JPS6087834A - 乾式脱硫方法 - 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】 本発明は石炭、Ｃ１油ガス化ガス等から含有ＨＩＳ（硫
化水素）を除去づる乾式脱硫方法に係り、特に、十字流
移動体方式を採用づることにＪ、す、吸収剤及び装置の
摩耗を減少さＵるどバに、吸収剤と被処理ガスとの接触
効ヰ２の向」−を図って装置の設置面積の縮小を図るこ
とができる乾式脱（直方ン六に関する。

一般に、石炭、石油類のガス化ガス中には不純物どして
ト１＋　Ｓ　（硫化水素）ガスが含まれているため、大
気汚染防止及び各種装置類損傷防止の見地より精製過程
にて上記ｔｌ＋ｓの除去がなされている。

従来のＩ−ｈＳ除去方法で”なりも脱硫方式には、湿式
法と、乾式法があるが、湿式法はアルカリ性吸収液を使
用するｌＣめ水が必要とされるばかりでなく、熱効率も
低下し、更には排水処理による二次公害発生の危惧もあ
った。

そのため、上記問題点のない乾式法が主に採用されてい
るが、吸収剤を固定覆るいわゆる固定床式脱硫払による
場合には、連続的な安定操業ができず、吸収剤の融着の
心配があり、更には再生率がイバいという問題がある。

そこＣ゛、この問題をＦ／１′決Ｊべく、吸収剤を流動
化してこれに被処理ガスを接触させるいわゆる流動床式
１ｊ；２硫法も採用されてはいるが、この場合には吸収
剤及び装置類の１ｊ粍が激しいばかりでなく、フリーボ
ードを必要どづるノ〔め設置面積の増大をＲＪ来し、更
には、吸収剤と被処理ガスとの接触に１扁りが生じて接
触効キーを低下さけるという不部会が生じ、未だ、十分
な脱硫方Ｖ、が提供されでいないのが現状である。

本発明１１以上のような問題点に着に１シ、これを有効
に解決すべく創案され／ｊ　、ｂのである。

本発明の目的とりるどころは、いわゆる十字流移動床方
式を採用づることににす、吸収剤及び装置類の１！Ｉ耗
を減少さけるど）（に吸収剤と被処理ガスどの接触効申
の向」二を１ネｊって装置の設置面積の減少を図ること
ができる乾式脱Ｍ１方法をＪＭ供するにある。

本発明は、石炭、石油ガス化ガス等のＨａＳを含む被処
理ガスを金属酸化物によりＩＢ２硫処理すると具に、Ｈ
ａＳを１人数し／ζ硫化１汲収剤を醇化して再生覆るよ
うになした乾式１１ｆ＋！　Ｉｌｉ！＋　１７’５法に
Ｊｊいて、上記吸収剤を薄層状に移動さけて移動床を形
成するどＪｔにこの移動層に被処理ガスを接触さけて脱
Ｍｔ処理し、次いでトｈＳを吸収した１ｉｆｔ化吸収剤
を薄層状に移動さυ−て移動床を形成Ｊると共に酸素含
有ガスを接触させて酸化し、これを１１牛Ｊるようにし
て上記目的を達成りるｔ）のである。　以下に本発明方
法を添イー１図面に基づいて詳述づる。

第１図は本発明方法を説明覆るＩＳめの工程図である。

図示する如く、本発明方法を実流する肌橘装置Ｎは、被
処理ガスを吸収剤ど接触さｌ！′−ｃ脱硫処理づる吸収
塔１と、吸収塔１ノ〕日）排出された硫化吸収剤を酸素
含有ガスと接触さｌてこれを再’Ｌ　′？Ｊる再生塔２
ど、再生塔２で回収されたＳＯ＋（二酸化ｆオウ）を還
元して単体イＡつを回収するＳＯ＋　還元基３とにより
主にｍ成されている。

