JPH10180035A

JPH10180035A - 硫化水素の洗浄装置

Info

Publication number: JPH10180035A
Application number: JP8355197A
Authority: JP
Inventors: Hiroya Morita; 博也森田; Akimitsu Iida; 暁光飯田
Original assignee: Nittetsu Mining Co Ltd
Current assignee: Nittetsu Mining Co Ltd
Priority date: 1996-12-20
Filing date: 1996-12-20
Publication date: 1998-07-07

Abstract

(57)【要約】【課題】スケールが発生せず、大容量の硫化水素含有
臭気ガスの連続的処理が可能な洗浄装置を提供する。【解決手段】被処理ガスＡと洗浄液とを向流状態で接
触可能な配置で、ガス挿入口１２及びガス排出口１３
と、洗浄液挿入口４４及び洗浄液排出口１４とを備える
洗浄塔１；洗浄塔から流出する洗浄液を回収して溜める
貯液槽２；洗浄液を貯液槽から洗浄液挿入口へ循環させ
る送液手段４１；洗浄塔内でガス上流側にｐＨ調整液を
供給する手段５；洗浄塔内でガス下流側に金属フタロシ
アニン化合物を供給する手段６；及び、貯液槽内の洗浄
液のｐＨ測定手段３を含む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、硫化水素の洗浄装
置に関する。本発明装置によれば、各種処理工程、例え
ば、し尿処理工程、下水処理工程、又はごみ処理工程な
どで発生する臭気ガスから硫化水素を有効に除去するこ
とができる。

【０００２】

【従来の技術】し尿処理プラントでは、プラントを構成
する各処理工程で臭気ガスが発生する。この臭気ガスを
大気に放出する前に臭気成分を除去することが必要であ
る。硫化水素は除去対象となる臭気成分の１つである。
硫化水素を含有するガスから、硫化水素を除去する方法
としては、ガス中に含まれる硫化水素の濃度に応じて種
々の方法が用いられている。硫化水素濃度が高濃度領域
（通常、５０００ｐｐｍ以上）にある臭気ガスの場合に
は、例えば、燃焼法によって処理し、硫化水素濃度が低
濃度領域（通常、数ｐｐｍ以上）の臭気ガスの場合に
は、例えば、活性炭を用いる方法が一般に採用されてい
る。これに対して、し尿処理プラントなどの処理工程で
発生する臭気ガスでは、硫化水素濃度は、いわゆる中濃
度領域（通常、数〜百数十ｐｐｍ）となり、通常、洗浄
液を用いる気液接触処理によって硫化水素を除去してい
る。これは、中濃度硫化水素含有臭気ガスを燃焼法で処
理すると、燃焼効率の面でコスト的に問題となり、活性
炭を用いる方法は、大量の臭気ガス処理においては、容
易に破過に達する欠点があるからである。

【０００３】従来、前記の気液接触処理では、洗浄液と
して、一般に、アルカリ溶液（一般には、水酸化ナトリ
ウム水溶液）、又は酸化剤（一般には、次亜塩素酸ナト
リウム）が用いられていた。なお、酸化剤として次亜塩
素酸ナトリウムを使用する場合には、硫化水素が酸化さ
れて硫酸が生成し、ｐＨが低下して洗浄液中から塩素ガ
スが発生してしまうので、それを防ぐためにアルカリ溶
液を併用することが行われていた。硫化水素は、アルカ
リ溶液に吸収されやすく、しかも、酸化剤によっても容
易に酸化されるので、前記の洗浄液を用いる洗浄処理に
おいては、比較的簡単な構造のスクラバー方式の洗浄塔
を一般に使用することができる。スクラバー方式の洗浄
塔は、大容量（数〜数百ｍ³）の被処理ガスを処理する
ことが可能である。

