、特開昭50−101294号
公報には、硫安と炭素を480〜630℃で反応させ、
N H3とS02の混合ガスを得る方法が開示されてい
る。
00℃の温度で硫安を酸化亜鉛と反応させてNH,を発
生させ且つ硫酸亜鉛を生成させ、次にこの最初の反応か
らの残部とコークスを600℃以上の温度で反応させて
SO2を生成することから成るN H3どSO2の製造
方法が記載されている。さらに、特開昭47−3059
9号公報には、硫酸アンモニウムを350〜450℃で
熱分解し、その後850〜1250℃で燃焼分解してS
O,を得る方法が、特開昭56−73619号公報には
、硫安を250℃以上の温度で熱分解して酸性硫安を含
有する組成物およびNH,を生成させ、該組成物を25
0〜440℃の温度で熱分解してSO2とNH,からな
る分解ガスを生成さゼ、該分解ガスを精製し、該精製分
解ガスを水またはアンモニア水溶液に吸収させて亜硫酸
アンモニラl、および酸性亜硫酸アンモニウムの水溶液
とする高純度亜硫酸アンモニウムおよび酸性亜硫酸アン
モニウム水溶液の製法か、特開昭50−101294号
公報には、硫安と炭素を480〜630℃で反応させ、
N H3とS02の混合ガスを得る方法が開示されてい
る。
[発明が解決しようとする課題]
上述した従来の硫安分解技術においては、硫安を高温で
分解するため、回収されるNH,やSO2中には分解の
際に生ずる不純物が含有されることは不可避である。と
くに、原料となる硫安中に例えはジアセトンスルホン酸
やその重合物等の有機物を含む場合にはこの傾向は著し
い。従って、回収したNH,やSO3を高純度か要求さ
れるところに利用する場合には、さらに煩雑な精製1稈
を必要どし、上述の従来技術は必らず(7もコスト的に
有利な方法であるとはいい雌い。
分解するため、回収されるNH,やSO2中には分解の
際に生ずる不純物が含有されることは不可避である。と
くに、原料となる硫安中に例えはジアセトンスルホン酸
やその重合物等の有機物を含む場合にはこの傾向は著し
い。従って、回収したNH,やSO3を高純度か要求さ
れるところに利用する場合には、さらに煩雑な精製1稈
を必要どし、上述の従来技術は必らず(7もコスト的に
有利な方法であるとはいい雌い。
一方、硫安を低温度で分解することも排煙脱硫の分野で
知られている。この技術は、排煙脱硫で得られた硫安を
水酸化カルシウムと反応させ、石コウを回収するもので
あるが、NH,は水酸化アンモニウムとして得られる。
知られている。この技術は、排煙脱硫で得られた硫安を
水酸化カルシウムと反応させ、石コウを回収するもので
あるが、NH,は水酸化アンモニウムとして得られる。
該水酸化アンモニウムは吸収工程へ循環再使用されるも
のであり、それ程の高純度は要求されないし、N H、
ガスとして回収する思想もない。
のであり、それ程の高純度は要求されないし、N H、
ガスとして回収する思想もない。
また、硫安に消石灰または生石灰を加えて加熱し、NH
3を揮散させる方法も考えられる。しかしながら、かか
る方法は通常は公害対策の分野において考えられること
である。すなわち、経済性が殆んど度外視される排煙脱
硫等の公害対策の分野においては、SO2を除去するこ
とが目的であり、NH,とS02とを効率的に回収して
再使用する思想はないし、現在まで工業化された例もな
い。
3を揮散させる方法も考えられる。しかしながら、かか
る方法は通常は公害対策の分野において考えられること
である。すなわち、経済性が殆んど度外視される排煙脱
硫等の公害対策の分野においては、SO2を除去するこ
とが目的であり、NH,とS02とを効率的に回収して
再使用する思想はないし、現在まで工業化された例もな
い。
NH,として取り出すことの意味あいが硫安を製出する
工業におけるそれとは全く異なるこのような公害対策分
野の技術から、SO2を吸収した液からNH,を取り出
すことが考えられたとしても、さらに硫酸金属塩を分解
する工程と組み合わせて純度のよいNH3とS02とを
効率的に製造して再使用しようという考えは容易に出て
来ない。
工業におけるそれとは全く異なるこのような公害対策分
野の技術から、SO2を吸収した液からNH,を取り出
すことが考えられたとしても、さらに硫酸金属塩を分解
する工程と組み合わせて純度のよいNH3とS02とを
効率的に製造して再使用しようという考えは容易に出て
来ない。
従って本発明の目的とするところは、比較的穏和な操作
条件で、硫酸アンモニウムを分解して純度のよいN H
、とS02とを効率的に製造する方法を提供することに
ある。
条件で、硫酸アンモニウムを分解して純度のよいN H
、とS02とを効率的に製造する方法を提供することに
ある。
[課題を解決するための手段]
本発明者らは上記目的を達成するため鋭意検討を重ねた
結果、各種化学工業で製出される硫酸アンモニウムを金
属酸化物または金属水酸化物と2oo’c以下の温度で
反応させてNH,と硫酸金属塩を生成させ;さらに該硫
酸金属塩を還元剤の存在下に分解し、金属酸化物および
SO3を生成させるという比較的簡便な方法により、純
度のよいNH3及びS Oxを効率よく製造することが
できることを見出し、本発明に至った。
結果、各種化学工業で製出される硫酸アンモニウムを金
属酸化物または金属水酸化物と2oo’c以下の温度で
反応させてNH,と硫酸金属塩を生成させ;さらに該硫
酸金属塩を還元剤の存在下に分解し、金属酸化物および
SO3を生成させるという比較的簡便な方法により、純
度のよいNH3及びS Oxを効率よく製造することが
できることを見出し、本発明に至った。
すなわち本発明は、硫酸アンモニウム塩からアンモニア
と二酸化硫黄を製造する方法において、(i)硫酸アン
モニウム塩と金属酸化物または金属水酸化物を200℃
以下の温度で反応させてN1]3、水および硫酸金属塩
を生成させ、該NH。
と二酸化硫黄を製造する方法において、(i)硫酸アン
モニウム塩と金属酸化物または金属水酸化物を200℃
以下の温度で反応させてN1]3、水および硫酸金属塩
を生成させ、該NH。
は回収し、(ii)該硫酸金属塩を還元剤の存在下に分
解して金属酸化物およびSO2を生成させ、該SO□は
回収し、(iii)該金属酸化物はそのまま、または金
属水酸化物に変えた後工程(i)へ循環することを特徴
とするNH,とSO3の製造方法を提供するものである
。
解して金属酸化物およびSO2を生成させ、該SO□は
回収し、(iii)該金属酸化物はそのまま、または金
属水酸化物に変えた後工程(i)へ循環することを特徴
とするNH,とSO3の製造方法を提供するものである
。
本発明の方法において出発原料となる硫酸アンモニウム
には、硫酸アンモニウム、酸性硫庫アンモニウム、硫酸
を含む酸性硫酸アンモニウム又はこれらの混合物が包含
されるが、これらは例えば不燃カーボン、アッシュや、
ε−カプロラクタム排液、アセトン−シアンヒドリン法
メチルメタクリレート排液、エチレン−シアンヒドリン
法アクリロニトリル排液、原油精製廃液等に含まれる例
えばε−カプロラクタム、アセトンジスルホン酸、パラ
トルエンスルホン酸やその重合物、硫黄等の不純物を1
0重量%までの濃度で含むことは何らさしつかえない。
には、硫酸アンモニウム、酸性硫庫アンモニウム、硫酸
を含む酸性硫酸アンモニウム又はこれらの混合物が包含
されるが、これらは例えば不燃カーボン、アッシュや、
ε−カプロラクタム排液、アセトン−シアンヒドリン法
メチルメタクリレート排液、エチレン−シアンヒドリン
法アクリロニトリル排液、原油精製廃液等に含まれる例
えばε−カプロラクタム、アセトンジスルホン酸、パラ
トルエンスルホン酸やその重合物、硫黄等の不純物を1
0重量%までの濃度で含むことは何らさしつかえない。
本発明の方法において、第(1)工程で硫酸アンモニウ
ムは通常は反応媒体、例えば水中で、金属酸化物または
金属水酸化物と200℃以下、好ましくは60°O−1
20℃の範囲内の温度で反応させられる。
ムは通常は反応媒体、例えば水中で、金属酸化物または
金属水酸化物と200℃以下、好ましくは60°O−1
20℃の範囲内の温度で反応させられる。
本発明の方法によれば金属酸化物または金属水酸化物は
再使用されるため、比較的高価な金属の酸化物または水
酸化物でも使用可能であるか、股には、Mg、Ca及び
Baから選ばれる金属の酸化物または水酸化物を使用す
るのが本発明の効果が良好であり、実用的で好ま゛しい
。なかでもMgを使用すると生成する硫酸金属塩を還元
剤の存在下に分解する際の還元温度を低くすることがで
きるのでさらに好ましい。このような金属の酸化物また
は水酸化物は単独で使用してもよいし、混合物で使用し
てもよい。なかでも金属の酸化物が好ましく使用される
。
再使用されるため、比較的高価な金属の酸化物または水
酸化物でも使用可能であるか、股には、Mg、Ca及び
Baから選ばれる金属の酸化物または水酸化物を使用す
るのが本発明の効果が良好であり、実用的で好ま゛しい
。なかでもMgを使用すると生成する硫酸金属塩を還元
剤の存在下に分解する際の還元温度を低くすることがで
きるのでさらに好ましい。このような金属の酸化物また
は水酸化物は単独で使用してもよいし、混合物で使用し
てもよい。なかでも金属の酸化物が好ましく使用される
。
さらに、上記好適に使用されるMg、Ca及びBaから
選ばれる金属の酸化物又は水酸化物(A、)は、Mn、
Cu、Ni及びZnから選ばれる金属の酸化物又は水酸
