(57)【要約】      （修正有）【課題】熔錬炉と転炉とを用いる製錬設備より排出される廃ガスから硫酸を製造する、ガス精製工程、硫酸製造工程並びにテールガス処理工程を含む硫酸製造設備において、該ガス精製工程で転炉の送風開始、停止に伴う希釈空気の送入操作を簡便化し、その操作性を向上できる硫酸製造設備とその運転方法を提供する。【解決手段】硫酸製造設備は、前記ミストコットレル３と乾燥塔４とを繋ぐ配管に、開度を転炉の送風開始、停止信号により変更させる制御機構１４を備えた自動弁９と希釈空気１３取り入れ弁１０を設けることを特徴とし、その運転方法は、転炉送風時の自動弁の開度を正規位置とし、転炉の送風停止時に、送風停止信号により希釈空気取り入れ弁は所定の開度として自動弁の開度を調整し、一方転炉の送風開始時に、送風開始信号により希釈空気取り入れ弁を閉に、自動弁の開度を該正規位置に戻すことを特徴とする。【選択図】図１
2009073712.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熔錬炉及び転炉を用いる製錬設備より排出される廃ガス中の二酸化硫黄から硫酸を製造するための硫酸製造設備であって、
少なくとも増湿塔、洗浄塔、ミストコットレル及び乾燥塔から構成されるガス精製工程と、硫酸製造工程と、テールガス処理工程とを含み、その際、
ガス精製工程は、ミストコットレルの出口と乾燥塔の入口とを繋ぐ乾燥塔入口配管のミストコットレル側に設置された自動弁と、乾燥塔入口配管の乾燥塔側に設置された希釈空気取り入れ弁とを有し、かつ、自動弁と希釈空気取り入れ弁の内の少なくとも一方は、転炉の送風開始信号又は送風停止信号によりその開度を変更させる制御機構を有することを特徴とする硫酸製造設備。
【請求項２】
熔錬炉及び転炉を用いる製錬設備より排出される廃ガス中の二酸化硫黄から硫酸を製造する方法であって、
少なくとも増湿塔、洗浄塔、ミストコットレル及び乾燥塔から構成されるガス精製工程と、硫酸製造工程と、テールガス処理工程とを含み、その際、
転炉の送風が行なわれているとき、ミストコットレルの出口と乾燥塔の入口とを繋ぐ乾燥塔入口配管のミストコットレル側に設置された自動弁の開度を、正規位置に設定し、一方、転炉の送風が停止したとき、転炉の送風停止信号により、乾燥塔入口配管の乾燥塔側に設置された希釈空気取り入れ弁は、所定の開度とされるとともに、自動弁の開度を調整し、その後、転炉の送風が開始したとき、転炉の送風開始信号により、希釈空気取り入れ弁は、閉とされるとともに、自動弁の開度を正規位置に戻すように制御されることを特徴とする請求項１に記載の硫酸製造装置の運転方法。
【請求項３】
転炉の送風が停止したとき、自動弁の開度の調整は、乾燥塔出口のガスの圧力が転炉送風時の平均圧力と略同じになる位置に制御することを特徴とする請求項２に記載の硫酸製造装置の運転方法。
【請求項４】
熔錬炉及び転炉を用いる製錬設備より排出される廃ガス中の二酸化硫黄から硫酸を製造する方法であって、
少なくとも増湿塔、洗浄塔、ミストコットレル及び乾燥塔から構成されるガス精製工程と、硫酸製造工程と、テールガス処理工程とを含み、その際、
転炉の送風が行なわれているとき、ミストコットレルの出口と乾燥塔の入口とを繋ぐ乾燥塔入口配管のミストコットレル側に設置された自動弁の開度を、正規位置に設定し、一方、転炉の送風が停止したとき、転炉の送風停止信号により、自動弁の開度を、熔錬炉平均廃ガス量を熔錬炉平均廃ガス量と転炉平均廃ガス量との合量で除して得た比に対応する開度にし、希釈空気取り入れ弁の開度を調節し、その後、転炉の送風が開始したとき、転炉の送風開始信号により、希釈空気取り入れ弁は、閉とされるとともに、自動弁の開度を正規位置に戻すように制御されることを特徴とする請求項１に記載の硫酸製造装置の運転方法。
【請求項５】