【０００４】従来の向流型スクラバー方式の洗浄塔を、
図５に模式的に示す。従来のスクラバー方式の洗浄塔
は、洗浄塔１と、洗浄液の貯液槽２と、洗浄液を前記洗
浄塔に循環することのできる送液手段４ａ，４ｂとを含
む。前記の洗浄塔１は、一般的に二段の充填槽１１ａ，
１１ｂを含み、被処理ガスＡの挿入口１２、浄化ガスＢ
の排出口１３、洗浄液挿入口４４ａ，４４ｂ、及び洗浄
液排出口１４ａ，１４ｂを備えている。充填槽内には、
洗浄液の流下を遅らせて、洗浄液と被処理ガスとの接触
時間を延長させ、気液接触を有効に実施するために、充
填材１５が詰められている。また、貯液槽２は、洗浄塔
１の洗浄液排出口１４ａ，１４ｂから流出する洗浄液を
溜めておき、洗浄塔へ循環させることができる。貯液槽
２の洗浄液取込口４３ａ，４３ｂから取り込まれ、送液
ポンプ４２ａ，４２ｂによって送液手段４ａ，４ｂから
洗浄液挿入口４４ａ，４４ｂへ送られた洗浄液は、洗浄
塔１の最上段に設けた被処理ガス下流領域処理充填槽１
１ｂの上部から、重力の作用により、充填材１５の表面
を主に伝わりながら、洗浄塔内部をゆっくりと流下す
る。一方、被処理ガスＡは、被処理ガス上流領域処理充
填槽１１ａの底部に設けられた挿入口１２から洗浄塔内
に送られ、洗浄塔内部を充填槽１１ａから充填槽１１ｂ
へ上昇し（矢印Ｂ）、更に浄化ガスＣとなって排出口１
３から洗浄塔の外へ送出される。洗浄塔内部を下方向に
移動する洗浄液と、洗浄塔内部を上方向に移動する被処
理ガスとが向流（ｃｏｕｎｔｅｒｆｌｏｗ）状態で接
触する際に、被処理ガスに含まれる硫化水素は、洗浄液
に吸収され、被処理ガスから除去される。硫化水素を吸
収し、充填槽１１ａ，１１ｂの下部から流出した洗浄液
は貯液槽に回収され、再び、前記過程を繰り返すことに
よって、洗浄液は洗浄塔内を循環する。

【０００５】アルカリ溶液によって洗浄処理を実施する
場合には、通常、ｐＨ１０〜１２に調整した洗浄液を使
用し、中和及び吸収することによって硫化水素を除去す
る。この際に、硫化水素が除去されるだけでなく、大気
中の二酸化炭素もアルカリ溶液と反応して炭酸塩が生成
する。大気中には約３００ｐｐｍの二酸化炭素が存在
し、この濃度は、除去対象である硫化水素の濃度と同レ
ベル又はそれ以上の濃度であるので、硫化水素を除去す
るのに必要な理論量よりもはるかに多い量のアルカリ溶
液を使用する必要がある。また、生成された炭酸塩は、
洗浄塔内のスケール発生の原因となる。従来の洗浄塔に
おいては、貯液槽から送出されたアルカリ溶液は、洗浄
塔を通過する際に硫化水素及び炭酸ガスと反応し、再び
貯液槽に戻るという循環を繰り返すので、しだいに炭酸
塩濃度が上昇し、炭酸塩が析出してスケールを発生す
る。そこで、炭酸塩濃度の上昇を抑えてスケール発生を
防止するため、貯液槽に一定量の希釈水を加え、貯液槽
内の洗浄液を貯液槽上部に設けた排出口７１から常にオ
ーバーフローさせることが一般に行われている。貯液槽
をオーバーフローしたアルカリ性の廃液は、アルカリ性
であるため、中和してからでないと放流することができ
ない。しかし、中和すると、廃液中に吸収されていた硫
化水素が再発生する。このため、オーバーフローした廃
液は、し尿処理工程（凝集工程）に戻され、ｐＨ調整に
用いられるのが普通である。

【０００６】一方、酸化剤を用いて洗浄処理する場合に
は、硫化水素を酸化することによって硫化水素を除去す
る。酸化剤として次亜塩素酸ナトリウムを用いて洗浄処
理を実施する場合にも、アルカリ溶液を併用するので、
大気中の二酸化炭素を吸収して炭酸塩を生成する問題が
ある。また、硫化水素が酸化されて生成する硫酸塩も、
前記炭酸塩とともにスケール発生の原因となる。

