حذف H۲S در دماهای بالا با استفاده از جاذبهای زئولیت مبتنی بر آهنRemoval of H۲S at high temperature using iron-based zeolite sorbents

با روند روز افزون صنعتی شدن اکثر کشورهای در حال توسعه و افزایش جمعیت جهان، نیاز به انواع مختلف انرژی مخصوصا انرژی الکتریکی روز به روز در حال افزایش است. با وجود پیشرفت فناوری های نوین که استفاده از انرژی های نو و انرژیهای تجدیدپذیر را مقدور می سازند، هنوز سوختهای فسیلی جزء منابع انرژی هستند که بیشترین نیاز صنعت را فراهم می سازند. با توجه به تجدیدناپذیر بودن این منابع و ارزش بالای صنعتی این مواد به عنوان ماده اولیه، استفاده بهینه و افزایش راندمان مصرف این مواد هماکنون سرلوحه کار بسیاری از مراکز تحقیقاتی و پژوهشی جهان است(.(۱ زغالسنگ از جمله منابع انرژی است که از دیرباز مورد استفاده بشر بوده است و با توجه به اثرات سوء زیست محیطی ناشی از فرآیند احتراق زغال سنگ، کوشش های فراوانی به منظور ابداع روش ها و فن آوری های نوین درجهت کنترل و کاهش آلودگی حاصل از این فرآیند و افزایش راندمان آن صورت گرفته است. یکی از روشهای نوین تولید برق با استفاده از زغال سنگ فرایند IGCC* که یکی از فناوری های مقرون به صرفه و دوستدار محیط زیست به شمار می رود. در این فرایند زغال جامد به گاز قابل احتراق(گاز سنتز) تبدیل میشود(.(۲ گاز حاصل شده در این فرایند حاوی مقدار زیادی سولفور است که اغلب به شکل ۱.۵ ۰.۱ ) H۲S حجمی) می باشد که می تواند سبب خوردگی تجهیزات ودستگاه های پایین دستی و همچنین نقض قوانین زیست محیطی شود. ترکیبات گوگرد باید قبل از استفاده گاز سنتزی در واحد های بعدی از آن حذف شود. روشهای متداول حذف سولفید هیدروژن مانند جذب مرطوب تنها در دمای پایین (>۱۰۰ C) قادر به حذف این ترکیب می باشند، در این صورت گاز داغ زغال سنگ (۸۰۰-۹۰۰ c) ابتدا برای سولفور زدایی باید سرد شود و در مرحله بعد جهت سوختن در توربین باید تا یک دمای معینی گرم شود(.(۳ لذا به منظور بهبود راندمان حرارتی و کاهش هزینه های سیستم IGCC، جاذب جامد مثل Fe۲O۳، CuO و MnOx میتوانند گزینه بهتری برای سولفورزدایی از گاز داغ باشد(.(۴ در دهه های اخیر مواد جاذب مبتنی بر آهن به دلیل ملاحظات اقتصادی و ویژگیهای دینامیکی مطلوب، برای از بین بردن سولفید هیدروژن از گاز زغال سنگ داغ توجه افراد را به خود جلب کرده است((۵