JPS6335294B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、硫化水素、メルカプタン類、または
二酸化硫黄等の硫黄化合物、あるいはアンモニ
ア、トリメチルアミン等の窒素化合物を含む排ガ
スの処理装置に関する。

レーヨン工場、パルプ工場、石油精製工場等の
化学工場、またはボイラー等の燃焼装置、あるい
は下水処理場、畜産場、化製場等から排出される
ガス中には硫化水素、メルカプタン類、または二
酸化硫黄、あるいはアンモニア、トリメチルアミ
ン等の有害、悪臭成分が含まれる。これ等の有
害、悪臭成分を除去するための乾式あるいは湿式
法による数多くの排ガス処理方法が提案、実施さ
れている。

すなわち、ガス中の硫化水素の除去法としては
古くから酸化鉄を脱硫剤とする乾式脱流法が実施
されていたが、装置を設置するための広い敷地を
悪し、且つ脱硫剤の詰めかへ、再生等に費用がか
かるため現在は湿式法で行はれる。湿式法の最も
簡易な方法としては、アルカリ水溶液（例えば苛
性ソーダ水溶液）でガスを洗浄し水硫化物として
除去するが、高価なアルカリを多量消費し、また
回収された水硫化物の用途に限度があるため特殊
の場合のみ実施される。アルカノールアミンを吸
収剤として硫化水素を吸収した後、加熱して再生
回収するガーボトール法は多量の熱量を必要と
し、またアミンの消費が大きいため運転経費が高
額になる。砒素化合物、あるいはナフトキノン誘
導体等の酸化還元系触媒を含む吸収液と気液接触
させて硫化水素を酸化して硫黄として回収するサ
イロツクス法、あるいはタカハツクス法等は硫化
水素を硫黄として回収する点で有利であるが、吸
収塔の他、大型の酸化塔、硫黄の分離装置、廃液
処理装置等を必要とするため多額の設備費を必要
とする。

二酸化硫黄を含む排ガスの処理方法としては活
性炭法、活性マンガン法等の乾式法が実施される
が一般に乾式法は排ガスの温度が低下せず、廃水
処理の問題が少ない点で有利であるが、装置が大
型になり、且つ高価な吸収剤を多量必要とする点
で経済的に不利である。これに対し湿式法は除去
率が高く装置も比較的小型化が可能なことから近
時亜硫酸ソーダ法、ソーダ石灰法、石灰石膏法、
ウエルマンロード法等の湿式法が実施される。

すなわち、亜硫酸ソーダ法においては苛性ソー
ダを吸収液として排ガスを洗浄し亜硫酸ソーダと
して回収する方法で、装置は簡易で除去率もよい
が、副生亜硫酸ソーダの供給過剰が問題となる。
ソーダ石灰法は排ガスを苛性ソーダ水溶液で洗浄
し亜硫酸ソーダとした後、石灰と反応させ、更に
酸化して石膏とするが副反応により芒硝を生成す
る。ウエルマンロード法は重亜硫酸ソーダとして
吸収し、熱分解して濃厚な二酸化硫黄として回収
するが、芒硝が生成して吸収効果が低下する点お
よび廃水処理に問題がある。石灰石膏法は石灰乳
で吸収して生成する亜硫酸石灰を酸化して石膏と
する。石膏の品質は良いが装置内にスケール発生
の問題がある。

更に、硫化水素、メルカプタン類等、あるいは
アンモニア、トリメチルアミン等の悪臭成分を含
む排ガスの処理方法として吸着法、燃焼法、触媒
酸化法、薬液洗浄法、湿式電気集塵法等の各種の
方法が実施される。しかし一般的に吸着法におい
ては吸着剤の後処理に問題があり、燃焼法は高価
な燃焼炉および多量の熱量を必要とし、触媒酸化
法は必要とする熱量は比較的少量であるが触媒の
寿命に問題がある。薬液洗浄法は装置が簡単であ
るが、洗浄液の後処理に問題がある。湿式電気集
塵法はコロナ放電の行はれている電気集塵部に悪
臭ガスを導びき静電効果により悪臭成分を除去す
るものであるが、水の微粒子と結合した白煙状の
悪臭ガスには有利であるが、ガス状の悪臭には効
果がない。又、装置が大型になり、且つ捕集した
液を更に処理する必要がある。

