ก๊าซมีทั้งไฮโดรเจนซัลไฟด์และไดออกไซด์ของกำมะถันอยู่ในตัวด้วยกัน
Thread Content
ก๊าซปิโตรเลียมมีทั้งไฮโดรเจนซัลไฟด์และไดออกไซด์ของกำมะถันอยู่ด้วยกัน ไม่ทราบว่าไดออกไซด์ของกำมะถันในก๊าซปิโตรเลียมเกิดขึ้นได้อย่างไร และจะกำจัดก๊าซทั้งสองชนิดนี้ออกไปได้อย่างไร? ใช้เทคนิคอะไร?
เป็นก๊าซชนิดไหนกันแน่? หากเป็นก๊าซจากเตาหลอมถ่านหิน ก็คือก๊าซที่เกิดขึ้นจากการเติมถ่านหินเข้าไปในเตา แต่ปริมาณนั้นน้อยมาก ส่วนแอมโมเนียนั้นก็ถูกกำจัดออกไปแล้วตั้งแต่แรก
ก๊าซจากเตาหลอมถ่านหิน แต่ปริมาณไดออกไซด์ของกำมะถันนั้นมากกว่าปริมาณไฮโดรเจนซัลไฟด์เสียอีก
อาจเกิดจากการรั่วไหลของก๊าซภายในเตาหลอม หรือมีปัญหาในกระบวนการทำงาน (เช่น ความดันในท่อรวบก๊าซต่ำเกินไป หรือมีความดันลบ ซึ่งทำให้อากาศในห้องเผาไหม้ไหลเข้าไปในห้องการเปลี่ยนสาร หรือเข้าไปในช่องสำหรับใส่ถ่านหินบนยอดเตา ทำให้อากาศเข้าไปในห้องการเปลี่ยนสาร และส่งผลให้กำมะถันในก๊าซถูกออกซิไดซ์เป็นไดออกไซด์ของกำมะถัน)
ถ้ามีแรงดันลบ อากาศจะเข้าไปได้ นั่นมันอันตรายมากเลยไม่ใช่เหรอ
มีการรั่วไหลของอากาศเข้ามาในห้องเผาไหม้ โดยอากาศหรือออกซิเจนเหล่านี้มาจากภายนอกหรือจากระบบการเผาไหม้ ส่งผลให้กำมะถันไดออกไซด์ถูกเปลี่ยนเป็นไดออกไซด์ของกำมะถัน H2S + 0.5O2 = H2O + SO2
การเกิดแรงดันลบในห้องการเผาถ่านนั้นเป็นปรากฏการณ์ที่แทบจะหลีกเลี่ยงไม่ได้ ยกเว้นว่าระบบควบคุมแรงดันของท่อรวบรวมก๊าซจะมีประสิทธิภาพสูงมาก ภายใต้ข้อกำหนดด้านสิ่งแวดล้อมที่เข้มงวดขึ้นเรื่อยๆ ค่าแรงดันที่กำหนดสำหรับท่อรวบรวมก๊าซก็มักจะลดลงเรื่อยๆ เมื่อแรงดันในท่อรวบรวมก๊าซต่ำหรือเป็นแรงดันลบ การเกิดแรงดันลบในห้องการเผาถ่านก็เป็นเรื่องปกติ แต่สิ่งที่สำคัญก็คือระดับและระยะเวลาของแรงดันลบนั้นเอง ความเสี่ยงที่เกิดจากแรงดันลบนั้น โดยทั่วไปแล้วก็ไม่ถึงขั้นรุนแรงมากนัก จนถึงขั้นทำให้เกิดการระเบิดได้
สามารถวิเคราะห์ได้โดยใช้ค่าที่วัดได้จากเครื่องวิเคราะห์ปริมาณออกซิเจนในก๊าซ เพื่อตรวจสอบว่าสามารถยืนยันข้อสันนิษฐานเรื่องการเข้ามาของอากาศในระบบก๊าซที่มีแรงดันลบได้หรือไม่
ในหน่วยงานของเรายังมีการปฏิบัติที่ไม่เหมาะสมอีกสองแบบ ซึ่งส่งผลให้ปริมาณออกซิเจนในก๊าซสูงขึ้น อย่างหนึ่งคือการทำโดยเจตนา นั่นก็คือการเปิดช่องใส่ถ่านในช่วงปลายของห้องการเผาไหม้ โดยไม่เปลี่ยนตำแหน่งแผ่นปิดท่อขึ้นลง เพื่อให้กราฟีตที่อยู่บนหลังคาได้รับการเผาไหม้ ； อย่างหนึ่งคือการควบคุมที่ไม่เหมาะสม โดยไม่ปิดวาล์วแอมโมเนียความดันสูงทันทีหลังจากใส่ถ่านหินเสร็จ การใช้แอมโมเนียความดันสูงมากเกินไปจะทำให้เกิดแรงดันลบในห้องเผาไหม้ นอกจากนี้ก็อาจเป็นเพราะมีปัญหากับวาล์วแอมโมเนีย จนทำให้แอมโมเนียความดันสูงยังคงไหลอยู่ต่อไป สถานการณ์แบบหลังนี้สามารถระบุได้อย่างแม่นยำจากกราฟแสดงแนวโน้มอัตราการไหลของน้ำอะมโมเนียที่มีความดันสูง สถานการณ์ทั้งสองแบบข้างต้นล้วนก่อให้เกิดความผันผวนของปริมาณออกซิเจนในก๊าซได้ ซึ่งสามารถใช้กราฟแสดงแนวโน้มของปริมาณออกซิเจนเพื่อค้นหาปัญหาในการดำเนินการของเตาหลอมได้
ถ้ามีการรั่วไหล ปริมาณก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์ก็น่าจะไม่สูงมากหรอกนะ
หากดูดอากาศด้วยแรงดันลบ ปริมาณไดออกไซด์ของกำมะถันก็น่าจะน้อยมาก ไดออกไซด์ของกำมะถันมีคุณสมบัติเป็นตัวออกซิไดซ์ จะทำปฏิกิริยากับไฮโดรเจนซัลไฟด์ได้หรือไม่?
