JPH03205309A - 硫酸の回収方法 - Google Patents
硫酸の回収方法Info
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- JPH03205309A JPH03205309A JP2250463A JP25046390A JPH03205309A JP H03205309 A JPH03205309 A JP H03205309A JP 2250463 A JP2250463 A JP 2250463A JP 25046390 A JP25046390 A JP 25046390A JP H03205309 A JPH03205309 A JP H03205309A
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Classifications
-
- 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
- C01B17/48—Sulfur dioxide; Sulfurous acid
- C01B17/50—Preparation of sulfur dioxide
- C01B17/58—Recovery of sulfur dioxide from acid tar or the like or from any waste sulfuric acid
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- Catalysts (AREA)
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】
本発明は廃硫酸流から硫酸の回収方法に関し、更に詳し
く言えば廃金属硫酸塩から硫酸を回収する方法に関する
。
く言えば廃金属硫酸塩から硫酸を回収する方法に関する
。
廃硫酸は種々の操作から得られ例えば石油精製製品のア
ルキル化又は芳香族化合物のニトロ化、塩素及び同様の
物質の乾燥及び二酸化チタンの製造から得られる。これ
ら廃硫酸の処分は長い間問題となっていたけれども、そ
の解決は増々緊急となっている。何故ならばこれらの廃
硫酸は処理しなかったならば環境にとっては有害となる
からである。
ルキル化又は芳香族化合物のニトロ化、塩素及び同様の
物質の乾燥及び二酸化チタンの製造から得られる。これ
ら廃硫酸の処分は長い間問題となっていたけれども、そ
の解決は増々緊急となっている。何故ならばこれらの廃
硫酸は処理しなかったならば環境にとっては有害となる
からである。
これらの廃硫酸から使用可能な硫酸を回収する1つの方
法は廃硫酸を気化させてガス状の硫酸と三酸化硫黄と水
とを生成し且つ硫酸としてガス状生成物を回収すること
てある。この型式の回収法の1例は米国特許第4, 3
76, 107号明細書に記載されている。
法は廃硫酸を気化させてガス状の硫酸と三酸化硫黄と水
とを生成し且つ硫酸としてガス状生成物を回収すること
てある。この型式の回収法の1例は米国特許第4, 3
76, 107号明細書に記載されている。
米国特許第3, 713, 786号明細書には廃硫酸
流を噴霧乾燥させる方法が記載されており、廃硫酸を燃
料で加熱した空気流中に噴霧することを伴なう。
流を噴霧乾燥させる方法が記載されており、廃硫酸を燃
料で加熱した空気流中に噴霧することを伴なう。
得られる硫酸蒸気と発生したガスの三酸化硫黄とは米国
特許第4, 547, 353号に記載した部分凝縮装
置の如き硫酸吸収装置に収集できる。噴霧乾燥法は一般
に二酸化硫黄の発生を解消するのに操作されるが、噴霧
乾燥中に発生した何らかの二酸化硫黄は大気に逃出して
しまう。
特許第4, 547, 353号に記載した部分凝縮装
置の如き硫酸吸収装置に収集できる。噴霧乾燥法は一般
に二酸化硫黄の発生を解消するのに操作されるが、噴霧
乾燥中に発生した何らかの二酸化硫黄は大気に逃出して
しまう。
廃酸流が金属硫酸塩の汚染物を含有する時例えば米国特
許第3, 713, 786号明細書に開示される如く
廃酸流が二酸化チタン製造工程からのものである時には
、本質的に乾燥した金属硫酸塩の粉末も噴霧乾燥中に発
生する。この金属硫酸塩の粉末は米国特許第3, 71
3, 786号明細書で論述されていないそれ自体の廃
棄問題を生ずる。
許第3, 713, 786号明細書に開示される如く
廃酸流が二酸化チタン製造工程からのものである時には
、本質的に乾燥した金属硫酸塩の粉末も噴霧乾燥中に発
生する。この金属硫酸塩の粉末は米国特許第3, 71
3, 786号明細書で論述されていないそれ自体の廃
棄問題を生ずる。
これらの金属硫酸塩は典型的には、鉄,マグネシウム,
アルミニウム及びチタンの硫酸塩よりなり、易水溶性で
ある。処分のため、これらの硫酸塩を埋設(landf
ill)することは禁止的に不経済である。何故ならば
金属塩が局地的な地下水面に浸出することを防止しなけ
ればならないからてある。更にほこの処分方式は硫酸塩