上記のように多種多様の方法が提案、実施さ
れ、それぞれ発生環境、処理対象成分の種類、含
有量あるいは処理量等によつては良好な効果を示
す。しかし乍ら、排ガス中に含まれる硫化水素、
メルカプタン類、または二酸化硫黄、あるいはア
ンモニア、トリメチルアミン等の有害、悪臭成分
のすべてに対し除去率が充分に高く、設備、工程
が簡易で、且つ高価な薬剤を使用、もしくは消耗
することなく、更に最終的には無害な物質として
放出あるいは一般的な用途を有する物質として回
収出来る経済的な排ガス処理装置が要望されてい
る。

本発明はこのような現状に鑑みなされたもので
あつて、本発明の目的はレーヨン工場、パルプ工
場、石油精製工場等の化学工場から排出される硫
化水素、メルカプタン類等の硫黄化合物を含む排
ガスの処理装置を提供するにある。

本発明の別の目的はボイラー等の燃焼装置から
排出される二酸化硫黄を含む排ガスの処理装置を
提供するにある。

本発明の別の目的は石油精製工場等から排出さ
れる硫化水素、および二酸化硫黄を含む排ガスの
処理装置を提供するにある。

本発明の別の目的は化学工場等より排出される
アンモニアを含む排ガスの処理装置を提供するに
ある。

本発明の更に別の目的は下水処理場、塵芥処理
場、畜産場、化製場等から排出される硫化水素、
メルカプタン類、あるいはアンモニア、トリメチ
ルアミン等の悪臭成分を含む排ガスの処理装置を
提供するにある。

上記の目的は、硫化水素、メルカプタン類、ま
たは二硫化硫黄等の硫黄化合物、あるいはアンモ
ニア、トリメチルアミン等の窒素化合物を含む排
ガスを火花放電の行はれている電場に導びき共存
する酸素と反応せしめることにより達成される。
（本発明において火花放電とは、大気中に正負両
極をおき、この間に電圧を加え放電せしめた際の
コロナ放電からアーク放電に移行する過渡期にお
ける放電状態を云う。） 次に本発明を実施例につき説明する。

第１図において１は両端を閉塞した管で、その
端部にガス導入管２、ガス排出管３およびドレン
排出管１５が設けられる。４，５は一端が保護抵
抗６を介して高電圧電源７と連結し、他端が開口
した円筒電極で、それぞれの開口部８，９が対向
するよう電気絶縁体１０，１１，１２を介して管
１内に設置される。

円筒電極４の電気絶縁体１１の、管１の内壁と
接する面には第２図に示すようなら旋状の条溝１
３が設けられる。本実施例において条溝はら旋状
であるが、これは導入したガスを旋回流とするた
めに有効であるが、軸方向に平行な条溝としても
よい。又、絶縁体１１を貫通する孔でもよい。円
筒電極５の管内端部にはガス排出孔１４が穿た
れ、ガス導入管２から導入された処理ガスは条溝
１３を経て円筒電極４の開口部８の外周を通り、
次に円筒電極５の開口部９の内周を経て排出孔１
４を通り排出管３から排出するようガス通路が形
成される。

本発明を実施する装置は上記のように構成され
ており、抵抗６を介して高圧電源７により円筒電
極４，５に電圧を加え、それぞれの開口部８と開
口部９の間に火花放電を行はしめつつ、導入管２
から処理ガスを導入するとガスは条溝１３を通り
放電の行はれている開口部８の外周から旋回流と
なつて流出し火花放電電場を通つて開口部９の内
周に流入し排出孔１４を経て排出管３より排出さ
れる。従つて、処理ガスとして硫化水素、メルカ
プタン類、または二酸化硫黄等の硫黄化合物、あ
るいはアンモニア、トリメチルアミン等の窒素化
合物を含む排ガスを導入すると、排ガスは放電の
行はれている開口部８の外周を通り旋回流となつ
て開口部９の内周へ流入するため、火花放電電場
を確実に通過するのみならず、旋回流により放電
点が旋回し、接触効果は極めて良好で放電エネル
ギーを効果的に利用出来るため、この間に、恐ら
く排ガス中の各成分は電離、イオン化されるため
と思考されるが、排ガス中に含まれる硫黄化合物
は共存する酸素により酸化され、硫黄分は三酸化
硫黄に、窒素化合物の窒素分は窒素ガスに酸化さ
れる。

従つて有害、悪臭成分として、前記の硫黄化合
物を含む排ガス処理にあたつては生成した三酸化
硫黄は水と結合して容易に硫酸となるので、排出
管から排出したガスを水で洗浄すれば無害なガス
として大気中に放出できる。又、窒素化合物のみ
の場合はそのまま大気中に放出できる。

