JP4294763B2 - 可燃性ガス流の処理法及び装置 - Google Patents

Description

【０００１】
本発明は硫化水素を含有する可燃性ガス流を処理する方法及び装置に関する。
【０００２】
硫化水素含有ガス流（「酸性ガス流」と呼ぶこともある）は典型的には石油製油所及び天然ガス処理装置において生成する。硫化水素は有毒であるので該流を直接大気中に排出させることはできない。硫化水素ガス流（必要ならば予備濃縮したガス流）を処理する通常の方法はクラウス法によるものである。この方法では二酸化硫黄を生成させるように燃焼ガス流中の硫化水素分の一部を炉内で燃焼させる。次いでこの二酸化硫黄は、硫黄蒸気を生成させるように炉内で残留硫化水素と反応する。硫化水素と二酸化硫黄との反応は完結しない。炉から流出するガス流を冷却して、典型的には凝縮によって冷却流出ガス流から硫黄を取出す。残留する硫化水素及び二酸化硫黄をなお含有する生成ガス流は残留硫化水素と残留二酸化硫黄との接触反応が行われる一連のステージに通す。各該ステ−ジの下流で生成硫黄蒸気を取出す。硫黄取出しの最も下流から流出するガスは、大気中に安全に排出できるガス流とするために焼却するかまたは、たとえばＳＣＯＴ法もしくはＢｅａｖｏｎ法によってさらに処理することができる。
【０００３】
この工程の最初の部分において硫化水素の燃焼を持続させるために空気を用いることができる。行われる反応の化学量論は、比較的多量の窒素（いうまでもなく燃焼を持続させる空気中に存在する）が工程を流れ、その結果一定サイズの炉内で硫化水素含有ガス流を処理できる速度の最高限度を決めるというものである。硫化水素の燃焼を持続させるために工業的に純粋な酸素または酸素富化空気を使用することによってこの最高限度を高めることができる。
【０００４】
大概のクラウス法プラントは長さ対内径の比が２から４の範囲にある直立円筒形炉を備えている。炉は側面に取り付けたバーナーによって典型的には交差燃焼（ｃｒｏｓｓ−ｆｉｒｅｄ）または偶角燃焼（ｔａｎｇｅｎｔｉａｌｌｙ−ｆｉｒｅｄ）させる。交差または偶角燃焼させるバーナーは反応する化学種の良好な混合が得られる。必要ならば、炉にじゃま板または格子積み壁を備えることによって混合を増進させることができる。
【０００５】
このような交差または偶角燃焼装置のとくに認められる欠点は、硫化水素の燃焼を持続させるために工業的に純粋な酸素または酸素富化空気を用いる場合に生じる火炎温度上昇によってもたらされる炉の耐火物ライニングの損傷の恐れが比較的大きいことである。当該業界にはこの問題を解決するための多くの提案がある。提案の中には水のような火炎調節剤を炉内に導入するものがあり、別の提案には炉内温度を調節するようにプラントの下流部分からガスを炉にリサイクルするものがあり、さらに他の提案には各個の炉内で行われる燃焼の量を制限するように複数の炉を用い、それによって外部からの火炎調節剤または炉の下流からのガスのリサイクルの必要性をなくする。しかし、これらの提案はすべてプラントの複雑性を増大する。
【０００６】
硫化水素の燃焼を持続させるために工業的に純粋な酸素または酸素富化空気を用いるとき耐火物ライニングが損傷する可能性を減少させる１つの方策は炉の側面に取り付けた交差又は偶角燃焼バーナーの代わりに背壁に取り付けた軸方向または縦方向の燃焼バーナーを使用することである。このような軸方向または縦方向の燃焼バーナーは設計処理量において交差または偶角燃焼バーナーの滞留時間（典型的に１から２秒間）に匹敵する平均滞留時間を示すことが認められている。
【０００７】
