المراجعة لاكتشاف الجديد (السلسلة التاسعة)

إزالة الكبريت بالطريقة الرطبة: سرعة الامتصاص أو سرعة التفاعل الكيميائي عالية، وسعة تخزين الكبريت كبيرة، مما يجعلها مناسبة للغازات ذات المحتوى العالي من الكبريت. كما أن إعادة تدوير سائل إزالة الكبريت سهلة، ويمكن استخدامه مرارًا وتكرارًا، بالإضافة إلى إمكانية استرداد الكبريت. لكن دقة إزالة الكبريت ليست عالية. إزالة الكبريت بالطريقة الجافة: يتم استخدام مواد مساعدة صلبة لإزالة الكبريت، وتتميز هذه الطريقة بدقة عالية في إزالة الكبريت، حيث يمكن تقليل كمية الكبريتيدات إلى مستوى 0.1–0.5 سم³/م³. لكن أجهزة إزالة الكبريت في هذه الطريقة كبيرة الحجم، واستبدال المواد المساعدة يتطلب جهدًا كبيرًا، كما أن استعادة فعالية هذه المواد تتطلب طاقة كبيرة. لذلك، فإن هذه الطريقة مناسبة فقط لإزالة كميات قليلة من الكبريت أو الكبريت الموجود بكميات ضئيلة جدًا.

تشمل طرق إزالة الكبريت بالطريقة الجافة طريقة أكسدة الحديد بالهيدروجين والأكسجين، وطريقة الكربون النشط، وغيرها. عند مرور الغازات المحتوية على الكبريتيدات عبر هذه المواد المستخدمة في إزالة الكبريت، تحدث تغيرات فيزيائية وكيميائية، مما يؤدي إلى إزالة الكبريتيدات. استخدام طريقة إزالة الكبريت بالطريقة الجافة. مستوى التنقية عالٍ، لكن الجهاز ضخم (بسبب قدرته المنخفضة على الإنتاج)، ولا يمكن تشغيله بشكل مستمر أو بكفاءة عالية، كما أنه يناسب فقط الغازات التي تحتوي على كميات منخفضة من الكبريتيدات، ولذلك يُستخدم على نطاق واسع في عمليات إزالة الكبريت بدقة. يُستخدم الإزالة الرطبة للكبريت على نطاق واسع بفضل قدرته العالية على المعالجة واستمرارية عملياته، مما يسمح بوجود نسبة عالية من غاز الهيدروجين الكبريتي في الغاز الخام. يمكن تقسيم الطريقة الرطبة إلى طريقة التحييد (الطريقة الدورية) وطريقة الأكسدة. طريقة التحييد – بعد امتصاص غاز الهيدروجين الكبريتي من قبل مادة إزالة الكبريت، عند إعادة تنشيط هذه المادة، يتم إطلاق غاز الهيدروجين الكبريتي مرة أخرى. مثل طريقة الكربونات، وطريقة التحييد بالأمونيا، وغيرها. لأن عملية الإنتاج بسيطة وسهلة التشغيل. الطريقة الأكسداتية – بعد امتصاص غاز كبريتيد الهيدروجين بواسطة مادة إزالة الكبريت، تتم إعادة تكوين هذه المادة لتصبح كبريتًا عنصريًا. على سبيل المثال: طريقة الحفز في الطور السائل باستخدام الأمونيا، وطريقة ADA المحسنة، وطريقة الغار، كلها من الطرق التأكسدية النموذجية لإزالة الكبريت.

إزالة الكبريت بالطريقة الرطبة: سرعة الامتصاص أو سرعة التفاعل الكيميائي عالية، وسعة تخزين الكبريت كبيرة، مما يجعلها مناسبة للغازات الخام ذات المحتوى العالي من الكبريت. كما أن إعادة تدوير سائل إزالة الكبريت سهلة، ويمكن استخدامه مرارًا وتكرارًا، بالإضافة إلى إمكانية استرداد الكبريت، لكن دقة إزالة الكبريت ليست عالية. إزالة الكبريت بالطريقة الجافة: يتم استخدام مواد مساعدة صلبة لإزالة الكبريت، وتكون كفاءة إزالة الكبريت عالية، حيث يمكن تقليل نسبة الكبريتيدات إلى 0.1–0.5 سم³/م³. لكن معدات إزالة الكبريت كبيرة الحجم، وتغيير المواد المساعدة يتطلب جهدًا كبيرًا، بالإضافة إلى استهلاك طاقة كبير أثناء عملية إعادة تنشيط هذه المواد. لذلك، فإن هذه الطريقة مناسبة فقط لإزالة كميات قليلة من الكبريت.

إزالة الكبريت بالطريقة الرطبة: سرعة الامتصاص أو سرعة التفاعل الكيميائي عالية، وسعة تخزين الكبريت كبيرة، مما يجعلها مناسبة للغازات الخام ذات المحتوى العالي من الكبريت. كما أن إعادة تدوير سائل إزالة الكبريت سهلة، ويمكن استخدامه مرارًا وتكرارًا، بالإضافة إلى إمكانية استرداد الكبريت، لكن دقة إزالة الكبريت ليست عالية. إزالة الكبريت بالطريقة الجافة: يتم استخدام مواد مساعدة صلبة لإزالة الكبريت، وتكون كفاءة إزالة الكبريت عالية، حيث يمكن تقليل نسبة الكبريتيدات إلى 0.1–0.5 سم³/م³. لكن معدات إزالة الكبريت كبيرة الحجم، وتغيير المواد المساعدة يتطلب جهدًا كبيرًا، بالإضافة إلى استهلاك طاقة كبير أثناء عملية إعادة تنشيط هذه المواد. لذلك، فإن هذه الطريقة مناسبة فقط لإزالة كميات قليلة من الكبريت.