尚、火花放電のための印加電圧は直流、交流い
づれも使用されるが、安定放電を得るためには直
流放電より交流放電が好ましい。また交流の場合
商用周波数でもよく、更に高周波も使用出来る。

以下に実施例を示す。

実施例 １ 使用した装置は第１図に示す装置と同様に構成
されたものであるが、管は内径18mm、電極４は外
径12mm、内径10mm、電極５は外径５mm、内径３mm
とした。

上記装置を使用して、硫化水素7000ppmを含む
空気を下記の条件で処理した。

印加電圧（60Hz） ………10000V 保護抵抗 ………100kΩ 極間距離 ………30mm 処理ガス流量 ………0.83／分 実験結果 排出ガス中に硫化水素は検出されなかつた。

尚、排出ガスを水で洗浄して得た液と、実験後
管内を洗浄した洗浄水とを合せて分析した結果、
処理した硫化水素と当量の硫酸の存在が確認され
た。

実施例 ２ 実施例１と同じ装置を使用して、硫化水素
200ppmを含む空気を下記の条件で処理した。

印加電圧（60Hz） ………12000V 保護抵抗 ………1000kΩ 極間距離 ………６mm 処理ガス流量 ………1.5／分 実験結果 排出ガス中に硫化水素は検出されなかつた。

実施例 ３ 実施例１と同じ装置を使用してメチルメルカプ
タン150ppmを含む空気を下記の条件で処理した。

印加電圧（60Hz） ………10000V 保護抵抗 ………500kΩ 極間距離 ………10mm 処理ガス流量 ………0.6／分 実験結果 排出ガス中にメチルメルカプタンは検出されな
かつた。

実施例 ４ 実施例１と同じ装置を使用して、二酸化硫黄
1500ppmを含む空気を下記の条件で処理した。

印加電圧（60Hz） ………12000V 保護抵抗 ………500kΩ 極間距離 ………15mm 処理ガス流量 ………3.5／分 実験結果 排出ガス中に二酸化硫黄は検出されなかつた。

尚、排出ガスを洗浄して得た水と、実験後、管
内を洗浄した洗浄水を合せて分析した結果、処理
した二酸化硫黄と当量の硫酸の存在が確認され
た。

実施例 ５ 実施例１と同じ装置を使用して、アンモニア
11.0％を含む空気を下記条件で処理した。

印加電圧（60Hz） ………10000V 保護抵抗 ………1000kΩ 極間距離 ………10mm 処理ガス流量 ………0.6／分 実験結果 排出ガス中にアンモニアは検出されなかつた。

尚、排出ガスを分析した結果、処理したアンモ
ニアと当量の窒素の増加を確認した。

実施例 ６ 実施例１と同じ装置を使用して、トリメチルア
ミン300ppmを含む空気を下記条件で処理した。

印加電圧（60Hz） ………10000V 保護抵抗 ………500kΩ 極間距離 ………10mm 処理ガス流量 ………1.0／分 実験結果 排ガス中にトリメチルアミンは検出されなかつ
た。

以上の説明および実施例から明らかな様に、本
発明においては導入された排ガスは火花放電電場
を確実に通過するため、所謂デツドスペースは存
在せず、かつ排ガスは旋回流として電場に導入さ
れ、これに伴つて放電点が旋回するため接触効率
は極めて良好で放電エネルギーを効果的に利用で
きる。また、本発明は設備、工程が簡易で、且つ
高価な薬剤を使用、消耗することなく硫化水素、
メルカプタン類または二酸化硫黄、あるいはアン
モニア、トリメチルアミン等の有害、悪臭成分を
含む排ガスを処理して、硫黄分を有益な硫酸とし
て回収し、窒素分は窒素ガスに変換し、無害なガ
スとすることが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施するための装置の構成を
説明する図面、第２図は第１図における条溝の構
成を説明するための図面である。 ４，５……円筒電極、８，９……開口部、１３
……条溝。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 一端にガス導入管を、他端にガス排出管を有
   する管と、この管内に間隔を有して対向配置した
   円筒電極と、これら円筒電極間に火花放電さすべ
   く高電圧を印加する手段と、前記円筒電極のいず
   れか一方にはその外周側に、また他方にはその内
   周側に、それぞれ形成したガス通路とを備え、少
   なくとも前記ガス導入管側に存在する前記ガス通
   路は、ら旋状の条溝あるいは貫通孔として形成さ
   れていることを特徴とする排ガスの処理装置。