このような軸方向または縦方向の燃焼バーナーの使用は欧州特許出願０ ３１５ ２２５Ａに開示されており、それには酸素用の中心パイプ、該中心パイプを同軸で包囲する硫化水素含有供給原料ガス用の少なくとも１個の第２パイプ、および空気用の外部同軸パイプがある。硫化水素供給原料ガスが少なくとも５容量％の炭化水素または二酸化炭素を含有するときにこのバーナーが使用される。バーナー出口における酸素の速度は５０から２５０メートル／秒の範囲にあり、対応する原料供給ガスの速度は１０から３０メートル／秒の範囲にある。バーナー火炎のコアには２０００から３０００℃の範囲の温度が生じ、温度が１３５０から１６５０℃の範囲のガス混合物が炉から排出される。このガス混合物は少なくとも２容量％の一酸化炭素および少なくとも８容量％の水素を含有する。
【０００８】
ＷＯ−Ａ−９６／２６１５７もクラウス法における軸方向または縦方向の燃焼バーナーの使用を開示している。硫化水素含有第１ガスと酸素に富む第２ガスのおおむね平行の流れをバーナー先端に供給する。第１ガスの速度と第２ガスの速度との比は０．８：１から１．２：１の範囲にあるように選択する。典型的な例では長さが８ｍで直径が１．５ｍの炉内でバーナーが縦方向に燃焼する。バーナーの直径は０．４ｍである。
【０００９】
我々は、クラウス法の炉において軸方向または縦方向の燃焼バーナーを使用するときに問題が生じることを発見した。この問題はバーナー先端から炉の出口までガス分子のかなりの短絡が起こるということである。さらに、炉内のじゃま板または格子積み壁の設備はこの短絡の減少にはほとんど効果がない。
【００１０】
本発明の目的は、この問題を解決または改善する硫化水素含有可燃性ガス流処理方法及び装置を提供することにある。
【００１１】
本発明によれば、硫化水素を含有する可燃性ガス流の処理法であって、二酸化硫黄を生成させるように炉内の上流端またはその近傍の根もとから下流端の出口に向かって概ね縦方向に延びる火炎帯域内でガス流中の硫化水素分の一部を燃焼させ、二酸化硫黄と水蒸気を生成させるように酸素分子を該火炎帯域に流入させて硫化水素の燃焼を持続させ、少なくとも１７００℃の温度において該火炎帯域内に、熱解離によって硫黄蒸気を生成する１つ以上の比較的酸素に乏しい吸熱性硫化水素解離領域および１つ以上の比較的酸素に富む強烈な燃焼領域を生成させ、硫黄蒸気をさらに生成させるように炉内で残留硫化水素を前記二酸化硫黄と反応させ、硫黄蒸気、水蒸気、硫化水素および二酸化硫黄を含有する流出ガスを該炉の前記出口から排出させ、そして流出ガス流から硫黄を回収する方法において、該炉が細長くて少なくとも６：１のアスペクト比を有し、また火炎帯域が最大断面積において火炎帯域と共面の炉内断面積の少なくとも８０％を占めるようにその根もとから発散することを特徴とする方法が提供される。
【００１２】
また本発明は、硫化水素を含有する可燃性ガス流の処理装置であって、硫化水素と二酸化硫黄との反応によって硫黄蒸気を生成させるための炉と、該炉内に縦方向に燃焼できるように配設され、かつ使用時に火炎の上流端またはその近傍の根もとから下流端の出口に向かって該炉内を縦方向に延びる火炎帯域を生成させるように操作可能なバーナーと、該バーナ−に付随する前記可燃性ガス流のための少なくとも１つの第１入口と、酸素分子を含有するガスを該火炎帯域に流入させてその中の燃焼を持続させるための少なくとも１つの第２入口と（該第１及び第２入口ならびに該バーナーは使用時に若干の硫化水素が燃焼して二酸化硫黄を生成し、また該熱解離によって硫黄を生成する火炎帯域内に１つ以上の比較的酸素に乏しい吸熱性の硫化水素熱解離領域および１つ以上の比較的酸素に富む強烈な燃焼領域を生成させるように配列させ）、硫化水素、二酸化硫黄、水蒸気および硫黄蒸気を含む流出ガス流のための下流端にある炉の出口と、さらに該流出ガス流から該硫黄蒸気を除去する手段とを含む装置において、該炉が少なくとも６：１のアスペクト比を有し、また該バーナーおよびその入口が使用時に、該火炎帯域がその最大断面積において火炎と共面の炉内断面積の少なくとも８０％を占めるようにその根もとから発散するように配置されることを特徴とする装置を提供する。