として有用な硫黄含量の損失を伴なう。
アルミニウム及びチタンの硫酸塩よりなり、易水溶性で
ある。処分のため、これらの硫酸塩を埋設(landf
ill)することは禁止的に不経済である。何故ならば
金属塩が局地的な地下水面に浸出することを防止しなけ
ればならないからてある。更にほこの処分方式は硫酸塩
として有用な硫黄含量の損失を伴なう。
これらの硫酸塩は第2の硫酸回収工程で処理てきること
は硫酸回収工業では知られており、該工程では硫酸塩を
約l000゜Cまての温度て焙焼器で加熱して金属硫酸
塩を金属酸化物へ転化させる。これらの金属酸化物はよ
り経済的に埋設できる。何故ならば金属酸化物は硫酸塩
よりも水溶性が低いからである。
は硫酸回収工業では知られており、該工程では硫酸塩を
約l000゜Cまての温度て焙焼器で加熱して金属硫酸
塩を金属酸化物へ転化させる。これらの金属酸化物はよ
り経済的に埋設できる。何故ならば金属酸化物は硫酸塩
よりも水溶性が低いからである。
と三酸化硫黄(排ガスの0.5重量/重量%)との焙焼
器排ガスを発生する。焙焼器排ガスの硫黄有価物(成分
)を回収するためには、触媒含有転化器のベッドで二酸
化硫黄を三酸化硫黄に転化させ次いで三酸化硫黄含分を
1個又はそれ以上の硫酸吸収塔で吸収させることが必要
である。
器排ガスを発生する。焙焼器排ガスの硫黄有価物(成分
)を回収するためには、触媒含有転化器のベッドで二酸
化硫黄を三酸化硫黄に転化させ次いで三酸化硫黄含分を
1個又はそれ以上の硫酸吸収塔で吸収させることが必要
である。
三酸化硫黄の有効な吸収を提供するためには、標準の冶
金的な酸製造工程を有するのが一般に望ましく例えば湿
潤′ガス清浄化操作と、二酸化硫黄を三酸化硫黄に転化
させる転化器のベッドで先行されしかも分離された2個
の吸収塔とを有してなる二重吸収式の硫酸製造工程を有
するのか一般に望ましい。三酸化硫黄の吸収後は、残留
ガスを大気に排出する。
金的な酸製造工程を有するのが一般に望ましく例えば湿
潤′ガス清浄化操作と、二酸化硫黄を三酸化硫黄に転化
させる転化器のベッドで先行されしかも分離された2個
の吸収塔とを有してなる二重吸収式の硫酸製造工程を有
するのか一般に望ましい。三酸化硫黄の吸収後は、残留
ガスを大気に排出する。
一般に、焙焼器の排ガスは約350゜Cに冷却せねばな
らず、粒状金属酸化物の大部分を除去してから部分的に
清浄化したガスを標準の単一又は二重吸収式の冶金的な
酸プラントに供給できる。酸プラントにおいては、ガス
を先ず、例えば開放噴霧塔と充填した冷却塔とミストの
電気集塵器とを有してなる湿潤ガス清浄化部分中て清浄
化する。湿潤ガス清浄化部分から出てくる冷却した清浄
化済みのガスを乾燥させ、400゜Cに再加熱し、二酸
化硫黄を転化器の1個又は複数のベッドて三酸化硫黄に
転化させる。生成した三酸化硫黄を1個又はそれ以上の
吸収塔で硫酸に吸収させる。1個又はそれ以上の転化器
ベッドから出てきた後に二酸化硫黄を有効に吸収させる
ためにはl個又はそれ以上の吸収塔に入来する前にガス
を冷却しなければならない。
らず、粒状金属酸化物の大部分を除去してから部分的に
清浄化したガスを標準の単一又は二重吸収式の冶金的な
酸プラントに供給できる。酸プラントにおいては、ガス
を先ず、例えば開放噴霧塔と充填した冷却塔とミストの
電気集塵器とを有してなる湿潤ガス清浄化部分中て清浄
化する。湿潤ガス清浄化部分から出てくる冷却した清浄
化済みのガスを乾燥させ、400゜Cに再加熱し、二酸
化硫黄を転化器の1個又は複数のベッドて三酸化硫黄に
転化させる。生成した三酸化硫黄を1個又はそれ以上の
吸収塔で硫酸に吸収させる。1個又はそれ以上の転化器
ベッドから出てきた後に二酸化硫黄を有効に吸収させる
ためにはl個又はそれ以上の吸収塔に入来する前にガス
を冷却しなければならない。
第2の酸回収工程におけるこの冶金的な硫酸製造プラン
トの装置例えば焙焼器の排ガスを処理するのに使用され
る湿潤ガス清浄化装置、1個又はそれ以上の転化器ベッ
ド、1個又はそれ以上の吸収塔及び複数の熱交換器のた
めに、硫酸回収装置全体の投下資本が有意な程に増加す
る。
トの装置例えば焙焼器の排ガスを処理するのに使用され
る湿潤ガス清浄化装置、1個又はそれ以上の転化器ベッ
ド、1個又はそれ以上の吸収塔及び複数の熱交換器のた
めに、硫酸回収装置全体の投下資本が有意な程に増加す
る。
本発明の1目的は、金属硫酸塩含有廃酸流から硫酸の回
収方法を提供するものである。
収方法を提供するものである。
本発明の別の目的は前記廃硫酸の金属硫酸塩の硫黄成分
を回収する方法を提供するものである。
を回収する方法を提供するものである。
本発明の尚別の目的は、装置の投下経費を最低にする金
属硫酸塩の硫黄成分の回収方法を提供するものである。
属硫酸塩の硫黄成分の回収方法を提供するものである。
従っで、本発明によると、a)噴霧乾燥機の加熱したガ
ス流中で、金属硫酸塩含有硫酸の廃酸流を噴霧乾燥させ
で、三酸化硫黄と二酸化硫黄とのガス流と、系外へ出て
