Apakah Hidrogen Sulfida?
Hidrogen sulfida ialah gas tidak berwarna dan mudah terbakar yang dicirikan oleh bau telur busuk yang kuat. Ia berlaku secara semula jadi dalam petroleum mentah, gas asli, gas gunung berapi, dan mata air panas. Dalam tetapan industri, ia biasanya ditemui dalam operasi minyak dan gas, loji rawatan air sisa dan kilang kertas.Betapa Toksiknya Hidrogen Sulfida kepada Manusia?
Hidrogen sulfida sangat toksik kepada manusia, dengan kesan yang berbeza-beza berdasarkan kepekatan dan tempoh pendedahan:Pada kepekatan rendah (0.00011-0.00033 ppm), ia boleh dikesan melalui bau.
Pada 10-20 ppm, ia boleh menyebabkan kerengsaan mata.
Pada 50-100 ppm, ia membawa kepada kerengsaan pernafasan dan kerosakan.
Pada 100-150 ppm, ia boleh menyebabkan keletihan penciuman, menjadikan gas tidak dapat dikesan oleh bau.
Kepekatan melebihi 700 ppm boleh menyebabkan pengsan dan kematian dalam beberapa minit.
Pendedahan kronik kepada tahap yang lebih rendah boleh menyebabkan sakit kepala, keletihan, dan gejala neurologi.
Kaedah Penyingkiran Hidrogen Sulfida
Memilih kaedah penyingkiran hidrogen sulfida yang sesuai memerlukan mempertimbangkan pelbagai faktor, seperti kepekatan H₂S, isipadu rawatan, suhu, tekanan dan ekonomi. Dalam aplikasi praktikal, teknologi rawatan komprehensif yang menggabungkan pelbagai kaedah sering digunakan untuk mencapai kesan rawatan terbaik.Penjerapan karbon teraktif
Kawasan permukaan khusus yang besar dan struktur liang unik karbon teraktif boleh menyerap molekul hidrogen sulfida dalam gas dengan berkesan. Karbon teraktif juga boleh ditambah baik dengan pengubahsuaian permukaan, seperti impregnasi alkali, untuk meningkatkan lagi kecekapan penyingkiran hidrogen sulfida.Penjerapan ayak molekul
Ayak molekul dengan saiz liang tertentu boleh secara selektif menjerap molekul hidrogen sulfida. Kaedah ini digunakan secara meluas dalam penulenan gas asli.Kaedah besi oksida
Oksida besi atau besi hidroksida sebagai penyerap boleh bertindak balas secara kimia dengan hidrogen sulfida untuk menghasilkan sulfida besi. Kaedah ini mudah dan mudah dikendalikan dan sesuai untuk rawatan hidrogen sulfida berkepekatan rendah.Kaedah mencuci alkali
Larutan alkali seperti larutan natrium hidroksida boleh menyerap hidrogen sulfida untuk membentuk sulfida larut. Kaedah ini cekap, tetapi kos operasinya tinggi.Bagaimanakah karbon teraktif menghilangkan Hidrogen Sulfida?
Karbon teraktif menyingkirkan hidrogen sulfida melalui gabungan penjerapan fizikal dan tindak balas kimia.
Penjerapan Fizikal: struktur pori karbon teraktif yang luas menyediakan kawasan permukaan yang besar untuk penjerapan, yang boleh menyerap hidrogen sulfida. Seperti, karbon teraktif tempurung kelapa menawarkan kapasiti penjerapan yang tinggi dan kecekapan untuk H₂S kerana struktur mikroporousnya. Selain itu, karbon teraktif asas arang batu menyediakan keseimbangan mikro dan mesopores yang baik, yang sesuai untuk aplikasi dengan bahan cemar campuran.
Chemisorption: Dengan kehadiran oksigen dan lembapan, H₂S boleh bertindak balas pada permukaan karbon untuk membentuk unsur sulfur.