【００１３】
円筒形炉のアスペクト比はその（軸方向の）内面長さと内径との比である。平行六面体の炉のアスペクト比はその（軸方向の）内面長さと、内面高さおよび内面幅の合計の二分の一との比である。炉の断面積に対する基準は炉の縦に取った処理法に対して垂直に取った断面に対するものである。
【００１４】
火炎を迅速に拡げて炉内全断面を実質的に満たすことによって、バーナー先端から炉出口までガス分子の実質的な短絡なしに典型的には２から３秒の程度の平均分子の高滞留時間を達成することができる。したがって硫化水素から硫黄への転化が早められる。
【００１５】
火炎が拡がって炉内全断面を実質的に占めるという事実にも拘らず、該方法及び装置は、少なくとも若干の酸素分子を工業的に純粋な酸素または酸素富有空気源から火炎帯域に供給する場合に特に適切である。３つの別個の機構が炉の耐火物の温度を調節するのに寄与し、その結果本発明による方法及び装置を従来公知の方法と比べて酸素分子対窒素分子の比較的高い比率で一定耐火物温度において操作することができる。
【００１６】
この機構の第１は炉のアスペクト比から生じる。アスペクト比が少なくとも６：１の細長い炉は、典型的に用いられるような比較的短く、幅の広い炉と比べて、放射線の比較的短い平均ビーム長を有する。実際にアスペクト比が２：１以上の円筒形の炉では平均ビーム長は炉の直径に近くなる。したがって平均ガス輻射率及び火炎から炉の耐火物への輻射熱伝達速度は比較的小さく、炉の拡大された長さ以上にガス内に熱を保持する効果を有する。さらにこの熱は、とくに硫化水素を分解させる吸熱性解離反応に吸収され得る。したがって放射線の平均ビーム長の減小によって、さもなければ炉の耐火物を損傷せずに可能と思われる以上に火炎の酸素富化帯域内に高温を生じさせることができる。
【００１７】
炉の耐火物温度の調節に寄与する第２の機構は、単にアスペクト比の大きな炉は同容積の短くて幅の広い炉よりも外壁面積が大きく、したがって操作中に大きな速度で熱損失を受けるということである。（実際に、本発明による方法を硫化水素の燃焼に対して空気を唯一の酸素分子源として操作する場合には、壁内面における酸凝縮を防ぐために壁を十分に高い温度（少なくとも１４０℃で、好ましくは少なくとも１９０℃）に確実に維持するように炉を断熱するのが望ましいかもしれない。）
炉の耐火物温度の調節に寄与する第３の機構は硫化水素の熱解離が行われる火炎帯域内に酸素の乏しい領域を生成することである。この熱解離は吸熱性であるので火炎に対して冷却効果を有する。さらに、直接硫化水素の熱解離によって硫黄蒸気が生成するので、二酸化硫黄と硫化水素との反応によって生成する硫黄蒸気の量が少なくなる。その結果二酸化硫黄に対する要求は減少し、したがって供給する必要がある酸素分子が少なくなる。いいかえると、酸素の乏しい硫化水素熱解離領域を生成することの温度調節効果は２つある。第１に熱解離の吸熱性による直接冷却効果がある。第２に酸素に対する要求量が減少し、それによって硫化水素の燃焼によって発生する熱量が減少する。
【００１８】