【０００７】アルカリ性領域で使用する必要のある前記
洗浄液とは異なり、酸性領域で使用することのできる消
臭剤組成物が特開平４−１４１２１３号公報に記載され
ている。この公報には、中性ないし酸性下で水溶性を付
与する基を少なくとも１個含有する金属フタロシアニン
鉄化合物と、特定の遷移金属を含む無機塩とを含有する
消臭剤組成物が、広範な悪臭、例えば、硫化水素、メチ
ルメルカプタン、アンモニア、又はアミンの除去に有効
であることが記載されている。この消臭剤組成物を水溶
液の形で用いる場合には、無機塩を安定に維持するため
にｐＨ７以下、好ましくはｐＨ１．０〜６．５、特には
ｐＨ１．０〜４．０で用いる必要がある。ｐＨ値調整の
ためには硫酸等の添加が行われる。更に、このような酸
性条件下での処理は、硫化水素の除去それ自体には必ず
しも効果的ではない。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、臭気
ガス内に含まれる炭酸ガスの影響を受けず、従って、処
理剤の使用量を節約することができると共にスケール発
生がなく、大容量の臭気ガスを連続的に処理することの
できる処理装置を提供することにある。本発明者は、鋭
意研究の結果、フタロシアニン化合物を含む洗浄液を一
定の酸性ないし中性の範囲、具体的には、ｐＨ６．５〜
８の範囲で、硫化水素含有臭気ガスと接触させると、従
来技術の種々の欠点を解消することができることを見出
した。従って、本発明の目的は、前記の特定ｐＨ範囲で
洗浄液を臭気ガスと効率よく接触させることのできる処
理装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記課題は、本発明によ
る、（１）被処理ガスと洗浄液とを向流状態で接触させ
ることのできる配置で、被処理ガス挿入口及び浄化ガス
排出口と、洗浄液挿入口及び洗浄液排出口とを備える洗
浄塔、（２）前記洗浄塔の洗浄液排出口から流出する洗
浄液を回収して溜めておくことのできる貯液槽、（３）
前記貯液槽内の洗浄液を貯液槽から、前記洗浄塔の洗浄
液挿入口へ循環させることのできる送液手段、（４）前
記洗浄塔内にて被処理ガスの上流側にｐＨ調整液を供給
することのできるｐＨ調整液供給手段、（５）前記洗浄
塔内にて被処理ガスの下流側に金属フタロシアニン化合
物を供給することのできる金属フタロシアニン化合物供
給手段、及び（６）貯液槽内の洗浄液のｐＨを測定する
ことのできるｐＨ測定手段を含むことを特徴とする、硫
化水素の洗浄装置によって解決することができる。

【００１０】本発明の好ましい態様によれば、本発明装
置は、（１）被処理ガスと洗浄液とを向流状態で接触さ
せることのできる配置で、被処理ガス挿入口及びガス排
出口と、洗浄液挿入口及び洗浄液排出口とを備え、前記
の洗浄液挿入口が、少なくとも、被処理ガスの上流側で
洗浄液を接触させることができるように設けた上流挿入
口と被処理ガスの下流側で洗浄液を接触させることがで
きるように設けた下流挿入口とからなる洗浄塔、（２）
前記洗浄塔の洗浄液排出口から流出する洗浄液を回収し
て溜めておくことのできる貯液槽、（３）前記貯液槽内
の洗浄液を貯液槽から、前記洗浄塔の洗浄液挿入口へ循
環させることのできる送液手段、（４）前記上流挿入口
への送液手段にｐＨ調整液を供給することのできるｐＨ
調整液供給手段、（５）前記下流挿入口への送液手段に
金属フタロシアニン化合物を供給することのできる金属
フタロシアニン化合物供給手段、（６）貯液槽内の洗浄
液のｐＨを測定することのできるｐＨ測定手段、（７）
貯液槽の底部に設けた沈殿物排出口、及び（８）貯液槽
への補充液供給手段を含む。

【００１１】本発明装置によって処理することのできる
臭気ガス、すなわち被処理ガスは、硫化水素を含有する
気体であれば特に限定されないが、例えば、各種処理工
程、例えば、し尿処理工程、下水処理工程、若しくはご
み処理工程など、又は各種工場などで発生する気体を挙
げることができる。被処理ガス中に含まれる硫化水素の
濃度は特に限定されるものではないが、数〜百数十ｐｐ
ｍの範囲内であることが好ましく、この範囲を越える場
合には、適当な前処理、例えば、硫化水素の含有量が前
記の範囲になるように被処理ガスを適宜希釈してから、
本発明装置によって処理することが好ましい。

【００１２】本発明装置によれば、硫化水素を含有する
被処理ガスを洗浄処理して、その被処理ガスから硫化水
素を実質的に除去することができる。ここで、「硫化水
素を実質的に除去する」とは、被処理後の被処理ガス中
の硫化水素の量が、処理前に比べて８０％以上減少して
いることを意味する。本明細書において「向流状態」と
は、被処理ガスの流れ方向と洗浄液の流れ方向とが実質
的に逆方向であり、両者が向流（ｃｏｕｎｔｅｒｆｌ
ｏｗ）することを意味する。従って、本発明装置の洗浄
塔内において、被処理ガス挿入口から浄化ガス排出口へ
の方向と、洗浄液挿入口から洗浄液排出口への方向と
は、逆方向になる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、添付図面に沿って本発明を
説明する。本発明装置の基本的態様を図１に示す。洗浄
塔１は、複数段（図１においては２段）の充填槽、すな
わち、被処理ガス上流域処理充填槽１１ａと被処理ガス
下流域処理充填槽１１ｂとを含み、洗浄塔の底部に被処
理ガス挿入口１２を備え、洗浄塔の頂部に浄化ガス排出
口１３を有する。各充填槽１１ａ，１１ｂには、適当な
形状を有する充填材１５を充填する。洗浄塔１に供給す
る洗浄液を溜めておくことができる貯液槽２を、洗浄塔
１の底部の真下に配置し、各充填槽１１ａ，１１ｂの底
部から別々に流出するか、あるいは洗浄塔１の底部から
一括して流出する洗浄液を回収する。すなわち、貯液槽
２は、洗浄塔１の洗浄液排出口１４ａ，１４ｂが貯液槽
２の真上に位置するように設置する。貯液槽２に、貯液
槽内の洗浄液のｐＨを測定することのできるｐＨ測定手
段、例えば、ｐＨメーター３を設ける。

