JPH0461802B2 - - Google Patents

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JPH0461802B2
JPH0461802B2 JP61258005A JP25800586A JPH0461802B2 JP H0461802 B2 JPH0461802 B2 JP H0461802B2 JP 61258005 A JP61258005 A JP 61258005A JP 25800586 A JP25800586 A JP 25800586A JP H0461802 B2 JPH0461802 B2 JP H0461802B2
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JP
Japan
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sulfur
liquid
hydrogen sulfide
hydrogen
iron ions
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP61258005A
Other languages
Japanese (ja)
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JPS63112403A (en
Inventor
Osamu Kikuchi
Hiroshi Iida
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Idemitsu Kosan Co Ltd
Original Assignee
Idemitsu Kosan Co Ltd
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Publication date
Application filed by Idemitsu Kosan Co Ltd filed Critical Idemitsu Kosan Co Ltd
Priority to JP61258005A priority Critical patent/JPS63112403A/en
Publication of JPS63112403A publication Critical patent/JPS63112403A/en
Publication of JPH0461802B2 publication Critical patent/JPH0461802B2/ja
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Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

〔産業上の利用分野〕 本発明は改良された硫化水素の処理方法に関す
るものである。さらに詳しくいえば、本発明は、
3価の鉄イオンを含む鉄塩水溶液による処理と電
気化学的処理とを組み合わせて、クローズドシス
テムにより硫化水素または硫化水素含有ガスを処
理し、イオウおよび水素を経済的に、特に生成し
たイオウを極めて容易かつ高純度でほぼ100%近
く回収する方法に関するものである。 〔従来の技術〕 従来、石油精製の際に排出される酸性ガスや天
然ガスなどに含まれる硫化水素は、空気で部分燃
焼するクラウス法によつて工業的に処理されてい
る。しかしながら、このクラウス法は硫化水素中
のイオウ分はイオウとして回収されるが、水素分
は水素ガスとして回収されず、水になるという欠
点を有している。 近年石油資源の枯渇に伴い、各分野において省
エネルギー対策が積極的になされており、前記硫
化水素中の水素分を水素ガスとして回収すること
は省エネルギーの立場から望ましく、特に石油精
製用の水素がナフサや天然ガスを消費するスチー
ムリフオーミング法によつてつくられている現状
か考えて、石油精製の際に肺出する酸性ガスや天
然ガスなどに含まれている硫化水素から水素を回
収することが極めて望ましいことである。 ところが、硫化水素は3価の鉄イオンを含む水
溶液に接触すると、酸化されて容易にイオウを生
成することが知られている。3価の鉄イオンを含
む水溶液として、例えば塩化第二鉄水溶液を用い
る場合、次に示す反応式に従つて硫化水素からイ
オウを生成する。 2FeCl3+H2S→2FeCl+2HCl+S……(I) すなわち、硫化水素は塩化第二鉄により酸化され
てイオウを生成し、一方、塩化第二鉄は還元され
て塩化第一鉄となる。 このような3価の鉄イオンと硫化水素との反応
を利用した硫化水素処理方法としては、例えば硫
酸銅と硫酸第二鉄を含む水溶液を吸収液として用
いる方法(特公昭56−23650号公報)が提案され
ている。この方法は、前記水溶液を用いて硫化水
素を吸収させたのち、この液を酸素加圧下に、
120℃以上の温度で加圧処理して、溶融イオウと
硫酸銅および硫酸第二鉄を生成させ、溶融イオウ
は回収除去し、硫酸銅と硫酸第二鉄を含む処理液
は吸収液として繰り返し使用するという方法であ
る。しかしながら、この方法においては、イオウ
の存在下で酸化処理が行われるため、不純物が生
成して、イオウの分離回収性が十分ではない上
に、硫化水素の吸収速度に関しても必ずしも満足
しうるものではなく、さらに硫化水素中の水素分
は水素ガスとして回収されず、かつ酸素を消費す
るという欠点がある。 また、このほかに硫化水素と3価の鉄イオンを
反応させてイオウと2価の鉄イオンを含む溶液を
