JPS609859B2 - 硫化水素を二酸化硫黄に変換する触媒 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の利用分野） 本発明は硫化水素を含有するガスを酸素とともに触媒に
接触させて二酸化硫黄に変換する方法に用いる触媒に関
する。

（発明の背景） 従来、硫化水素を二酸化硫黄に変換するための方法とし
ては、燃料を加えて高温で燃焼酸化する方法の他に、触
媒を用いて接触酸化する方法などが主に用いられてきた
。

高温で燃焼酸化する方法は装置は簡単ではあるが、燃料
を多量に消費するため経済的には好ましくなく、一方、
接触酸化法は比較的低温で硫化水素を二酸化硫黄に変換
できるので、好ましいものである。

一般にこの反応用の触媒としては酸化鉄、ボーキサイト
、アルミナ、白金属系、ゼオラィト系（例えば特開昭５
０−６８９５５）触媒などが知られている。しかし、こ
れら従来の触媒は活性が充分でなく、反応温度が２００
００以下では硫化水素を完全に二酸化硫黄まで酸化でき
ず、硫黄もかなり生成する。さらに、アルミナ系および
アルミナ担体付の触媒では、長時間使用すると生成ガス
中の二酸化硫黄および酸素とアルミナとが反応し、硫酸
ァルミナを生成し、触媒活性が低下するという欠点があ
る。これは酸化鉄触媒でも同様であり、硫酸塩に変質し
て劣化していくことがわかった。（発明の目的） 本発明の目的は、上記した従釆技術の欠点をなくし、低
温で高い活性を示し、かつ二酸化硫黄により変質しない
耐久性の優れた、硫化水素を二酸化硫黄に変換する触媒
を提供することにある。

（発明の概要）本発明の特徴は、硫化水素を二酸化硫黄
に変換するための触媒として、チタンとモリブデンの酸
化物を活性成分とする触媒を用いることにある。

本発明の触媒は、硫化水素を亜硫酸ガスに転換する工程
に一般的に使用できるが「一例を挙げればクラゥス硫黄
回収装置における硫化水素の酸化、クラウス硫黄回収装
置からの排ガス中の硫化水素の酸化、クラゥス硫黄回収
装置のティルガス処理装置からの排ガス中に含まれる徴
量硫化水素の酸化、あるいはパルプ工場排ガストし尿処
理排ガス、含硫黄有機物の燃焼排ガスなどに含まれる硫
化水素（およびメルカプタン）を酸化して悪臭を除去す
るのに適用することができる。本発明の触媒を「従来の
各種の触媒と比較して活性を試験したところ、特に低温
活性が優れていることが見し、出された。

また本触媒は酸化チタンと酸化モリブデンという硫酸塩
化いこくい物質を触媒成分としているため、アルミナ担
体付触媒と比較して格段に耐久性が優れていることがわ
かった。本発明の触媒を用いて硫化水素を接触酸化する
ときには酸素の量に応じて次の（１’，（２｝式の反応
が主に起こる。

日２Ｓ＋ヂ２＝Ｓ他。

（１）日２Ｓ十や２＝Ｓ。

２十日２０（２｝ 酸素の量に応じて｛２ｌ式の反応はきわめて選択的に起
きるので「二酸化硫黄を生成するためには酸素を硫化水
素の１．５モル倍以上存在させる。

本発明になる触媒を用いて硫化水素を二酸化硫黄に変換
する場合、反応温度は、触媒活性および耐熱性などの面
から１００〜６００００が好ましく特に１２０〜５００
００が好ましい。またガスの空間速度（標準状態換算）
は、経済的な触媒の使用量および硫化水素の二酸化硫黄
への変換率の面から２００〜５０００ｏｈ‐１が好まし
く、特に２００〜２００００ｈ−，が好ましい。

本発明の硫化水素を二酸化硫黄に変換する触媒は、チタ
ンとモリブデンの酸化物を活性成分とするが「 これら
活性成分の割合は触媒活性および触媒強度などの面から
、チタンとモリブデンの原子比が９９：１〜５０：５０
の範囲が好ましく、特にチタン、モリブデンが９８：１
〜７０：３０の範囲が特に好ましい。

本発明になる触媒を調製する場合のチタン原料としては
各種の酸化チタン、また加熱することにより酸化チタン
を生成するチタン酸「四塩化チタン、硫酸チタン、硫酸
チタニルなどを用いることができる。

