일반기술

황화합물 함유가스로부터 원소 황을 회수하는 방법

황화수소와 산소를 함유하는 혼합가스를 산화촉매인 산화바나듐이 담체에 대하여 5∼100 중량%로 충전되어 있는 산화반응기에 주입하여 200∼350 ℃의 온도, 1000∼100000h-1의 공간속도의 조건 하에서 산화반응을 시킴으로써 황화수소를 원소 황으로 전환하는 산화공정과 수소와 아황산가스의 몰비가 2:1∼10:1인 혼합가스(산소가 제거된 것)를 코발트 또는 몰리브덴 황화물이 γ-알루미나에 대해 1∼50 중량%로 함유된 환원 촉매가 충전되어 있는 환원반응기에 주입하여 250∼400 ℃의 온도, 500∼20000h-1의 공간속도의 조건 하에 환원반응을 시킴으로써 아황산가스를 원소 황으로 전환하는 환원공정을 교대로 반복함으로써 황화합물 함유가스로부터 원소 황을 회수한다.저농도로 함유되어 있는 황화수소가 불완전하게 제거되는 문제점을 보완하고, 이산화황이나 황화수소뿐만 아니라 이들의 혼합가스도 효율적으로 제거할 수 있고, 황으로의 회수율 또한 높아진다현재 산성비의 주원인으로 알려져 있는 아황산가스를 폐기처리하기 위해 가장 널리 이용되는 공정은 집섬(gypsum)의 형태로 처리하는 것인데, 대부분 매립되고 있다. 이런 처리 방법은 대기 오염원을 토질 오염원으로 이전시켜 새로운 형태의 환경오염을 유발한다. 진보된 기술로서 흡수 또는 흡착제 등을 이용하여 이산화황을 고농도로 농축, 탈착시키는 공정이 연구되고 있으나, 회수된 이산화황을 적절히 처리하는 방법이 현재에는 없다. 이산화황을 처리하기 위한 별법으로 황화수소 처리공정인 클라우스(Claus) 공정으로 보내 처리하는 방법이 있으나, 황화수소의 양이 이산화황의 2배 이상으로 존재해야 하는 문제점이 있다. 클라우스 공정에서 제거되지 않은 테일가스(tail gas)내의 SO2, S등이 대기로 방출되는 것을 방지하는 모돕공정(Mobile Direct Oxidation Process) 또는 수퍼클라우스(Superclaus) 공정에서 황화수소는 원소 황으로 완전히 전환되지 않고, 그 일부가 이산화황으로 전환된다. 따라서 별도의 수소와 공정이 필요하다는 문제점도 있다.기존의 문제점을 해결하여 저농도로 함유되어 있는 황화합물 가스의 제거 효율을 높인 우수한 공정이다.