化物(B)の1種又は2種以上と組合わせて使用するこ
とができる。その場合の後者の金属酸化物又は水酸化物
(B)は、前者の金属酸化物又は水酸化物(A)に対し
て一般に50モル%以下の量で使用するのが好ましく、
殊に、金属酸化物又は水酸化物(A)対金属酸化物又は
水酸化物(B)のモル比が一般にl:o、ol〜I:0
.5、より好ましくは1:0.l〜l:0.3の範囲で
組合わせたものが、不純物として含まれる有機化合物や
硫酸金属塩の分解を助け、分解温度を下げ得るという観
点から好ましい。
選ばれる金属の酸化物又は水酸化物(A、)は、Mn、
Cu、Ni及びZnから選ばれる金属の酸化物又は水酸
化物(B)の1種又は2種以上と組合わせて使用するこ
とができる。その場合の後者の金属酸化物又は水酸化物
(B)は、前者の金属酸化物又は水酸化物(A)に対し
て一般に50モル%以下の量で使用するのが好ましく、
殊に、金属酸化物又は水酸化物(A)対金属酸化物又は
水酸化物(B)のモル比が一般にl:o、ol〜I:0
.5、より好ましくは1:0.l〜l:0.3の範囲で
組合わせたものが、不純物として含まれる有機化合物や
硫酸金属塩の分解を助け、分解温度を下げ得るという観
点から好ましい。
この反応は、通常水溶液中で実施することができ、その
ときの水溶液のpHを8〜13程度、好ましくは9〜l
Oの範囲内に保つことが反応器の腐食を抑える点及びア
ンモニアの回収率増大の点で望ましい。従って、一般に
は、金属の酸化物または水酸化物と硫酸イオンのモル比
を1〜2、好ましくは1.03〜14にすることが望ま
しい。
ときの水溶液のpHを8〜13程度、好ましくは9〜l
Oの範囲内に保つことが反応器の腐食を抑える点及びア
ンモニアの回収率増大の点で望ましい。従って、一般に
は、金属の酸化物または水酸化物と硫酸イオンのモル比
を1〜2、好ましくは1.03〜14にすることが望ま
しい。
反応に使用される反応器はとくに限定されるものではな
く、通常用いられる撹拌槽、蒸留塔付撹拌槽等の反応器
が用いられる。反応器材質についてもとくに限定はない
が、耐食性の点からはステンレスを使用するのが好まし
い。
く、通常用いられる撹拌槽、蒸留塔付撹拌槽等の反応器
が用いられる。反応器材質についてもとくに限定はない
が、耐食性の点からはステンレスを使用するのが好まし
い。
硫酸アンモニウムは金属酸化物または金属水酸化物と反
応し、NH,、水および硫酸金属塩を生成するが、NH
3は公知の手段、例えば蒸留等により回収される。
応し、NH,、水および硫酸金属塩を生成するが、NH
3は公知の手段、例えば蒸留等により回収される。
硫酸アンモニウム塩と金属酸化物または金属水酸化物と
の反応は少なくとも2基以上の連続した反応器で行ない
、第1段目の反応器における反応温度を60〜100℃
1好ましくは70〜90℃で実施するのがN H、回収
率向上の点やエネルギー消費の点で好ましく、又硫酸ア
ンモニウムと金属酸化物または金属水酸化物との反応を
少なくとも2基以上の連続した反応器で行ない、反応温
度が一番高い反応器に与熱し、発生する蒸気を次に反応
温度が高い反応器の熱源として供給し、該反応器で発生
する蒸気をそのまた次に反応温度が高い反応器の熱源と
して順次供給して反応を実施するいわゆる“多重効用法
蒸発方式”で行なうとさらに好ましい。ここで第1段目
の反応器とは連続した反応器のうち、原料である硫酸ア
ンモニウム、反応媒体、例えば水及び金属酸化物または
金属水酸化物が最初に投入される反応器をいう。反応温
度が一番高い反応器へ与熱するには、例えばスチーム等
の熱媒を反応器の内部チューブ又は外部チューブやジャ
ケットに供給すればよい。
の反応は少なくとも2基以上の連続した反応器で行ない
、第1段目の反応器における反応温度を60〜100℃
1好ましくは70〜90℃で実施するのがN H、回収
率向上の点やエネルギー消費の点で好ましく、又硫酸ア
ンモニウムと金属酸化物または金属水酸化物との反応を
少なくとも2基以上の連続した反応器で行ない、反応温
度が一番高い反応器に与熱し、発生する蒸気を次に反応
温度が高い反応器の熱源として供給し、該反応器で発生
する蒸気をそのまた次に反応温度が高い反応器の熱源と
して順次供給して反応を実施するいわゆる“多重効用法
蒸発方式”で行なうとさらに好ましい。ここで第1段目
の反応器とは連続した反応器のうち、原料である硫酸ア
ンモニウム、反応媒体、例えば水及び金属酸化物または
金属水酸化物が最初に投入される反応器をいう。反応温
度が一番高い反応器へ与熱するには、例えばスチーム等
の熱媒を反応器の内部チューブ又は外部チューブやジャ
ケットに供給すればよい。
本発明の方法を2基以上の連続した反応器を用いて実施
する場合、第1段目の反応器における反応温度が60〜
100℃であることのみが重要であり、第2段目以降の
反応器における反応温度は200℃以下である限りとく
に制限はない。
する場合、第1段目の反応器における反応温度が60〜
100℃であることのみが重要であり、第2段目以降の
反応器における反応温度は200℃以下である限りとく
に制限はない。
しかして、上記反応で得られる硫酸金属が例えばMg5
O,のように水溶性である場合には、反応媒体に不溶な
カーボン、硫黄化合物等の不純物か除去できる。これら
のカーボンは燃料として、又還元剤として再利用でき、
又硫黄化合物はSO□として回収できる。一方、硫酸金
属塩が例えばCa S O4のように水不溶性である場
合には、アセトンジスルホン酸等の水溶性不純物が除去
でき、これらは濃縮して還元剤として回収できる。
O,のように水溶性である場合には、反応媒体に不溶な
カーボン、硫黄化合物等の不純物か除去できる。これら
のカーボンは燃料として、又還元剤として再利用でき、
又硫黄化合物はSO□として回収できる。一方、硫酸金
属塩が例えばCa S O4のように水不溶性である場
合には、アセトンジスルホン酸等の水溶性不純物が除去
でき、これらは濃縮して還元剤として回収できる。
いずれにしても不純物が分離、回収、再利用できるので
、産業廃棄物を大巾に減少させることができる。
、産業廃棄物を大巾に減少させることができる。
生成する硫酸金属塩は、I)水溶性の場合、濃縮又は溶
解度差により晶析し、固−液分離機にて分離し、i)水
に不溶の場合、固−液分離機にて分離することにより固
体の硫酸金属塩として回収することができる。
解度差により晶析し、固−液分離機にて分離し、i)水
に不溶の場合、固−液分離機にて分離することにより固
体の硫酸金属塩として回収することができる。
硫酸アンモニウムと金属酸化物または金属水酸化物との
反応において、金属がマグネシウムの場合に得られる反
応物は通常硫酸マグネシウムを15重量%以上の濃度で
含む硫酸マグネシウムの水溶液またはスラリーであるか
、これをそのまま次の工程へ供給すると脱水のための消
費エネルギが犬きくなり、工業的には好ましいことでは
ない。
反応において、金属がマグネシウムの場合に得られる反
応物は通常硫酸マグネシウムを15重量%以上の濃度で
含む硫酸マグネシウムの水溶液またはスラリーであるか
、これをそのまま次の工程へ供給すると脱水のための消
費エネルギが犬きくなり、工業的には好ましいことでは
ない。
通常、硫酸マグネシウムの無水塩または硫酸マグネ・7
ウムの一水和物は、硫酸マグネシウム七水和物を開放下
赤熱脱水、熱風乾燥すること等により得られているが、
結晶水を蒸発除去するための消費エネルギーが極めて大
きいことはよく知られていることである。
ウムの一水和物は、硫酸マグネシウム七水和物を開放下
赤熱脱水、熱風乾燥すること等により得られているが、
結晶水を蒸発除去するための消費エネルギーが極めて大
きいことはよく知られていることである。
そこで、本発明者らは次の式:
%式%
により、液の状態で水を除去できれば58.3kca1
1モル、換言すれば硫酸マグネシウム−水和物1kgを
得るのに必要なエネルギーが422.5kca lも減
少させることができることに着目して検討し、このよう
な水溶液またはスラリーを密閉系で100〜200℃1
好ましくは120〜170℃に昇温しで固形物を分離、
回収すると、液の状態で水を除去できるため、主として
硫酸マグネシウムの一水塩からなる水分率17〜30重
量%の固形物を低エネルギー消費で得ることができ、こ
れを次の工程へ供給すれば熱負荷が少なくなることを見
出しt;。200 ℃!以上に昇温しでも、昇温のため
のエネルギーが非常に大きくなり、本発明の効果が低下
する傾向にあり、望ましくない。
1モル、換言すれば硫酸マグネシウム−水和物1kgを
得るのに必要なエネルギーが422.5kca lも減
少させることができることに着目して検討し、このよう
な水溶液またはスラリーを密閉系で100〜200℃1
好ましくは120〜170℃に昇温しで固形物を分離、
回収すると、液の状態で水を除去できるため、主として
硫酸マグネシウムの一水塩からなる水分率17〜30重
量%の固形物を低エネルギー消費で得ることができ、こ
れを次の工程へ供給すれば熱負荷が少なくなることを見
出しt;。200 ℃!以上に昇温しでも、昇温のため
のエネルギーが非常に大きくなり、本発明の効果が低下
する傾向にあり、望ましくない。
硫酸マグネシウム七水和物、または硫酸マグネシウムを
15重量%以上の濃度で含む水溶液またはスラリーを密
閉系で100〜200℃1好ましくは120〜170℃