あるいは四塩化チタン、硫酸チタンなどの水溶液をアン
モニア水、カー性アルカリ、炭酸アルカリ、尿素などで
中和して沈澱を生成せしめ、それを加熱分解して酸化物
を得るのも好ましい方法である。またモリブデンの原料
としては、酸化モリブデン、モリブデン酸、あるいは各
種のモリブデン酸塩が使用できる。本発明になる触媒の
調製には、通常の製造に利用される沈澱法、混練法など
いずれも使用することができ、特に限定されない。

また最終的な触媒の成型法としても通常の打錠成型法、
押出し成型法「転勤造粒法など目的に応じて任意の方法
を採用することができる。さらに、チタン酸化物をさき
に成形しておき、これにモリブデンを含浸させることに
よっても、また、耐熱性のセラミックス担体に活性成分
を担特せしめることによっても形成することができる。
触媒の使用方法は固定床、流動床など通常の触媒の使用
方法でよい。

（発明の実施例） 以下、本発明を実施例にもとづいてさらに詳細に説明す
る。

実施例 １ 酸化チタンとして約５５重量％を含有するメタチタン酸
スラリー８００夕とバラモリブデン酸アンモニウム１０
８夕をとり、ニーダーにて充分に混線する。

得られたペースト状の混合物を１２０℃で１昼夜乾燥後
「粉砕する。グラフアィトを１５夕加え、成型圧力５０
０ｋｇ／ので直径６側、厚さ６伽の円柱状に打錠成型す
る。得られた成形品を５００００で４時間焼成する。か
くして得られた触媒は原子比でＴｉ：Ｍｏ＝９：１の組
成を有する。触媒の性能試験は次のように行った。

反応管は内径１７肌の石英製で、外部より電気炉により
加熱される。反応管の中央部に１０〜２０メッシュに破
砕された触媒を約４０Ｍ充填し、下記組成のガスを８０
夕／ｈ（空間速度２００００ｈ‐１）で流した。ガス組
成日２Ｓ Ｏ．
５％０２ １．８±
０．２％Ｎ２
残なお生成物の分析はガスクロマトグラフ法によつた。

馬Ｓ転化率、Ｓ０２生成率はそれ以下の式により求めた
。

墨ｓ転化率＝入口日２Ｓ濃度−出口＆Ｓ濃度入口日ぶ濃
度×１００（％）※ Ｓ。

２生成率＝英目轟き麓産×・〇。

（％）得られた結果を第１表に示す。硫化水素はきわめ
て高い転換率で二酸化硫黄になっている。比較例 １水
酸化アルミニウム２００９とパラモリブデン酸アンモニ
ウム５０夕をとり、水約１００奴を加えてよく混練する
。

以下、実施例一１に示したのと同様の方法で山２０３−
Ｍｏｏ３触媒を調製した。得られた触媒の性能を実施例
−１に示したのと同様の実験条件で測定して、第１表に
示す結果を得た。第１表実施例 ２ 酸化チタンと酸化モリブデンの割合を変化させた以外は
、実施列−１と同様の調製法でＴｉ：Ｍｏ＝９８：２，
８０：２０，６０：４０，４０：６０の割合で含有する
触媒を製造した。

これら触媒の性能を実施例一１に示したのと同様の実験
条件で測定し、第２表に示す結果を得た。第２表 実施例 ３ 本実施例では触媒の長時間寿命試験を行なった結果につ
いて述べる。

実施例−１および比較例−１に示した触媒を用い、反応
温度をそれぞれ１５０ｏｏ、および３００００空間速度
をそれぞれ１０００血‐１、および５００血‐１で下記
組成のガスを用いて３００ｈの連続試験を行った。

比ＳおよびＳ０２の分析には、ＴＣＤ付およびＦＰＤ（
ＦｌａｍｅＰｈｏｔｏｍｅｔｒｉｃＤｅｔｅｃｔｏｒ、
日立製）付のガスクロマトグラフを用いた。ガス組成日
２Ｓ Ｏ．１％０２
３．０％Ｎ２
残第３表 本願の触媒は３０脚持間の連続使用によってもまったく
その性能は低下せず、また、外観上も変化せず、耐久性
の高いことが判った。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 触媒活性成分がチタンとモリブデンの酸化物からな
   り、両者の割合はチタンとモリブデンの原子比として９
   ９：１ないし５０：５０の範囲にある硫化水素を二酸化
   硫黄に変換する触媒。