JPS58202021A - 硫化水素含有ガスの処理方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 って効率よく、安定かつ経済的に処理する方法に関する
ものである。

従来硫化水素含有ガスを例えば苛性ソーダ水溶液と接触
せしめて硫化水素を吸収除去する方法は処理操作が比較
的簡単であることから広く用いられている。

しかし、この方法は、硫化水素と苛性ソーダを接触させ
た場合、空気中の炭酸ガスも苛性ソーダと接触して反応
するため、大量の苛性ソーダが消費され、実質的に硫化
水素の吸収除去の障害となり経済的に硫化水素？処理す
ることが難かしい。

特にガス中の硫化水素の濃度が低い場合には、炭酸ガス
により消費される苛性ソーダの畳が増加し、更に硫化水
素全吸収除去しようとして硫化水素含有ガスと苛性ソー
ダとの接触時間を長くすると、炭酸ガスと苛性ソーダと
の反応も進み、炭酸ガスにより消費される苛性ソーダの
量は著しく増大する。

しかも、この方法による場合、生成するアルカリ廃液に
は、硫化ソーダ（　Ｎａ，Ｓ）　、水硫化ソーダ（Ｎａ
５１→及び炭酸ソーダ（Ｎ　ａ　ｔｏ　０Ｂ　）等が含
まれているので、このアルカリ廃液をそのまま廃棄する
訳にはいかず・その処理が問題となる。即ちかかる成分
を含有するアルカリ廃液の処理としては、クラウス法、
或いは酸分解して純度の高いＮａＳＨとじて回収する方
法等があるが、これらの方法はアルカリ廃液中の炭酸ソ
ーダの分解により発生する炭酸ガスが障害となって処理
コストが高く、かつ安定した連続運転が困難である等の
欠点を有している。

このため本出願人は先にアルカリ廃液に鉱酸を添加して
含有硫黄化合物會硫化水業ガスにして除去し、これ？燃
焼する方法（特開昭５２−１５２８７３号公報）を提案
した。しかし、この方法はアルカリ廃液の処理方法とし
ては優れた効果を有するものであるが、ガス吸収液中に
は多量の炭酸ソーダが含まれているため鉱酸の消費量が
多く、また炭酸ガス濃度が高いため安定した燃焼が得ら
れないという問題が残されていた。

本発明は上述の如き従来のアルカリ処理による硫化水素
含有ガスの吸収除去方法における問題点を踏まえ硫化水
素の吸収除去及びガス吸収液の処理の両面から解決を図
ったものであり、その目的とするところは硫化水素含有
ガス全アルカリ処理して吸収除去する方法において硫化
水素含有ガスヶ効率よく、安定かつ経済的に処理すると
共に得られるガス吸収液を容易に、しかも経済的に処理
することにある。

即ち、本発明は、硫化水素含有ガスを苛性アルカリ水溶
液でアルカリ処理し、硫化水１に吸収除去する方法にお
いて前記硫化水素？吸収したガス吸収液全水酸化カルシ
ウムで処理した後濾過し、得らｎた処理液を硫化水素濃
度ガスのアルカリ処理に再使用することを特徴とする硫
化水素含有ガスの処理方法である。

以下、本発明？更に詳細に説明する〇 先づ本発明における硫化水素含有ガスを吸収したガス吸
収液としては、通常の硫化水素含有ガスを苛性ソーダ硫
化ソーダ等のアルカリ水溶液と接触ゼしめて吸収除去し
た液があげられ、その吸収除去した液中には、硫化ソー
ダ（Ｎａ、Ｓ）、水硫化ソーダＱＪａＳ）９及び同時に
空気中の炭酸ガスが苛性ソーダ等と反応して生成した炭
酸ソーダ（ＮａｔＣＯａ）も含有されている。