生成させ、この2価の鉄イオンを電気化学的に3
価の状態に戻すと共に水素を発生させるという方
法(特開昭58−181706号公報)が提案されてい
る。 しかし、この方法は、硫化水素の吸収速度が比
較的速く、かつ水素を回収しうるというメリツト
を有するものの、生成するイオウは微粒子であつ
て、分離回収が困難である上に、高純度のイオウ
が回収されないという欠点を有している。 このような場面にあつて、本発明者らは、イオ
ウの溶融分離法を含めたクローズドシステムを確
立し、先に出願を行つて(特願昭61−58060号)
いる。 この方法は、吸収塔において硫化水素を吸収さ
せた液を加圧下に加熱して生成したイオウを溶融
状態で分離するという方法である。 〔発明が解決しようとする問題点〕 ところで、吸収塔で析出してくるイオウは、コ
ロイド状イオウを含んでいる。 コロイド状イオウは、粘着性があつて分離性が
悪いので分離を行うことに先立つて撹拌槽におい
てイオウを凝集させ、さらにまた分離装置の負荷
を軽減させるために濃縮装置を備えることが必要
であるなど付帯設備のためにコストを下げること
が困難であつた。 〔問題点を解決するための手段〕 上述のように解決しなければならない点につき
対策を考え、吸収塔から排出されるコロイド状イ
オウには、疎水性材料への吸着性が高いことに着
目して検討を行つた結果、硫化水素含有ガス3価
の鉄イオンを含む鉄塩溶液と接触させて硫化水素
を吸収させ、次いで生成したイオウを分離した
後、この水溶液を電気化学的に処理してその中の
2価の鉄イオンを3価の鉄イオンに再生すると共
に水素を発生させてイオウおよび水素を回収する
にあたり、気液接触装置内で析出するコロイド状
イオウと凝集物状イオウとを含有する液から実質
的にコロイド状イオウを含有する液と実質的に凝
集物状イオウを含有する液とに分離し、コロイド
状イオウを含有する液を吸着剤を充填した吸着装
置で処理してコロイド状イオウと液とに分離し、
吸着装置で処理して得られる前記液と凝集物状イ
オウを含有する液から分離された液とを合わせた
液を電気化学的処理を行うことを特徴とする硫化
水素の処理方法、に到達したのである。 本発明方法において用いられる被処理ガスとし
ては、硫化水素単独であつてもよいし、硫化水素
と他の気体、例えば水素、二酸化炭素、炭化水
素、アンモニアなどとの混合ガスであつてもよ
い。 本発明方法において、吸収液として用いられる
3価の鉄イオンを含む鉄塩水溶液としては、例え
ば塩化第二鉄水溶液、硫酸第二鉄水溶液、リン酸
第二鉄水溶液などが挙げられる。これらの第二鉄
塩水溶液には、後の工程の電気化学的処理が容易
に行える点から、それぞれに対応して、遊離状態
の塩酸、硫酸、リン酸などが含有されていること
が好ましく、また第一鉄塩は含有されていてもよ
いし、含有されていなくてもよい。本発明におい
てはこれらの第二鉄塩水溶液の中で、遊離状態の
塩酸を含む塩化第二鉄水溶液が特に好適である。
第二鉄塩の含有量はは通常水1Kg当り0.1〜5モ
ルの範囲で選ばれ、また遊離状態の酸の含有量は
水1Kg当り0.5〜15モルの範囲にあることが好ま
しい。 この3価の鉄イオンを含む鉄塩水溶液に前記の
硫化水素または硫化水素含有ガスを接触させる方
法としては、通常液体によるガス吸収において慣
用される方法たとえば汎用の吸収塔による方法を
採用することができる。この際の温度としては、
通常、常温から100℃までの温度が用いられる。
このようにして、3価の鉄イオンを含む鉄塩水溶
液に硫化水素が吸収されると、該硫化水素は、前
記の反応式(I)に示されるように、酸化されて
イオウを生成し、一方3価の鉄イオンは還元され
て2価の鉄イオンとなる。 本発明方法においては、前記生成したイオウは
装置内においてコロイド状イオウとコロイド状イ
オウが凝集したイオウ凝集粒子が懸濁しており、
イオウ凝集粒子群は一般の濾過装置、あるいは先
に本発明者らが提案した溶融分離システム(特願
昭61−58060号)を用いて回収することができる。
イオウ凝集粒子群のスラリー濃度は、そのスラリ
ー中にコロイド状イオウを含んだ場合でも1〜30
重量%であればよく、特に5〜20重量%の範囲に
調整することが望ましい。このスラリー濃度の調
整には、例えば遠心分離法や重力沈降法などを用
いることができる。この調整工程においては、コ
トイド状イオウ分までをも濃縮する必要はなく、
コロイド状イオウ分は別途吸着法により回収する
ことができる。この概念図を第1図に示す。図
中、1は吸収塔、2は濃縮槽である。また、吸収
塔の塔底に沈降した凝集物を液と共に抜き出すこ
とで所望のスラリー濃度を調整することも可能で
あり、この場合には第1図に示した濃縮槽2を省
略することができる。 このように調整されたスラリー状態のイオウは
一般の濾過装置により容易に濾別回収することが
可能となる。 一方、先に本発明者らが特願昭61−58060号に
おいて示した操作により溶融状態のイオウとして
回収することもできる。この回収方法による場合
には加熱温度は120℃以上、好ましくは120〜150
℃の範囲で選ばれる。この温度が120℃未満では
イオウは溶融状態にならず、分離が困難で、かつ
高純度のものが得られにくく、また150℃を越え
ると溶融イオウの粘性が逆に増して取扱いが不便
となる。圧については、所望の温度を保つのに十
分な圧であれば、特に制限はない。この処理は空
気雰囲気中で行つてもよいし、所望に応じて窒素
などの不活性ガス雰囲気中で行つてもよい。な
お、溶融状態でイオウを分離した後、得られる鉄