転炉の送風が停止したとき、希釈空気取り入れ弁の開度の調整は、乾燥塔出口のガスの圧力が転炉送風時の平均圧力と略同じ値になる位置に制御することを特徴とする請求項４に記載の硫酸製造装置の運転方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、硫酸製造設備とその運転方法に関し、さらに詳しくは、熔錬炉と転炉とを用いる製錬設備より排出される金属製錬廃ガス中の二酸化硫黄を三酸化硫黄とし、これより硫酸を製造する設備であって、少なくとも増湿塔、洗浄塔、ミストコットレル及び乾燥塔から構成されるガス精製工程、硫酸製造工程並びにテールガス処理工程を含む硫酸製造設備の該ガス精製工程で、従来技術の設備保守上及び操作性の問題点を解決し、転炉の送風の開始又は停止に伴う希釈空気の導入操作を簡便化し、その操作性を向上することができる硫酸製造設備とその運転方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
硫化精鉱を原料として用いて粗銅を得る方法として、自熔炉等の熔錬炉と転炉とを用いる製錬方法が行われている。上記製錬方法では、まず、熔錬炉で硫化精鉱を熔錬して、銅を含むマット、熔錬炉スラグ及び二酸化硫黄を含む熔錬炉廃ガスを得る。次いで、転炉では、前記マットを吹練して、該マット中の不純物成分を転炉スラグとして除去する一方、銅分を粗銅とする。この際、マット中に含まれる硫黄分は、二酸化硫黄となり、転炉廃ガスの主要成分として系外に排出される。従って、硫化精鉱中の硫黄分は、そのほとんどが二酸化硫黄となり、熔錬炉廃ガスと転炉廃ガスとに分配され系外に排出されることになる。ところで、二酸化硫黄は、有害物質であり、二酸化硫黄を含む廃ガスを大気に放出することができないので、製錬設備に付属する硫酸製造設備に導入し、廃ガス中の二酸化硫黄を硫酸として回収し、回収後の廃ガスをアルカリ溶液と接触させ、無害化して大気中に放出している。
【０００３】
ところで、熔錬炉と転炉とを用いた製錬工程より排出される廃ガス中の二酸化硫黄から硫酸を製造するための硫酸製造設備としては、例えば、大きく分けると、受け入れた廃ガスを清浄なものとするガス精製工程と、二酸化硫黄を三酸化硫黄に転化させて硫酸を得る硫酸製造工程と、その後の廃ガス中に含まれる微量の硫黄酸化物を吸収除去するテールガス処理工程とから構成される（例えば、特許文献１参照。）。なお、硫酸製造設備に導入される廃ガスは、予め熔錬炉や転炉に付属して設けられている廃熱回収ボイラーや乾式電気集塵機を通過させることにより、温度が低下し、多くのダスト類も除去されているものの、未だ２５０〜３５０℃と高温であり、そのまま硫酸製造工程に供することができるほど清浄ではない。従って、前記ガス精製工程により、廃ガスを清浄化することが行われる。
【０００４】
ここで、前記ガス精製工程を構成する設備とその機能について、図を用いて説明する。図２は、従来のガス精製工程を構成する設備の概要の一例を表す図である。１は増湿搭、２は洗浄塔、３はミストコットレル、４は乾燥塔、５は乾燥塔入口配管、６は希釈ファン、７は精製ガス、８はＳＯ２ブロワー、１１は製錬より受け入れる製錬廃ガス、１２は硫酸製造工程へ送られる精製ガス、１３は希釈空気である。
図２において、製錬廃ガス１１は、まず増湿塔１と洗浄塔２とを通ることにより、多量の水と接触させられて冷却されるとともに、廃ガス中のダストが水に捕捉される。その後、冷却され、微細なダストなどを核としてミストを発生させられる。ミストコットレル３で、このミストが除去される。次に、乾燥塔４で濃硫酸と接触させられて、この工程に続く硫酸製造工程（図示せず。）で障害となる水分が除去され、精製ガス７として払い出される。ここで、ミストコットレル３の出口と乾燥塔４の入口とを繋ぐ乾燥塔入口配管５には、精製ガス７の二酸化硫黄濃度を調節するための希釈ファン６が設けられている。なお、硫酸製造工程では、こうして得た精製ガス７を転化器に送り、五酸化バナジウムを活物質とする触媒で、精製ガス７中の二酸化硫黄を三酸化硫黄に転化する。その後、得た三酸化硫黄を、９８％濃硫酸に吸収させて、水や乾燥塔４で発生する９５％硫酸で希釈して９８％濃硫酸を得る。さらに、三酸化硫黄が吸収除去された廃ガス（これをテールガスという。）中には、微量の三酸化硫黄と未転化の二酸化硫黄とが存在するので、これに続くテールガス処理工程（図示せず。）で、これらをアルカリで吸収固定して、廃ガスを無害化して大気中に放出する。