ผมคิดว่า ก๊าซไดออกไซด์ของซัลเฟอร์จะเกิดขึ้นได้ก็ต่อเมื่อมีอุณหภูมิสูงในบริเวณนั้น และมีปริมาณออกซิเจนสูงด้วย หลังจากที่ก๊าซเข้าสู่ท่อรวมก๊าซแล้ว ก็แทบไม่มีเงื่อนไขที่เอื้อต่อการเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชันอีกต่อไป วิธีการกำจัดก๊าซไดออกไซด์ของซัลเฟอร์ด้วยแอมโมเนียนั้น จำเป็นต้องมีออกซิเจนในปริมาณมาก และต้องมีตัวเร่งปฏิกิริยาพิเศษเพื่อให้เกิดการออกซิเดชันจนกลายเป็นก๊าซซัลเฟอร์ธรรมดา นอกจากนี้ ก๊าซไดออกไซด์ของซัลเฟอร์ก็แทบไม่มีคุณสมบัติในการออกซิเดชันเลยในอุณหภูมิห้อง
แรงดันลบที่กล่าวถึงในที่นี้ ไม่ใช่แรงดันลบในพื้นที่ทั่วไปตามที่เราเข้าใจกัน แต่หมายถึงแรงดันลบที่เกิดขึ้นในบริเวณหรือช่วงเวลาหนึ่งๆ ภายในเตาหลอมถ่านหิน โดยหลักการแล้ว ควรจะหลีกเลี่ยงแรงดันลบแบบนี้ แต่ไม่ว่าจะมีการจัดการเตาหลอมถ่านหินได้ดีเพียงใด ก็ยังคงเป็นเรื่องยากที่จะหลีกเลี่ยงมันได้อย่างสมบูรณ์ ส่วนเรื่องปริมาณก๊าซไดออกไซด์ของซัลเฟอร์ที่ควรจะเป็นเท่าไหร่นั้น ไม่สามารถตอบได้ เพราะมันขึ้นอยู่กับปริมาณก๊าซซัลเฟอร์ในก๊าซหุงต้ม รวมถึงปริมาณอากาศที่ถูกดูดเข้ามาในบริเวณที่มีอุณหภูมิสูงด้วย ดังนั้นจึงไม่สามารถตอบคำถามนี้ได้ครับ :P
ก๊าซไดออกไซด์ของกำมะถันมีคุณสมบัติเป็นตัวออกซิไดซ์ จึงสามารถทำปฏิกิริยากับก๊าซไฮโดรเจนซัลไฟด์ได้ นั่นคือ SO2 + 2H2S = 2H2O + 3S ใช่ไหมครับ? แต่ในสภาพอุณหภูมิสูง ที่มีอากาศ (ออกซิเจน) อยู่ด้วย ธาตุ S ก็ยังคงลุกไหม้อยู่ดีไม่ใช่หรือ? กล่าวคือ S + O2 = SO2
เป็นเพราะก๊าซจากตัวเตารั่วไหลเข้าสู่ช่องเผาไหม้ แม้แต่ถ่านหินที่มีคุณภาพดีก็ยังมีกำมะถันอยู่ โดยเฉพาะถ่านหินที่มีกำมะถันสูง ซึ่งมีราคาถูกกว่า นอกจากนี้ การกำจัดกำมะถันก็ไม่มีประสิทธิภาพเพียงพอ ทำให้ปริมาณกำมะถันเกินมาตรฐาน ส่วนก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์ในก๊าซเสียนั้นเป็นสิ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ จึงต้องมีการกำจัดกำมะถันและไนโตรเจนออก ไม่มีวิธีอื่น ซึ่งต้องใช้เงินลงทุนมากและมีต้นทุนสูงด้วย
SO2 เกิดขึ้นมากเนื่องจากการฉีดน้ำยาแอมโมเนียในท่อสะพานไม่ดีพอ