【００１４】貯液槽２の底部又は好ましくは側面に洗浄
液取込口４３ａ，４３ｂを設け、送液ポンプ４２ａ，４
２ｂにより、送液手段（例えば、送液パイプ４１ａ，４
１ｂ）を介して、洗浄液を、各充填槽１１ａ，１１ｂの
上部に設けた洗浄液挿入口４４ａ，４４ｂへ送る。送液
パイプ４１の数、貯液槽内の洗浄液取込口４３、若しく
は各充填槽内の洗浄液挿入口４４の数、又は送液パイプ
の途中での分岐の有無などは特に限定されるものではな
いが、例えば、図１に示すように、各充填槽毎にそれぞ
れ独立した送液パイプを設けることもできる。各充填槽
において、充填材の露出している表面全域に洗浄液を供
給することができるように、前記送液パイプに連続する
洗浄液挿入口４４として、洗浄液をシャワー状又は霧状
に噴霧することのできる洗浄液噴出口を複数個設けるこ
とが一般的である。

【００１５】本発明者が見出したところによれば、金属
フタロシアニン化合物を含む洗浄液を特定のｐＨ範囲で
硫化水素含有臭気ガスと接触させると、従来技術の種々
の欠点を解消しながら、硫化水素を実質的に除去するこ
とができる。前記ｐＨ範囲の下限は６．５、好ましくは
７であり、前記ｐＨ範囲の上限は８、好ましくは７．５
である。ｐＨが６．５未満であると、酸性ガスである硫
化水素の溶解度が下がるため、硫化水素の除去率が低下
することがある。一方、ｐＨが８を越えると、大気中の
二酸化炭素に起因する炭酸塩のスケールが発生すること
がある。また、廃液をし尿処理工程に廃棄した場合に、
し尿からアンモニアが発生することがある。また、ｐＨ
値が６．５未満になると、通常の臭気ガス内に混在する
メチルメルカプタンの除去率が低下することがあり、ｐ
Ｈ値が８を越えると同じく通常の臭気ガス内に混在する
アンモニアの除去率が低下することがある。すなわち、
ｐＨ６．５〜８の範囲では、硫化水素を実質的に除去す
ることができるだけでなく、メチルメルカプタン及びア
ンモニアも同時に除去することができ、更に、ｐＨ７〜
７．５の範囲では、硫化水素、メチルメルカプタン及び
アンモニアを一層効率よく除去することができる。

【００１６】従来のスクラバー方式の洗浄塔には、前記
洗浄塔内にて被処理ガスの下流側に金属フタロシアニン
化合物を供給することのできる金属フタロシアニン化合
物供給手段が設けられていないだけでなく、前記洗浄塔
内にて被処理ガスの上流側にｐＨ調整液を供給すること
のできるｐＨ調整液供給手段、及び貯液槽内の洗浄液の
ｐＨを測定することのできるｐＨ測定手段が設けられて
いないので、本発明者が見出した前記の方法を実施する
ことができない。例えば、仮に、貯液槽２内の洗浄液中
に金属フタロシアニン化合物を混入し、ｐＨ値を前記の
範囲に調整した洗浄液を循環させても、洗浄液のｐＨ
は、被処理ガス中の酸性ガス、特には、被処理対象ガス
である硫化水素及び大気中の二酸化炭素の影響を受け、
洗浄塔への被処理ガスの流入を継続しながら洗浄液の循
環を繰り返すと、洗浄液のｐＨが低下し、前記のｐＨ範
囲から外れ、洗浄液への硫化水素の吸収が阻害される。
従って、洗浄液をｐＨ６．５〜８に維持するためには、
従来の洗浄塔には備えられていないｐＨ調整液供給手
段、及びｐＨ測定手段が必要である。