【０００５】
さて、硫酸製造設備に導入される製錬廃ガス１１の温度は、前述のとおり２５０〜３５０℃である。そして、製錬廃ガス１１中の二酸化硫黄濃度は、１０〜２０体積％であるが、通常は、前記希釈ファン６を用いて乾燥塔４に入る前に廃ガス中に希釈空気１３を送入し、精製ガス７中の二酸化硫黄濃度を８〜１４体積％、及び酸素濃度を８〜１６体積％の範囲となるように調節している。精製ガス７中の二酸化硫黄濃度と酸素濃度とを前記範囲に調節することは、極めて重要であり、この範囲外になると、硫酸製造工程で三酸化硫黄への転化反応が十分に進まず、そのためテールガス処理工程での除害のための負荷が上昇し、大気放出することができなくなる可能性が生じる。
【０００６】
ところで、上記熔錬炉と転炉を用いた製錬工程では、通常、熔錬炉からの廃ガスは定常的に発生し、かつ発生量やガス組成の変動は少ない。これに対して、転炉の操業は、基本的に間欠操業である。従って、転炉の操業が停止したときには、熔錬炉のみの操業になり、廃ガスの発生量が半分程度になるばかりか、廃ガス中の二酸化硫黄濃度は高濃度となる。そのため、転炉が稼働していない場合、すなわち転炉の送風が停止したときには、希釈ファン６を運転させて多量の希釈空気を乾燥塔入口配管５内に送入し、転炉の操業開始、すなわち転炉の送風が開始すると共に、希釈ファン６を停止している。
【０００７】
このように、従来の硫酸製造設備のガス精製工程の運転方法では、転炉の送風の開始又は停止に合わせて希釈ファンの運休転により希釈空気１３の送入量を調整していた。このような調整の頻度は、操業度に比例するので、製錬工程での原料処理量を増加させればさせるほど転炉操業の頻度が増加する。しかも、希釈ファンの運転休転の頻度が高くなる。  一般に、希釈ファンのような回転体は連続的に運転されるほど故障も少なくなり、本来の能力を発揮することができる。従って、希釈ファンの頻繁な運休転は、希釈ファンの故障多発の原因になるという設備保守上の問題があった。加えて、希釈ファンの運休転の操作では、通常転炉送風停止の連絡を受けた後に人手で運転スイッチの入切をして行われているので、操作員に対する作業負荷が高いという問題があった。
【０００８】
以上の状況から、上記硫酸製造設備において、転炉の送風の開始又は停止に伴う希釈ファンの運休転に伴う設備保守上の問題点を解決し、作業負荷を軽減しうる運転方法の改良が求められていた。
【特許文献１】特開２００１−１３０９０２号公報（第１頁、図４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、上記の従来技術の問題点に鑑み、熔錬炉と転炉とを用いる製錬設備より排出される金属製錬廃ガス中の二酸化硫黄を三酸化硫黄とし、これより硫酸を製造する設備であって、少なくとも増湿塔、洗浄塔、ミストコットレル及び乾燥塔から構成されるガス精製工程、硫酸製造工程並びにテールガス処理工程を含む硫酸製造設備の該ガス精製工程において、転炉の送風の開始又は停止に伴う希釈空気の送入操作を簡便化し、その操作性を向上し、もって従来の設備保守上の問題点を解決し、作業負荷を軽減しうる設備とその運転方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者は、上記目的を達成するために、熔錬炉と転炉とを用いる製錬設備より排出される金属製錬廃ガス中の二酸化硫黄から