従来、このガス吸収液は、これを無害化して廃棄するか
、又は、そのままアルカリ処理に再供給していたが、本
発明方法においてはこ庇を水酸カルシウムで処理して処
理液としてアルカリ処理に再使用するものである。即ち
、前記ガス吸収液は先づ水酸化カルシウムで処理さｎる
。この場合、使用する水酸化カルシウムは濃度１５〜３
０％の水溶液とすることが好適である。また、この場合
の処理温度は低温では処理に長時間を要するので９０〜
１００℃の温度で行うことが好ましい。なお処理時間は
水酸化カルシウムの添加量、処理温度にもよるが１５〜
６０分程度で充分である。

このようにして水酸化カルシウムで処理されたガス吸収
液には、硫化ソーダＣＮ＆ｔＳ）　、苛性ソーダ（Ｎａ
ＯＨ）及び炭酸カルシウム（ＯａＯＯＡ）が生成される
ので１これｋ濾過して炭酸カルシウム（Ｃ！ａＯＯｊ）
　ｔ”除去し、処理液とする。

かぐして得らｎた処理液はそのまま或いはガス吸収液の
一部と混合した後、更に苛性ソーダを加えて硫化水素含
有ガスのアルカリ処理に再使用する。

従来の硫化水素ガスＩＩ−吸収したガス吸収液をそのま
ま循環して使用する場合には、ガス吸収液中には多量の
炭酸ソーダが含まれているが本発明方法ニオいては、ガ
ス吸収液を水酸化カルシウムで処理した処理液？循環使
用するものであるからガス吸収液中の炭酸ソーダの平衡
濃度を低くすることができ、従って、アルカリ処理中に
炭酸ソーダの結晶によるトラブルがなく、しかも処理液
中には苛性ソーダが含まれているので、新たに添加する
苛性ソーダの量を約４０％程度少なくすることができる
。

特に、処理液の使用量？得らｎるガス吸収液の中の硫化
ソーダと水硫化ソーダとの比（ＮａＳＨ／Ｎａ、ｓ）が
α６〜Ｌ２となるように丁ｎば苛性ソーダと炭酸ガスと
の反応が抑制され、硫化水素含有ガスとの反応が優先す
るため、排ガス中の硫化水素の吸収除去量が増大し、処
理排ガス中の硫化水素濃度ｋ　２　ｐｐｍ以下とするこ
とができると共に炭酸ガスにより消費される苛性ソーダ
の量全減少せしめることができる。

このようにして処理液をアルカリ処理に使用して得られ
るガス吸収液は上記の如（水酸化力ルシラムで処理し再
び処理液として循環使用することができる。また、処理
液を循環使用する場合は循環量會排ガス中の炭酸ガスで
消費される量に対応するように調整することによりガス
吸収液をそのまま循環使用する場合に比して炭酸ソーダ
の平衡濃度を低下することができるので、安定してアル
カリ処理を行うことができる。

なお、処理液上循環使用した場合に得られる過剰のガス
吸収液には多量の炭酸ソーダが含まれていないから上述
したクラウス法或いは酸分解してＮａ５Ｈとして回収す
る方法等によってもこｎ’ｆ処理することができる。ま
たガス吸収液全上述の鉱酸によってその含有硫黄化合物
を硫化水素ガスとして除去しこれを燃焼して処理する場
合にも、鉱酸の消費量が少くて済み、また硫化水素ガス
が安定に発生し、炭酸ガスが少いので燃焼がスムースに
行える利点がある。

なお、前記処理液と炉別した炭酸カルシウムは酸性排水
の中和に利用してもよく、また、通常の方法ニより再生
して水酸化カルシウムとし、ガス吸収液の処理に使用し
てもよい。

次に本発明方法金添付図面により更に説明する。

図は本発明方法の一例を示すフロー概略図であり、図に
おいて接触反応塔（１１には苛性ソーダ水溶液の流下速
度全抑制するため充填物（２）が充填されている。硫化
水嚢含有ガス（３）ニ供給さｎる苛性ソーダ水溶液と接
触反応塔（１）内で接触してガス中の　　　　゛硫黄化
合物と炭酸ガスが吸収除去さｎ、処理排ガス（６）とし
てそのまま廃棄さｎる。