【００１７】本発明装置では、洗浄塔内の洗浄液のｐＨ
値を６．５〜８、好ましくは７〜７．５に維持する手段
の１つとして、前記洗浄塔内にて被処理ガスの上流側に
ｐＨ調整液を供給することのできるｐＨ調整液供給手段
を設ける。ｐＨ調整液としては、アルカリ水溶液を用い
るのが好ましい。アルカリ水溶液としては、例えば、ア
ルカリ金属又はアルカリ土類金属の水酸化物、例えば、
水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム、
又は水酸化マグネシウムを挙げることができる。被処理
ガスの上流側は、下流側よりも硫化水素濃度及び炭酸ガ
ス濃度が高いため、洗浄液のｐＨ降下が起こりやすいの
で、ｐＨ調整液を被処理ガスの上流側で添加する。ここ
で、上流側とは、特に限定するものではないが、一般的
には、洗浄塔内における被処理ガスの上流から下流に至
る全流路の先端から２／３程度まで、好ましくは最初の
１／５程度〜１／２程度までを意味する。洗浄塔が、図
１に示すように２段の充填槽からなる場合には、被処理
ガス上流域処理充填槽１１ａの上部（被処理ガスの下
流）付近でｐＨ調整液を添加する。

【００１８】ｐＨ調整液供給手段は、洗浄液送液パイプ
とは別に、ｐＨ調整液専用送液パイプを所定の場所に設
けることもできるが、図１に示すように、被処理ガス上
流域処理充填槽１１ａに設けた洗浄液挿入口４４ａへ洗
浄液を供給する前記送液パイプ４１ａの途中に、アルカ
リ水溶液注入口５を設けるのが好ましい。洗浄塔が多段
の充填槽を含む本発明装置においては、前記のｐＨ調整
液供給手段を各充填槽毎に設けることもできるし、ある
いは、中間段充填槽にのみ設けることもできる。通常、
中間段の充填槽にのみ設けても、充分にｐＨ値を調整す
ることができので、この態様がコストの点及び設備保全
からも好ましい。

【００１９】本発明装置では、更に、前記洗浄塔内にて
被処理ガスの下流側に金属フタロシアニン化合物を供給
することのできる金属フタロシアニン化合物供給手段を
設ける。被処理ガスの下流側で金属フタロシアニン化合
物を添加すると、金属フタロシアニン化合物が洗浄液と
共に洗浄塔内を移動する間に、被処理ガスと長く接触す
ることができるので、金属フタロシアニン化合物を被処
理ガスの下流側で添加する。ここで、下流側とは、特に
限定するものではないが、一般的には、洗浄塔内におけ
る被処理ガスの上流から下流に至る全流路の１／３程度
から最下流端部まで、好ましくは１／２程度から最下流
端部までを意味する。洗浄塔が、図１に示すように２段
の充填槽からなる場合には、被処理ガス下流域処理充填
槽１１ｂの上部付近で金属フタロシアニン化合物を添加
する。

【００２０】金属フタロシアニン化合物供給手段は、洗
浄液送液パイプとは別に、金属フタロシアニン化合物専
用送液パイプを所定の場所に設けることもできるが、図
１に示すように、被処理ガス下流域処理充填槽１１ｂに
設けた洗浄液挿入口４４ｂへ洗浄液を供給する前記送液
パイプ４１ｂの途中に、金属フタロシアニン化合物注入
口６を設けるのが好ましい。洗浄塔が多段の充填槽を含
む本発明装置においては、前記の金属フタロシアニン化
合物供給手段を各充填槽毎に設けることもできるし、あ
るいは、最上段（最下流ガス処理用）充填槽にのみ設け
ることもできる。通常、最上段の充填槽にのみ設けて
も、充分に硫化水素を除去することができので、この態
様が設備の簡素化や反応効率の点からも好ましい。

【００２１】本発明方法で使用することのできる金属フ
タロシアニン化合物は、特に限定するものではないが、
例えば、一般式（Ｉ）：

【化１】（式中、Ｘは各々独立して、中性ないし酸性下で水溶性
を付与する基又は水素原子であるが、但しＸの少なくと
も１つは中性ないし酸性下で水溶性を付与する基である
ものとし、Ｍは遷移金属原子である）で表される金属フ
タロシアニン化合物である。この一般式（Ｉ）で表され
る金属フタロシアニン化合物は、中心配位子として遷移
金属イオン、例えば、２価の鉄イオン、３価のコバルト
イオン、５価のバナジウムイオン、又は２価のマンガン
イオン、好ましくは２価の鉄イオンを含有する。また、
一般式（Ｉ）で表される金属フタロシアニン化合物は、
中性ないし酸性下で水溶性を付与する基（以下、単に水
溶性付与基と称することがある）を少なくとも１個含有
する。水溶性付与基としては、例えば、アミノ基、ハロ
ゲン原子（例えば、塩素原子、若しくは臭素原子）、ス
ルホクロリド基、又はスルホンアミド基を挙げることが
でき、好ましくはスルホン酸基である。一般式（Ｉ）で
表される金属フタロシアニン化合物としては、スルホン
酸基４個（特には各ベンゼン環にスルホン酸基１個づ
つ）を有し、中心配位子として２価の鉄イオンを含有す
る鉄フタロシアニンテトラスルホン酸が、その合成が容
易で安価に入手できるので、好ましい。