の温度に昇温し、100〜200℃1好ましくは120
〜170℃の温度に60分以上保持して固形物を分離、
回収するか、または120〜170℃に昇温した後、速
やかに808C以上120℃未満の温度に降温して固形
物を分離、回収するか、あるいは120〜170℃に昇
温し、120〜170℃に60分以上保持した後、速や
かに80℃以上120℃未満の温度に降温して固形物を
分離、回収する方法によるとさらに効率よく水分率17
〜30重量%の固形物を得ることができる。昇温して固
形物を分離、回収するにはそのまま加圧下で分離、回収
してもよいが、大気圧にもどして分離、回収する方が操
業性の点で実用的である。本発明でいう速やかにとは、 硫酸マグネシウム−水和物またはそれに近い状態の硫酸
マグネシウム水和物及び/又は無水物が硫酸マグネシウ
ム七水和物にもどらない範囲の時間をさすが、通常は5
分以内を意味する。また、硫酸マグネシウムを15重量
%以上の濃度で含む水溶液またはスラリーを100〜2
00℃1好ましくは120〜170℃に昇温する時点、
この温度範囲に60分以上保持する時点及び80℃以上
+20’c!未満の温度に降温する時点において過剰の
硫酸マグネシウム−水和物または硫酸マグネシウム無水
塩を添加すると、水分率17〜30重量%の固形物をさ
らに効率よく得ることができ、好ましい。なお、100
〜200℃1好ましくは120〜170℃に保持する時
間は60分以上あれはよいか、通常1〜3時間以内で実
施するのが実用的である。硫酸マグネ/ラム七水和物の
固体自体を昇温地理する場合においても、該固体を10
0〜200℃に昇温ずれば液状の水が併存するので上述
の方法が適用できる。また、前工程で水を使用しない場
合にはそのまま次工程・〜供給される。この硫酸金属塩
には有機物を含宵していても何らさしつかえない。
15重量%以上の濃度で含む水溶液またはスラリーを密
閉系で100〜200℃1好ましくは120〜170℃
の温度に昇温し、100〜200℃1好ましくは120
〜170℃の温度に60分以上保持して固形物を分離、
回収するか、または120〜170℃に昇温した後、速
やかに808C以上120℃未満の温度に降温して固形
物を分離、回収するか、あるいは120〜170℃に昇
温し、120〜170℃に60分以上保持した後、速や
かに80℃以上120℃未満の温度に降温して固形物を
分離、回収する方法によるとさらに効率よく水分率17
〜30重量%の固形物を得ることができる。昇温して固
形物を分離、回収するにはそのまま加圧下で分離、回収
してもよいが、大気圧にもどして分離、回収する方が操
業性の点で実用的である。本発明でいう速やかにとは、 硫酸マグネシウム−水和物またはそれに近い状態の硫酸
マグネシウム水和物及び/又は無水物が硫酸マグネシウ
ム七水和物にもどらない範囲の時間をさすが、通常は5
分以内を意味する。また、硫酸マグネシウムを15重量
%以上の濃度で含む水溶液またはスラリーを100〜2
00℃1好ましくは120〜170℃に昇温する時点、
この温度範囲に60分以上保持する時点及び80℃以上
+20’c!未満の温度に降温する時点において過剰の
硫酸マグネシウム−水和物または硫酸マグネシウム無水
塩を添加すると、水分率17〜30重量%の固形物をさ
らに効率よく得ることができ、好ましい。なお、100
〜200℃1好ましくは120〜170℃に保持する時
間は60分以上あれはよいか、通常1〜3時間以内で実
施するのが実用的である。硫酸マグネ/ラム七水和物の
固体自体を昇温地理する場合においても、該固体を10
0〜200℃に昇温ずれば液状の水が併存するので上述
の方法が適用できる。また、前工程で水を使用しない場
合にはそのまま次工程・〜供給される。この硫酸金属塩
には有機物を含宵していても何らさしつかえない。
該硫酸金属塩は還元剤の存在下に分解して金属酸化物お
よびSO2を生成させるが、かかる還元剤としては例え
ば石炭、活性炭、コークス、ベトロコークス、グラファ
イト、カーボンブラック等の炭素、−酸化炭素、水素、
燃料の分解ガス、メタノール等を分解して得られるオキ
ソガス等をあげることかできる。
よびSO2を生成させるが、かかる還元剤としては例え
ば石炭、活性炭、コークス、ベトロコークス、グラファ
イト、カーボンブラック等の炭素、−酸化炭素、水素、
燃料の分解ガス、メタノール等を分解して得られるオキ
ソガス等をあげることかできる。
還元剤として水素や一酸化炭素のようなガスを使用する
場合、硫酸金属塩に対するガスのモル比は好ましくは1
.0〜20、さらに好ましくは1゜5〜15とすること
ができる。また、還元剤として炭素を使用する場合、硫
酸金属塩に対する炭素のモル比は好ましくは0.5〜2
、さらに好ましくは1.1〜1.6とすることができる
。
場合、硫酸金属塩に対するガスのモル比は好ましくは1
.0〜20、さらに好ましくは1゜5〜15とすること
ができる。また、還元剤として炭素を使用する場合、硫
酸金属塩に対する炭素のモル比は好ましくは0.5〜2
、さらに好ましくは1.1〜1.6とすることができる
。
硫酸金属塩の還元反応に係る反応は次の3つの反応式で
示すことができる。ここでMは金属をあられす。
示すことができる。ここでMは金属をあられす。
MSOs +H2−+MO+so2+ H2O(1)M
SO4+ CO→MO+SO2+CO2(2)MSO,
十%C→MO+SO□十%Co、 (3)反応後の
ガス量を少なくする観点からは、硫酸金属塩の分解反応
を(3)式で実施することが有利であろうことは容易に
考えられる。しかしながら、(3)式の反応は固体一固
体の反応であり、本発明者らが検討してみたところでは
還元効率が必ずしもよくないことが判明した。
SO4+ CO→MO+SO2+CO2(2)MSO,
十%C→MO+SO□十%Co、 (3)反応後の
ガス量を少なくする観点からは、硫酸金属塩の分解反応
を(3)式で実施することが有利であろうことは容易に
考えられる。しかしながら、(3)式の反応は固体一固
体の反応であり、本発明者らが検討してみたところでは
還元効率が必ずしもよくないことが判明した。
本発明者らは、上述した目的を達成すべく(3)式に着
目し、固体一固体反応による硫酸金属塩の還元効率の高
い分解方法について鋭意検討を重ね、硫酸金属塩と炭素
を混合して硫酸金属塩の分解反応に供すると還元効率の
高い分解反応を実施する二とかでさることを見出した。
目し、固体一固体反応による硫酸金属塩の還元効率の高
い分解方法について鋭意検討を重ね、硫酸金属塩と炭素
を混合して硫酸金属塩の分解反応に供すると還元効率の
高い分解反応を実施する二とかでさることを見出した。
硫酸金属塩と混合される炭素としては、例えば石炭、ペ
トロコークス、活性炭、力=ボ〉・ブラック等の炭素が
あげられるが、H2の含を率の少ない炭素を使用するの
が好ましい。価格の点からは石炭またはペトロコークス
が好ましい。上述した炭素は混合して使用しても何らさ
しつかえない。
トロコークス、活性炭、力=ボ〉・ブラック等の炭素が
あげられるが、H2の含を率の少ない炭素を使用するの
が好ましい。価格の点からは石炭またはペトロコークス
が好ましい。上述した炭素は混合して使用しても何らさ
しつかえない。
本発明に8いて、硫酸金属塩と炭素は混合されて硫酸金
属塩の分解反応に供されるが、この混合方法としてはほ
ぼ同じ粒径の硫酸金属塩と炭素とを単にニーダ−等で混
合してもよいし、微粉炭素を硫酸金属塩と混合してもよ
い。硫酸アンモニウムに前述の存機不純物を含むときは
その不純物も還元剤として働く。
属塩の分解反応に供されるが、この混合方法としてはほ
ぼ同じ粒径の硫酸金属塩と炭素とを単にニーダ−等で混
合してもよいし、微粉炭素を硫酸金属塩と混合してもよ
い。硫酸アンモニウムに前述の存機不純物を含むときは
その不純物も還元剤として働く。
本発明においてはこの還元温度が低く、かつ前述の硫酸
アンモニウムの分解反応が速いことが好ましい。とくに
、還元温度が約2000℃以上になると炉材選定が問題
となり、経済的に問題となる。一方、低温になりすぎる
と、不純物として含まれる有機化合物の分解を妨げるの
で、一般に、650〜1800℃1好ましくは750〜
1600℃の範囲内で実施するのが望ましい。
アンモニウムの分解反応が速いことが好ましい。とくに
、還元温度が約2000℃以上になると炉材選定が問題
となり、経済的に問題となる。一方、低温になりすぎる
と、不純物として含まれる有機化合物の分解を妨げるの
で、一般に、650〜1800℃1好ましくは750〜
1600℃の範囲内で実施するのが望ましい。
還元炉としては流動床、固定床、移動床(ロータリーキ
ルンなど)等の通常の炉が使用されるが、大規模の処理
の場合には流動床が操業効率、価格等の点で有利となる
。
ルンなど)等の通常の炉が使用されるが、大規模の処理
の場合には流動床が操業効率、価格等の点で有利となる
。
流動層を用いて硫酸金属塩の分解反応を実施する場合、
硫酸金属塩と炭素の混合物はスラリー状で使用してもよ
いし、これらを造粒して使用してもよい。造粒物の場合
、この粒子径は0.1〜5Qmm程度が実用的であり、
好ましい。又、造粒物はベレット状であってもよい。
硫酸金属塩と炭素の混合物はスラリー状で使用してもよ
いし、これらを造粒して使用してもよい。造粒物の場合
、この粒子径は0.1〜5Qmm程度が実用的であり、
好ましい。又、造粒物はベレット状であってもよい。