تختلف المواد الأولية والعمليات المستخدمة في إزالة الكبريت، حيث يتكون مادة إزالة الكبريت بالطريقة الجافة أو شبه الجافة من كلوريد الكالسيوم والماء، ويتم رش هذه المادة على الغازات سواء بشكل عكسي أو معاكس لاتجاه تدفق الغازات، مما يؤدي إلى تكوين جبس، وبعد إزالة الغبار واسترجاع المواد الصلبة، يتم إزالة الكبريت. بشكل عام، فإن كفاءة إزالة الكبريت باستخدام الطرق الجافة وشبه الجافة منخفضة جدًا، حيث لا تتجاوز كفاءة إزالة الكبريت في هذه الطرق عادةً 70%. ينقسم الإزالة الرطبة للكبريت أيضًا إلى أنواع عديدة، والمبدأ الأساسي هو غسل الغازات المنبعثة بمحلول قلوي، حيث يتم امتصاص غاز SO2 من الغازات بواسطة المحلول، مما يؤدي إلى تكوين محلول كبريتيت. وعندما يصبح هذا المحلول شبه مشبع، يتم أكسده لتكوين كبريتات، وبعد التبلور يتكون منتجات ثانوية ناتجة عن إزالة الكبريت. وهناك أيضًا اختزال الأنيونات لتكوين كبريت عنصري، وبعد الترشيح يتم الحصول على المنتج الثانوي وهو الكبريت. كفاءة إزالة الكبريت بالطريقة الرطبة مرتفعة جدًا، ويمكن أن تصل إلى 100% إذا لم يتم أخذ تكاليف إزالة الكبريت في الاعتبار، لكن في حالة استخدام مواد امتصاص مثل الأمونيا لإزالة الكبريت، فإن كمية الأمونيا المنبعثة تزداد، مما يؤدي إلى تلوث الغلاف الجوي بأكاسيد النيتروجين، لذا فإن التركيز فقط على إزالة الكبريت ليس خيارًا صائبًا! في الوقت نفسه، فإن التآكل أمر لا مفر منه، وهو أكبر تحد في صناعة إزالة الكبريت، ولا يزال من الصعب التغلب عليه حتى اليوم. سبب التآكل هو أن تركيب الغازات المنبعثة معقد، حيث تشكل الكبريتات في الظروف الحمضية أحماضًا قوية، كما أن أيونات الكلور الموجودة في الغازات تؤدي إلى تآكل الفولاذ المقاوم للصدأ، بينما تؤدي أيونات الفلور إلى تآكل الزجاج (الأجهزة)، وكذلك المواد القلوية المستخدمة في إزالة الكبريت تؤدي إلى تآكل الفولاذ……

خصائص إزالة الكبريت بالطريقة الرطبة: سرعة الامتصاص أو سرعة التفاعل الكيميائي عالية، وسعة تخزين الكبريت كبيرة، مما يجعلها مناسبة لإزالة الكبريت المرتفع في الغازات. كما أن تجديد سائل إزالة الكبريت سهل، ويمكن إعادة استخدامه، بالإضافة إلى إمكانية استرداد الكبريت. لكن بسبب قيود التوازن الفيزيائي أو الكيميائي، فإن دقة إزالة الكبريت في هذه الطريقة ليست عالية مثل الطريقة الجافة، وهي مناسبة لإنتاج الغاز من الفحم والنفط. تعتمد الطريقة الجافة في إزالة الكبريت على استخدام مواد مساعدة صلبة. أكبر ميزة هي الدقة العالية. العيوب الرئيسية: أجهزة إزالة الكبريت ضخمة الحجم، واستبدال مواد إزالة الكبريت عملية معقدة، كما أن استهلاك الطاقة لإعادة تشغيل هذه الأجهزة مرتفع. تُستخدم هذه الأجهزة في الغاز الطبيعي ذو المحتوى المنخفض من الكبريت.

يعتمد الإزالة الجافة للكبريت على استخدام مواد امتصاص صلبة، وله مزايا مثل كفاءة عالية في إزالة الكبريت، وسهولة التشغيل، وبساطة المعدات، بالإضافة إلى سهولة الصيانة； لكن له عيوب مثل حجم معدات إزالة الكبريت الكبير، وعدم استمرارية التشغيل، وارتفاع مستوى الجهد البدني المطلوب، بالإضافة إلى التغيرات الكبيرة في كفاءة إزالة الكبريت والمقاومة قبل وبعد الاستخدام. خصائص إزالة الكبريت بالطريقة الرطبة: سرعة الامتصاص أو سرعة التفاعل الكيميائي عالية، وقدرة كبيرة على امتصاص الكبريت، مما يجعلها مناسبة لإزالة الكبريت المرتفع في الغازات ； إن إعادة تدوير سائل إزالة الكبريت أمر بسيط، كما يمكن استخدامه مرارًا وتكرارًا، بالإضافة إلى إمكانية استرجاع الكبريت. لكن بسبب قيود التوازن الفيزيائي أو الكيميائي، فإن دقة إزالة الكبريت فيه لا تصل إلى مستوى الطريقة الجافة.