حذف گاز H2S از جریان هوا با استفاده از بستر زئولیت ZSM-5 آغشته با نانوذرات فریک و مگنتیت

سولفید هیدروژن (H2S) گازی سمی است که اثرات نامطلوبی بر سلامت انسان و تجهیزات دارد. یکی از روش های حذف گاز H2S استفاده از بسترهای جاذب است. در مطالعه حاضر به بررسی تاثیر افزودن نانوذرات اکسیدهای آهن Fe2O3 و Fe3O4 به بستر زئولیتی ZSM-5 بر کارایی حذف H2S از جریان هوا پرداخته شد.

در این تحقیق نانوذرات  Fe2O3 و Fe3O4 به روش تلقیح مرطوب و با نسبت های وزنی 3% و 5% بر روی بستر زئولیتی ZSM-5 بارگذاری شد و خصوصیات ساختاری بستر با آزمون های XRD، BET و عکس برداری SEM مورد مطالعه قرار گرفت. سپس غلظت های 30ppm، 60، 90 و 120 از گاز H2S در یک سیستم پایلوت و در سه محدوده دمایی 100oC، 200 و 300 تهیه شد و ظرفیت جذب بستر در حذف آلاینده مورد بررسی قرار گرفت.  

صحت بارگذاری نانوذرات و ساختار متخلخل بستر با آزمون XRD و SEM مورد تایید قرار گرفت. آزمون BET نشان داد که بارگذاری نانوذرات اکسید آهن بر روی بستر باعث کاهش سطح ویژه آن می شود اما افزایش درصد بارگذاری نانوذرات بر روی بستر و افزایش دما از 100 به 300oC در این مطالعه زمان رسیدن به نقطه شکست را افزایش داد. بیشترین ظرفیت جذب گاز H2S نیز برای بستر ZSM-5/Fe3O4-%5 در تراکم ppm120 و معادل mgH2S/g zeolite 49/44 بدست آمد.

نتایج نشان داد که بارگذاری نانوذرات اکسید آهن بر روی بستر زئولیتی ZSM-5 توانایی حذف گاز H2S را در دمای بالا بدلیل تاثیر واکنش کاتالیستی افزایش می دهد و بنابراین می تواند بعنوان یک روش مناسب جهت حذف آلاینده های مشابه بکار رود.