JPS60200817A - 二硫化炭素の製造方法 - 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】 〔発明の利用分゛野〕 本発明は二硫化炭素の製造方法に係り、特に脱硫処理し
て得られる二酸化硫黄を含むガスと石炭又は乾留炭から
二硫化炭素の製造方法に関するものである。

〔発明の背景〕

環境保全の上から排煙中の硫黄の規制は厳しくて脱硫が
広く行なわれ、中でも硫黄回収型脱硫法は二酸化硫黄（
ＳＯ２）　＋回収して硫黄（Ｓｌ　’！！ｍ製造する利
点を有する。しかしこのプロセスでは多量の還元剤とし
て使用感れた石炭の廃棄物が生じ、また二硫化炭素＜　
ＣＳｔ　）　ｗ直接に生産すること知られていない。

Ｃ８，はゴム加硫剤、四塩化炭素、選鉱剤、ビスコース
レーヨン等の原料、化学薬品、殺虫剤等の広汎な用途に
使用感れている。従来のＣ８２の製造方法として、炭素
に硫黄蒸気全通して高温で反応させる製造方法が行なわ
れている。炭素源としては主に乾留炭であるが、一部に
はメタンガスも使用感れる。しかし乾留炭の糧類によっ
て使用が制限され、つまり硫黄が乾留炭の内部に進入し
て反応するので乾留炭の中に充分な大きさと量の細孔が
あり、また細孔壁の表面積が充分大きいこマ とが必要である。この条件に合う乾留炭とし木炭が一般
に使用される。石炭の乾留炭は木炭より安価であって使
用することができるが、木炭よりも通常細孔径が小さく
、内部表面積が小さいのでＣ８２の生成速度が遅く、従
ってＣ８２製造装置が大型になる欠点がある。また石炭
乾留炭を水蒸気賦活によって細孔を発達芒せた賦活乾留
炭はＣ８２の生成速度が速いが、賦活処理に多大な熱量
と設備全必要とする。また、水処理、排ガス処理に数回
繰り返し使用済みの水蒸気賦活活性炭の廃棄炭もＣ８２
の製造の原料として使用できるが、活性炭中に酸素元素
が含有てれているので、Ｃ８，以外ニ硫化カルボニルが
副生ずるので好ましくない。

上記の如く排煙脱硫法で除去される硫黄酸化物を利用す
る二硫化炭素の効率の良い製造方法が望まれていた。

〔発明の目的〕 本発明の目的は、排煙脱硫法によって除去嘔れる硫黄酸
化物から硫黄を製造する際に生じる還元処理済みの還元
剤の炭素質固体を原料とする二硫化炭素の製造方法を提
供することにある。

〔発明の概要〕

排煙の硫黄回収型脱硫法は硫黄酸化物全除去すると共に
単体硫黄の回収を目的とし、その方法では硫黄酸化物を
石炭や乾留炭で還元する工程金繰て硫黄を回収する。本
発明者はこのとき還元に使用した還元剤の石炭や乾留炭
には細孔が著しく発達し硫黄蒸気と反応性に富み、また
細孔表面にＣ−Ｓ化合物が生成されることを見出して１
本発明の二硫化炭素の製造方法を達成した。

即ち１本発明は、硫黄酸化物を含むガス全炭素質固体に
より６００℃以上で還元処理し、次にこの還元処理に使
用した炭素質固体ｔ８００℃以上に加熱することによる
二硫化炭素の製造方法である。尚、前記製造方法におい
て、還元処理に使用した炭素質固体に硫黄を添加し８０
０℃以上で反応させることにより二硫化炭素全多量に製
造することができる。

捷た、通常、硫黄酸化物を含むガスは二酸化硫黄を主と
して含むガスで、例えば排煙脱硫で除去されるガス等が
あり、また炭素質固体は石炭又は乾留炭等である。

本発明方法は硫黄酸化物の還元処理に使用した炭素質固
体を原料することに特色があり、一般に炭素質固体の細
孔の内部表面積が５０♂／２以上。

細孔表面に生成したＣ−８化合物がＳ元素量として炭素
質固体の１チ以上であるものが適している。

〔発明の実施例〕

実施例１ 大きさ３〜８咽に粉砕した瀝青炭全窒素気流中で温度８
００℃、１時間加熱して乾留炭全調製した。この乾留炭
を石英管（内径φ１７■）内に充填し、電気炉で６００
，７００，８００℃の各温度に昇温し５次いで反応ガス
（組成；Ｓｏ、１０％、ＣＯ２１０チ、Ｍ２Ｏ３０％、
Ｎ、５０チ（ＶＯ４）　）　を流量１．０　ＡＮ／ｍｉ
ｎで１時間流し、８０２２乾留炭で還元反応場せた。各
反応温度による乾留炭中のＳ元素量及び細孔内部表面積
を第１表に示す。