これら３つの機構の結果は、硫化水素含有可燃性ガス流の一定の組成物に対して、硫化水素の燃焼を持続させるために用いられる酸素分子に対して少ない窒素分子を供給することが可能になり、すなわち工業的に純粋な酸素源から供給できる酸素分子の比率を、類似の公知の方法と比べて増大させることができる。
【００１９】
酸素に乏しい硫化水素熱解離領域及び酸素に富む硫化水素燃焼領域を作り出すために広範囲の方法を用いることができる。（解離領域で若干の燃焼が起こることがあり、また燃焼領域で硫化水素のいくらかの熱解離が起こることがあることを理解すべきである。）特に燃焼は段階的に行うことができる。たとえば、２つの別個の硫化水素の流れを作るように硫化水素を火炎の基部端面において火炎の２つの放射状に離間した領域に導入することができ、また優位の酸素分子を１つの流れと混合させるが他の流れとは混合しないようにし酸素分子の供給を取り決めることができる。もしくは、またはさらに、若干の酸素分子だけを火炎の基部端面に導入することができる。残りの酸素分子は火炎の根もと下流の１つ以上の離間した場所から加えることができる。このために１個以上の酸素ランスを用いることができる。
【００２０】
酸素に乏しい硫化水素熱解離領域（単数または好ましくは複数）は２．５：１を上回る、より好ましくは４：１を上回る硫化水素対酸素のモル比を有する。酸素に富む燃焼領域は好ましくは１．８：１未満の硫化水素対酸素のモル比を有する。
【００２１】
火炎帯域の長さは好ましくは炉の軸方向の長さの４０から６０％である。火炎帯域の正確な長さはバーナーの物理的設計および空気力学により、またいくらかの酸素を火炎の根もと下流に直接導入するかどうかによって支配される。
【００２２】
好ましくは、若干の酸素分子を、硫化水素および酸素富化空気または酸素の別の流れを包囲する空気流から火炎の根もとに供給する。
【００２３】
好ましくは酸素に富む強烈な燃焼領域を炉の軸に沿って生成し、また酸素に乏しい硫化水素熱解離領域をそれに隣接する包囲領域に生成する。
【００２４】
バーナーは好ましくは炉と同軸に取り付け、また好ましくは先端混合タイプを有する。その直径は好ましくは炉の直径の約半分である。
【００２５】
流出ガス流は好ましくは廃熱ボイラーで冷却し、この冷却した流出ガス流は好ましくは硫黄蒸気を凝縮させる凝縮器に通す。流出ガス流は好ましくは硫黄凝縮器の下流で硫化水素と二酸化硫黄との接触反応の少なくとも１つのステージに通す。
【００２６】
本発明による方法および装置は硫化水素および他の可燃物のモル分率が少なくとも０．７であるガス流の処理にとくに適している。
【００２７】
ここで本発明による方法および装置を実施例により、硫化水素から硫黄を回収するためのクラウス法プラントの略工程系統図である添付図面を参照して説明する。
【００２８】
図面は縮尺で製図したものではない。
【００２９】
図面について説明すると、炉２には一端に、炉２の内部に燃焼させるバーナー４が取り付けてある。バーナー４は炉２の縦軸と同軸であり、少なくともその末端がクアール（ｑｕａｒｌ）６の中に配設されるように炉２の本体から引っ込めてある。バーナー４には、バーナー４の先端８の下流まで相互に衝突しない３つのガス流が供給される。このガス流中第１のガス流は硫化水素および二酸化炭素を含む。典型的な組成物は少なくとも９０容量％の硫化水素を包含する。他の組成物は補助可燃物成分としてアンモニアおよび／または炭化水素を包含することがある。バーナー４に供給される第２のガス流は不純な酸素または酸素富化空気の流れを含む。この流れは典型的には少なくとも９０容量％の酸素を含有し、残りは窒素およびアルゴンである。第２のガス流は典型的には空気を分離するための圧力スウィング吸着プラントから供給することができる。もしくは蒸留によって空気を分離するプラントから供給することができる。別の方策としては、液体酸素を含有する貯蔵容器から酸素を供給する。酸素源が蒸留によって空気を分離するプラントまたは液体酸素の貯蔵容器であれば酸素は典型的に少なくとも９８％の純度を有する。バーナー４に供給される第３のガス流は酸素無富化の空気を含む。