行く水蒸気と金属硫酸塩固形分の本質的に乾燥した収集
物とを生成し;b)金属硫酸塩の固形分を三酸化硫黄と
二酸化硫黄とのガス流から分離し;C)二酸化硫黄と二
酸化硫黄とのガス流を触媒含有転化器のベッドに供給し
て二酸化硫黄を三酸化硫黄に転化させ且つ二酸化硫黄を
本質的に含有しない転化器出口ガスを生成し;d)シか
も二酸化硫黄無含有転化器出口ガスを三酸化硫黄吸収装
置に供給することからなる、第1の酸回収工程と;e)
金属硫酸塩固形分を焙焼器に供給し、そこで該固形分を
加熱して金属硫酸塩を金属酸化物に分解させ且つ二酸化
硫黄含有焙焼器排ガスを生成し,しかも二酸化硫黄含有
焙焼器排ガスを第1の酸回収工程での二酸化硫黄と二酸
化硫黄とのガス流と合流させで、二酸化硫黄含有焙焼器
排ガスと三酸化硫黄及び二酸化硫黄との合したガス流を
生成することからなる第2の硫酸回収工程とを有してな
る、硫酸の回収方法が提供される。
ス流中で、金属硫酸塩含有硫酸の廃酸流を噴霧乾燥させ
で、三酸化硫黄と二酸化硫黄とのガス流と、系外へ出て
行く水蒸気と金属硫酸塩固形分の本質的に乾燥した収集
物とを生成し;b)金属硫酸塩の固形分を三酸化硫黄と
二酸化硫黄とのガス流から分離し;C)二酸化硫黄と二
酸化硫黄とのガス流を触媒含有転化器のベッドに供給し
て二酸化硫黄を三酸化硫黄に転化させ且つ二酸化硫黄を
本質的に含有しない転化器出口ガスを生成し;d)シか
も二酸化硫黄無含有転化器出口ガスを三酸化硫黄吸収装
置に供給することからなる、第1の酸回収工程と;e)
金属硫酸塩固形分を焙焼器に供給し、そこで該固形分を
加熱して金属硫酸塩を金属酸化物に分解させ且つ二酸化
硫黄含有焙焼器排ガスを生成し,しかも二酸化硫黄含有
焙焼器排ガスを第1の酸回収工程での二酸化硫黄と二酸
化硫黄とのガス流と合流させで、二酸化硫黄含有焙焼器
排ガスと三酸化硫黄及び二酸化硫黄との合したガス流を
生成することからなる第2の硫酸回収工程とを有してな
る、硫酸の回収方法が提供される。
本法の好ましい具体例においては、二酸化硫黄含有焙焼
器排ガスは場合によっては、噴霧乾燥機中の加熱したガ
ス流に供給されるか又はこの加熱したガス流と共に噴霧
乾燥機に供給される。
器排ガスは場合によっては、噴霧乾燥機中の加熱したガ
ス流に供給されるか又はこの加熱したガス流と共に噴霧
乾燥機に供給される。
二酸化硫黄含有焙焼器排ガスと三酸化硫黄及び二酸化硫
黄ガス流とを合流させるたφに、焙焼器排ガスを噴霧乾
燥機に再循環する即ち一般的には第1の酸回収工程に再
循環する時には、第2の酸回収工程での別個の冶金的な
酸プラントの必要性は解消される。これによって硫酸回
収工程装置の投下資本か節約される。
黄ガス流とを合流させるたφに、焙焼器排ガスを噴霧乾
燥機に再循環する即ち一般的には第1の酸回収工程に再
循環する時には、第2の酸回収工程での別個の冶金的な
酸プラントの必要性は解消される。これによって硫酸回
収工程装置の投下資本か節約される。
用語焙焼器は一般に、金属硫酸塩が金属酸化物に転化さ
れる温度にまで噴霧乾燥機から得られた固形分を加熱し
得る、何れか適当な熱処理装置を含めて意味するもので
ある。焙焼器は例えば流動床焙焼器又はロータリーキル
ンであり得る。
れる温度にまで噴霧乾燥機から得られた固形分を加熱し
得る、何れか適当な熱処理装置を含めて意味するもので
ある。焙焼器は例えば流動床焙焼器又はロータリーキル
ンであり得る。
焙焼器排ガスの温度は大体l000゜Cである。この高
温ガス流を第1の酸回収工程に供給する前に、該ガス流
を冷却するのが好ましい。従っで、本発明は、焙焼器の
排ガスを第1の酸回収工程に供給q する前に熱交換装置で冷却する前記した如き方法を提供
する。熱交換装置はボイラーであるのが好ましい。
温ガス流を第1の酸回収工程に供給する前に、該ガス流
を冷却するのが好ましい。従っで、本発明は、焙焼器の
排ガスを第1の酸回収工程に供給q する前に熱交換装置で冷却する前記した如き方法を提供
する。熱交換装置はボイラーであるのが好ましい。
焙焼器で生成された金属酸化物の固形分の若干は焙焼器
から直接取出される。然しなから、金属酸化物の一部は
焙焼器から排ガス流中にも逸出さ′れる。排ガス流中に
逸出される固形分の量は、該固形分の若干がボイラーで
沈降し且つ収集し続いて取出した時には低下する。粒状
固形分を本質的に含有しない焙焼器排ガスを第1の酸回
収工程に提供するためには、焙焼器の排ガスは、熱交換
装置から出た後に例えば電気集塵器又は高効率サイクロ
ンの如き粒状固形分取出し装置に供給されるのが好まし
い。別形式の粒状固形分取出し装置は、第lの酸回収工
程の金属硫酸塩固形分を二酸化硫黄と二酸化硫黄とのガ
ス流から分離させる装置としても使用てきる多孔質濾過
器である。
から直接取出される。然しなから、金属酸化物の一部は
焙焼器から排ガス流中にも逸出さ′れる。排ガス流中に
逸出される固形分の量は、該固形分の若干がボイラーで
沈降し且つ収集し続いて取出した時には低下する。粒状
固形分を本質的に含有しない焙焼器排ガスを第1の酸回