【００２２】図１に示す態様では、貯液槽２に溜められ
た洗浄液は、取込口４３ａ，４３ｂからそれぞれ取り込
まれ、送液ポンプ４２ａ，４２ｂによって送液パイプ４
１ａ，４１ｂ内を移送され、挿入口４４ａ，４４ｂから
各充填槽１１ａ，１１ｂの上部に供給される。この際
に、送液パイプ４１ａの途中に設けたアルカリ水溶液注
入口５から適量のアルカリ水溶液を注入することができ
る。前記アルカリ水溶液は、送液パイプ４１ａを移送さ
れる洗浄液と一緒になって、充填槽１１ａの上部に供給
される。また、送液パイプ４１ｂの途中に設けた金属フ
タロシアニン化合物水溶液注入口６から適量の金属フタ
ロシアニン化合物水溶液を注入することもできる。前記
金属フタロシアニン化合物水溶液は、送液パイプ４１ｂ
を移送される洗浄液と一緒になって、最上段の充填槽１
１ｂの上部に供給される。

【００２３】充填槽１１ａの上部に供給された洗浄液
は、重力の作用により、充填槽１１ａに充填された充填
材１５の表面を主に伝わりながら、充填槽１１ａの内部
をゆっくりと通過する。充填槽１１ａを通過した洗浄液
は、洗浄塔１の下部に設けた排出口１４ａから流出し、
貯液槽２に回収される。一方、充填槽１１ｂの上部に供
給された洗浄液も、重力の作用により、充填槽１１ｂに
充填された充填材１５の表面を主に伝わりながら、充填
槽１１ｂの内部をゆっくりと通過する。充填槽１１ｂを
通過した洗浄液は、一部が排出口１４ｂを経て、貯液槽
２に回収されるが他の一部は、続いて、充填槽１１ａの
内部をゆっくりと通過し、排出口１４ａを経て、貯液槽
２に回収される。貯液槽２に回収された洗浄液は、再
び、送液パイプ４１ａ，４１ｂを経由して各充填槽１１
ａ，１１ｂに供給され、前記過程を繰り返すことによっ
て、洗浄塔内を循環することができる。

【００２４】一方、硫化水素を含む被処理ガスＡは、被
処理ガス挿入口１２から洗浄塔１の内部に取り込まれ、
最下段の充填槽１１ａの下部に送られる。前記被処理ガ
スＡは、各充填槽の中を下から上方向に順に通過して、
最上段の充填槽１１ｂの上部に送られ、浄化ガス排出口
１３から洗浄塔１の外部へ排出される。洗浄塔内部を下
方向に移動する洗浄液と、洗浄塔内部を上方向に移動す
る被処理ガスとが向流状態で接触する際に、被処理ガス
に含まれる硫化水素は、洗浄液に吸収され、被処理ガス
から除去される。被処理ガスから除去された硫化水素
は、単体イオウ８として貯液槽内に沈殿するので、必要
に応じて貯液槽の底部の設けた排出口７から抜き取り、
廃棄する。

【００２５】本発明装置においては、１段又は２段ある
いはそれ以上の充填槽からなる公知の向流型スクラバー
方式の洗浄塔を用いることができる。いずれの場合も、
金属フタロシアニン化合物を含有する洗浄液を洗浄塔の
頂点から噴出させ、ｐＨ調整液を含む洗浄液を洗浄塔の
中段より底部（被処理ガス流の中流より上流側）の位置
で噴出させるのが好ましい。充填槽には、適当な形状を
有する公知の充填材、例えば、ラシヒリング、テラレッ
ト、ポールリング、及び／又はアイポールを充填するこ
とができる。

【００２６】本発明装置において用いることのできるｐ
Ｈ測定手段は、貯液槽内の洗浄液のｐＨ値を測定するこ
とのできる装置であれば限定されないが、例えば、ガラ
ス式ｐＨメータなどを挙げることができる。本発明装置
においては、貯液槽内の任意の場所にｐＨ測定手段を設
置することができるが、洗浄塔内のｐＨ値とできる限り
相関関係を有するｐＨ値を検出することのできる位置に
設置するのが好ましい。例えば、洗浄塔の洗浄液排出口
の下方であって、貯液槽の水面に近い場所は、落下して
くる洗浄液の影響で測定値が不安定になるので好ましく
ない。また、洗浄液供給手段の取込口から離れている場
所のように、洗浄液のの移動が不充分な場所も好ましく
ない。一般的には、洗浄液取込口４３ａ，４３ｂ近辺に
配置するのが好ましい。本発明装置においては、前記の
ｐＨ測定手段による測定値によって、前記のｐＨ調整液
供給手段から供給するｐＨ調整液の添加量を自動的に制
御することのできる手段を設けるのが好ましい。