【００３０】
バーナー４には内部通路（図示せず）が形成され、典型的にはその末端または先端８においてバーナーの操作時に３つの別個の帯域すなわち区分１４、１６および１８を有する細長い縦方向に延びる火炎１２が生成するように端板（図示せず）を備えている。最内帯域１４は、下記反応：
Ｈ₂Ｓ→Ｈ₂＋Ｓ
による硫化水素の熱解離が、下記反応：
２Ｈ₂Ｓ＋３Ｏ₂→２Ｈ₂Ｏ＋２ＳＯ₂
による硫化水素の燃焼を支配するように、実質的に酸素に乏しい吸熱性硫化水素熱解離帯域である。
【００３１】
帯域１６は最内帯域１４を包囲し、燃焼反応が硫化水素のいかなる熱解離をも支配する特に高温の酸素富化帯域である。したがって帯域１６は、最内帯域１４が少なくとも１２００℃、好ましくは１６００℃を上回る温度に確実にあるのに必要な温度を生成する。このような帯域１６を生成するためには、硫化水素含有供給原料ガスの一部および不純な酸素流の一部またはすべてをこの中に誘導することが望ましい。火炎の帯域１８は、帯域１６よりも温度が低い最外帯域である。硫化水素の熱解離よりもむしろ燃焼が、帯域１８においては優位を占めるであろうし、そしてバーナーへの無富化空気流またはごく限られた程度の酸素富化しかしていない空気流によって持続され、それによって帯域１８の温度を帯域１６の温度よりも低くすることができるであろう。しかし、いずれにせよ燃焼は、帯域１８においてクラウス反応全体に必要な化学量論よりもかなり低い化学量論で生じる。純粋の酸素を使用するとしても該帯域の温度は炉の耐火物ライニングを損傷するほど高くはない。
【００３２】
もしくは、帯域１４と１６を逆にすること、すなわち帯域１４を比較的酸素富化で、かつ硫化水素の燃焼が行われるような高温で操作し、そして帯域１６をこの帯域で硫化水素のかなりの程度の熱解離が起こるような比較的酸素に乏しい状態で操作するようにすることもできる。適当なバーナー（図示せず）がいずれもバーナーの軸に垂直な共通場所で終わる可燃性ガスのための内側円筒形通路および外側環状通路を有する。ノズル内で終わり、他の２つの通路の出口と共面の末端を有する中間環状酸素富化空気通路がある。ノズルはその基部端面で該中間通路と連通するオリフィスを有する。オリフィスのいくらかはバーナーの軸に向かう流れの方向に含まれ、他のオリフィスは軸から離れる。最外空気通路は典型的にはバーナー本体とバーナーの末端が炉に入る入口との間に形成される。火炎中に酸素に乏しい領域と酸素に富む領域をもたらすようにオリフィスの数および向きを選ぶことができる。
【００３３】
ふたたび図面について説明すると、炉２は細長い構造を有する。そのアスペクト比は好ましくは６：１から１２：１の範囲（より好ましくは８：１から１２：１の範囲）にあり、かつ中空直立円筒形である。本明細書でさきに説明したように、このような細長い炉は放射線の平均ビーム路長を減少させるが、容積は等しいがアスペクト比の小さい類似の炉と比べて炉壁からの外部熱損失速度を増大させる。したがって、不純酸素供給速度対無富化空気供給速度の比は従来の比較的短い炉を使用する場合よりも大きくなる場合がある。これは、さらには熱解離帯域１４において高温の生成を可能にして、硫化水素の大幅の熱解離を可能にすることができる。その結果、火炎１２内の局部温度の規制に大いに貢献し、それを不純酸素供給速度対無富化空気供給速度の比を求めるときに考慮に入れることもできる。