収工程に提供するためには、焙焼器の排ガスは、熱交換
装置から出た後に例えば電気集塵器又は高効率サイクロ
ンの如き粒状固形分取出し装置に供給されるのが好まし
い。別形式の粒状固形分取出し装置は、第lの酸回収工
程の金属硫酸塩固形分を二酸化硫黄と二酸化硫黄とのガ
ス流から分離させる装置としても使用てきる多孔質濾過
器である。
触媒含有転化器のベッドは硫酸製造工業内で知られてい
る型式を有する。
る型式を有する。
第1の酸回収工程と第2の酸回収工程とが個々l0
別々に操作されるならば、噴霧乾燥機からの第1のガス
流は約1000ppmの二酸化硫黄濃度を有するであろ
うし、焙焼器からのガスの二酸化硫黄濃度は、約8〜1
2%の濃度を有するてあろう。本発明においては、触媒
含有転化器のベッドに供給される合したガス流は約l%
の二酸化硫黄と25%の水と2.2%の硫酸と0.05
%の三酸化硫黄とを含有する。この合したガス流を転化
器のベッドに供給する時には、二酸化硫黄が三酸化硫黄
に満足に転化することか生起するかどうかは知られてい
ない。
流は約1000ppmの二酸化硫黄濃度を有するであろ
うし、焙焼器からのガスの二酸化硫黄濃度は、約8〜1
2%の濃度を有するてあろう。本発明においては、触媒
含有転化器のベッドに供給される合したガス流は約l%
の二酸化硫黄と25%の水と2.2%の硫酸と0.05
%の三酸化硫黄とを含有する。この合したガス流を転化
器のベッドに供給する時には、二酸化硫黄が三酸化硫黄
に満足に転化することか生起するかどうかは知られてい
ない。
驚くべきことには、転化器プラントから出てくる二酸化
硫黄の濃度は、二酸化硫黄の三酸化硫黄への満足な転化
か生起したことを示すのに十分な程満足に低いことが見
出された。
硫黄の濃度は、二酸化硫黄の三酸化硫黄への満足な転化
か生起したことを示すのに十分な程満足に低いことが見
出された。
従来技術においては、二酸化硫黄と三酸化硫黄と水蒸気
との混合物は触媒含有転化器のベッドに供給でき、そこ
で二酸化硫黄は使用した触媒に悪影響を及ほすことなく
三酸化硫黄に転化されることが知られている。この事実
は例えばP. Schoubyeのオイル・アンド・ガ
ス・ジャーナル(Oil & Gas11 Journal)(1981) rWSA法は貧化H2
Sガスを成功裡に処理するJに開示されている。
との混合物は触媒含有転化器のベッドに供給でき、そこ
で二酸化硫黄は使用した触媒に悪影響を及ほすことなく
三酸化硫黄に転化されることが知られている。この事実
は例えばP. Schoubyeのオイル・アンド・ガ
ス・ジャーナル(Oil & Gas11 Journal)(1981) rWSA法は貧化H2
Sガスを成功裡に処理するJに開示されている。
然しなから、この文献及び従来技術は、本発明における
如く水蒸気と二酸化硫黄と三酸化硫黄と有意な量の硫酸
蒸気とを含有してなるガス混合物を触媒含有転化器のベ
ッドに供給することを伴なう工程については記載してい
ない。このガス混合物を転化器のベッドに供給する時に
は、転化器のベッドで使用した五酸化バナジウム触媒へ
のガス混合物の作用は知られていなかった。硫酸蒸気に
よる該触媒の何らかの硫酸化によって硫酸バナジウムへ
の転化か行われ、触媒活性の急速な減損か生ずる。
如く水蒸気と二酸化硫黄と三酸化硫黄と有意な量の硫酸
蒸気とを含有してなるガス混合物を触媒含有転化器のベ
ッドに供給することを伴なう工程については記載してい
ない。このガス混合物を転化器のベッドに供給する時に
は、転化器のベッドで使用した五酸化バナジウム触媒へ
のガス混合物の作用は知られていなかった。硫酸蒸気に
よる該触媒の何らかの硫酸化によって硫酸バナジウムへ
の転化か行われ、触媒活性の急速な減損か生ずる。
更には、硫酸と水蒸気との存在下で転化器のベッドを操
作すると、触媒の使用を無効とさせるような低い限度に
まて二酸化硫黄の三酸化硫黄への転化を制限するかもし
れない。驚くへきことには、触媒含有転化器のベッドに
供給した時このガス混合物中の二酸化硫黄は三酸化硫黄
に有効に転化され、触媒の触媒活性の認める程の低下は
観察l2 されないことが見出された。
作すると、触媒の使用を無効とさせるような低い限度に
まて二酸化硫黄の三酸化硫黄への転化を制限するかもし
れない。驚くへきことには、触媒含有転化器のベッドに
供給した時このガス混合物中の二酸化硫黄は三酸化硫黄
に有効に転化され、触媒の触媒活性の認める程の低下は
観察l2 されないことが見出された。
本発明においては、三酸化硫黄吸収装置は何れか既知の
吸収装置、例えば工業的に知られる充填した又は濾板の
向流式気/液吸収塔、ベンチュリー吸収器又は最も好ま
しくは米国特許第4. 547. 353号明細書に記
載される如く2個の平行な充填した吸収帯域を含有して
なる部分凝縮装置の如き吸収装置てあることがてきる。
吸収装置、例えば工業的に知られる充填した又は濾板の
向流式気/液吸収塔、ベンチュリー吸収器又は最も好ま
しくは米国特許第4. 547. 353号明細書に記
載される如く2個の平行な充填した吸収帯域を含有して