Tindak balas: 2 H₂S + O₂ → 2 S + 2 H₂O
Pengoksidaan Bermangkin: Sesetengah karbon teraktif boleh memangkinkan pengoksidaan H₂S kepada asid sulfurik.
Tindak balas: 2 H₂S + 3 O₂ → 2 H₂SO₄
Karbon Teraktif yang Diresapi
Impregnasi meningkatkan kapasiti penyingkiran H₂S karbon teraktif dengan ketara. Impregnants biasa termasuk:Potassium Hydroxide (KOH): Karbon yang diresapi KOH meningkatkan pH permukaan karbon.
Tindak balas: H₂S + 2 KOH → K₂S + 2 H₂O
K₂S yang terhasil boleh terus teroksida kepada K₂SO₄.
Natrium Hidroksida (NaOH): ia serupa dengan KOH, dan meningkatkan kealkalian.
Tindak balas: H₂S + 2 NaOH → Na₂S + 2 H₂O
Potassium Iodide (KI): ia memangkinkan pengoksidaan H₂S kepada sulfur.
Tindak balas: 2 H₂S + O₂ → 2 S + 2 H₂O (dimangkin oleh KI)
Oksida Logam (cth., Copper Oxide, Iron Oxide): ia bertindak balas dengan H₂S untuk membentuk logam sulfida, seperti CuO + H₂S → CuS + H₂O.
Proses Impregnasi:
• Karbon teraktif direndam dalam larutan yang mengandungi bahan impregnat.• Karbon kemudiannya dikeringkan dan kadangkala dipanaskan untuk mengagihkan impregnant secara sekata.
• Tahap impregnasi biasanya berkisar antara 1% hingga 15% mengikut berat, bergantung pada penggunaan.
Faktor-faktor yang Mempengaruhi Prestasi Penjerapan Hidrogen Sulfida:
• Kelembapan: Kelembapan yang lebih tinggi secara amnya meningkatkan penyingkiran H₂S untuk karbon yang diresapi.• Suhu: Suhu yang lebih rendah biasanya memihak kepada penjerapan.
• Masa Sentuhan: Masa sentuhan yang lebih lama meningkatkan kecekapan penyingkiran.
• Kepekatan H₂S: Kepekatan yang lebih tinggi mungkin memerlukan karbon yang diresapi dengan lebih banyak.
Dalam amalan, pilihan karbon teraktif dan kaedah impregnasi bergantung pada aplikasi khusus, kepekatan H₂S, kehadiran bahan cemar lain, dan keadaan operasi. Untuk prestasi optimum, selalunya perlu menjalankan ujian makmal atau kajian rintis untuk menentukan jenis karbon teraktif dan impregnasi yang paling berkesan untuk senario tertentu.
Kesimpulan
Hidrogen sulfida (H₂S) ialah sebatian biasa tetapi toksik yang menimbulkan ancaman serius kepada kesihatan manusia. Karbon teraktif adalah salah satu kaedah yang berkesan untuk mengeluarkan H₂S, yang dicapai melalui gabungan penjerapan fizikal dan tindak balas kimia. Pelbagai jenis karbon teraktif (seperti berasaskan tempurung kelapa, berasaskan arang batu) dan rawatan impregnasi (seperti KOH, NaOH, KI, dll.) boleh meningkatkan kecekapan penyingkiran dengan ketara.Zhulin Carbon memberi tumpuan kepada menyediakan penyelesaian penyingkiran hidrogen sulfida yang cekap. Kami menawarkan pelbagai jenis produk karbon teraktif, termasuk karbon teraktif berbutir, butiran kolumnar karbon teraktif dan karbon teraktif serbuk, untuk memenuhi pelbagai keperluan aplikasi. Pasukan pakar kami boleh menyesuaikan penyelesaian terbaik untuk anda. Hubungi kami hari ini untuk menyelesaikan masalah hidrogen sulfida anda.