【００３４】
火炎１２はその根もとから急速に発散して、最大幅において火炎と共面の炉２の内断面積の少なくとも８０％を占め、好ましくは実質的に炉２内の共面全断面積一杯に拡がる。さきに述べたように、この構造はバーナー先端から炉出口までガス分子の短絡をできるだけ少なく保つ。
【００３５】
火炎１２は炉２の縦軸に沿う距離の約半分まで延びる。典型的には硫化水素と二酸化硫黄の分子は炉内で反応して下式にしたがって硫黄蒸気と水蒸気を生成する：
２Ｈ_２Ｓ＋ＳＯ_２＝２Ｈ_２Ｏ＋３Ｓ
炉２内の特定反応条件によって種々の他の反応が起こる。たとえば、一酸化炭素（これ自体二酸化炭素の熱解離によるかまたは二酸化炭素と硫化水素との反応によって生成する）は硫黄蒸気と反応して硫化カルボニルを生成する。二硫化炭素も生成する。さらに、水素（硫化水素の熱解離によって生成する）と二酸化硫黄との、さらに硫黄蒸気と水蒸気を生成する反応があると我々は考える。
【００３６】
実質的に硫化水素、二酸化硫黄、硫黄蒸気、水蒸気、二酸化炭素、水素および一酸化炭素からなり、さらに少量の硫化カルボニルおよび二硫化炭素や他の分子種を含む流出ガス混合物は、典型的には１３５０から１６５０℃の範囲の温度で出口２２を経て炉２を出る。出口温度は炉２の内壁をライニングする耐火材の選択によって選ぶことができる。最近の耐火物は典型的には最高１６５０℃の連続操作温度に耐えることができる。
【００３７】
炉２の出口２２を出るガス混合物は、硫黄蒸気が凝縮する点よりも少し高い温度まで温度を下げるように廃熱ボイラー２６に通し、さらに廃熱ボイラー２６の下流で凝縮器２８に通し、そこで液体硫黄を生成させるように硫黄の露点を下回るまでガス混合物を冷却する。凝縮した液体硫黄は貯蔵庫に送る。得られたガス混合物は硫化水素対二酸化硫黄の２：１というモル比で凝縮器２８から連続接触クラウス法ステージ３０、３２および３４に通す。各ステージ３０、３２および３４は、当該技術の一般的実施に従い逐次、硫化水素と二酸化硫黄との接触反応に適する温度までガス混合物の温度を上げるための再熱器（図示せず）、硫化水素が二酸化硫黄と反応して硫黄と水蒸気を生成する接触反応器（図示せず）、および硫黄凝縮器（図示せず）からなる一連の装置を含むことができる。必要ならば、図面に示すプラントが適合する必要がある環境基準によって、接触ステージ３０、３２および３４の中の１つ以上を省くことができる。
【００３８】
最も下流の接触ステージ３４を出るガス混合物は、クラウス法の流出物を大気中に排出するのに適するものとするために多くの公知の処理法の１つを行うことができる。たとえば、ガス混合物を加水分解反応器３６に通して、そこでガス混合物中に存在する成分に加水分解および水素化を行うことができる。反応器３６では、残留する硫化カルボニルおよび二硫化炭素を水蒸気で加水分解して、触媒、たとえばコバルトおよびモリブデン含浸アルミナ上に硫化水素を生成させる。このような触媒は当該技術分野では周知である。同時に残留する元素状硫黄および二酸化硫黄を水素化して硫化水素を生成させる。加水分解および水素化は前記含浸アルミナ触媒上で典型的には３００から３５０℃の範囲の温度で行われる。実質的に硫化水素、窒素、二酸化炭素、水蒸気および水素からなる得られたガス混合物は反応器３６を出て、まず水凝縮装置（図示せず）に通し、ついでたとえば化学吸収によって硫化水素を分離する分離装置（図示せず）に通す。適切な化学吸収剤はメチルジエチルアミンである。必要ならば、たとえば新入硫化水素含有原料供給ガス流と混合することによって炉２にリサイクルすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 クラウス法プラントの略工程系統図。