塩水溶液は、所望に応じて、冷却することにより
アンモニウム塩などの沈殿物を濾別するのが好ま
しい。 本発明においては、このように調整されたスラ
リーの処理とは別に吸収塔において生成している
コロイド状イオウ分を吸着材を充填した吸着塔に
導いて吸着除去しており、ここでコロイド状イオ
ウを吸着処理した液と、前述のようにしてイオウ
を濾別した瀘液もしくはイオウを溶融分離して得
られる水溶液とを合わせて電気化学的処理に供す
るのである。 吸着塔の機能は、前述の説明で理解できように
コロイド状イオウけん濁液からイオウを吸着除去
するものであるが、吸着材としては、カーボン、
フアイバー、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポ
リテトラフルオロエチレンなどの疎水性材料の中
から選択して使用される。また、吸着材の形態に
ついては、特に制限がなく、たとえば、繊維状、
ペレツト状、リング状などの様々の形態のものを
採用することができる。もつとも、各種形態の中
でも、繊維状が好ましく、ペレツトやリング状の
吸着材にあつては、吸着塔が大きくなることがあ
る。 吸着塔の運転条件は、常温からおよそ80℃程度
までの温度とし、塔出口のイオウ濃度は10ppm以
下に設計するのが好ましい。 この吸着塔のタイプは、既に述べた目的を達成
できるものであればどのような形式を使用しても
良い。 第2図に本発明を実施する上で最も単純な形式
の概念図を示したが、このほかに例えば、溶融分
離槽3(あるいは一般の分離装置でも良い。)か
ら出てくる120〜150℃に昇温している吸収液の一
部で吸着材に付着したイオウを溶融し洗い出しこ
の液を溶融分離槽3の入り口に還流させることも
可能である。 この場合は、吸着塔5を二塔以上用意し、一方
で吸着処理を行わせている間に他方でイオウ回収
を実施することによつてシステム全体の中断がな
いように運転させることができる。 また、システムを簡略化してイオウの付着した
吸着材を連続的に抜き出し、イオウ回収完了後元
の吸着塔5に再充填することも可能である。 さらに、この吸着材からなるチユーブを用いて
多管式熱交換器型の吸着塔5を形成し、シエル側
にコロイド状イオウけん濁液を通してチユーブ外
側にイオウ吸着させることもできる。 このようにして堆積したイオウは、適当期間経
過後にチユーブ内に120℃以上の加熱流体を通さ
せることにより溶融除去すればよい。 なお、当然のことながら、吸着塔5に導びかれ
る吸着液の一部を吸着塔1に還流させることによ
つて、吸着塔5の負荷を軽減させることができる
のはいうまでもない。 また、電解槽4では、 2FeC2+2HCle ―→ 2FeCl3+H2↑ ……() の反応が行われるが、この電気化学的処理におい
て用いられる電解槽としては、従来慣用されてい
る型式のものを使用することができる。この電解
槽には、陽極と陰極との間に、隔膜が設けられて
おり、また該電極には、黒鉛や炭素繊維などの耐
酸性材料が用いられている。該隔膜としては水素
イオン選択透過性膜を用いることが好ましい。 電解は、該電解槽の陽極室に、前記のようにし
て処理された2価の鉄イオンを含む鉄塩水溶液を
入れ、一方陰極室に、通常所定濃度の水素イオン
を含む水溶液を入れるか、あるいは陽極と陰極の
間にある隔膜が乾燥しない程度の水分を補給し
て、電圧を印加することにより行われ、陽極室で
は2価の鉄イオンは3価の鉄イオンに電解酸化さ
れ、陰極において水素が発生する。隔膜に水素イ
オン選択透過性膜を用いる場合は、所望に応じ多
孔質のガス拡散性電極、例えば黒鉛繊維布、好ま
しくは白金などの触媒を担持したものを、該隔膜
に直接接触させてもよい。この電解は通常室温以
上で行われるが、30〜80℃が好ましい。陽極室に
入れる2価の鉄イオンを含む鉄塩水溶液は、電解
におけるセル電圧を低下させるために、遊離状態
の酸が水1Kg当り0.5〜15モルの範囲で含有され
ていることが好ましい。ここでいう遊離状態の酸
とは、鉄イオンの酸化還元反応に関与しない酸を
意味する。 このようにして、生成したイオウが除去された
2価の鉄イオンを含む鉄塩水溶液を電気化学的に
処理することにより、水素が発生するとともに該
2価の鉄イオンは3価の鉄イオンに再生されるの
で、この処理液は硫化水素の吸収に繰り返し使用
することができる。 〔発明の効果〕 この発明の方法によれば、次のような効果を享
受することができる。 (1) コロイド状イオウけん濁液のための撹拌槽、
濃縮装置を使用せず、また、濃縮装置を必要と
する場合においても、その濃縮装置は非常にコ
ンパクトなものとなるので、全体の装置がコン
パクトとなる。 (2) 硫化水素から水素とイオウを経済的に回収す
ることができ、特に生成したイオウを容易かつ
高純度でほば100%近く回収することができる。 (3) 鉄イオンを含む鉄塩水溶液は、循環使用する
ことができる。 なお、電解槽供給液中のイオウの濃度が大きい
と電解槽中の単位電極面積当りの電流密度が低下
し、すなわち電解能が低下するので、電解槽に入
る鉄塩水溶液中のイオウは、できるだけ除去して
おくほうが良い。また、所望により、電解槽の前
にフイルターや予備電解槽を設けることもでき
る。 〔実施例〕 次に実施例により本発明をさらに詳細に説明す
るが、本発明はこれらの例によつてなんら限定さ
れるものではない。 実施例 1 吸着塔から排水されるコロイド状イオウけん濁
液をテフロンペレツトを充填した吸着塔(内径80
mm、塔高2500mm、ペレツト粒径5mm)に入口濃度
4000ppmで連続供給したところ流入量の変更によ