本工程において、前工程からの処理物中に含まれる残存
水分(結晶水を含む)が気化されるとともに、硫酸金属
塩が金属酸化物とSO□とに分解されるが、排出される
ガス中に随伴しうる金属酸化物は、サイクロン、コット
レル等を使用して常法で回収し、還元炉底より回収され
る金属酸化物とともに冷却し、水と混合して再度硫酸ア
ンモニウムの分解工程へ使用するのが工業的見地から好
ましい。
水分(結晶水を含む)が気化されるとともに、硫酸金属
塩が金属酸化物とSO□とに分解されるが、排出される
ガス中に随伴しうる金属酸化物は、サイクロン、コット
レル等を使用して常法で回収し、還元炉底より回収され
る金属酸化物とともに冷却し、水と混合して再度硫酸ア
ンモニウムの分解工程へ使用するのが工業的見地から好
ましい。
本発明においては、硫酸金属塩と炭素の混合物を、固形
物粒子を流動させた中へ供給しつつ硫酸金属塩の分解反
応を行ない、生成した金属酸化物を気流により糸外へ搬
送する方式で行なうのがより効率的であり、さらに好ま
しい。
物粒子を流動させた中へ供給しつつ硫酸金属塩の分解反
応を行ない、生成した金属酸化物を気流により糸外へ搬
送する方式で行なうのがより効率的であり、さらに好ま
しい。
このような固形物粒子は耐熱性があり、飛散性が少ない
ものであれば特に制限はなくいずれも使用可能であるが
、一般には、knoop hardnessが600
kg −f/ mm”以上のものが好ましい。このよう
な固形物粒子のなかでもシリカ、アルミナまたはこれら
の混合粒子は本発明の効果がよく発現される粒子であり
好ましく使用される。このようなシリカ、アルミナ等の
粒子には、本発明の効果を阻害しない程度に他の粒子が
含まれていても何らさしつかえない。また、固形物粒子
の耐摩耗性の点からは球状の粒子か好ましく、これらの
粒子の平均粒子径は、あまり大きすぎると流動しにくく
、又あまり小さすぎると飛散する傾向にあるので、通常
、平均粒径が0.1〜5mmのものが好ましく、0.5
〜1.5mmのものがさらに好ましい。
ものであれば特に制限はなくいずれも使用可能であるが
、一般には、knoop hardnessが600
kg −f/ mm”以上のものが好ましい。このよう
な固形物粒子のなかでもシリカ、アルミナまたはこれら
の混合粒子は本発明の効果がよく発現される粒子であり
好ましく使用される。このようなシリカ、アルミナ等の
粒子には、本発明の効果を阻害しない程度に他の粒子が
含まれていても何らさしつかえない。また、固形物粒子
の耐摩耗性の点からは球状の粒子か好ましく、これらの
粒子の平均粒子径は、あまり大きすぎると流動しにくく
、又あまり小さすぎると飛散する傾向にあるので、通常
、平均粒径が0.1〜5mmのものが好ましく、0.5
〜1.5mmのものがさらに好ましい。
本発明における硫酸金属塩の分解反応は吸熱反応である
ので、反応温度を維持するために炭素を燃搾する等の手
段により加熱する必要があるが、そのためには、還元剤
に対する酸素のモル比を一般に0−6〜0.95、好ま
しくは0.7〜(〕、9となるように空気を供給するの
か、反応温度と還元雰囲気の維持の両面から好ましい。
ので、反応温度を維持するために炭素を燃搾する等の手
段により加熱する必要があるが、そのためには、還元剤
に対する酸素のモル比を一般に0−6〜0.95、好ま
しくは0.7〜(〕、9となるように空気を供給するの
か、反応温度と還元雰囲気の維持の両面から好ましい。
回収されるSO2含有ガスは空気を吹き込んで還元性ガ
スを燃焼し、SO2の収率を増大させた後、そのまま各
種の反応の原料に使用してもよいが、それ自体既知の技
術により硫酸として一旦回収し、市販するか、ε−カプ
ロラクタムやアセトンソアンヒドリン法メヂルメタクリ
レート製造工程等で再使用すれば硫酸か有効に活用でき
グロセス上好ましい。とくに、アンモニアと硫酸とが原
料として使用できるアセトンシアンヒドリン法メチルメ
タクリレート製造において本発明方法を実施すれば完全
にクローズドシステム化することができ、本発明の効果
が著しい。本発明において、硫酸金属塩が硫酸マグネシ
ウムの場合もつとも効率よ〈実施できるので好ましい。
スを燃焼し、SO2の収率を増大させた後、そのまま各
種の反応の原料に使用してもよいが、それ自体既知の技
術により硫酸として一旦回収し、市販するか、ε−カプ
ロラクタムやアセトンソアンヒドリン法メヂルメタクリ
レート製造工程等で再使用すれば硫酸か有効に活用でき
グロセス上好ましい。とくに、アンモニアと硫酸とが原
料として使用できるアセトンシアンヒドリン法メチルメ
タクリレート製造において本発明方法を実施すれば完全
にクローズドシステム化することができ、本発明の効果
が著しい。本発明において、硫酸金属塩が硫酸マグネシ
ウムの場合もつとも効率よ〈実施できるので好ましい。
以下、添付図面を参照しつつ本発明をさらに具体的に説
明する。第1図は本発明の一態様を示す7o−ン−トで
ある。1,2及び3は硫酸アンモニウム塩と金属酸化物
または金属水酸化物との反応を行なうための反応器であ
り、庄から金属酸化物または金属水酸化物が、5から硫
酸アンモニウム塩の水溶液またはスラリーが供給される
。第1図は3基の反応器を使用し、第三段目の反応器3
をスチーム等の熱媒IOで加熱する場合の例であるが、
後述する実施例から明らかなように、熱源の供給順等の
反応形式は種々の形態をとり得る。
明する。第1図は本発明の一態様を示す7o−ン−トで
ある。1,2及び3は硫酸アンモニウム塩と金属酸化物
または金属水酸化物との反応を行なうための反応器であ
り、庄から金属酸化物または金属水酸化物が、5から硫
酸アンモニウム塩の水溶液またはスラリーが供給される
。第1図は3基の反応器を使用し、第三段目の反応器3
をスチーム等の熱媒IOで加熱する場合の例であるが、
後述する実施例から明らかなように、熱源の供給順等の
反応形式は種々の形態をとり得る。
第1図において、第三段目の反応器3から発生した蒸気
は第二段目の反応器2の熱源として供給され、第二段目
の反応器2から発生した蒸気が第一段目の反応器lの熱
源として供給される。第三段目の熱源として使用された
熱媒はスチームの場合、ドレンは排水上止として廃棄さ
れるか必要番こ応じて回収される。オイル等の場合は再
加熱して熱源として使用される。又、第三段目反応器か
ら発生した蒸気は第二段目反応器2で熱源として使用さ
れた後、アンモニア水として凝縮し、これは同じく第1
段目反応器1の熱源として使用された蒸気が凝縮して生
成したアンモニア水と混合され、9からさらに常法によ
り、アンモニアとして回収される。第一段目反応器上か
ら発生した蒸気はクラ−6を介して減圧上凝縮され、前
記アンモニア水と混合される。8は気液分離器である。
は第二段目の反応器2の熱源として供給され、第二段目
の反応器2から発生した蒸気が第一段目の反応器lの熱
源として供給される。第三段目の熱源として使用された
熱媒はスチームの場合、ドレンは排水上止として廃棄さ
れるか必要番こ応じて回収される。オイル等の場合は再
加熱して熱源として使用される。又、第三段目反応器か
ら発生した蒸気は第二段目反応器2で熱源として使用さ
れた後、アンモニア水として凝縮し、これは同じく第1
段目反応器1の熱源として使用された蒸気が凝縮して生
成したアンモニア水と混合され、9からさらに常法によ
り、アンモニアとして回収される。第一段目反応器上か
ら発生した蒸気はクラ−6を介して減圧上凝縮され、前
記アンモニア水と混合される。8は気液分離器である。
反応器としては通常、ジャケットを有し、撹拌機を有す
るものが使用される。
るものが使用される。
第三段目反応器3から得られる反応液は、金属酸化物ま
たは金属水酸化物として酸化マグ不ンウムまたは水酸化
マグネシウムを使用した場合、主として硫酸マグネシウ
ム及び水からなっているが、これは昇温昇圧器12、降
温降圧器13及び遠心沈降分離機上1において主として
硫酸マグネシウム−水塩に転換される。遠心沈降分離機
14から得られる母液15は第一段目反応器lヘリサイ
クルされる。母液はさらに処理して廃棄してもよい。
たは金属水酸化物として酸化マグ不ンウムまたは水酸化
マグネシウムを使用した場合、主として硫酸マグネシウ
ム及び水からなっているが、これは昇温昇圧器12、降
温降圧器13及び遠心沈降分離機上1において主として
硫酸マグネシウム−水塩に転換される。遠心沈降分離機
14から得られる母液15は第一段目反応器lヘリサイ
クルされる。母液はさらに処理して廃棄してもよい。
次いで硫酸金属塩は炭素混合機−L」−により炭素1ユ
と混合され、冷却又は乾燥により固化する固化機18及
び粉砕分級機19を経て、流動層等の還元炉20へ導入
される。炭素混合機で炭素と混合された硫酸金属塩は固
化機−18,及び粉砕分級機19−を経ずにそのまま還
元炉11へ導入してもよい。還元炉下部からは空気21
が供給され、硫酸金属塩は還元される。還元炉からの気
流はサイクロン22によりM g o等の金属酸化物を
主として且より捕集し、−々」ユよりS02を回収する
。なお、必要に応じて還元炉下部から金属酸化物等を抜
き出してもよい。
と混合され、冷却又は乾燥により固化する固化機18及
び粉砕分級機19を経て、流動層等の還元炉20へ導入
される。炭素混合機で炭素と混合された硫酸金属塩は固
化機−18,及び粉砕分級機19−を経ずにそのまま還
元炉11へ導入してもよい。還元炉下部からは空気21