第１表 但し、※１・・・ＢＥＴ法測定 ８０、ｙ還元した乾留炭はＳ元素量及び内部表面積が増
加する。ＳＯ，はｓ　、　Ｈ，Ｓ　、　ＣＯ８に還元さ
れると同時に乾留炭は還元剤として消費嘔れ、乾留炭内
部に細孔が発達し内部表面積が増大し、また細孔表面に
Ｃ−８化合物が生成しＳ元素量が増加することが分った
。尚、反応温度は６００℃以上が必要であった。

次に上記第１表試験Ａ３の８０，７００℃処理の乾留炭
全試料として２．　Ｏｆ　’に石英管（内径１０■）に
充填し、微量のアルゴンガス金泥しなから昇温速度２０
℃／ｍｉｎで７００，８００，９００℃の所定温度に夫
々昇温し、０．５時間その温度に保持し、その間に流通
嘔せた全アルゴンガスを２００ｍｌの注射筒に捕取し、
ガスクロマトグラフィを用いて生成したＣ８．ｉ測定し
た。第２表にその結果を示す。

第２表 ℃以上に加熱するだけでＣ８２が発生することが明らか
であった。尚１本試験でｓｏ、　、　Ｈ，Ｓ　、　ＣＯ
８を分析したが検出てれなかった。

実施例２ 実施例１の第１表試験Ａ　３　ノＳＯｘ　７００　℃処
理の乾留炭を試料として２．０１採り、石英管（内径φ
１０　ｍｍ　）　ＶＣ充填し、望素ガス流中で温度９０
０℃に加熱した後、Ｓを含むガス、組成；Ｓｌ、０％。

Ｎ、９９．０％（ｖｏｗ）　ｋ　５００　ｍｌＡ、Ｎ／
ｍｉｎ　テ接触させて反応させた。接触開始後５ｍ１ｎ
後の石突出口ガス中のＣ８，１ガスクロマトグラフイで
分析し、その結果を第３表に示す。

第３表 第３表より、試験Ａ９はＳＯ７処理乾留炭（試験Ａ３の
試料）で試験Ａ８のＳＯ３処理しない乾留炭に比しＳと
の反富性が著しく太きく、Ｃ８，生成量が大であること
が明らかであった。

実施例３ 燃焼ガスの排煙脱硫プロセスに本発明の二硫化炭素の製
造プロセスを組み合せたシステムのフローシステムを第
１図に示す。第１図におりて、化石燃料をボイラｌで燃
焼した排ガスは排ガス煙道１０を経て脱硫装置２に送ら
れ、ＳＯ，を除去した排ガスは脱硫処理ガス煙道１１を
経て煙突５より大気へ放出烙れ、一方Ｓ０２の濃縮した
ガスは濃縮ＳＯ１導管１２を経てＳ０２還元塔３へ導入
される。

本実施例の排煙脱硫方式は硫黄回収型脱硫法のウェルマ
ンロード法や乾式活性炭法を使用する。

ＳＯ７還元塔３に石炭は石炭搬道１５から供給てれ。

Ｓ０２還元塔３に於いて濃縮ＳＯ，ガスは石炭により還
元されてＳ　、　Ｈ，Ｓ　、　ＣＯ３になる。反応温度
は６００℃近傍から開始するが、反応速度を考慮する２
７００℃以上が適している。しかし９００℃以上では石
炭の水性化ガス反応が激しくなり不適である。

石炭は高温下でＳ０２と反応するとき、乾留嘔れると同
時に賦活されて細孔が発達し、細孔の内部表面にＣ−８
化合物が生成された乾留炭になる。

尚、ＳＯ６還元塔３の反応に必要な熱量は石炭の部分燃
焼によって供給嘔れるので空気全注入するが、乾留炭の
細孔のＣ−８化合物は空気によって酸化、又は遊離６れ
るので、空気の注入量は過剰にならないようにし、また
注入場所を適量に選ぶことが必要である。Ｓ０２還元塔
３で生成したＳ。