硫酸を製造するための硫酸製造設備であって、少なくとも増湿塔、洗浄塔、ミストコットレル及び乾燥塔から構成されるガス精製工程、硫酸製造工程並びにテールガス処理工程を含む硫酸製造設備とその運転方法について、鋭意研究を重ねた結果、該ガス精製工程での希釈空気の送入操作に用いる設備として、該ミストコットレルの出口と該乾燥塔の入口とを繋ぐ乾燥塔入口配管に、その開度を転炉の送風開始信号又は送風停止信号により変更させる制御機構を備えた自動弁と、希釈空気取り入れ弁とを設け、また、その運転方法として、転炉の送風の開始又は停止に際して、それらの信号により、該自動弁と希釈空気取り入れ弁を特定の条件になるように制御したところ、従来技術の設備保守上及び操作性の問題点を解決し、転炉の送風の開始又は停止に伴う希釈空気の送入操作を簡便化し、その操作性を向上し、操作員に対する作業負荷の軽減ができることを見出し、本発明を完成した。
【００１１】
すなわち、本発明の第１の発明によれば、熔錬炉及び転炉を用いる製錬設備より排出される廃ガス中の二酸化硫黄から硫酸を製造するための硫酸製造設備であって、
少なくとも増湿塔、洗浄塔、ミストコットレル及び乾燥塔から構成されるガス精製工程と、硫酸製造工程と、テールガス処理工程とを含み、その際、
ガス精製工程は、ミストコットレルの出口と乾燥塔の入口とを繋ぐ乾燥塔入口配管のミストコットレル側に設置された自動弁と、乾燥塔入口配管の乾燥塔側に設置された希釈空気取り入れ弁とを有し、かつ、自動弁と希釈空気取り入れ弁の内の少なくとも一方は、転炉の送風開始信号又は送風停止信号によりその開度を変更させる制御機構を有することを特徴とする硫酸製造設備が提供される。
【００１２】
また、本発明の第２の発明によれば、熔錬炉及び転炉を用いる製錬設備より排出される廃ガス中の二酸化硫黄から硫酸を製造する方法であって、
少なくとも増湿塔、洗浄塔、ミストコットレル及び乾燥塔から構成されるガス精製工程と、硫酸製造工程と、テールガス処理工程とを含み、その際、
転炉の送風が行なわれているとき、ミストコットレルの出口と乾燥塔の入口とを繋ぐ乾燥塔入口配管のミストコットレル側に設置された自動弁の開度を、正規位置に設定し、一方、転炉の送風が停止したとき、転炉の送風停止信号により、乾燥塔入口配管の乾燥塔側に設置された希釈空気取り入れ弁は、所定の開度とされるとともに、自動弁の開度を調整し、その後、転炉の送風が開始したとき、転炉の送風開始信号により、希釈空気取り入れ弁は、閉とされるとともに、自動弁の開度を正規位置に戻すように制御されることを特徴とする第１の発明の硫酸製造装置の運転方法が提供される。
【００１３】
また、本発明の第３の発明によれば、第２の発明において、転炉の送風が停止したとき、自動弁の開度の調整は、乾燥塔出口のガスの圧力が転炉送風時の平均圧力と略同じになる位置に制御することを特徴とする硫酸製造装置の運転方法が提供される。
【００１４】
また、本発明の第４の発明によれば、熔錬炉及び転炉を用いる製錬設備より排出される廃ガス中の二酸化硫黄から硫酸を製造する方法であって、
少なくとも増湿塔、洗浄塔、ミストコットレル及び乾燥塔から構成されるガス精製工程と、硫酸製造工程と、テールガス処理工程とを含み、その際、
転炉の送風が行なわれているとき、ミストコットレルの出口と乾燥塔の入口とを繋ぐ乾燥塔入口配管のミストコットレル側に設置された自動弁の開度を、正規位置に設定し、一方、転炉の送風が停止したとき、転炉の送風停止信号により、自動弁の開度を、熔錬炉平均廃ガス量を熔錬炉平均廃ガス量と転炉平均廃ガス量との合量で除して得た比に対応する開度にし、希釈空気取り入れ弁の開度を調節し、その後、転炉の送風が開始したとき、転炉の送風開始信号により、希釈空気取り入れ弁は、閉とされるとともに、自動弁の開度を正規位置に戻すように制御されることを特徴とする第１の発明の硫酸製造装置の運転方法が提供される。
【００１５】