り次の出口濃度となつた。
[Industrial Field of Application] The present invention relates to an improved method for treating hydrogen sulfide. More specifically, the present invention
By combining treatment with an aqueous iron salt solution containing trivalent iron ions and electrochemical treatment, hydrogen sulfide or hydrogen sulfide-containing gas is treated in a closed system, and sulfur and hydrogen can be economically removed, especially the generated sulfur. This relates to a method that allows for easy and highly pure recovery of nearly 100%. [Prior Art] Conventionally, hydrogen sulfide contained in acid gas, natural gas, etc. discharged during oil refining has been industrially treated by the Claus process, which involves partial combustion with air. However, this Claus method has the disadvantage that although the sulfur content in hydrogen sulfide is recovered as sulfur, the hydrogen content is not recovered as hydrogen gas but becomes water. In recent years, with the depletion of petroleum resources, energy conservation measures have been actively taken in various fields, and it is desirable to recover the hydrogen content in hydrogen sulfide as hydrogen gas from the standpoint of energy conservation. Hydrogen is recovered from hydrogen sulfide contained in acid gas and natural gas released during oil refining, considering that hydrogen is currently produced by the steam reforming method that consumes natural gas. is extremely desirable. However, it is known that when hydrogen sulfide comes into contact with an aqueous solution containing trivalent iron ions, it is easily oxidized to produce sulfur. When using, for example, a ferric chloride aqueous solution as the aqueous solution containing trivalent iron ions, sulfur is produced from hydrogen sulfide according to the reaction formula shown below. 2FeCl 3 +H 2 S→2FeCl+2HCl+S... (I) That is, hydrogen sulfide is oxidized by ferric chloride to produce sulfur, while ferric chloride is reduced to become ferrous chloride. As a method for treating hydrogen sulfide using such a reaction between trivalent iron ions and hydrogen sulfide, for example, a method using an aqueous solution containing copper sulfate and ferric sulfate as an absorption liquid (Japanese Patent Publication No. 56-23650) is proposed. In this method, hydrogen sulfide is absorbed using the aqueous solution, and then this solution is heated under oxygen pressure.