Ｈ，Ｓ　、　ＣＯ８２含むガスは硫黄回収装置４例えば
クラウス装置に送られ、単体Ｓに転化され、Ｓ抜出管１
４より回収嘔れる。以上は硫黄回収型脱硫法のプロセス
であり１次に本発明のＣ８，製造プロセスになる。

Ｓｏ、還元塔３に於いて石炭はＳｏ、　＠還元すると共
に石炭自身も乾留烙れ細孔が発達し、またＣ−８化合物
が生成し、還元塔の下部に移行し、下部の二硫化炭素発
生部９に進み、温度８００℃以管１６から導入し、Ｃ８
，ｉ同伴し二硫化炭素回収部６に送られ、冷却によりＣ
８，が分離し二硫化炭素抜出管１７から回収きれる。

ＳＯ！還元塔３より抜出嘔れた還元処理に使用済みの乾
留てれた石炭はホッパー７を経て適量に二硫化炭素製造
塔８に供給され、別に硫黄蒸気は硫黄供給管１８から供
給嘔れ、ＣＳ、製造塔８で乾留炭と硫黄が８００℃以上
で反応してＣ８２が生成する。Ｃ８，は二硫化炭素回収
部６に送られ、抜出管１７からＣＳ２が回収逼れる。

尚、還元処理に使用した乾留炭はＳと極めて反応性に富
み好収率でＣ８２＠製造することができる。

また、本実施例の単体Ｓ及びＣ８，製造システムにより
、需要に応じて単体Ｓ及びＣ８２の生産量全任意の割合
に能率よく製造できる。

また、　ＳＯ２還元塔３Ｖｃ於すて従来の硫黄回収全目
的とする場合は石炭全還元剤として利用率を出来るだけ
高めていたが、本発明では石炭２Ｃ８，製造の原料とす
るので利用率を寧ろ下げるのが好ましい。従って石炭の
強度の低下、粉化や灰化が抑えられ１石炭粒子の移動や
ガス流れがスムースになり、反応の制御が容易ＩＣＩる
利点全有す。

〔発明の効果〕

本発明方法は、硫黄酸化物の還元処理に使用した炭素質
固体、例えばボイラ排ガスの硫黄回収型脱硫法で多量に
発生する使用済みの炭素質固体ケ二硫化炭素の製造の原
料に使用する。従って従来は埋め立て材にしか使用芒れ
なかった価値の無い還元処理済みの炭素質固体を本発明
によって有価値なものにし、脱硫コストの低減に役立つ
方法であり、技術的な資源の活用化や経済的効果は誠に
太きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は燃焼ガスの排煙脱硫システムに本発明の二硫化
炭素の製造プロセスを組み合せた製造系統のフローシス
テム？示す。 １・・・ボイラ　２゛°゛脱硫装置 ３・・・還元塔　４・・・硫黄回収装置５・・・煙突　
６・・・二硫化炭素回収部７・・・ホラポー　８・・・
二硫化炭素製造塔９・・・二硫化炭素発生部　１３・・
・廃ガス導管１４・・・硫黄抜出管　１５・・・石炭搬
道１６・・・不活性ガス導管　１７・・・二硫化炭素抜
出管１８・・・硫黄供給管　１９・・・灰抜出管代理人
　鵜　沼　辰　之

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）硫黄酸化物を含むガスを炭素質固体により６００
   ℃以上で還元処理し、次にこの還元処理に使用した炭素
   質固体を８００℃以上に加熱することを特徴とする二硫
   化炭素の製造方法。
2. （２）前記還元処理に使用した炭素質固体に硫黄を添加
   Ｌ　８００℃以上で反応させることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項に記載の二硫化炭素の製造方法。
3. （３）前記炭素質固体が石炭又は乾留炭であることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項及び第２項。８載、昌」
   ≦！（Ｄｌｔイ、炭素。製造方法。
4. （４）前記硫黄酸化物が主として二酸化硫黄であること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項ないしの 第３項に記載も央二硫化炭素の製造方法。