また、本発明の第５の発明によれば、第４の発明において、転炉の送風が停止したとき、希釈空気取り入れ弁の開度の調整は、乾燥塔出口のガスの圧力が転炉送風時の平均圧力と略同じ値になる位置に制御することを特徴とする硫酸製造装置の運転方法が提供される。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の硫酸製造設備は、ガス精製工程において、希釈空気の送入操作を担う設備として、従来の希釈ファンに代えて、自動弁と希釈空気取り入れ弁とを設けるものであり、これにより、転炉の送風の開始又は停止に伴う希釈空気の送入操作を簡便化し、その操作性を向上させることができる。すなわち、希釈ファンが不要になり、希釈ファンの運休転に係る設備保守上の問題点が解決されるので、設備費と保守費用が削減される。また、転炉操業の運休転に伴う希釈空気の送入操作が、多くとも、希釈空気取り入れ弁若しくは自動弁の操作のみとなり、操作性が向上する。これらにより、その工業的価値は極めて大きい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に、本発明の硫酸製造設備とその運転方法を詳細に説明する。
本発明の硫酸製造設備は、熔錬炉及び転炉を用いる製錬設備より排出される廃ガス中の二酸化硫黄から硫酸を製造するための硫酸製造設備であって、少なくとも増湿塔、洗浄塔、ミストコットレル及び乾燥塔から構成されるガス精製工程と、硫酸製造工程と、テールガス処理工程とを含み、その際、ガス精製工程は、ミストコットレルの出口と乾燥塔の入口とを繋ぐ乾燥塔入口配管のミストコットレル側に設置された自動弁と、乾燥塔入口配管の乾燥塔側に設置された希釈空気取り入れ弁を有し、かつ、自動弁と希釈空気取り入れ弁の内の少なくとも一方は、転炉の送風開始信号又は送風停止信号によりその開度を変更させる制御機構を有することを特徴とする。
【００１８】
上記硫酸製造設備としては、熔錬炉と転炉とを用いる製錬設備より排出される廃ガス中の二酸化硫黄から、硫酸を製造する設備であって、少なくとも増湿塔、洗浄塔、ミストコットレル及び乾燥塔から構成されるガス精製工程、硫酸製造工程並びにテールガス処理工程とを含むものである。
【００１９】
上記熔錬炉と転炉とを用いる製錬設備としては、特に限定されるものではなく、例えば、硫化精鉱を原料として粗銅を得る製錬方法に用いられる、自熔炉等の熔錬炉とＰＳ転炉等の転炉とを組み合わせた製錬工程が挙げられる。ここで、前記製錬工程からは、前述の通り、硫化精鉱の熔錬とマットの吹錬により、二酸化硫黄を含む熔錬炉廃ガスと転炉廃ガスが排出される。
【００２０】
上記ガス精製工程としては、設備として、少なくとも増湿塔、洗浄塔、ミストコットレル及び乾燥塔から構成されるものであるが、前記ミストコットレルの出口と前記乾燥塔の入口とを繋ぐ乾燥塔入口配管上に、本発明の特徴であるミストコットレル出口弁と呼ぶ自動弁と希釈空気取り入れ弁とを有するものである。
上記ガス精製工程の設備とその機能を、図を用いて説明する。図１は、本発明の硫酸製造設備に用いるガス精製工程を構成する設備の概要の一例を表す図である。１は増湿搭、２は洗浄塔、３はミストコットレル、４は乾燥塔、５は乾燥塔入口配管、７は精製ガス、８はＳＯ２ブロワー、９は自動弁、１０は希釈空気取り入れ弁、１１は製錬より受け入れる製錬廃ガス、１２は硫酸製造工程へ送られる精製ガス、１３は希釈空気、１４は制御機構である。