なる部分凝縮装置の如き吸収装置てあることがてきる。
廃酸流を第lの酸回収工程て噴霧乾燥させるためには、
廃酸を塔中に噴霧し、適当な燃料の燃焼によって加熱さ
れた大体l000゜Cの高温空気と混合する。高温空気
流は硫酸と水との気化を生起し、硫酸を解離させて二酸
化硫黄を発生するのと共に三酸化硫黄と水とに分解する
。廃酸流の気化は高温空気を冷却するのて噴霧乾燥機の
出口ガスは約400〜500゜Cの温度を有し、かくし
て二酸化硫黄を二酸化硫黄に転化させる転化器のベッド
に供給するのに適当な温度てあるのが好ましい。
廃酸を塔中に噴霧し、適当な燃料の燃焼によって加熱さ
れた大体l000゜Cの高温空気と混合する。高温空気
流は硫酸と水との気化を生起し、硫酸を解離させて二酸
化硫黄を発生するのと共に三酸化硫黄と水とに分解する
。廃酸流の気化は高温空気を冷却するのて噴霧乾燥機の
出口ガスは約400〜500゜Cの温度を有し、かくし
て二酸化硫黄を二酸化硫黄に転化させる転化器のベッド
に供給するのに適当な温度てあるのが好ましい。
二酸化硫黄含有焙焼器の排ガスは転化器装置へ供給する
前に、第1の酸回収工程の二酸化硫黄含13 有ガスと合することかてきるか、該排ガスを噴霧乾燥機
中の加熱した空気流の一部と合するか又はこれで置換す
るのか最も好ましい。この要領ては全工程の燃料消費量
は低下する。何故ならば高温の廃ガスは周囲の組或(m
ake−up)空気程高く加熱することを必要としない
からてある。排ガスを噴霧乾燥機の空気供給分と合する
ことも好ましい。
前に、第1の酸回収工程の二酸化硫黄含13 有ガスと合することかてきるか、該排ガスを噴霧乾燥機
中の加熱した空気流の一部と合するか又はこれで置換す
るのか最も好ましい。この要領ては全工程の燃料消費量
は低下する。何故ならば高温の廃ガスは周囲の組或(m
ake−up)空気程高く加熱することを必要としない
からてある。排ガスを噴霧乾燥機の空気供給分と合する
ことも好ましい。
何故ならば、第lの酸回収工程の残存部分について全ガ
ス容量は、排ガスを噴霧乾燥機後の二酸化硫黄含有ガス
流と合した工程と比較すると低下するであろうからであ
る。これによって噴霧乾燥機の下流側の第1の酸回収工
程においてより小さな寸法の装置とガス運搬管路とを使
用することかでき、投下経費か少なくなるものである。
ス容量は、排ガスを噴霧乾燥機後の二酸化硫黄含有ガス
流と合した工程と比較すると低下するであろうからであ
る。これによって噴霧乾燥機の下流側の第1の酸回収工
程においてより小さな寸法の装置とガス運搬管路とを使
用することかでき、投下経費か少なくなるものである。
焙焼器から出て行くガスは、ボイラーの代りに又はボイ
ラーと組合せてガスを冷却するために急冷用の空気とも
混合できる。急冷したガス流は次いて噴霧乾燥機に供給
できる。
ラーと組合せてガスを冷却するために急冷用の空気とも
混合できる。急冷したガス流は次いて噴霧乾燥機に供給
できる。
本発明は、処理した焙焼器の排カスを、第1の酸回収工
程に供給する前に第2の酸回収工程て発14 生した二酸化硫黄と二酸化硫黄との全部又は一部を標準
の冶金的な酸プラント中で取出す製造工程に応用される
ことも理解すへきてある。清浄化した二酸化硫黄と三酸
化硫黄とを含有する焙焼器の排ガスは、第2の酸回収工
程において触媒含有転化器のベッドに供給し、続いて三
酸化硫黄吸収塔に供給てきる。この工程によって加熱し
た空気を噴霧乾燥機に再循環でき、しかも第2の酸回収
工程で二酸化硫黄の全部又は一部を三酸化硫黄に転化さ
せることかでき、あるいは第2の酸回収工程で発生した
三酸化硫黄の若干又は全体を吸収させることができる。
程に供給する前に第2の酸回収工程て発14 生した二酸化硫黄と二酸化硫黄との全部又は一部を標準
の冶金的な酸プラント中で取出す製造工程に応用される
ことも理解すへきてある。清浄化した二酸化硫黄と三酸
化硫黄とを含有する焙焼器の排ガスは、第2の酸回収工
程において触媒含有転化器のベッドに供給し、続いて三
酸化硫黄吸収塔に供給てきる。この工程によって加熱し
た空気を噴霧乾燥機に再循環でき、しかも第2の酸回収
工程で二酸化硫黄の全部又は一部を三酸化硫黄に転化さ
せることかでき、あるいは第2の酸回収工程で発生した
三酸化硫黄の若干又は全体を吸収させることができる。
従っで、本発明は、
f)焙焼器の排ガスを、第2の触媒含有転化器のベッド
に供給して三酸化硫黄富化ガスを生成し;g)三酸化硫
黄富化ガスを硫酸吸収装置に供給して三酸化硫黄枯渇ガ
スを生成し;そしてh)三酸化硫黄枯渇ガスを第1の酸
回収工程での三酸化硫黄と二酸化硫黄とのガス流と合流
させることから更になる前述した如き方法を提供する。
に供給して三酸化硫黄富化ガスを生成し;g)三酸化硫
黄富化ガスを硫酸吸収装置に供給して三酸化硫黄枯渇ガ
スを生成し;そしてh)三酸化硫黄枯渇ガスを第1の酸
回収工程での三酸化硫黄と二酸化硫黄とのガス流と合流
させることから更になる前述した如き方法を提供する。
l5
