حذف سولفید هیدروژن توسط نانو کاتالیست اکسید روی

در این تحقیق، از کاتالیستهای اکسید روی برای حذف گاز سمی و خورنده سولفید هیدروژن استفاده شده است. هدف اصلی افزایش بازدهی جذب سولفید هیدروژن از سوختهای هیدرکربنی مانند گاز متان، توسط نانو کاتالیست اکسید روی است.بطور کلی، در این تحقیق شرایط بهینه برای حذف سولفید هیدروژن از گاز متان به طور آزمایشگاهی جستجو می شود. به این جهت یک مجموعه شامل راکتور جذب سولفید هیدروژن طراحی و در مقیاس آزمایشگاهی ساخته شده و آزمایشات پیش فرض برای یافتن شرایط بهینه فرایند انجام گرفته است. نانو کاتالیستهای اکسید روی جهت جذب سولفید هیدروژن ساخته شده و در راکتور بستر ثابت قرار می گیرند. کیفیت ذرات نانو کاتالیست با استفاده از میکروسکوپ الکترونی بررسی و کنترل شده است. همچنین عملکرد فرایند حذف سولفید هیدروژن با نانو اکسید روی از طریق اندازه گیری نسبت غلظت سولفید هیدروژن در جریان گاز خروجی به غلظت سولفید هیدروژن در جریان گاز خوراک نشان داده شده است. از این رو، اثر تغییر شرایط عملیاتی و فیزیکی مانند دما و فشار عملیاتی، غلظت سولفید هیدروژن در خوراک ورودی، سرعت ظاهری خوراک، اندازه قطر ذرات نانو کاتالیست و اندازه ارتفاع بستر کاتالیستی طی یکسری آزمایشات در این تحقیق بررسی شدند. در نهایت، بر اساس نتایج آزمایشات موارد بهینه عملیاتی و فیزیکی گزارش شده است. میزان فشار بهینه 15 اتمسفر، دمای بهینه 300 درجه سانتیگراد، ارتفاع بهینه بستر 70 سانتی متر و قطر نانوذره بهینه 35 نانومتر بدست آمده است. از این رو، اثر تغییر شرایط عملیاتی و فیزیکی مانند دما و فشار عملیاتی، غلظت سولفید هیدروژن در خوراک ورودی، سرعت ظاهری خوراک، اندازه قطر ذرات نانو کاتالیست و اندازه ارتفاع بستر کاتالیستی طی یکسری آزمایشات در این تحقیق بررسی شدند. در نهایت، بر اساس نتایج آزمایشات موارد بهینه عملیاتی و فیزیکی گزارش شده است. میزان فشار بهینه 15 اتمسفر، دمای بهینه 300 درجه سانتیگراد، ارتفاع بهینه بستر 70 سانتی متر و قطر نانوذره بهینه 35 نانومتر بدست آمده است. با ایجاد این شرایط بهینه در فرایند، میزان نسبت برابر 022/0 برای سولفید هیدروژن در جریان گاز مشاهده شده است.علاوه بر یافته های بهینه برای فرایند حذف سولفید هیدروژن در گاز، بر اساس آزمایشات طراحی شده می توان به نتایج دیگری نیز در زمینه اثر شرایط خوراک بر کیفیت عملکرد حذف سولفید هیدروژن رسید. افزایش غلظت سولفید هیدروژن در خوراک، افزایش سرعت ظاهری خوراک و افزایش اندازه قطر نانوکاتالیست سبب کاهش بازدهی فرایند و افزایش غلظت خروجی سولفید هیدروژن در گاز دانست.