図１において、まず増湿塔１と洗浄塔２で、製錬廃ガス１１と多量の水とを接触させて廃ガスを冷却するとともに、製錬廃ガス１１中のダストを水に捕捉する。次いで、図示しない冷却器を用いて、製錬廃ガス１１を冷却して微細なダストを核としてミストを発生させ、このミストをミストコットレル３で除去する。その後、乾燥塔４で濃硫酸と接触させることにより、この工程に続く硫酸製造工程（図示せず。）で障害となる水分を除去して精製ガス７を得る。ここで、ミストコットレル３の出口と乾燥塔４の入口とを繋ぐ乾燥塔入口配管５には、精製ガス７中の二酸化硫黄濃度と酸素濃度を調節するため、該乾燥塔入口配管５のミストコットレル側にミストコットレル出口弁と呼ぶ自動弁９と、該乾燥塔入口配管５の乾燥塔入口側に希釈空気取り入れ弁１０とを設ける。さらに、乾燥した精製ガス７を、ＳＯ２ブロワー８により、この工程に続く硫酸製造工程に送り、硫酸の回収に供する。なお、自動弁９と希釈空気取り入れ弁１０の少なくとも一方は、転炉の送風開始信号又は送風停止信号によりその開度を変更させる制御機構１４を備える。
【００２１】
上記硫酸製造工程としては、特に限定されるものではなく、例えば、乾燥した精製ガスを、まず五酸化バナジウムを活物質とする触媒層を設けた転化器に送り、廃ガス中の二酸化硫黄を三酸化硫黄に転化し、次いで得た三酸化硫黄を９８％濃硫酸に吸収させ、水や９５％硫酸で希釈して９８％濃硫酸を得るものが用いられる。
上記テールガス処理工程としては、特に限定されるものではなく、三酸化硫黄が吸収除去されたテールガス中に存在する微量の三酸化硫黄と未転化の二酸化硫黄を除去するため、例えば、これらをアルカリで吸収固定して、テールガスを無害化して大気中に放出するものが用いられる。
【００２２】
以上より明らかなように、本発明の硫酸製造設備では、従来の硫酸製造設備と異なり、ガス精製工程において、ミストコットレルの出口と乾燥塔の入口とを繋ぐ乾燥塔入口配管に、前記自動弁と希釈空気取り入れ弁とを設けることにより、従来用いられていた希釈ファンの設置が不要である。これによって、希釈空気の送入操作のための設備費とその保守費用が削減され、また、後述する上記設備の運転方法により、操作性の問題点を解決することを可能とする。
【００２３】
本発明の硫酸製造設備の運転方法の第１の態様は、熔錬炉及び転炉を用いる製錬設備より排出される廃ガス中の二酸化硫黄から硫酸を製造する方法であって、少なくとも増湿塔、洗浄塔、ミストコットレル及び乾燥塔から構成されるガス精製工程と、硫酸製造工程と、テールガス処理工程とを含み、その際、転炉の送風が行なわれているとき、ミストコットレルの出口と乾燥塔の入口とを繋ぐ乾燥塔入口配管のミストコットレル側に設置された自動弁の開度を、正規位置に設定し、一方、転炉の送風が停止したとき、転炉の送風停止信号により、乾燥塔入口配管の乾燥塔側に設置された希釈空気取り入れ弁は、所定の開度とされるとともに、自動弁の開度を調整し、その後、転炉の送風が開始したとき、転炉の送風開始信号により、希釈空気取り入れ弁は、閉とされるとともに、自動弁の開度を正規位置に戻すように制御されることを特徴とする。
そして、本発明の硫酸製造設備の運転方法の第２の態様は、熔錬炉及び転炉を用いる製錬設備より排出される廃ガス中の二酸化硫黄から硫酸を製造する方法であって、少なくとも増湿塔、洗浄塔、ミストコットレル及び乾燥塔から構成されるガス精製工程と、硫酸製造工程と、テールガス処理工程とを含み、その際、転炉の送風が行なわれているとき、ミストコットレルの出口と乾燥塔の入口とを繋ぐ乾燥塔入口配管のミストコットレル側に設置された自動弁の開度を、正規位置に設定し、一方、転炉の送風が停止したとき、転炉の送風停止信号により、自動弁の開度を、熔錬炉平均廃ガス量を熔錬炉平均廃ガス量と転炉平均廃ガス量との合量で除して得た比に対応する開度にし、希釈空気取り入れ弁の開度を調節し、その後、転炉の送風が開始したとき、転炉の送風開始信号により、希釈空気取り入れ弁は、閉とされるとともに、自動弁の開度を正規位置に戻すように制御されることを特徴とする。
なお、自動弁と希釈空気取り入れ弁との操作を、増湿塔入口圧が０若しくは若干の負圧となるように、共に自動制御で行っても良い。しかし、一方を手動で制御するより系全体の圧力が安定するのに若干長くなることがある。
【００２４】