本発明をより良く理解し得るために、添附図面を参照し
なから例として幾つかの具体例を以下に記載する。
なから例として幾つかの具体例を以下に記載する。
第1図は本発明の方法を実施するに適した装置の図解図
であり、第2図は本発明の方法を実施するに適した別の
装置の図解図てある。
であり、第2図は本発明の方法を実施するに適した別の
装置の図解図てある。
第l図においては、硫酸回収プラントは10と概略的に
呼ばれ、このプラントは第lの硫酸回収部分1lと第2
の硫酸回収部分l2とに区分されている。
呼ばれ、このプラントは第lの硫酸回収部分1lと第2
の硫酸回収部分l2とに区分されている。
第1の硫酸回収部分1lには、噴霧乾燥機13と第1の
濾過器(フィルター)14と、二酸化硫黄を三酸化硫黄
に転化させる第1の転化器15と、部分的な凝縮装置1
6とエコノマイザー17とかある。噴霧乾燥機13には
それぞれ空気供給管路20と燃料供給管路21とが接続
されており、廃酸供給管路22も接続されている。導管
23によって噴霧乾燥機l3は第1の濾過器l4に接続
されており、この濾過器は導管24によって第1の転化
器l5に接続されている。第1の転化器l5は導管25
によって部分凝縮装置16に接続されており、部分凝縮
装置は導管26によって16 エコノマイザ−17に接続されている。エコノマイザー
は導管27によって回収プラントの出口立て管(図示せ
ず)に接続されている。
濾過器(フィルター)14と、二酸化硫黄を三酸化硫黄
に転化させる第1の転化器15と、部分的な凝縮装置1
6とエコノマイザー17とかある。噴霧乾燥機13には
それぞれ空気供給管路20と燃料供給管路21とが接続
されており、廃酸供給管路22も接続されている。導管
23によって噴霧乾燥機l3は第1の濾過器l4に接続
されており、この濾過器は導管24によって第1の転化
器l5に接続されている。第1の転化器l5は導管25
によって部分凝縮装置16に接続されており、部分凝縮
装置は導管26によって16 エコノマイザ−17に接続されている。エコノマイザー
は導管27によって回収プラントの出口立て管(図示せ
ず)に接続されている。
第1の濾過器l4は導管28によって第2の硫酸回収部
分12中の焙焼器30にも接続されている。第2の硫酸
回収部分12にはボイラー31及び第2の濾過器32も
存在する。空気の供給管路40及び燃料の供給管路4I
もそれぞれ焙焼器30に接続されている。
分12中の焙焼器30にも接続されている。第2の硫酸
回収部分12にはボイラー31及び第2の濾過器32も
存在する。空気の供給管路40及び燃料の供給管路4I
もそれぞれ焙焼器30に接続されている。
導管42は焙焼器30をボイラー3lと接続しており、
導管43はボイラー3lを第2の濾過器32と接続して
いる。導管50は第2の濾過器32を噴霧乾燥器の空気
供給管20と接続している。
導管43はボイラー3lを第2の濾過器32と接続して
いる。導管50は第2の濾過器32を噴霧乾燥器の空気
供給管20と接続している。
操業に当っては、金属硫酸塩含有廃酸は、廃酸供給管路
22を介しで、硫酸回収プラントlOの第1の硫酸回収
部分lI中の噴霧乾燥機l3に供給される。
22を介しで、硫酸回収プラントlOの第1の硫酸回収
部分lI中の噴霧乾燥機l3に供給される。
廃酸は、空気供給管路20を介して噴霧乾燥機に供給し
た空気中で燃料供給管路2lを介して噴霧乾燥機に供給
した燃料を燃焼させることにより生じたl000゜Cの
高温ガス流と混合される。噴霧乾燥機においては、廃酸
は高温ガス流中で気化されて金属l7 硫酸塩の固体粒子と、約400゜Cの温度となっている
硫酸と、二酸化硫黄と二酸化硫黄と水とのガス状混合物
とが製造される。該混合物は導管23を介して第1の濾
過器■4に供給される。第1の濾過器l4においては、
金属硫酸塩はガス状混合物から分離されしかも導管28
を介して焙焼器30に供給される。ガス状混合物は導管
24を介して二酸化硫黄を三酸化硫黄に転化させる第1
の転化器l5に供給される。転化器l5においては、ガ
ス状混合物に存在する二酸化硫黄は三酸化硫黄に転化さ
れで、約450゜Cの二酸化硫黄を本質的に含有しない
ガス状混合物か製造される。この二酸化硫黄無含有ガス
状混合物を導管25を介して部分凝縮装置l6に供給す
る。
た空気中で燃料供給管路2lを介して噴霧乾燥機に供給
した燃料を燃焼させることにより生じたl000゜Cの
高温ガス流と混合される。噴霧乾燥機においては、廃酸
は高温ガス流中で気化されて金属l7 硫酸塩の固体粒子と、約400゜Cの温度となっている
硫酸と、二酸化硫黄と二酸化硫黄と水とのガス状混合物
とが製造される。該混合物は導管23を介して第1の濾
過器■4に供給される。第1の濾過器l4においては、
金属硫酸塩はガス状混合物から分離されしかも導管28
を介して焙焼器30に供給される。ガス状混合物は導管
24を介して二酸化硫黄を三酸化硫黄に転化させる第1
の転化器l5に供給される。転化器l5においては、ガ
ス状混合物に存在する二酸化硫黄は三酸化硫黄に転化さ