まず、ホッパ４から流下した吸収剤ｚｎ　ｏＴｊを吸収
剤導入口５から吸収塔１内へ導入し、これを薄層状に連
続的にまたは間欠的に徐々に下降移動させて、吸収剤の
移動床６を・形成する。

一方、イコ油或いはイｆ炭ガス化カスなとのｌ’ｌｌｊ
を含む被処理ガス７を、ガス導入口８から上記、吸収ｊ
？５１内へ導入し、このガス流を上記移動床０と直交さ
１！（接触さＩＪ、これを水平方向へ横切らせる。こね
により、下記式１に示Ｊ如くガス中がらｌ−１ｔｓを吸
収除去して被処理ガスの１ｊ；２硫処理をｈなう。

ｌ−ｈ　８＋Ｚｎ　０−）Ｚｌｌ　Ｓ−１−１−ｈ　Ｏ
−ｍそして、脱硫処理された処理済みガスはガス排出１
．１９から吸収」？シ１外へ１７１１Ｂ　＜’：れ、他
の処理系に移送される。

ここで使用づる吸収剤どしては金属酸化物が使用され、
！、：どえば破砕鉄鉱Ｇ、担体＋酸化鉄、フライｊ′ツ
シュと酸化鉄の沢合物、酸化銅、酸化亜鉛等などを用い
る。

吸収剤移動床６の移動速度は１〜２０ｍ／ｌ＋ｒが望ま
しい３．これは、吸収剤の移動速度が遅いど吸＋１′ｙ
、剤の吸収能力の低下により脱硫率が低くなり、また早
づさ゛ると吸収剤のＩＪ耗が激しくなるばかりでなく、
再生塔での処理用の増加に伴なう加熱用及び移送用のエ
ネルギーが増大するため不経済となるからである。

また、吸収塔１へ導入される被処理ガス７のＨ＋Ｓ含有
量は平均３０００ｐｐｍ（屹基準）で、約４６０℃前後
に維持づる。

吸収塔１内におけるガス速１腹は０．０５〜５ｍ／’　
Ｓ　ＯＣが望ましい。

これは、ガス速度が遅いど、ガス流のみだ【ノにより鍋
流が起り、脱硫率が低トし、また、ガス速度が速いと反
応速度どの関係から充分に脱硫′ｒ−きない可能性があ
り、８党Ｍ【率のイ氏下を６にらづばかりでなく、圧ノ
Ｎロ失が増大し不経済どなるがらＣある。

また、吸収塔１内にＪハノる反応温瓜は、使用リ−る吸
収剤の種類によっても異なるが例えば吸収剤として酸化
鉄を使用ＪるｓＪ合には約４００−５５０℃の範囲に維
持覆る。これは、酸化鉄の平行関係から温度が高くなる
と麗硫宇が低下し、また湿度が低くなると反応速度がＪ
５そくなって同様に脱硫率が低下づるからである。

更に、吸収剤の粒径は約０．５〜５ｉｍｎ＋の範囲どす
るのが望ましい。これは、粒径が小さくなると圧力損失
が増大し、まｌこｔＭ　２３が人さくなると反応速度の
低下にＪ：す、１１党ｔｉＩ！ｌ率が低下づるかうであ
る。

次に、吸収塔１内で硫化乃至還元された硫化吸収剤を吸
収塔下部のＵ＋出口１０から場外へ１１出し、通路１１
を介しＣＩり生ＪｉＳ　２へ向（）で移送りる。ぞして
、このｌＩｉ！ｆ化吸収剤全吸収剤？Ｓ２の上部に設（
プた吸収剤導入［１１２かうこのＩ？Ｓ　２内へ導入し
て、これを薄層状に連続的に又は間欠的に徐々に下階移
動さｌて硫化吸収剤の移動床１３を形成覆る。

一方、空気などの再生ガスどしての酸素含有ガス１／１
を再生ガス導入「１１５から、」−記再牛塔２内へ導入
し、このガス流を上記移動床１３と直交させて接触さＵ
、これを水平方向に横切らＵ゛る。