【００２７】本発明装置における洗浄塔内での洗浄処理
の条件は、洗浄装置の使用条件、例えば、被処理ガス中
に含まれる硫化水素の濃度、又は洗浄装置の稼働スケジ
ュールなどに応じて適宜決定することができる。例え
ば、洗浄塔内への被処理ガスの取込量、すなわち、被処
理ガスの処理量は、通常、２０〜１５０Ｎｍ³／分、好
ましくは７０〜１００Ｎｍ³／分である。また、洗浄塔
内での洗浄液と被処理ガスとの接触時間は特に限定され
るものではないが、通常、２〜３秒間、好ましくは２〜
２．５秒間である。単位時間当たりに洗浄塔に供給する
洗浄液（ａ）と、単位時間当たりに洗浄塔内に取り込ま
れる被処理ガス（ｂ）との比率は、通常、ａ／ｂ＝２．
５〜８リットル／Ｎｍ³、好ましくは５〜７リットル／
Ｎｍ³である。洗浄液中の金属フタロシアニン化合物の
濃度は、被処理ガス中に含まれる硫化水素の濃度に応じ
て適宜決定することができるが、通常、２０００〜４０
００ｐｐｍ、好ましくは３０００〜３５００ｐｐｍであ
る。

【００２８】本発明装置においては、スケールの発生は
ほとんど起こらないので、従来装置で必要であった貯液
槽への希釈水の添加が必要なく、従って、希釈水の添加
に起因するオーバーフロー水も発生しない。本発明装置
においては、貯液槽内に沈殿した単体イオウの抜き取り
に伴う水位の減少と、自然蒸発による水位の減少とを補
充するために、必要に応じて、貯液槽に補充水を添加す
ることができる。

【００２９】

【実施例】以下、実施例によって本発明を具体的に説明
するが、これらは本発明の範囲を限定するものではな
い。

【実施例１】図１に示す洗浄装置を用いて、硫化水素濃
度が１００〜１５０ｐｐｍの範囲で変化する臭気ガスの
洗浄処理を実施した。使用した洗浄装置は以下のとおり
である。すなわち、充填塔の材質は、ステンレススチー
ルであり、プラスチック樹脂からなるリング状のラシヒ
リングを充填物として用いた。充填塔の高さは３３００
ｍｍ（上段＝１５００ｍｍ，下段＝１８００ｍｍ）であ
り、充填塔の容量は４．０ｍ³であった。洗浄塔流入臭
気ガスの風量は１００Ｎｍ³／分であり、洗浄液循環量
は２７０リットル／分であり、空塔速度（すなわち、臭
気ガスの充填塔内通過速度）は１．３８ｍ／分であり、
充填塔内の臭気ガスと洗浄液との接触時間は２．４秒で
あった。上流注入口を、充填層の略中央部の位置に設
け、下流注入口を、充填層の最上部の位置に設けた。洗
浄液のｐＨと硫化水素の除去率との関係を図２に示す。
図２において、曲線ａは、鉄フタロシアニンテトラスル
ホン酸の濃度が５００ｐｐｍである場合の結果を示し、
以下、同様に、曲線ｂは１３００ｐｐｍの場合を、曲線
ｃは３０００ｐｐｍの場合を、曲線ｄは３５００ｐｐｍ
の場合を示す。図２に示すように、フタロシアニン濃度
が３５００ｐｐｍ以上では、ｐＨ６．５〜８の領域にお
いて硫化水素除去率が８０％以上となる。

【００３０】

【実施例２】実施例１で使用した洗浄装置を用いて、硫
化水素濃度が３０〜７０ｐｐｍの範囲で変化する臭気ガ
ス、及び硫化水素濃度が１００〜１５０ｐｐｍの範囲で
変化する臭気ガスの洗浄処理を実施した。なお、洗浄処
理中は、洗浄液のｐＨが７〜７．５の範囲になるように
調整した。鉄フタロシアニンテトラスルホン酸濃度と硫
化水素の除去率との関係を図３に示す。図３において、
曲線ａは、硫化水素の濃度が３０〜７０ｐｐｍの範囲で
変化する臭気ガスを処理した場合の結果を示し、曲線ｂ
は、硫化水素の濃度が１００〜１５０ｐｐｍの範囲で変
化する臭気ガスを処理した場合の結果を示す。図３に示
すように、硫化水素濃度が３０〜７０ｐｐｍの領域で
は、フタロシアニン濃度は、１３００ｐｐｍ以上あれば
除去率が８０％以上となる。一方、硫化水素濃度が１０
０〜１５０ｐｐｍの領域では、フタロシアニン濃度は３
０００ｐｐｍ以上で除去率８０％を達成している。