Pressure treatment is performed at a temperature of 120℃ or higher to generate molten sulfur, copper sulfate, and ferric sulfate. The molten sulfur is collected and removed, and the treatment solution containing copper sulfate and ferric sulfate is repeatedly used as an absorbent. The method is to do so. However, in this method, since the oxidation treatment is performed in the presence of sulfur, impurities are generated, and the sulfur separation and recovery performance is not sufficient, and the absorption rate of hydrogen sulfide is not always satisfactory. Furthermore, there is a drawback that the hydrogen content in hydrogen sulfide is not recovered as hydrogen gas and oxygen is consumed. In addition, hydrogen sulfide and trivalent iron ions are reacted to produce a solution containing sulfur and divalent iron ions, and the divalent iron ions are electrochemically converted into trivalent iron ions.
A method has been proposed (Japanese Unexamined Patent Publication No. 181706/1983) in which hydrogen is generated while returning the hydrogen to a valent state. However, although this method has the advantage of being able to absorb hydrogen sulfide at a relatively high rate and recovering hydrogen, the sulfur produced is fine particles that are difficult to separate and recover. has the disadvantage that it is not recovered. In such a situation, the present inventors established a closed system including a sulfur melt separation method and filed an application (Japanese Patent Application No. 58060/1982).
There is. In this method, a liquid in which hydrogen sulfide has been absorbed is heated under pressure in an absorption tower, and the generated sulfur is separated in a molten state. [Problems to be Solved by the Invention] Incidentally, the sulfur precipitated in the absorption tower contains colloidal sulfur. Colloidal sulfur is sticky and has poor separability, so it is necessary to aggregate the sulfur in a stirring tank prior to separation, and to also provide a concentrator to reduce the load on the separator. It has been difficult to reduce costs due to such ancillary equipment. [Means for solving the problem] Considering the above-mentioned problems that need to be solved, we focused on the fact that colloidal sulfur discharged from the absorption tower has a high adsorption property to hydrophobic materials. As a result of the investigation, it was found that the hydrogen sulfide-containing gas was brought into contact with an iron salt solution containing trivalent iron ions to absorb hydrogen sulfide, and after separating the generated sulfur, this aqueous solution was electrochemically treated. Contains colloidal sulfur and aggregated sulfur that precipitate in the gas-liquid contact device when regenerating divalent iron ions therein to trivalent iron ions and generating hydrogen to recover sulfur and hydrogen. The liquid containing colloidal sulfur is separated into a liquid containing substantially colloidal sulfur and a liquid containing substantially aggregated sulfur, and the liquid containing colloidal sulfur is treated with an adsorption device filled with an adsorbent to form a colloid. Separates into sulfur and liquid,
A method for treating hydrogen sulfide has been achieved, which comprises electrochemically treating a mixture of the liquid obtained by treatment with an adsorption device and a liquid separated from a liquid containing aggregated sulfur. It is. The gas to be treated used in the method of the present invention may be hydrogen sulfide alone or a mixed gas of hydrogen sulfide and other gases such as hydrogen, carbon dioxide, hydrocarbons, ammonia, etc. In the method of the present invention, examples of the iron salt aqueous solution containing trivalent iron ions used as the absorption liquid include a ferric chloride aqueous solution, a ferric sulfate aqueous solution, and a ferric phosphate aqueous solution. These ferric salt aqueous solutions preferably contain free hydrochloric acid, sulfuric acid, phosphoric acid, etc., in order to facilitate electrochemical treatment in subsequent steps. Further, ferrous salt may or may not be contained. In the present invention, among these ferric salt aqueous solutions, a ferric chloride aqueous solution containing hydrochloric acid in a free state is particularly suitable.