Claims (7)

1. 二酸化硫黄を生成させるように、火炎の上流端またはその近傍の根もとから下流端の出口に向かって炉内に縦方向に延びる火炎帯域内で硫化水素を含有する可燃性ガス流中の硫化水素分の一部を燃焼させ、
   二酸化硫黄と水蒸気を生成させるように、酸素分子を該火炎帯域に流入させてその中の硫化水素の燃焼を持続させ、
   少なくとも１７００℃の温度において該火炎帯域内に、熱解離によって硫黄蒸気を生成させる１つ以上の比較的酸素に乏しい吸熱性硫化水素解離領域および１つ以上の比較的酸素に富む燃焼領域を生成させ、
   硫黄蒸気をさらに生成させるように、該炉内で残留硫化水素を前記二酸化硫黄と反応させ、
   硫黄蒸気、水蒸気、硫化水素および二酸化硫黄を含有する流出ガス流を該炉の前記出口端から排出させ、そして該流出ガス流から硫黄を回収する、硫化水素を含有する可燃性ガス流の処理法において、
   該炉が細長くて６：１から１２：１のアスペクト比を有し、該火炎帯域が最大面積において火炎と共面の炉内断面積の少なくとも８０％を占めてその根元から発散し、且つ該酸素に富む燃焼領域を該炉の軸に沿って生成させ、且つ該酸素に乏しい硫化水素解離領域を最内帯域として生成させることを特徴とする、前記方法。
2. 該火炎帯域に酸素または酸素富化空気を供給する請求項１記載の方法。
3. 該火炎の長さが該炉の軸方向の長さの４０から６０％である請求項１記載の方法。
4. 該可燃性ガス流中の可燃性成分のモル分率が少なくとも０．７である請求項１項記載の方法。
5. 硫化水素と二酸化硫黄との反応によって硫黄蒸気を生成させるための炉と、
   該炉内に縦方向に燃焼できるように配設され、かつ使用時に火炎の上流端またはその近傍の根もとから下流端の出口に向かって該炉内を縦方向に延びる火炎帯域を生成させるように操作可能なバーナーと、
   該バーナーに付随する前記可燃性ガス流のための少なくとも１つの第１入口と、
   酸素分子を含有するガスを該火炎帯域に流入させてその中の燃焼を持続させるための少なくとも１つの第２入口と、
   硫化水素、二酸化硫黄、水蒸気および硫黄蒸気を含む流出ガス流のための下流端にある炉からの出口と、
   該流出ガス流から該硫黄蒸気を取出す手段とを含み、
   使用時に硫化水素の一部が燃焼して二酸化硫黄を生成し、そして熱解離によって硫黄を生成する火炎帯域内に１つ以上の比較的酸素に乏しい吸熱性の硫化水素熱解離領域および１つ以上の比較的酸素に富む燃焼領域を発生させるように該第１および第２入口ならびに該バーナーが配列されている、硫化水素を含有する可燃性ガス流の処理装置において、
   該炉が細長くて６：１から１２：１のアスペクト比を有し、使用時に該火炎帯域がその最大面積において火炎と共面の炉内断面積の少なくとも８０％を占めてその根元から発散するように該バーナーおよびその入口が配置される、且つ該酸素に富む燃焼領域を該炉の軸に沿って生成させ、該酸素に乏しい硫化水素解離領域を最内帯域として生成させる、ことを特徴とする前記装置。
6. 該バーナーと連通する酸素または酸素富化空気源をさらに包含する請求項５記載の装置。
7. 該バーナーが先端混合タイプ（ｔｉｐ−ｍｉｘｅｄ ｋｉｎｄ）で該炉の縦軸と同軸である請求項５又は６記載の装置。

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