硫黄系エミッションの資源化プロセス構築

建立硫基排放物回收工艺

基本信息

批准号：
16760595
负责人：
植田滋
金额：
$ 2.18万
依托单位：
Iwate University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

石膏と炭化水素ガスの反応により石膏中の硫黄成分の還元回収シミュレーション計算と実証実験を平行しておこなった。当初、石膏中の硫黄成分の85%以上を還元しその95%を元素硫黄として回収することを目標としたが、石膏からの硫黄系ガスの分離および硫黄系ガスからの元素硫黄回収が可能であった。プラスチックと石膏および製錬排ガスの反応を平衡計算によりシミュレーションを行った。熱力学的には炭化水素ガスを用いた石膏起源の硫黄系ガスおよび製錬排ガスの還元はほぼ完全に進行することが判る。一方、実験には小型の電気抵抗炉とガス供給ユニットを用いてポリエチレンを還元剤とした石膏および模擬硫酸工場排ガスからの元素硫黄回収を行った。本研究結果は廃石膏、製錬排ガスから硫酸ではなく元素硫黄を経済的に回収・固定できる可能性を示し,以下のことを明らかにした。・プラスチックを還元剤として石膏を分解できる。・プラスチックから発生したガスをSO_2ないしはSO_2と空気の混合ガスとを反応させ,473K〜523K程度の温度で凝縮させることにより高純度の元素硫黄を回収することが出来る。・973K程度の高温における平衡状態でSO_2とH_2Sの比が1/2となるように導入する廃プラスチックと硫黄系ガスの初期混合比を制御すれば,低温域でガス中の硫黄95%以上がクラウス反応等により元素硫黄として凝集し回収出来る。・生成ガスがH_2S過剰となる還元性の場合は硫黄凝縮炉の温度を制御することで熱力学的平衡計算により生成する硫黄よりも多くの固体硫黄を回収できる。

模拟计算和示范实验是通过石膏和碳氢化合物的反应与石膏中硫成分的减少恢复并行进行的。最初，目标是减少石膏中的85％或更多的硫成分，并将95％的硫成分恢复为元素硫，但可以将基于硫的气体与石膏分开，并从基于硫的气体中恢复元素硫。塑料，石膏和冶炼排气之间的反应通过平衡计算模拟。可以看出，使用碳氢化合物气体几乎完全进行热力学，减少基于硫的气体和冶炼排气气。同时，在实验中，使用聚乙烯作为还原剂从石膏中回收了元素硫，并使用小的电阻炉和气体供应单元从模拟硫酸工厂的废气中回收了元素。这项研究的结果表明，可以从废物石膏和冶炼废气中经济回收并固定元素硫，而不是硫，并揭示了以下内容。 - 塑料可用作分解石膏的还原剂。 - 高纯度元素硫可以通过与SO_2产生的气体或空气混合气体反应，并在约473K至523K的温度下凝结。 - 如果引入了废物塑料和基于硫的气体的初始混合比，以便在高温约为973K的高温下，在平衡状态下，SO_2与H_2S的比率为1/2，可以在低温下以固体的速度为sul sul sul sul sul flaff sus，而固定速度多于Klff，则可以将气体中的95％或更多的硫酸盐收集到元素中。通过热力学平衡计算可以通过控制硫凝结炉的温度来回收。