一方、苛性ソーダ水溶液はガス中の硫黄化合物、炭酸ガ
スを吸収し、硫化ソーダ、水硫化ソーダ。

炭酸ソーダ等を形成し、ガス吸収液（７１として定量ポ
ンプ（４）により貯蔵タンク（８）に送られ、貯蔵され
る。

次いでこのガス吸収液（７）全定量ポンプ（９）ヲ通し
た後、熱交換器ＱＧによシ加熱して処理槽０υに供給し
、同時に貯蔵タンク（１２１から水酸化カルシウム水溶
液を定量ポンプｎａｕｅより供給して処理すると・硫化
ソーダ及び苛性ソーダが上澄液として、また炭酸カルシ
ウムが沈澱物として得られるので１これ１ｋ濾過装置（
１４１で洲過して炭酸カルシウムを除太し、処理液ａ５
１とする。

かくして得られた処理液Ｑ５１は一旦、貯蔵タンクＣ１
６１に送り、次いで定量ポンプ（１７）によシ連続的に
送液し、ガス吸収液（７）と混合した後、定量ポンプＯ
Ｓによシ送液し、更に苛性ソーダ水溶液（５）？加えて
、硫化水素含有ガスのアルカリ処理に再使用する。

この場合、処理液の供給量？、得らｎるガス吸収液中の
硫化ソーダと水硫化ソーダとの比（Ｎａ５Ｈ／Ｎａ１Ｓ
　）が０．６〜Ｌ２となるようにすれば、硫化水素含有
ガス（３）中の硫黄化合物を効率よく吸収除去すること
ができ、かつ炭酸ガスにより消費される苛性ソーダ量を
減少せしめることができる。

一方、濾過装置（１４＋で炉別された炭酸カルシウムは
県外に取出す。

なお、過剰のガス吸収液は貯蔵タンク（８）から取出し
、廃棄処理装置（図示せず）に送シ、硫酸を添加して、
含有硫黄化合物を硫化水素ガスとして除去し１こｎ２燃
焼して処理する。

以上述べた如く、本発明方法は一硫化水素含有ガス全了
ルカリ水溶液でアルカリ処理して硫化水素全吸収除去す
る方法において、硫化水素を吸収したガス吸収液？、水
酸化カルシウムで処理して得られた処理液を硫化本案含
有ガスのアルカリ処理に再使用するものであるから、従
来のガス吸収液全単独で循環使用する場合に比してガス
吸収液中の炭酸ソーダの平衡濃度全低下することができ
、アルカリ処理時における炭酸ソーダの結晶によるトラ
ブルがなく、また処理液中には苛性ソーダが含まｎでい
るので新たに添加するアルカリ水溶液の量も少くて済み
、従って安定かつ経済的にアルカリ処理ケ行うことがで
き、本発明方法によれば従来硫化水素含有ガスのアルカ
リ処理において欠点とされていた炭酸ソーダ全有効に利
用することができる。また処理液の使用量を得らｎるガ
ス吸収液中の硫化ソーダと水硫化ソーダとの比（Ｎａ５
Ｎ／Ｎａ、ｓ）が０．６〜１．２となるようにすること
により効率よく硫化水ｉ′（ｉｌ−吸収除去することが
できると共に、炭酸ガスによるアルカリ水溶液の消費量
を減少せしめ、経済的にアルカリ処理を行うことができ
る。更にガス吸収液の処理においてもガス吸収液中には
多量の炭酸ソーダが含まれていないから、容易にしかも
経済的に処理することができる等の利点もあり、本発明
方法は硫化水素ガスガス全アルカリ処理によって吸収除
去する方法において極めて顕著な実用的効果を奏する。

以下、本発明方法を実施例によって具体的に説明する。

実施例１ 接触反応塔（１２１０φ×６４７ワＨ）に充填物トシて
バイレックス÷３００　（商品名、東洋ゴム工業株式会
社製）を高さ３３００ｖａｎ充填し、レーヨン紡糸工程
より発生する硫化水素含有ガス（硫化水素ガス濃度６０
ｐｐｍ）を風量１８００°−で供給し、一方濃度２ツＯ
？／１の苛性ソーダ水溶液ヲＮａ５Ｎ／Ｎａ、ｓの比が
Ｏ，’７〜０．９になるように供給した。このとき処理
排ガス中の硫化水素ガスの濃度は０．９　ｐｐＨ１であ
り、ガス吸収液中の硫黄化合物及び炭酸化合物は次の通
りであった。