【００３１】

【実施例３】実施例１で使用した洗浄装置を用いて、し
尿処理プラントの運転開始と共に排出される臭気ガスの
洗浄処理を実施した。臭気ガスを洗浄装置に挿入する前
に、鉄フタロシアニンテトラスルホン酸水溶液（３００
０ｐｐｍ）を１時間当たり８リットルの割合で補充しな
がら、洗浄液を充填塔へ流入循環させ、１時間２５分間
循環処理した。この間の洗浄液のｐＨは７〜７．２の範
囲になるように調整した。続いて、し尿処理プラントか
ら排出される臭気ガスを充填塔に挿入し、それから１時
間３５分後に鉄フタロシアニンテトラスルホン酸水溶液
の補充を停止した。更に、洗浄液を循環させながら、臭
気ガスの洗浄処理を４５分間実施した。臭気ガスの洗浄
処理中のｐＨは、７〜７．２の範囲になるように調整し
た。

【００３２】洗浄塔への流入硫化水素濃度、及び硫化水
素除去率の経時変化を図４に示す。図４において、曲線
ａは、洗浄塔への流入硫化水素濃度を示し、曲線ｂは、
硫化水素の除去率を示す。なお、横軸の経過時間は、鉄
フタロシアニンテトラスルホン酸水溶液の補充を開始し
た時点を０として示す。前記臭気ガスに含まれる硫化水
素の含量は、時間とともに変化し、図４に示すように、
最高で約１５０ｐｐｍまで変化した。また、前記臭気ガ
スには、最高で２ｐｐｍのメルカプトエタノール、及び
最高で３ｐｐｍのアンモニアが含まれていた。図４に示
すように、フタロシアニン水溶液の補充後３０分以内で
硫化水素の除去率は８０％に達し、これ以降８０％以上
の高い除去率を維持した。前記洗浄処理では、鉄フタロ
シアニンテトラスルホン酸０．０８１モルを使用し、硫
化水素３６モルを除去することができたので、鉄フタロ
シアニンテトラスルホン酸１モル当たり硫化水素４４２
モルを除去することができた。洗浄処理条件を薬液処理
時間を計２時間２０分から計３時間へ変更したこと以外
は、前記操作を繰り返したところ、鉄フタロシアニンテ
トラスルホン酸０．１０２モルを使用し、硫化水素４
８．０モルを除去することができたので、鉄フタロシア
ニンテトラスルホン酸１モル当たり硫化水素４７１モル
を除去することができた。

【００３３】

【発明の効果】本発明方法によれば、洗浄液のｐＨを所
定の範囲内に維持することができるので、臭気ガスから
硫化水素を高い効率で除去することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明装置の一態様を模式的に示す説明図であ
る。

【図２】本発明装置を用いた洗浄処理における、洗浄塔
への流入硫化水素濃度、及び硫化水素除去率の経時変化
を示すグラフである。

【図３】本発明装置を用いた洗浄処理における、洗浄液
のｐＨと硫化水素の除去率との関係を示すグラフであ
る。

【図４】本発明装置を用いた洗浄処理における、鉄フタ
ロシアニンテトラスルホン酸濃度と硫化水素の除去率と
の関係を示すグラフである。

【図５】従来の洗浄装置を模式的に示す説明図である。

【符号の説明】

１０・・・洗浄装置；１・・・洗浄塔；２・・・貯液
槽；３・・・ｐＨメーター；４・・・洗浄液送液手段；
５・・・アルカリ水溶液注入口；６・・・金属フタロシ
アニン化合物水溶液注入口；１１ａ，１１ｂ・・・充填
槽；１２・・・被処理ガス挿入口；１３・・・浄化ガス
排出口；１４・・・洗浄液排出口；４１ａ，４１ｂ・・
・送液パイプ；４２・・・送液ポンプ；４３ａ，４３ｂ
・・・洗浄液取込口；４４ａ，４４ｂ・・・洗浄液挿入
口

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（１）被処理ガスと洗浄液とを向流状態
で接触させることのできる配置で、被処理ガス挿入口及
び浄化ガス排出口と、洗浄液挿入口及び洗浄液排出口と
を備える洗浄塔、（２）前記洗浄塔の洗浄液排出口から
流出する洗浄液を回収して溜めておくことのできる貯液
槽、（３）前記貯液槽内の洗浄液を貯液槽から、前記洗
浄塔の洗浄液挿入口へ循環させることのできる送液手
段、（４）前記洗浄塔内にて被処理ガスの上流側にｐＨ
調整液を供給することのできるｐＨ調整液供給手段、
（５）前記洗浄塔内にて被処理ガスの下流側に金属フタ
ロシアニン化合物を供給することのできる金属フタロシ
アニン化合物供給手段、及び（６）貯液槽内の洗浄液の
ｐＨを測定することのできるｐＨ測定手段を含むことを
特徴とする、硫化水素の洗浄装置。