が供給され、硫酸金属塩は還元される。還元炉からの気
流はサイクロン22によりM g o等の金属酸化物を
主として且より捕集し、−々」ユよりS02を回収する
。なお、必要に応じて還元炉下部から金属酸化物等を抜
き出してもよい。
以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明するが
、本発明の範囲はこれらにより何ら限定されるものでは
ない。
、本発明の範囲はこれらにより何ら限定されるものでは
ない。
実施例1
撹拌機、還流冷却器を備えた内容IJ2の4つロフラス
コに、MgO407と水2502を仕込み、80℃で6
0分撹拌した。その後、フラスコ上部より硫安粉末(和
光紬薬製試薬1級)+102を添加し、80℃で60分
反応させた。反応終了後冷却し、加圧濾過することによ
り未反応のMgO及びM g (OH)zを分離した。
コに、MgO407と水2502を仕込み、80℃で6
0分撹拌した。その後、フラスコ上部より硫安粉末(和
光紬薬製試薬1級)+102を添加し、80℃で60分
反応させた。反応終了後冷却し、加圧濾過することによ
り未反応のMgO及びM g (OH)zを分離した。
母液を蒸留したところ、NH,が97%の収率で得られ
た。
た。
NH,除去後のMg5O1溶液を濃縮−冷却一同液分離
によりMgSO4・7H20200,?を回収し、さら
に100℃の熱風乾燥機にて乾燥し、粉体1152を得
た。この粉体を内径40mmの石英製カラムに仕込み、
水素を15ON−/秒の流量で通じ800℃で30分間
還元した。得られた粉体332を分析したところ、Mg
Oとして98%であった。このMgOは硫酸アンモニウ
ム塩と金属酸化物または金属水酸化物との反応工程に再
使用できた。
によりMgSO4・7H20200,?を回収し、さら
に100℃の熱風乾燥機にて乾燥し、粉体1152を得
た。この粉体を内径40mmの石英製カラムに仕込み、
水素を15ON−/秒の流量で通じ800℃で30分間
還元した。得られた粉体332を分析したところ、Mg
Oとして98%であった。このMgOは硫酸アンモニウ
ム塩と金属酸化物または金属水酸化物との反応工程に再
使用できた。
回収したNH,はメタンと反応させてシアン化水素を生
成し、さらにアセトンを反応させてアセトンンアンヒド
リンとした。又、SO2は硫酸として回収し、これらは
アセトンシアンヒドリン法メチルメタクリレートの製造
に充分使用できるものであった。
成し、さらにアセトンを反応させてアセトンンアンヒド
リンとした。又、SO2は硫酸として回収し、これらは
アセトンシアンヒドリン法メチルメタクリレートの製造
に充分使用できるものであった。
実施例2
実施例1において、MgOスラリ〜と硫安の反応を上部
に蒸留塔を設置した反応器を用いて102℃で実施する
こと以外は実施例1と同様にして実験を行った。蒸留塔
頂からアンモニア水として、アンモニアの97%を回収
することができた。回収したMgOは再使用でき、NH
,及びS02は実施例1と同様、充分に再使用できるも
のであった。
に蒸留塔を設置した反応器を用いて102℃で実施する
こと以外は実施例1と同様にして実験を行った。蒸留塔
頂からアンモニア水として、アンモニアの97%を回収
することができた。回収したMgOは再使用でき、NH
,及びS02は実施例1と同様、充分に再使用できるも
のであった。
実施例3
実施例1の還元剤をCOとする以外は実施例1と同様に
実験を行ったが、実施例1とほぼ同様の結果を得た。
実験を行ったが、実施例1とほぼ同様の結果を得た。
実施例4〜8
実施例Iの硫安のかわりに、硫安602と硫酸372の
混合物、硫安602、硫酸372及び水509の混合物
、硫安602、硫酸371、水502及び無水パラトル
エンスルホン酸(和光M薬製試薬1級)52の混合物、
硫安60ノ、硫酸372、水502及びアセトンジスル
ホン酸(和光紬薬製試薬1級)6.332の混合物、及
び硫安602、硫酸372、水502及びε−カプロラ
クタム(和光紬薬製試薬1級)3.297の混合物を使
用する以外は実施例1と同様に実験を行った(各々実施
例4.5.6.7及び8)。N H。
混合物、硫安602、硫酸372及び水509の混合物
、硫安602、硫酸371、水502及び無水パラトル
エンスルホン酸(和光M薬製試薬1級)52の混合物、
硫安60ノ、硫酸372、水502及びアセトンジスル
ホン酸(和光紬薬製試薬1級)6.332の混合物、及
び硫安602、硫酸372、水502及びε−カプロラ
クタム(和光紬薬製試薬1級)3.297の混合物を使
用する以外は実施例1と同様に実験を行った(各々実施
例4.5.6.7及び8)。N H。
回収率は各々96%、98%、96%、96%及び96
%、SO2の回収率は各々98%、98%、102%、
102%及び102%であり、その他は実施例1とほぼ
同様の効果であった。
%、SO2の回収率は各々98%、98%、102%、
102%及び102%であり、その他は実施例1とほぼ
同様の効果であった。
実施例9
実施例1の還元剤として市販の炭素(活性炭、コークス
、ベトロコークス、グラファイト、カーボンブラック)
62を第1工程で得た乾燥粉体1159と混合し、窒素
15ONmA/分気流下、s o o ’cで30分処
理した。得られた粉体33゜72を分析したところ、9
6%のMgOが確認できた。この炭素残留MgOを再使
用したが各工程は順調であった。この際残留炭素は加圧
濾過時MgO1Mg(○H)2と共に分離できた。この
分離固形物に硫酸を20:/加え、20分撹拌した後、
固液分離した。液は第1工程に循環し、固形物は乾燥後
還元剤として再使用できた。
、ベトロコークス、グラファイト、カーボンブラック)
62を第1工程で得た乾燥粉体1159と混合し、窒素
15ONmA/分気流下、s o o ’cで30分処
理した。得られた粉体33゜72を分析したところ、9
6%のMgOが確認できた。この炭素残留MgOを再使
用したが各工程は順調であった。この際残留炭素は加圧
濾過時MgO1Mg(○H)2と共に分離できた。この
分離固形物に硫酸を20:/加え、20分撹拌した後、
固液分離した。液は第1工程に循環し、固形物は乾燥後
還元剤として再使用できた。
実施例10
実施例11)MgO4011:代替してMg。
30&とM n O□ 17.7&の混合物を使用した
。
。
他は実施例Iに従って処理を行い、水素15ONUal
/秒気流下で750 ′Cで還元(30分)し、MgO
とM n O2の混合物46.32を回収した。
/秒気流下で750 ′Cで還元(30分)し、MgO
とM n O2の混合物46.32を回収した。
他の実施例1と同様の結果であった。
実施例11
撹拌機、還流冷却器を備えた内容12の4つロフラスコ
にCaO56gと水2752を仕込み、80℃で60分
撹拌した。その後、フラスコ上部より硫安粉末111を
添加し、80℃で60分反応させた。反応終了後冷却し
、加圧濾過してCaO1Ca (OH)z、Ca S
Oa混合物と母液を分離した。母液は蒸留し、NH3を
追いだした後、その80%は再使用し、20%は蒸発乾
固し還元剤として使用した。NH,回収率は98%であ
った。分離した固形物を100℃の熱風乾燥機にて乾燥
し粉体1559を得た。粉体に炭素62をよく混合した
後、アルミナ製内径40mm管に仕込み、窒素15ON
+虐β/分気流下、1100℃で30分分間光した。硫
黄化合物として収率は95%であった。還元によって得
られたCaOを再使用しても各工程は問題なく順調であ
った。
にCaO56gと水2752を仕込み、80℃で60分
撹拌した。その後、フラスコ上部より硫安粉末111を
添加し、80℃で60分反応させた。反応終了後冷却し
、加圧濾過してCaO1Ca (OH)z、Ca S
Oa混合物と母液を分離した。母液は蒸留し、NH3を
追いだした後、その80%は再使用し、20%は蒸発乾
固し還元剤として使用した。NH,回収率は98%であ
った。分離した固形物を100℃の熱風乾燥機にて乾燥
し粉体1559を得た。粉体に炭素62をよく混合した
後、アルミナ製内径40mm管に仕込み、窒素15ON
+虐β/分気流下、1100℃で30分分間光した。硫
黄化合物として収率は95%であった。還元によって得
られたCaOを再使用しても各工程は問題なく順調であ
った。
実施例12
内容積iAの粉体混合器にMg0401と硫安粉末11
0&及び水609を100 ℃で90分混合した。粉体
混合器下部より窒素を5ONtnβ/分で流し、上部よ
り回収されるアンモニアを冷却器にて回収した。この時
アンモニア回収率は90%であった。この粉体を150
℃で30分粉体混合器で乾燥させた後、石英製内径40
mm管に粉体を仕込み、水素15ONmj!/秒気流下
、800℃で30分分間光した。得られた粉体332の
98%がMgOであったb又、出口ガス中にNH,ガス
が硫安に対して8%含まれていた。
0&及び水609を100 ℃で90分混合した。粉体
混合器下部より窒素を5ONtnβ/分で流し、上部よ
り回収されるアンモニアを冷却器にて回収した。この時
アンモニア回収率は90%であった。この粉体を150
℃で30分粉体混合器で乾燥させた後、石英製内径40
mm管に粉体を仕込み、水素15ONmj!/秒気流下
、800℃で30分分間光した。得られた粉体332の
98%がMgOであったb又、出口ガス中にNH,ガス
が硫安に対して8%含まれていた。