Ｎａｔ　Ｓ　：　ａ５９／ｌ、　Ｎａ５Ｈ：　３３　的
、　Ｎａ２　ｃｏ、　：　１５１　’／ｌ−り出し、こ
れに濃度２Ｌ３％の水酸化カルシウム水溶液３５ｔ′（
ｉｌ−加え、温度９５℃で３０分間処理してｐ別し、処
理液９０１に得た。この処理液の組成は次の通りであっ
た。

ＮａＯＨ：　４ｔ？／１　、　Ｎａ２Ｓ　：　６１ｒ／
ｚ　、　Ｎａ２００３　：　ｌ’７　Ｖ／、１この処理
液にガス吸収液全混合し、更に濃度２ツ０１７、の苛性
ソーダー上顎えて、生成する硫化ソーダと水硫化ソーダ
の比（Ｎａ５Ｈ／Ｈａ２Ｓ　）がＯ，’７〜０゜９、全
硫化ソーダの濃度がｌ　ＯＯＰ／ｌになるように供給し
、上記と同様にして硫化水素含有ガス（硫化水素ガス濃
度６ｏｐｐｍ）’を処理したところ、処理排ガス中の硫
化水素ガス濃度はｌ　ｐｐｍであった。

このようにして処理液ケ循環使用したところガス吸収液
の濃度は下記の平衡濃度に達した。

Ｎａ、Ｓ　：　４４ｙ／ｌ、　Ｎａ５Ｈ：　３４Ｙ／ｌ
　、　ＮａｔＯＯｓ：　５５９／１このように本発明方
法による場合はガス吸収液中には炭酸ソーダが僅かしか
含有されていないため、安定した連続運転が可能であシ
、またガス吸収液全そのまま循環する場合に新しく添加
する苛性ソーダ量１５−（純分）に比して本発明方法の
場合はその量が９−（純分）と約４０％節減することが
できた。

一方、前記のようにして循環使用した過剰のガス吸収液
全２倍量の水で稀釈し、ガス発生装置に供給し、反応装
置内の圧力１−０．０４０〜−０．Ｏ１５％温度４５±
２℃、　　ＰＨを５〜６に調整しながら６０％の硫酸を
供給して処理した。この場合、硫酸の所要量はガス母収
液をそのまま硫酸処理する場合の所要量に対して約３５
％節減することができ、しかも硫酸処理も極めて容易で
あった。

また、得られた混合ガス中の炭酸ガス濃度が低いため、
安定した燃焼を行うことができ、この排ガスは通常の排
煙脱硫装置で処理することができたＯ

【図面の簡単な説明】

図は本発明方法の一例會示すフロー概略図である０ （１）・・・接触反応塔、（２）・・・充填物。 （３）・・・硫化水嚢含有ガス。 （５）・・・苛性ソーダ水溶液、（６）・・処理排ガス
。 （７）・・・ガス吸収液。 （８）・・・ガス吸収液貯蔵タンク。 ＯＣ・・・熱交換器、　０ト・・処理槽。 Ｑ２１・・・水酸化カルシウム水溶液貯蔵タンク。 ０４１・・・涙過装置、ａ５）・・・処理液。 ０６）・・処理液貯蔵タンク。 特許出願人　　ユニチカ株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｌ　硫化水素含有ガスをアルカリ水溶液でアルカリ処理
   し硫化水素を吸収除去する方法において、前記硫化水素
   を吸収したガス吸収液を水酸化カルシウムで処理した後
   、ｐ過し、得られた処理液全硫化水素含有ガスのアルカ
   リ処理に再使用することを特徴とする硫化水素含有ガス
   の処理方法。 ユ　ガス吸収液中の硫化ソーダと水硫化ソーダの比が０
   ．６〜Ｌ２になるような量で処理液上アルカリ処理に再
   使用する特許請求の範囲第１項記載の硫化水素含有ガス
   の処理方法。