れで、約450゜Cの二酸化硫黄を本質的に含有しない
ガス状混合物か製造される。この二酸化硫黄無含有ガス
状混合物を導管25を介して部分凝縮装置l6に供給す
る。
部分凝縮装置l6においては、二酸化硫黄無含有ガス状
混合物に存在する三酸化硫黄及び硫酸は硫酸中に吸収さ
れで、三酸化硫黄を本質的に含有しないガス流が製造さ
れる。
混合物に存在する三酸化硫黄及び硫酸は硫酸中に吸収さ
れで、三酸化硫黄を本質的に含有しないガス流が製造さ
れる。
三酸化硫黄が硫酸中に吸収されることは技術的に良く知
られており、それ故特定の硫酸入口管路及び出口管路、
ポンプ及び貯蔵装置は示していな18 い。
られており、それ故特定の硫酸入口管路及び出口管路、
ポンプ及び貯蔵装置は示していな18 い。
二酸化硫黄を本質的に含有しないガス流を、導管26を
介してエコノマイザ−17に供給する。エコノマイザー
l7においてはガス流を110℃に冷却し、何れかの残
留する含硫化合物を吸収でき、次いて導管27を介して
第1の硫酸回収部分llを出て行く。
介してエコノマイザ−17に供給する。エコノマイザー
l7においてはガス流を110℃に冷却し、何れかの残
留する含硫化合物を吸収でき、次いて導管27を介して
第1の硫酸回収部分llを出て行く。
焙焼器30においては、金属硫酸塩を1000゜Cに加
熱′して二酸化硫黄と三酸化硫黄とのガス混合物と固体
の金属酸化物とを製造する。金属酸化物を焙焼器30か
ら取出し、処分する。ガス混合物を導管42を介してボ
イラー3lに供給し、そこでガス混合物を370゜Cに
冷却してから導管43を介して第2の濾過器32に供給
する。若干の固形物か収集されこれをボイラー3lから
取出す。第2の濾過器32では、何らかの残留固形物を
ガス混合物から取出し、処分する。
熱′して二酸化硫黄と三酸化硫黄とのガス混合物と固体
の金属酸化物とを製造する。金属酸化物を焙焼器30か
ら取出し、処分する。ガス混合物を導管42を介してボ
イラー3lに供給し、そこでガス混合物を370゜Cに
冷却してから導管43を介して第2の濾過器32に供給
する。若干の固形物か収集されこれをボイラー3lから
取出す。第2の濾過器32では、何らかの残留固形物を
ガス混合物から取出し、処分する。
第2の濾過器32からの高温出口ガスは、空気中に0.
5%の三酸化硫黄と主として8%の二酸化硫黄とを含有
する混合物よりなる。本発明によるとこのガス混合物は
導管50を介して噴霧乾燥機の空19 気管路20に供給され、かくして噴霧乾燥機のガス流を
所望の温度に加熱するのに必要とされる燃料の使用量を
低減させしかも前記した如く第2の硫酸回収部分で二酸
化硫黄と三酸化硫黄とを除去する必要性を解消させる。
5%の三酸化硫黄と主として8%の二酸化硫黄とを含有
する混合物よりなる。本発明によるとこのガス混合物は
導管50を介して噴霧乾燥機の空19 気管路20に供給され、かくして噴霧乾燥機のガス流を
所望の温度に加熱するのに必要とされる燃料の使用量を
低減させしかも前記した如く第2の硫酸回収部分で二酸
化硫黄と三酸化硫黄とを除去する必要性を解消させる。
前記した如く、高温の出口ガスは噴霧乾燥機に供給する
のが好ましいか、第1の硫酸回収工程1lでの二酸化硫
黄含有ガス流に添加することもてきる。適当な添加個所
には導管23、第1の濾過器l4又は濾過してあるなら
ば導管24かあるか図示はしていない。
のが好ましいか、第1の硫酸回収工程1lでの二酸化硫
黄含有ガス流に添加することもてきる。適当な添加個所
には導管23、第1の濾過器l4又は濾過してあるなら
ば導管24かあるか図示はしていない。
第2の硫酸回収部分での二酸化硫黄と三酸化硫黄との除
去はなお、本発明の範囲内で実施できる。
去はなお、本発明の範囲内で実施できる。
第2図においで、廃酸の回収プラントIOAか示され、
これは第I図に示した回収プランl・と同様てあるが、
但し湿ったガスの清浄化部分35と二酸化硫黄を三酸化
硫黄に転化させる第2の転化器33と吸収塔34とを有
してなる単一の吸収による冶金的な酸プラントが第二の
酸回収部分12Aに追加してあるものである。更には、
導管44. 45及び46か追20 加してあり、これらの導管はそれぞれ湿潤ガスの清浄化
部分35を第2の濾過器に接続し、第2の転化器33を
湿潤ガスの清浄化部分35に接続し且つ吸収塔34を第
2の転化器33に接続する。導管50の代りに導管50
Aを使用し、導管50Aは吸収塔34を噴霧乾燥機の空
気供給管路20に接続する。
これは第I図に示した回収プランl・と同様てあるが、
但し湿ったガスの清浄化部分35と二酸化硫黄を三酸化
硫黄に転化させる第2の転化器33と吸収塔34とを有
してなる単一の吸収による冶金的な酸プラントが第二の
酸回収部分12Aに追加してあるものである。更には、
導管44. 45及び46か追20 加してあり、これらの導管はそれぞれ湿潤ガスの清浄化
部分35を第2の濾過器に接続し、第2の転化器33を
湿潤ガスの清浄化部分35に接続し且つ吸収塔34を第