実施例l3
111!ガラス製の撹拌機および還流冷却器付4つロフ
ラスコに和光紬薬製試薬1級BaO1542と水250
2を仕込み、80℃で60分撹拌した。その後、フラス
コ上部よ゛り硫安粉末を1102添加し、80℃で60
分反応させた。
ラスコに和光紬薬製試薬1級BaO1542と水250
2を仕込み、80℃で60分撹拌した。その後、フラス
コ上部よ゛り硫安粉末を1102添加し、80℃で60
分反応させた。
反応終了後冷却し、加圧濾過し、未反応BaO及びBa
(○H)2とBaS○、を分離した。母液は蒸留し、N
H,を追いだした。NH,回収率は97%であった。分
離した固形分を100℃の熱風乾燥機にて乾燥し、粉体
2202を得た。粉体に炭素62をよく混合した後、ア
ルミナ製の内径50mmの管に仕込み、窒素15ON−
7分気流下、1.600℃で30分分間光した。硫黄化
合物として80%の収率であった。還元によって得られ
たBaOを再使用しても各工程は問題なく順調であり、
又回収NH,はメタン、シクロヘキサンのアンモ酸化触
媒を被毒しなかった。
(○H)2とBaS○、を分離した。母液は蒸留し、N
H,を追いだした。NH,回収率は97%であった。分
離した固形分を100℃の熱風乾燥機にて乾燥し、粉体
2202を得た。粉体に炭素62をよく混合した後、ア
ルミナ製の内径50mmの管に仕込み、窒素15ON−
7分気流下、1.600℃で30分分間光した。硫黄化
合物として80%の収率であった。還元によって得られ
たBaOを再使用しても各工程は問題なく順調であり、
又回収NH,はメタン、シクロヘキサンのアンモ酸化触
媒を被毒しなかった。
実施例14
実施例10のMn Ox l 7−”l:)をCuO2
62にかえる以外、実施例10と同様にして処理を行い
、水素15ON[1117秒気流下、820 ℃で還元
(30分)したところ、MgOとCuOの混合物55.
1が回収できた。他は実施例10と同様であった。
62にかえる以外、実施例10と同様にして処理を行い
、水素15ON[1117秒気流下、820 ℃で還元
(30分)したところ、MgOとCuOの混合物55.
1が回収できた。他は実施例10と同様であった。
実施例15
実施例10のMn Ox l 7.79をNi0 22
2にかえる以外、実施例1Oと同様にして処理を行い、
水素100100N/秒気流下、800℃で還元(30
分)したところ、MgOとNiOの混合物51.L?が
回収できた。他は実施例10と同様であった。
2にかえる以外、実施例1Oと同様にして処理を行い、
水素100100N/秒気流下、800℃で還元(30
分)したところ、MgOとNiOの混合物51.L?が
回収できた。他は実施例10と同様であった。
実施例16
実施例1OのMnO217,7j/をZnO12゜22
にかえる以外、実施例10と同様にして処理を行い、C
O50a+4!/秒と窒素100 NIn12/分混合
気流下、800℃で還元(30分)シt;ところ、Mg
OとZnOの混合物41.9が回収できた。
にかえる以外、実施例10と同様にして処理を行い、C
O50a+4!/秒と窒素100 NIn12/分混合
気流下、800℃で還元(30分)シt;ところ、Mg
OとZnOの混合物41.9が回収できた。
他は実施例10と同様であった。
比較例1
Zn0 40.68.?と硫安粉末552と活性炭61
を混合し石英製内径40闘管に仕込み410℃にて加熱
した。反応中窒素を15ON+nR/分で20分通気し
た。排出ガスを冷却凝縮し水に吸収させた。この回収水
中のNH,回収率は95%であったが、該アンモニアを
再使用したところ、メタン、シクロヘキサンのアンモ酸
化反応の触媒が被毒された。
を混合し石英製内径40闘管に仕込み410℃にて加熱
した。反応中窒素を15ON+nR/分で20分通気し
た。排出ガスを冷却凝縮し水に吸収させた。この回収水
中のNH,回収率は95%であったが、該アンモニアを
再使用したところ、メタン、シクロヘキサンのアンモ酸
化反応の触媒が被毒された。
比較例2
比較例1の原料にアセトンジスルホン酸32を添加した
以外、比較例2と同様に反応させた。回収NH,水にア
セトン、S02が含有されており、該アンモニアを再使
用したところ、アンモ酸化反応の触媒活性が低下した。
以外、比較例2と同様に反応させた。回収NH,水にア
セトン、S02が含有されており、該アンモニアを再使
用したところ、アンモ酸化反応の触媒活性が低下した。
実施例17
撹拌機、ジャケット付lOlのステンレス製反応器3基
を直列に接続し、−段目反応器に80℃に予熱したMg
O及び35,3重量%硫安水溶液をスクリューフィーダ
ー及び供給ポンプで各々1゜5kg/nr及び13.3
kg/nrの速度で供給した。
を直列に接続し、−段目反応器に80℃に予熱したMg
O及び35,3重量%硫安水溶液をスクリューフィーダ
ー及び供給ポンプで各々1゜5kg/nr及び13.3
kg/nrの速度で供給した。
二段目反応器ジャケットに4に8/cm2Gのスチーム
を2−1kg/nrで供給し、二段目反応器から発生す
る蒸気を一段目反応器ジャケットに供給し、段目反応器
から発生する蒸気を三段目反応器ジャケットに供給した
。各反応器の温度は各々80℃1100℃及び60℃で
あり、各反応器の滞留時間は20分に維持した。三段目
反応器及びそのジャケットは減圧とし、蒸気は冷却凝縮
し、−段目反応器ジャケットで凝縮したア〉′モニア水
と混合し、アンモニア水を回収した。アンモニアの濃度
は17.4重量%であり、該アンモニア水を常法に従っ
てさらに精製した。アンモニアの回収率は94モル%で
あり、回収したアンモニアをメタンのアンモ酸化反応に
使用したか触媒被毒等の問題は生じなかった。
を2−1kg/nrで供給し、二段目反応器から発生す
る蒸気を一段目反応器ジャケットに供給し、段目反応器
から発生する蒸気を三段目反応器ジャケットに供給した
。各反応器の温度は各々80℃1100℃及び60℃で
あり、各反応器の滞留時間は20分に維持した。三段目
反応器及びそのジャケットは減圧とし、蒸気は冷却凝縮
し、−段目反応器ジャケットで凝縮したア〉′モニア水
と混合し、アンモニア水を回収した。アンモニアの濃度
は17.4重量%であり、該アンモニア水を常法に従っ
てさらに精製した。アンモニアの回収率は94モル%で
あり、回収したアンモニアをメタンのアンモ酸化反応に
使用したか触媒被毒等の問題は生じなかった。
又、三段目反応器からはMg5O,が4.Okg/nr
、 H2Oが3.9kg/nr、硫安が0.28kg/
nr及びMgOが016kg/nrの速度で得られ、ス
チーム消費量は0.525kg/kg−MgSO,であ
つl:。
、 H2Oが3.9kg/nr、硫安が0.28kg/
nr及びMgOが016kg/nrの速度で得られ、ス
チーム消費量は0.525kg/kg−MgSO,であ
つl:。
実施例18
実施例17で使用した反応器を1基使用し、80℃に予
熱したMgO及び35,3重量%硫安水溶液を各々Q、
75kg/nr及び6.65kg/nrの速度で供給し
た。反応器ジャケットに4 kg / cm”・Gスチ
ームを3 、15 kg/nrで供給した。反応器を5
00 Torrとし、蒸気は冷却、凝縮させた。反応器
の平均滞留時間は60分とした。
熱したMgO及び35,3重量%硫安水溶液を各々Q、
75kg/nr及び6.65kg/nrの速度で供給し
た。反応器ジャケットに4 kg / cm”・Gスチ
ームを3 、15 kg/nrで供給した。反応器を5
00 Torrとし、蒸気は冷却、凝縮させた。反応器
の平均滞留時間は60分とした。
アンモニアの回収率は85モル%であり。アンモニアの
濃度は16.2重量%であった。又、スチームの消費量
は1−575 kg / kg −M g S Oaで
あった。
濃度は16.2重量%であった。又、スチームの消費量
は1−575 kg / kg −M g S Oaで
あった。
実施例19
第二段目反応器のジャケットにスチームを供給し、10
0℃とした。第二段目反応器から発生する蒸気を第三段
目反応器の熱源とし、反応温度60℃1:設定された第
三段目反応器から発生する蒸気を第一段目の反応器の熱
源とし、第一段目反応器を40℃にして操作した。アン
モニアの回収率は87モル%であり、アンモニアの濃度
は16゜6重量%であった。
0℃とした。第二段目反応器から発生する蒸気を第三段
目反応器の熱源とし、反応温度60℃1:設定された第
三段目反応器から発生する蒸気を第一段目の反応器の熱
源とし、第一段目反応器を40℃にして操作した。アン
モニアの回収率は87モル%であり、アンモニアの濃度
は16゜6重量%であった。
実施例20
第三段目反応器のジャケットにスチーム消費量し、第三
段目反応器から発生する蒸気を第二段目反応器のジャケ
ットに供給した。第二段目反応器から発生ずる蒸気を第
一段目反応器の熱源として、第一段目、第二段目及び第
三段目反応器の温度を各々110°cS 130℃及び
150℃として操作しtこ。
段目反応器から発生する蒸気を第二段目反応器のジャケ
ットに供給した。第二段目反応器から発生ずる蒸気を第
一段目反応器の熱源として、第一段目、第二段目及び第
三段目反応器の温度を各々110°cS 130℃及び
150℃として操作しtこ。
アンモニアの回収率は78モル%であり、アンモニアの
濃度は15重量%であった。
濃度は15重量%であった。
実施例21