一般に硫酸製造設備の運転に求められる基本的条件として、増湿塔入口のガスの圧力を０又は若干の負圧となるようにすることが極めて重要であり、各工程の圧力管理は全てこれを達成するために行われる。すなわち、この条件から外れると、熔錬炉や転炉で二酸化硫黄を含む廃ガスが設備外に漏洩し、重大な公害問題を発生させ、操業停止もやむを得ないことになるからである。従って、硫酸製造設備では、廃ガス流量よりも各設備のガス圧の制御が重要になる。
【００２５】
この視点から、上記運転方法では、具体的には、各工程を構成する装置間を、ガス配管で結合し、かつ必要箇所には弁を設けている。また、乾燥塔出口と硫酸製造設備とを繋ぐ配管の途中に設けているＳＯ２ブロアーと呼ぶ送風機の回転数と自動弁の開度又は希釈空気取り入れ弁の開度とを調節することにより、増湿塔入口のガスの圧力を０又は若干の負圧となるように制御を行う。
【００２６】
上記運転方法では、転炉操業により送風が行われているときには、希釈空気取り入れ弁は閉となっており、かつ自動弁は略全開となっている。この状態を、自動弁の開度の正規位置とする。
その後、転炉操業が終了し、転炉への送風が停止する際に、送風停止信号が転炉側より硫酸製造設備側に送られる。この送風停止信号を受けて、希釈空気取り入れ弁が所定の開度、通常は全開となるとともに、自動弁が稼働し、自動弁の開度を調整する操作がなされる。または、自動弁の開度を、熔錬炉平均廃ガス量を熔錬炉平均廃ガス量と転炉平均廃ガス量との合量で除して得た比に対応する開度にし、希釈空気取り入れ弁の開度を調整する操作がなされる。
これらの操作とＳＯ２ブロワーの回転を制御することとにより、装置全体への大きな圧力変動をもたらすことなく、増湿塔入口のガスの圧力を０又は若干の負圧に維持したまま、転炉の送風量に見合った量の空気を希釈空気として希釈空気取り入れ弁より系内に吸引することができる。
また、転炉操業により送風が開始される際には、転炉側より送られた送風開始信号を受け、希釈空気取り入れ弁が閉となるとともに、自動弁の開度は前記正規位置に戻され、通常の操業状態となる。
【００２７】
上記運転方法では、転炉の送風が停止したときの前記自動弁の開度を調整する際、あるいは希釈空気取り入れ弁の開度を調整する際に、特に限定されるものではないが、例えば、乾燥塔出口のガスの圧力が転炉送風時の平均圧力と略同じになるように制御する。
【００２８】
すなわち、各設備のガス圧の制御という視点から、自動弁の開度を調整する際の指標として乾燥塔出口の圧力に注目している。すなわち、前記自動弁の開度を、乾燥塔出口のガスの圧力が、転炉の送風時の平均圧力と略同じになる位置に絞ることにより、増湿塔入口のガスの圧力制御がなされる。
【００２９】
以上より明らかなように、本発明の硫酸製造設備の運転方法によれば、上記ガス精製工程で、従来技術の設備保守上及び操作性の問題点を解決し、転炉の送風の開始又は停止に伴う希釈空気の送入操作を簡便化し、その操作性を向上することができる。
【実施例】
【００３０】
以下に、本発明の実施例によって本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は、これらの実施例によってなんら限定されるものではない。
【００３１】
（実施例１）
図１に示したガス精製工程を有する硫酸製造設備を用いて、下記の運転方法により転炉の送風の開始又は停止に伴う希釈空気の送入操作を行い、ガス精製工程で、そのときの増湿塔入口のガスの圧力を測定し、ガス圧の制御状況を検証した。
【００３２】
［運転方法］
転炉の送風時の自動弁の開度を正規位置とし、転炉の送風停止時に、転炉の送風停止信号により、希釈空気取り入れ弁を全開とするとともに、自動弁の開度を乾燥塔出口のガスの圧力が転炉の送風時の平均圧力と略同じになる位置に調整し、一方、転炉の送風開始時に、転炉の送風開始信号により、希釈空気取り入れ弁を閉とするとともに、自動弁の開度を該正規位置に戻すように制御する。