2の転化器33に接続する。導管50の代りに導管50
Aを使用し、導管50Aは吸収塔34を噴霧乾燥機の空
気供給管路20に接続する。
操業に当っては、回収プラントIOAは回収プラントl
Oについて前記した如く操業するが、回収ブランl−1
0Aでは第2の濾過器32からの高温出口ガスを導管4
4を介して湿潤ガス清浄化部分35に供給し、そこで高
温ガスを冷却し、残留している何らかの粒状物質を取出
し、存在する何らかの二酸化硫黄を取出す。清浄化した
出口ガスを乾燥後に導管45を介して転化器のベッド3
3に供給する。第2の転化器では、高温出口ガスに存在
する二酸化硫黄を部分的に又は完全に三酸化硫黄に転化
させて三酸化硫黄富化ガス流を生成する。この三酸化硫
黄富化ガス流を導管46を介して吸収塔34に供給し、
そこで存在する三酸化硫黄の全部又は一部を取出し−(
1三酸化硫黄枯渇ガス流を生成する。三酸化2l 硫黄枯渇ガス流を導管50Aを介して空気の供給管路2
0に供給する。
Oについて前記した如く操業するが、回収ブランl−1
0Aでは第2の濾過器32からの高温出口ガスを導管4
4を介して湿潤ガス清浄化部分35に供給し、そこで高
温ガスを冷却し、残留している何らかの粒状物質を取出
し、存在する何らかの二酸化硫黄を取出す。清浄化した
出口ガスを乾燥後に導管45を介して転化器のベッド3
3に供給する。第2の転化器では、高温出口ガスに存在
する二酸化硫黄を部分的に又は完全に三酸化硫黄に転化
させて三酸化硫黄富化ガス流を生成する。この三酸化硫
黄富化ガス流を導管46を介して吸収塔34に供給し、
そこで存在する三酸化硫黄の全部又は一部を取出し−(
1三酸化硫黄枯渇ガス流を生成する。三酸化2l 硫黄枯渇ガス流を導管50Aを介して空気の供給管路2
0に供給する。
本発明の範囲内に入る本法の多数の変更例か存在する。
これらの変更例としては、例えば吸収塔を追加すること
なく湿潤ガス清浄化部分と二酸化硫黄を三酸化硫黄に転
化させる転化器とのみを第2の回収部分に追加すること
がある。
なく湿潤ガス清浄化部分と二酸化硫黄を三酸化硫黄に転
化させる転化器とのみを第2の回収部分に追加すること
がある。
第1図は、本発明の方法を実施するに適した硫酸回収装
置の図解図であり、第2図は本発明の方法を実施するに
適した別の硫酸回収装置の図解図である。 図中l3は噴霧乾燥機、l4は第1の濾過器、15は第
1の802転化器、16は部分凝縮装置、17はエコノ
マイザー、30は焙焼器、3lはボイラー、32は第2
の濾過器、35はガス清浄化部分、33は第2の802
転化器、34は吸収塔をそれぞれ表わす。 2 2
置の図解図であり、第2図は本発明の方法を実施するに
適した別の硫酸回収装置の図解図である。 図中l3は噴霧乾燥機、l4は第1の濾過器、15は第
1の802転化器、16は部分凝縮装置、17はエコノ
マイザー、30は焙焼器、3lはボイラー、32は第2
の濾過器、35はガス清浄化部分、33は第2の802
転化器、34は吸収塔をそれぞれ表わす。 2 2
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、a)噴霧乾燥機の加熱したガス流中で、金属硫酸塩
含有硫酸の廃酸流を噴霧乾燥させて、三酸化硫黄と二酸
化硫黄とのガス流と、系外へ出て行く水蒸気と金属硫酸
塩固形分の本質的に乾燥した収集物とを生成し; b)金属硫酸塩の固形分を三酸化硫黄と二酸化硫黄との
ガス流から分離し; c)三酸化硫黄と二酸化硫黄とのガス流を触媒含有転化
器のベッドに供給して二酸化硫黄を三酸化硫黄に転化さ
せ且つ二酸化硫黄を本質的に含有しない転化器出口ガス
を生成し;しかも d)二酸化硫黄無含有転化器出口ガスを三酸化硫黄吸収
装置に供給することからなる、第1の酸回収工程と; e)金属硫酸塩固形分を焙焼器に供給し、そこで該固形
分を加熱して金属硫酸塩を金属酸化物に分解させ且つ二
酸化硫黄含有焙焼器排ガスを生成し;しかも二酸化硫黄
含有焙焼器排ガスを第1の酸回収工程での三酸化硫黄と
二酸化硫黄とのガス流と合流させて、二酸化硫黄含有焙
焼器排ガスと三酸化硫黄及び二酸化硫黄との合したガス
流を生成することからなる第2の硫酸回収工程とを有し
てなる、硫酸の回収方法。 2、二酸化硫黄を含有する焙焼器の排ガスを噴霧乾燥機
中の加熱したガス流に供給する請求項1記載の方法。 3、二酸化硫黄含有焙焼器排ガスを、加熱したガス流と
共に噴霧乾燥機に供給する請求項1記載の方法。 4、吸収装置からの出口ガスをエコノマイザーに供給す
る請求項1、2又は3の何れかに記載の方法。 5、f)焙焼器の排ガスを、触媒含有の第二の転化器の
ベッドに供給して三酸化硫黄富化ガスを生成し; g)三酸化硫黄富化ガスを硫酸吸収装置に供給して三酸
化硫黄枯渇ガスを生成し;そして h)三酸化硫黄枯渇ガスを第1の酸回収工程での三酸化
硫黄と二酸化硫黄とのガス流と合流させることから更に
なる、請求項1、2又は3の何れかに記載の方法。
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