The content of ferric salt is usually selected in the range of 0.1 to 5 moles per kg of water, and the content of free acid is preferably in the range of 0.5 to 15 moles per kg of water. As a method for bringing the hydrogen sulfide or hydrogen sulfide-containing gas into contact with the iron salt aqueous solution containing trivalent iron ions, a method commonly used in gas absorption using a liquid, such as a method using a general-purpose absorption tower, can be adopted. can. The temperature at this time is
Usually, temperatures from room temperature to 100°C are used.
In this way, when hydrogen sulfide is absorbed into the iron salt aqueous solution containing trivalent iron ions, the hydrogen sulfide is oxidized to produce sulfur as shown in the reaction formula (I) above, On the other hand, trivalent iron ions are reduced to divalent iron ions. In the method of the present invention, the generated sulfur is composed of colloidal sulfur and sulfur aggregate particles in which colloidal sulfur is aggregated, suspended in the apparatus,
The sulfur aggregate particles can be recovered using a general filtration device or a melt separation system previously proposed by the present inventors (Japanese Patent Application No. 58060/1982).
The slurry concentration of sulfur agglomerated particles is 1 to 30% even when colloidal sulfur is included in the slurry.
It may be % by weight, and it is particularly desirable to adjust it to a range of 5 to 20 % by weight. To adjust the slurry concentration, for example, a centrifugal separation method or a gravity sedimentation method can be used. In this adjustment process, there is no need to concentrate even the cotoid sulfur content.
The colloidal sulfur content can be separately recovered by an adsorption method. A conceptual diagram of this is shown in FIG. In the figure, 1 is an absorption tower and 2 is a concentration tank. It is also possible to adjust the desired slurry concentration by extracting the flocs that have settled at the bottom of the absorption tower together with the liquid, and in this case, the concentration tank 2 shown in Figure 1 can be omitted. . Sulfur in a slurry state thus prepared can be easily filtered and recovered using a general filtration device. On the other hand, it is also possible to recover sulfur in a molten state by the operation previously described by the present inventors in Japanese Patent Application No. 61-58060. When using this recovery method, the heating temperature is 120℃ or higher, preferably 120 to 150℃.
Selected in the range of °C. If this temperature is less than 120℃, sulfur will not be in a molten state, making it difficult to separate and obtaining high purity, and if it exceeds 150℃, the viscosity of the molten sulfur will increase, making it inconvenient to handle. . There are no particular restrictions on the pressure as long as it is sufficient to maintain the desired temperature. This treatment may be performed in an air atmosphere or, if desired, in an inert gas atmosphere such as nitrogen. Note that, after separating sulfur in a molten state, the resulting iron salt aqueous solution is preferably cooled to filter out precipitates such as ammonium salts, if desired. In the present invention, apart from the treatment of the slurry thus prepared, the colloidal sulfur produced in the absorption tower is introduced into an adsorption tower filled with adsorbent and removed by adsorption. The adsorbed liquid and the filtrate from which sulfur was filtered out as described above or the aqueous solution obtained by melting and separating sulfur are combined and subjected to electrochemical treatment. As can be understood from the above explanation, the function of an adsorption tower is to adsorb and remove sulfur from a colloidal sulfur suspension.
The material is selected from among hydrophobic materials such as fiber, polyethylene, polypropylene, and polytetrafluoroethylene. There are no particular restrictions on the form of the adsorbent; for example, fibrous,
Various forms such as pellet-like and ring-like forms can be adopted. However, among various forms, fibrous forms are preferable, and in the case of pellet or ring-shaped adsorbents, the adsorption tower may be large. The operating conditions for the adsorption tower are preferably from room temperature to approximately 80°C, and the sulfur concentration at the tower outlet is preferably designed to be 10 ppm or less. Any type of adsorption tower may be used as long as it can achieve the above-mentioned purpose. Fig. 2 shows a conceptual diagram of the simplest form for carrying out the present invention, but in addition to this, for example, the 120 to 150 °C It is also possible to melt and wash out the sulfur adhering to the adsorbent with a part of the absorbing liquid whose temperature has been raised to 100 mL, and to reflux this liquid to the entrance of the melting separation tank 3. In this case, by preparing two or more adsorption towers 5 and performing adsorption treatment in one while recovering sulfur in the other, the entire system can be