【００３３】
まず、希釈空気取り入れ弁が閉となり、自動弁が全開状態であることを確認した後、熔錬炉及び転炉からの廃ガスを、それぞれに設けられた送風ファンを介して、それぞれ８００００Ｎｍ３／ｈ、合計で１６００００Ｎｍ３／ｈのガス流量で硫酸製造設備に送風した。この際、硫酸製造設備側でも、ＳＯ２ブロアーを運転して、増湿塔入口のガスの圧力を０に維持した。なお、ここで、自動弁が全開状態であることが、転炉の送風時の自動弁の開度の正規位置である。
その後、硫酸製造設備全体のガス圧力が安定したのを確認した後、転炉からの送風を停止させた。ここで、転炉の送風停止信号を受けて、希釈空気取り入れ弁は、全開となり、一方自動弁は、閉鎖し始め、最終的にその開度が５０％開の位置で停止した。なお、このときの自動弁の開度は、乾燥塔出口のガスの圧力が転炉操業時の略平均値となるような位置に絞られる操作がなされたことを示している。この間、ＳＯ２ブロワーの回転数を制御することにより、増湿塔入口のガスの圧力は、若干の負圧から０の範囲に保たれ、最終的に０で安定した。
次に、再度転炉からの送風を開始したところ、転炉の送風開始信号を受けて、希釈空気取り入れ弁が閉となり、一方自動弁が全開状態となった。なお、このときの自動弁の開度は、前記正規位置に戻される操作がなされたことを示している。この間も、ＳＯ２ブロワーの回転数を制御することにより、増湿塔入口のガスの圧力は、若干の負圧から０の範囲に保たれた。
【００３４】
（実施例２）
熔錬炉からの廃ガスを８００００Ｎｍ３／ｈ、転炉からの廃ガスを７００００Ｎｍ３／ｈとし、合計で１５００００Ｎｍ３／ｈのガス流量で硫酸製造設備に送風したこと、及び転炉送風停止信号を受けると同時に自動弁の開度を０．５３（８００００Ｎｍ３／ｈ÷１５００００Ｎｍ３／ｈ）に変更し、乾燥塔出口圧が転炉送風時と同程度となるように希釈空気取り入れ弁の開度を調節したこと以外は実施例１と同様にして行った。
最終的に希釈空気取り入れ弁の開度は８５％で安定した。この間も、ＳＯ２ブロワーの回転数を制御することにより、増湿塔入口のガスの圧力は、若干の負圧から０の範囲に保たれた。
【００３５】
以上より、実施例１又は２では、本発明の硫酸製造設備を用いて、転炉の送風の開始又は停止に伴う希釈空気の送入操作が本発明の運転方法に従って行われたので、増湿塔入口のガスの圧力は０又は若干の負圧に保たれ、ガス精製工程のガス圧の制御が確実に行われるとともに、該希釈空気の送入操作の操作性が向上することが分かる。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
以上より明らかなように、本発明の硫酸製造設備とその運転方法は、特に非鉄金属製錬分野で利用される各種硫化精鉱を原料とする熔錬炉と転炉とを用いる製錬工程より排出される廃ガス中の二酸化硫黄から硫酸を製造する硫酸製造設備において、転炉の送風の開始又は停止に伴う希釈空気の送入操作を簡便化し、その操作性を向上させるために好適である。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の硫酸製造設備に用いるガス精製工程を構成する設備の概要の一例を表す図である。（実施例１、２）
【図２】従来の硫酸製造設備に用いられているガス精製工程を構成する設備の概要の一例を表す図である。
【符号の説明】
【００３８】
１    増湿塔
２    洗浄塔
３    ミストコットレル
４    乾燥塔
５    乾燥塔入口配管
６    希釈ファン
７    精製ガス
８    ＳＯ２ブロワー
９    自動弁
１０  希釈空気取り入れ弁
１１  製錬廃ガス
１２  硫酸製造工程へ送られる精製ガス
１３  希釈空気
１４  制御機構
【図１】
2009073712.tif 000003
【図２】
2009073712.tif 000004