これにより、下記式２に示づ如く、ｌａ化吸収剤が約８
００℃で酸化されてＳｏｌを放出し、元の金属酸化物の
吸収剤に再生される。

２２１１　Ｓ−１３０＋　−）２２＋１０−ｌ−２ＳＯ
＋　＝−＋２＋ここで、上記再生１６２内での硫化吸収
剤の移動速度は約２０＋ｎ／ｌ］ｒ以下とする。これは
、移動速度が速いと再生が不充分であったり、吸収剤の
摩耗が多くなったり、更には加熱用エネルギの増大を招
き、不経済となるからである。

まＩｃ−、再生塔２内でのガス速度は約０．０５へ・５
　ｍ　／　５ｅＩＣの範囲とする。これは前述したと同
様にガス速度が速いと圧力損失が増大するからである。

また、再生塔２内での反応ｉＱ　Ｉｍは使用Ｊる吸収剤
の種類にもよるが約５５０〜８００℃の範囲と覆る。こ
れは反応温度が高いと焼結等の不都合を牛じ、逆に反応
温度が低いと再生に時間がかかったり、再生が不充分に
なったり覆るからである。

このようにして再生された吸収剤は再生ＪＭ　２の下部
に設りだ吸収剤排出口１６から１Ｍ外へ１７１出される
。そして、摩耗して粉化した吸収剤をフルイ１７により
ふり分りで系外へ０１出りる一方、残留する大部分の吸
収剤を通路１８を介して前記吸収塔１に向（Ｊて移送と
、再瓜被処理ガスの脱硫処理に奇！ｊさｌるべく吸収ｊ
ハ１内へ循環導入さｌる。

この際、不足分の吸収剤は小ツバ４から順次供給されて
ゆくことになる。

一方、１１■生塔２内にて硫化吸収剤を酸化することに
より生成されたＳｏｌは、再生カスに随伴しで再生ガス
出し１１９から再生ガスと共に塔外へ排出され、再生ガ
ス通に’ｆｌ　２０を／１・してＳＯ＋還元ｊハ３へ移
送される。（ｌ〕°ｌ’、ｓＯ＋を含む再生ガスはＳＯ
＋還元ｊ３３の還元」？５ガス人口２１からこの場内へ
導入される一方、この堝３内には、石炭或いはヂト−よ
りなる還元剤がホッパ２３より）Ｗ元請人口２４を介し
で？９人されて還元剤の充填層２５が形成されている。

て−して、上記再生ガスは、塔内を徐々に下階する上記
還元剤と接触して、これに含まれるＳｏｌが還元され、
大６１５分が単体、ｒオウとなる。

生成された単体イＡつ２０（ユ還元塔３の上部に設（〕
たーイＡつｉＪｌ出［１２７から、排出される一方、使
用済みの還元剤２８は還元剤１）「出Ｌ１２９から塔外
へＩＪ＋出される。

また、特に、イオウ収率を高くＪる場合には、上記還元
塔３に通常のクラウス反応器などを紺合せるようにする
。

このように、吸収塔１内にて、連続的にまたは間欠的に
下降移動させた吸収剤の移動床６に、これに白交覆る如
く被処理ガスを接触通過させて１；２硫処理を行なうに
うにしたので、従来例の流動床方式に比較して吸収剤が
流動化されることがなく、従って吸収剤及び［１類の摩
耗を可及的に減少さけることができる。これは、吸収塔
１のみ４Ｔらず、再生塔２内においてら同様な移動床を
形成して１■生処理を行なうようにしたので、同様な効
果を発揮し、これらの相乗効果により、吸収剤装置類の
摩耗をお幅に防止できる。

