استفاده از نانوسیال‌ها در جداسازی گاز سولفید هیدروژن

به گزارش گروه علم و فناوری آنا به نقل از ستاد ویژه توسعه نانو، گاز سولفید هیدروژن یکی از سمی‌ترین و خورنده‌ترین ترکیباتی است که در صنایع نفت، گاز و پتروشیمی و نیز در صنایع مرتبط با بیوگاز مانند تصفیه خانه‌های فاضلاب شهری، مشکلات فراوانی را به وجود می‌آورد. این گاز، که گاهی با دی‌اکسید کربن نیز همراه است، در صورت وجود رطوبت باعث خوردگی شدید تجهیزات فرآیندی می‌شود. از طرفی در صورت نشت به محیط، باعث مسمومیت پرسنل بهره‌بردار و در موارد شدید منجر به مرگ افراد می‌شود.

دکتر محسن نصر اصفهانی، مهم‌ترین هدف این طرح را بررسی روشی نوین برای تصفیه‌ بیوگاز به عنوان یک منبع سوخت تجدیدپذیر معرفی کرد و افزود: «در این طرح جاذب نانوسیالی معرفی شده است که بتواند فرایند جداسازی گاز سولفید هیدروژن را با راندمان بالا و هزینه‌ عملیاتی کم فراهم آورد».
به گفته‌ نصر اصفهانی، جاذب‌های متعددی از جمله ترکیبات آمینی یا محلول سود (جاذب‌های مایع) و نیز کربن فعال (جاذب جامد) برای جداسازی و جذب این گازهای سمی استفاده می‌شود. اما از آنجا که این جاذب‌ها بعضاً قابل بازیابی نیستند و یا برای بازیابی نیازمند صرف هزینه‌ بالایی هستند، لذا استفاده از آنها معضلی برای صنایع شده است.

این در حالی است که با استفاده از جاذب نانوسیال معرفی شده در این طرح جذب و جداسازی گاز به صورت فیزیکی صورت خواهد گرفت. لذا با صرف کمترین هزینه، به واسطه‌ افزایش اندک دمای جاذب یا کاهش فشار آن و یا با استفاده از روش‌های بیولوژیکی مانند فرآیند لجن فعال، گاز جذب‌شده از جاذب خارج‌شده و جاذب بازیابی خواهد شد.
وی در ادامه افزود: «نانوسیال‌های مورد استفاده در این طرح، نانوسیال اکسید سیلیس-آب و اکسید گرافین-آب هستند که غیر سمی بوده و برای پرسنل بهره‌بردار این واحدها مخاطرات سلامت به بار نخواهد آورد. از طرفی به دلیل قابلیت بازیابی جاذب، منجر به کاهش هزینه‌ عملیاتی نسبت به سایر جاذب‌های شیمیایی می‌شود. به علاوه نسبت به آب خالص نیز منجر به کاهش اندازه‌ تجهیزات و در نتیجه کاهش سرمایه‌ی لازم برای واحد جذب می‌شود».
لازم به ذکر است که این جاذب در مقیاس نیمه صنعتی در تصفیه خانه‌ فاضلاب شمال اصفهان در منطقه دولت آباد مورد ارزیابی قرار گرفته است که نتایج بسیار خوبی به همراه داشته است.
نصر اصفهانی در پایان عنوان کرد: «با توجه به نتایج امیدوار کننده‌، این طرح قابل استفاده در کلیه صنایعی است که نیازمند جداسازی گازهای اسیدی سولفید هیدروژن و دی اکسید کربن باشند. از جمله این صنایع می‌توان به صنعت نفت، پالایشگاه‌های گاز طبیعی، واحدهای پتروشیمی به ویژه واحدهای تولید اولفین، تصفیه‌خانه‌های فاضلاب شهری و نیز دامداری‌ها اشاره کرد».
دکتر محسن نصر اصفهانی، عضو هیأت علمی دانشگاه صنعتی اصفهان، و دکتر سید حمید اسماعیلی فرج، دانش‌آموخته‌ این دانشگاه در انجام این تحقیقات همکاری داشته‌اند.