operated without interruption. Furthermore, it is also possible to simplify the system, to continuously extract the adsorbent to which sulfur is attached, and to refill the original adsorption tower 5 after completion of sulfur recovery. Furthermore, it is also possible to form a multi-tubular heat exchanger type adsorption tower 5 using a tube made of this adsorbent, and to adsorb sulfur on the outside of the tube by passing a colloidal sulfur suspension through the shell side. The sulfur thus deposited may be melted and removed by passing a heated fluid of 120° C. or higher through the tube after a suitable period of time has elapsed. It goes without saying that the load on the adsorption tower 5 can be reduced by refluxing part of the adsorption liquid introduced into the adsorption tower 5 to the adsorption tower 1. In addition, in the electrolytic cell 4, the reaction 2FeC 2 +2HCle -→ 2FeCl 3 +H 2 ↑ ...() takes place, but the electrolytic cell used in this electrochemical treatment is of a conventionally used type. can be used. This electrolytic cell is provided with a diaphragm between an anode and a cathode, and an acid-resistant material such as graphite or carbon fiber is used for the electrode. It is preferable to use a hydrogen ion permselective membrane as the diaphragm. For electrolysis, an iron salt aqueous solution containing divalent iron ions treated as described above is placed in the anode chamber of the electrolytic cell, and an aqueous solution containing hydrogen ions at a predetermined concentration is usually placed in the cathode chamber, or Alternatively, this can be done by replenishing moisture to the extent that the diaphragm between the anode and cathode does not dry out and applying voltage. In the anode chamber, divalent iron ions are electrolytically oxidized to trivalent iron ions, and at the cathode, divalent iron ions are electrolytically oxidized to trivalent iron ions. Hydrogen is generated. When a hydrogen ion permselective membrane is used as the diaphragm, a porous gas diffusive electrode, such as a graphite fiber cloth, preferably carrying a catalyst such as platinum, may be brought into direct contact with the diaphragm, if desired. . This electrolysis is usually carried out at room temperature or above, preferably at 30 to 80°C. The iron salt aqueous solution containing divalent iron ions to be introduced into the anode chamber preferably contains free acid in a range of 0.5 to 15 moles per kg of water in order to lower the cell voltage during electrolysis. The free acid herein means an acid that does not participate in the redox reaction of iron ions. By electrochemically treating the iron salt aqueous solution containing divalent iron ions from which the generated sulfur has been removed, hydrogen is generated and the divalent iron ions are converted to trivalent iron ions. Since it is regenerated, this treatment liquid can be used repeatedly to absorb hydrogen sulfide. [Effects of the Invention] According to the method of this invention, the following effects can be enjoyed. (1) Stirred tank for colloidal sulfur suspension;
Even when a concentrating device is not used or is required, the concentrating device is very compact, so the entire device is compact. (2) Hydrogen and sulfur can be economically recovered from hydrogen sulfide, and in particular, the generated sulfur can be recovered easily and with high purity to nearly 100%. (3) Iron salt aqueous solutions containing iron ions can be recycled. In addition, if the concentration of sulfur in the electrolytic cell supply solution is high, the current density per unit electrode area in the electrolytic cell will decrease, and in other words, the electrolytic capacity will decrease, so sulfur in the iron salt aqueous solution entering the electrolytic cell is It is better to remove it. Further, if desired, a filter or a preliminary electrolytic cell may be provided in front of the electrolytic cell. [Examples] Next, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples in any way. Example 1 The colloidal sulfur suspension drained from the adsorption tower was collected in an adsorption tower (inner diameter 80 mm) filled with Teflon pellets.
mm, tower height 2500mm, pellet particle size 5mm)
When continuously supplied at 4000 ppm, the following outlet concentration was achieved by changing the inflow rate.

【表】 液流入量毎時6の条件で5時間連続供給した
のちテフロンペレツトをウエツト状態で取出し密
閉容器に収容し130℃まで昇温したところペレツ
トに付着したイオウが溶出したが、付着イオウの
99.7重量%にあたる量を回収することができた。 実施例 2 実施例1で使用した吸着塔に炭素繊維を充填
し、入口濃度1000ppmでコロイド状イオウけん濁
液を連続供給したところ出口濃度は次の通りとな
つた。
[Table] After continuous feeding for 5 hours at a liquid inflow rate of 6 per hour, the Teflon pellets were taken out in a wet state, placed in a sealed container, and heated to 130°C. The sulfur adhering to the pellets was eluted;
We were able to recover an amount equivalent to 99.7% by weight. Example 2 The adsorption tower used in Example 1 was filled with carbon fibers and a colloidal sulfur suspension was continuously supplied at an inlet concentration of 1000 ppm, and the outlet concentration was as follows.