撹拌機、温度計、加熱器を備え、液抜出口及びガス排出
口を有する12のガラス製反応器へ、硫酸マグネシウム
七水塩5002及び水20gを仕込み、撹拌しなから1
40℃に昇温しな。昇温後、60分間そのまま保持し、
耐圧フィルターにて内圧2 kg / cm2、差圧1
kg/ cm2の条件下でろ過した。
口を有する12のガラス製反応器へ、硫酸マグネシウム
七水塩5002及び水20gを仕込み、撹拌しなから1
40℃に昇温しな。昇温後、60分間そのまま保持し、
耐圧フィルターにて内圧2 kg / cm2、差圧1
kg/ cm2の条件下でろ過した。
さらにN2にて再度加圧(差圧1kg/cm”G)ろ過
し、降圧した。得られた固形物は1951であり、固形
物中の水分は18重量%であった。又、硫酸マグネシウ
ムの65.5が回収できた。
し、降圧した。得られた固形物は1951であり、固形
物中の水分は18重量%であった。又、硫酸マグネシウ
ムの65.5が回収できた。
実施例22
実施例21と同様に140℃に昇温し、昇温後60分間
そのまま保持した。その後、約5分で降圧し、直ちにフ
ィルターで減圧下でろ過した。得られた固形物は210
.?であり、固形物中の水分は27重量%であった。又
、硫酸マグネシウムの63%が回収できた。
そのまま保持した。その後、約5分で降圧し、直ちにフ
ィルターで減圧下でろ過した。得られた固形物は210
.?であり、固形物中の水分は27重量%であった。又
、硫酸マグネシウムの63%が回収できた。
実施例23
保持する温度を170℃とする以外は実施例21と同様
に操作した。得られた固形物は2502であり、固形物
中の水分は18重量%であった。
に操作した。得られた固形物は2502であり、固形物
中の水分は18重量%であった。
又、硫酸マグネシウムの84%が回収できた。
実施例24
保持する温度を120℃とする以外は実施例21と同様
に操作した。得られた固形物は165ノであり、固形物
中の水分は22重量%であった。
に操作した。得られた固形物は165ノであり、固形物
中の水分は22重量%であった。
又、硫酸マグネ/ラムの53%が回収できた。
実施例25
実施例21と同様にして+70℃に昇温し、昇温後直ち
に降温、降圧した。得られた固形物は1542であり、
固形物中の水分は21重量%であった。又、硫酸マグネ
シウムの50%が回収でき lこ 。
に降温、降圧した。得られた固形物は1542であり、
固形物中の水分は21重量%であった。又、硫酸マグネ
シウムの50%が回収でき lこ 。
実施例26
保持する温度を90℃とし、そのまま85℃で固液分離
する以外は実施例21と同様に17で操作した。得られ
た固形物は61.9であり、固形物中の水分は42重量
%であった。又、硫酸マグネシウムの20%が回収でき
た。
する以外は実施例21と同様に17で操作した。得られ
た固形物は61.9であり、固形物中の水分は42重量
%であった。又、硫酸マグネシウムの20%が回収でき
た。
実施例27
昇温し、保持する温度を220 ℃!とする以外は実施
例21と同様にして操作した。得られた固形物は183
2であり、固形物中の水分は20重量%であったが、加
熱面に若干の硫酸マグネシウムか付着する傾向にあった
。
例21と同様にして操作した。得られた固形物は183
2であり、固形物中の水分は20重量%であったが、加
熱面に若干の硫酸マグネシウムか付着する傾向にあった
。
実施例28
一段目反応器、二段目反応器及び三段目反応器の温度を
各々80℃、100℃及び120℃とし、三段目反応器
ジャケットに4kg/cm’Gのスチム2.lk8/n
rを供給し、三段目反応器から発生する蒸気を二段目反
応器ジャケットへ供給し、二段目反応器から発生する蒸
気を一段目反応器ジャゲットへ供給する以外は実施例1
7と同様にして操作した。
各々80℃、100℃及び120℃とし、三段目反応器
ジャケットに4kg/cm’Gのスチム2.lk8/n
rを供給し、三段目反応器から発生する蒸気を二段目反
応器ジャケットへ供給し、二段目反応器から発生する蒸
気を一段目反応器ジャゲットへ供給する以外は実施例1
7と同様にして操作した。
アンモニアの回収率は92モル%であり、アンモニアの
濃度は17.4重量%であった。回収したアンモニアを
メタンのアンモ酸化反応に使用したがとくに問題はなか
った。
濃度は17.4重量%であった。回収したアンモニアを
メタンのアンモ酸化反応に使用したがとくに問題はなか
った。
三段目反応器からはMg5o、が3.9kg/nr。
N20が3.9kg/nr、硫安が0.37kg/nr
及びMgOが0.08kg/nrの割合で得らレタ。
及びMgOが0.08kg/nrの割合で得らレタ。
次に、該三段目反応器から得られた上記組成液140k
gを撹拌機、ヒーター付2002ステンレス製のタンク
からなる昇温昇圧機へ仕込み、140′Cに昇温し、6
0分間そのまま保持した。その後、速やかに別のタンク
からなる降温降圧機で降温、降圧して107℃とし、遠
心沈降分離機(石川島播磨重工業社製HS−204L
S型)にて1(]5℃1加速度3000G、供給速度3
001/nrで硫酸マグネシウム−水塩を分離した。回
収した硫酸マグネシウム中の水分は20重量%であり、
硫酸マグネシウムの70%が回収でさた。母液はさらに
処理して排出した。
gを撹拌機、ヒーター付2002ステンレス製のタンク
からなる昇温昇圧機へ仕込み、140′Cに昇温し、6
0分間そのまま保持した。その後、速やかに別のタンク
からなる降温降圧機で降温、降圧して107℃とし、遠
心沈降分離機(石川島播磨重工業社製HS−204L
S型)にて1(]5℃1加速度3000G、供給速度3
001/nrで硫酸マグネシウム−水塩を分離した。回
収した硫酸マグネシウム中の水分は20重量%であり、
硫酸マグネシウムの70%が回収でさた。母液はさらに
処理して排出した。
この硫酸マグネシウム−水塩スラリーに、ステンレス製
の内容量52の炭素混合機(森山製作所製ニーダー55
−3型)を使用してペトロコークスを硫酸マグネシウム
ー水塩に対して14モル比で混合し、ホッパー付きスク
リューツイータでステンレス製の固化機(直径500
mm、内容量50020回転ドラム中に、冷却水を通し
、ドラム表面に滴化された硫酸マグネシウムスラリ〜を
スクレーバーでかきとる方式)へ供給し、冷却、固化し
た。該固形物をハンマーミル(ホンカワミクロン製ハン
マーミルH−12型)で粉砕し、平均粒径0.75mm
の黒色硫酸マグネシウムを得た。
の内容量52の炭素混合機(森山製作所製ニーダー55
−3型)を使用してペトロコークスを硫酸マグネシウム
ー水塩に対して14モル比で混合し、ホッパー付きスク
リューツイータでステンレス製の固化機(直径500
mm、内容量50020回転ドラム中に、冷却水を通し
、ドラム表面に滴化された硫酸マグネシウムスラリ〜を
スクレーバーでかきとる方式)へ供給し、冷却、固化し
た。該固形物をハンマーミル(ホンカワミクロン製ハン
マーミルH−12型)で粉砕し、平均粒径0.75mm
の黒色硫酸マグネシウムを得た。
充分に保温された内径100mmのステンレス製流動床
に平均粒径0.7mmのアルミナ粒子0.81を仕込み
、LPGの燃焼ガスにて充分に昇温させ、”内温が95
0℃に達した後、LPGを止め、前記黒色WLaマグネ
シウムを1.57kg/nrの速度で流動床に供給する
とともに流動床下部より空気を116ONl/nr(炭
素燃焼に必要な量の0.83倍の速度)で供給した。反
応が安定した約3時間後、流動床出口気流にサイクロ二
/を設けて飛散するMgOを捕集した。捕集したマグネ
シウムは供給したマグネシウムの99重量%であり、捕
集したMgOの純度は95モル%であった。
に平均粒径0.7mmのアルミナ粒子0.81を仕込み
、LPGの燃焼ガスにて充分に昇温させ、”内温が95
0℃に達した後、LPGを止め、前記黒色WLaマグネ
シウムを1.57kg/nrの速度で流動床に供給する
とともに流動床下部より空気を116ONl/nr(炭
素燃焼に必要な量の0.83倍の速度)で供給した。反
応が安定した約3時間後、流動床出口気流にサイクロ二
/を設けて飛散するMgOを捕集した。捕集したマグネ
シウムは供給したマグネシウムの99重量%であり、捕
集したMgOの純度は95モル%であった。
一方、サイクロンから流出する気流中のSo。
の回収率は94%であった。このS02は常法によりH
2SO4として回収した。回収したアンモニア及びH2
SO,は実施例1と同様充分に使用できるものであり、
又MgOは本発明における硫安との反応に充分再使用で
きた。
2SO4として回収した。回収したアンモニア及びH2
SO,は実施例1と同様充分に使用できるものであり、
又MgOは本発明における硫安との反応に充分再使用で
きた。
[発明の効果]
本発明により、硫酸アンモニウムから効率的に純度のよ
いNH3とS02とを製造することができる。このよう
なNH,およびSO2は反応原料として再使用できるの
で単に公害対策として有用であるのみならず、アセトン
シアンヒドリン法メチルメタクリレート工業、エチレン
シアンヒドリン法メチルメタクリレート工業やε−カプ
ロラクタム等の硫安を多量に製出する工業において有用
であり、本発明の産業上の意義は大きい。
いNH3とS02とを製造することができる。このよう
なNH,およびSO2は反応原料として再使用できるの
で単に公害対策として有用であるのみならず、アセトン