また、吸収塔１、再生塔２において、ともに薄層状の移
動層にガス流を直交させて通過さぼるｌど１ノなので、
従来例のＪ、うに流速の）士いガス流により吸収剤を流
動化させる必要がなく、従って、圧力ッ［１失を減少さ
せることが（・キ、また装■テｒ白体の振動も防止づる
ことがＣさる。

更に、形成される流動床全域にわたつ−（ガス流を均一
に通過させることができるので、従来の流動床り式ど異
なってガス流の（転）流が生「ザ、吸収剤とガスどの接
触効率を向」ニさせることがでさ及応率がト昇づる。

また、吸収剤を連続的に或い（よ間欠的に下降移動させ
て形成した移動体にガス流を接触させるので従来の固定
式脱硫法と異なり、連続的な脱硫処理が行なえ、また、
吸収剤の融着を防止することができる。

次に、以上の方法に基づいで行なわれた結果を示す。

吸収ｊ３おＪ、び再生Ｊ？）での条ｆｌは下記の通りで
ある。

（１）　脱硫条件（吸収塔） ガス組成　ｌ−ｈ　Ｓ　：　３０００１ＩＤｍ　。

１１＋：１３％。

１−ｈ’ｏ：１０％。

ＣＯ：１（３％。

ＣＯ２：１０％。

Ｎ＋：［３ａρ 温度　４６０℃ 吸収剤　赤鉄鉱、平均粒径：３川− 吸収剤移送速度　３ｍ／旧゛ ＋１ｔ２１１Ｉ率　９５％ （２）　再生条件（再生塔） ガス組成　０２　：６％、　Ｎ＋　：　ｌ３ＦＩ　Ａ温
度　８００℃ 吸収剤移送速度　５ｍ／ｌ＋ｒ 再生率　９９％ 以上要するに、本発明方法によれば次のような優れた効
果を発揮することができる。

（１）　吸収剤の移動床にガス流を直交さ已て１ｊ１２
　ｌｅ＋処理及び再生処理を行イ１つようにしたので、
吸収剤及び装量類の席耗を大幅に減少させることができ
る。

（２）　薄層状に形成した移動床に均一にガス流を通過
させるので、圧力損失を大幅に減少させることがでさ、
月つ吸収乃すとガス流との接触効率の向上を図ることが
Ｃき、脱硫乃至再生効率を向上させることができる。

（３）　従来の流動床方式の場合に必要とされたフリー
ボードを不要にできるので、装置自体の小型化が図れ、
設置面積を少な（覆ることができる。

（／Ｉ）　流動床方式に比較して装置自体の振動が少な
くなるので、構造段バ１が容易にできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は水元明方ｖ１を説明りるための脱硫再生工程を
示す工程図である。 尚、図中、１は吸収ｊハ、２は再生塔、３はＳＣ２還元
塔、６　ＬＪ吸収剤の移動床、７は被処理ガス、１３は
硫化吸収剤の移動床、１４は酸素８有ガスである。 特許出願人　石川島播磨重工業株式会召代理人弁理士　
組　谷　信　雄

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ？′ｉ炭刀ス化ガス等の１１２８を含む被処理ガスを、
   金属酸化物よりなる吸収剤と接触させて被処理ガス中の
   １−ｈｓを吸収除去して脱ｆａ処即刀ると共に、Ｉ−ｈ
   ｓを吸収した硫化吸収剤を酸化し゛てこれを再生りるＪ
   、うになした乾式脱硫方法において、上記吸収剤を薄層
   状に移動させて吸収剤の移動床を形成覆ると共に該移動
   床に上記被処理ガスを接触させて被処理ガスを脱硫処理
   し、次いで、Ｉ−１＋Ｓを吸収した上記硫化吸収剤を薄
   層状に移動さＵて硫化吸収剤の移動体を形成覆ると」ξ
   に、該移動床に酸素含有ガスを接触させて硫化吸収剤か
   らイＡつ分を分離除去し、これを再生づるにＪ、にした
   ことを特徴どづる乾式脱硫方法。