【表】 液流入量毎時6の条件で2時間連続供給した
のち炭素繊維を湿潤状態のままとり出して密閉容
器に供給し130℃まで昇温したところ炭素繊維に
付着したイオウが溶出したが、付着イオウの91.1
重量%を回収することができた。 実施例 3 内径40mm、塔高1500mm吸着塔に、3mmφのポリ
エチレン製ラシヒリングを充填し、入口濃度
1600ppmのコロイド状イオウけん濁液を連続的に
供給したところ、出口濃度は次の通りとなつた。
[Table] After continuous supply for 2 hours at a liquid inflow rate of 6 per hour, the carbon fibers were taken out in a wet state and supplied to a sealed container, and the temperature was raised to 130°C. The sulfur attached to the carbon fibers was eluted, but 91.1 of attached sulfur
% by weight could be recovered. Example 3 An adsorption tower with an inner diameter of 40 mm and a tower height of 1500 mm was filled with polyethylene Raschig rings of 3 mm diameter, and the inlet concentration was
When a 1600 ppm colloidal sulfur suspension was continuously supplied, the outlet concentration was as follows.

【表】 実施例 4 実施例3において吸着塔に毎分200mlの流量の
空気を送り込みながら入口濃度1600ppmのコトイ
ド状イオンけん濁液を連続的に供給したところ、
次の結果を得た。
[Table] Example 4 In Example 3, when a cotoid ion suspension with an inlet concentration of 1600 ppm was continuously supplied to the adsorption tower while air was fed at a flow rate of 200 ml per minute,
I got the following results.

【表】 これらの実施例から、吸着材としては繊維状の
ものの方が有効であること、ペレツト、ラシヒリ
ングでも接触時間を長くすれば出口濃度を10ppm
以下とすることが可能であることが確認できた。
[Table] From these examples, it can be seen that fibrous materials are more effective as adsorbents, and even with pellets and Raschig ring, if the contact time is increased, the outlet concentration can be increased to 10 ppm.
It was confirmed that the following can be done.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明におけるスラリー濃度調整工程
の一例を示すフロー概略図、第2図は本発明の硫
化水素の処理方法を実施するための一例を示した
フロー概略図である。 1:吸収塔、2:濃縮槽、3:溶融分離槽、
4:電解槽、5:吸着塔。
FIG. 1 is a schematic flow diagram showing an example of the slurry concentration adjustment step in the present invention, and FIG. 2 is a schematic flow diagram showing an example of carrying out the method for treating hydrogen sulfide of the present invention. 1: absorption tower, 2: concentration tank, 3: melting separation tank,
4: Electrolytic cell, 5: Adsorption tower.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 硫化水素含有ガスを3価の鉄イオンを含む鉄
塩溶液と接触させて硫化水素を吸収させ、次いで
生成したイオンを分離した後、この水溶液を電気
化学的に処理して、その中の2価の鉄イオンを3
価の鉄イオンに再生すると共に水素を発生させて
イオウおよび水素を回収するにあたり、気液接触
装置内で析出するコロイド状イオウと凝集物状イ
オウとを含有する液から実質的にコロイド状イオ
ウを含有する液と実質的に凝集物状イオウを含有
する液とに分離し、コロイド状イオウを含有する
液を吸着剤を充填した吸着装置で処理してコロイ
ド状イオウと液とに分離し、吸着装置で処理して
得られる前記液と凝集物状イオウを含有する液か
ら分離された液とを合わせた液を電気化学的処理
を行うことを特徴とする硫化水素の処理方法。
1. Hydrogen sulfide-containing gas is brought into contact with an iron salt solution containing trivalent iron ions to absorb hydrogen sulfide, and after separating the generated ions, this aqueous solution is electrochemically treated to remove two of them. 3 valent iron ions
In recovering sulfur and hydrogen by regenerating into valent iron ions and generating hydrogen, substantially colloidal sulfur is removed from a liquid containing colloidal sulfur and aggregated sulfur precipitated in a gas-liquid contact device. The liquid containing colloidal sulfur is separated into a liquid containing substantially aggregated sulfur, and the liquid containing colloidal sulfur is treated with an adsorption device filled with an adsorbent to separate the colloidal sulfur and the liquid, and the liquid is adsorbed. A method for treating hydrogen sulfide, comprising electrochemically treating a mixture of the liquid obtained by the treatment in the apparatus and the liquid separated from the liquid containing aggregated sulfur.
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