シアンヒドリン法メチルメタクリレート工業、エチレン
シアンヒドリン法メチルメタクリレート工業やε−カプ
ロラクタム等の硫安を多量に製出する工業において有用
であり、本発明の産業上の意義は大きい。
第1図は本発明の方法の一態様を示す70−シトである
。図中の各参照番号は次の意味を有す第−段目反応器 一第二段目反応器 一第三段目反応器 金属酸化物または金属水酸化物 一硫酸アンモニウム塩水溶液 一一クーラ ー減圧系 一気液分離器 アンモニア水 0−−−−一人熱媒 1−−−−一山熱媒 2−−−−一昇温昇圧器 3−−−−一降温降圧器 4−−−−一遠心沈降分離器 5−−−−一母液 6−−−m−炭素混合機 7−−−−一炭素 8−一〜−−固化機 9−−−−一粉砕分級機 0−−−−一流動還元炉 1−−−−一空気 2−−−−−サイクロン 3−−−−−二酸化硫黄 4−−−−一金属酸化物
。図中の各参照番号は次の意味を有す第−段目反応器 一第二段目反応器 一第三段目反応器 金属酸化物または金属水酸化物 一硫酸アンモニウム塩水溶液 一一クーラ ー減圧系 一気液分離器 アンモニア水 0−−−−一人熱媒 1−−−−一山熱媒 2−−−−一昇温昇圧器 3−−−−一降温降圧器 4−−−−一遠心沈降分離器 5−−−−一母液 6−−−m−炭素混合機 7−−−−一炭素 8−一〜−−固化機 9−−−−一粉砕分級機 0−−−−一流動還元炉 1−−−−一空気 2−−−−−サイクロン 3−−−−−二酸化硫黄 4−−−−一金属酸化物
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、硫酸アンモニウムからアンモニアと二酸化硫黄を製
造する方法において、 (i)硫酸アンモニウムと金属酸化物または金属水酸化
物を200℃以下の温度で反応させてアンモニア、水お
よび硫酸金属塩を生成させ、該アンモニアは回収し、 (ii)該硫酸金属塩を還元剤の存在下に分解して金属
酸化物および二酸化硫黄を生成させ、該二酸化硫黄は回
収し、 (iii)該金属酸化物はそのまま、または金属水酸化
物に変えた後前記工程(i)へ循環することを特徴とす
るアンモニアと二酸化硫黄の製造方法。 2、硫酸アンモニウムと金属酸化物または金属水酸化物
との反応を、少なくとも2基以上の連続した反応器中で
行ない、第一段目の反応器における反応を反応温度60
〜100℃で実施する請求項1記載の方法。 3、硫酸アンモニウム塩と金属酸化物または金属水酸化
物との反応を少なくとも2基以上の連続した反応器中で
行ない;反応温度が一番高い反応器に与熱し、発生する
蒸気を次に反応温度が高い反応器の熱源として供給し、
該反応器で発生する蒸気をその末た次に反応温度が高い
反応器の熱源として順次供給して反応を行なう請求項1
記載の方法。 4、還元剤として炭素を用い、該炭素と硫酸金属塩とを
混合して硫酸金属塩の分解反応に供する請求項1記載の
方法。 5、硫酸金属塩と炭素の混合物を固形物粒子を流動させ
た中へ供給しつつ硫酸金属塩の分解反応を行ない、生成
した金属酸化物を気流により系外へ搬送する請求項1記
載の方法。6、固形物粒子がシリカ、アルミナまたはこ
れらの混合物粒子である請求項6記載の方法。 7、金属酸化物または金属水酸化物がMg、Ca及びB
aから選ばれる金属の酸化物または金属水酸化物である
請求項1記載の方法。 8、金属酸化物または金属水酸化物がMg、Ca及びB
aから選ばれる金属の酸化物または金属水酸化物と、該
金属酸化物または金属水酸化物に対して50モル%以下
のMn、Cu、Ni及びZnから選ばれる金属の酸化物
または水酸化物からなる請求項1記載の方法。 9、金属酸化物または金属水酸化物がマグネシウムの酸
化物または水酸化物である請求項1記載の方法。 10、硫酸アンモニウムとマグネシウムの酸化物または
水酸化物との反応で生成した硫酸マグネシウム七水塩、
または硫酸マグネシウムを15重量%以上の濃度で含む
水溶液またはスラリーを密閉系で100〜200℃に昇
温し、固形物を分離、回収する請求項9記載の方法。 11、硫酸アンモニウムとマグネシウムの酸化物または
水酸化物との反応で生成した硫酸マグネシウム七水塩、
または硫酸マグネシウムを15重量%以上の濃度で含む
水溶液またはスラリーを密閉系で100〜200℃に昇
温し、100〜200℃に60分以上保持した後、固形
物を分離、回収する請求項9記載の方法。 12、硫酸アンモニウムとマグネシウムの酸化物または
水酸化物との反応で生成した硫酸マグネシウム七水塩、
または硫酸マグネシウムを15重量%以上の濃度で含む
水溶液またはスラリーを密閉系で120〜170℃に昇
温し、固形物を分離、回収する請求項9記載の方法。 13、硫酸アンモニウムとマグネシウムの酸化物または
水酸化物との反応で生成した硫酸マグネシウム七水塩、
または硫酸マグネシウムを15重量%以上の濃度で含む
水溶液またはスラリーを120〜170℃に昇温し、1
20〜170℃に60分以上保持した後、固形物を分離
、回収する請求項9記載の方法。 14、硫酸アンモニウムとマグネシウムの酸化物または
水酸化物との反応で生成した硫酸マグネシウム七水塩、
または硫酸マグネシウムを15重量%以上の濃度で含む
水溶液またはスラリーを120〜170℃に昇温し、1
20〜170℃に60分以上保持した後、速やかに80
℃以上120℃未満の温度に降温して固形物を分離、回
収する請求項9記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP88114959.5 | 1988-09-13 | ||
| EP88114959A EP0307869B1 (en) | 1987-09-15 | 1988-09-13 | Process for producing ammonia and sulfur dioxide |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0280307A true JPH0280307A (ja) | 1990-03-20 |
| JP2618471B2 JP2618471B2 (ja) | 1997-06-11 |
Family
ID=8199302
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1056497A Expired - Lifetime JP2618471B2 (ja) | 1988-09-13 | 1989-03-10 | アンモニアと二酸化硫黄の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2618471B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011153043A (ja) * | 2010-01-27 | 2011-08-11 | Sasakura Engineering Co Ltd | アンモニアの回収装置及び回収方法 |
| EP4103514A4 (en) * | 2020-03-16 | 2024-03-13 | Sagal | SYSTEM AND METHOD FOR THE EFFICIENT PRODUCTION OF AMMONIA |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53125300A (en) * | 1977-04-08 | 1978-11-01 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | Treating method for by-product ammonium sulfate |
| JPS57500021A (ja) * | 1980-01-31 | 1982-01-07 |
-
1989
- 1989-03-10 JP JP1056497A patent/JP2618471B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53125300A (en) * | 1977-04-08 | 1978-11-01 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | Treating method for by-product ammonium sulfate |
| JPS57500021A (ja) * | 1980-01-31 | 1982-01-07 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011153043A (ja) * | 2010-01-27 | 2011-08-11 | Sasakura Engineering Co Ltd | アンモニアの回収装置及び回収方法 |
| EP4103514A4 (en) * | 2020-03-16 | 2024-03-13 | Sagal | SYSTEM AND METHOD FOR THE EFFICIENT PRODUCTION OF AMMONIA |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2618471B2 (ja) | 1997-06-11 |
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