چگونه گاز سولفید هیدروژن را حذف کنیم؟ این روش های عملی را به سرعت کنار بگذارید

وقتی صحبت از گاز سولفید هیدروژن می‌شود، اولین واکنش بسیاری از مردم احتمالاً «بوی تخم‌مرغ گندیده» ناخوشایند است. این ماده نه تنها بوی نامطبوعی دارد، بلکه در غلظت‌های بالا نیز بسیار خطرناک است و می‌تواند باعث مسمومیت و حتی به خطر افتادن جان شود. چه در تولید صنعتی تولید شود و چه گه‌گاه در زندگی روزمره ظاهر شود، چگونگی حذف ایمن و مؤثر آن موضوعی است که ارزش بحث دارد. امروز، بیایید به زبان ساده در مورد روش‌های حذف گاز سولفید هیدروژن، از نکات ساده گرفته تا روش‌های صنعتی حرفه‌ای صحبت کنیم. بیایید همه آنها را بررسی کنیم.

اول، با خلق و خوی این «مرد» سولفید هیدروژن آشنا شوید

قبل از بحث در مورد چگونگی حذف آن، ابتدا باید بدانیم سولفید هیدروژن چیست. این یک گاز بی‌رنگ با فرمول شیمیایی H₂S است و بارزترین ویژگی آن بوی قوی تخم‌مرغ گندیده است که حتی در غلظت‌های کم نیز قابل استشمام است. اما نکته جالب این است که اگر غلظت آن خیلی زیاد باشد، نمی‌توانید آن را بو کنید زیرا می‌تواند عصب بویایی انسان را بی‌حس کند، که این امر خطر را بیشتر می‌کند.

سولفید هیدروژن نه تنها بدبو است، بلکه بسیار سمی نیز هست. این یک گاز بسیار سمی است که می‌تواند هنگام استنشاق به سیستم تنفسی و عصبی بدن انسان آسیب برساند. در موارد شدید، می‌تواند منجر به کما، نارسایی تنفسی و حتی مرگ شود. و همچنین به ویژه «فعال»، قابل اشتعال و انفجاری است و ممکن است در معرض شعله‌های باز منفجر شود، بنابراین باید با احتیاط با آن رفتار کرد.

همچنین منابع رایج زیادی از سولفید هیدروژن وجود دارد، مانند فرآیندهای تولید تصفیه‌خانه‌های فاضلاب، محل‌های دفن زباله، کارخانه‌های شیمیایی، و همچنین سیستم‌های فاضلاب، سپتیک تانک‌ها و حتی برخی از چشمه‌های آب گرم که حاوی گاز سولفید هیدروژن هستند. غلظت و تولید سولفید هیدروژن در سناریوهای مختلف متفاوت است و روش حذف نیز باید متناسب با شرایط محلی باشد.

مقابله با سولفید هیدروژن در زندگی روزمره

مکان‌هایی که افراد عادی احتمالاً در زندگی روزمره خود با سولفید هیدروژن مواجه می‌شوند، فاضلاب‌ها، سپتیک تانک‌ها یا هنگام تمیز کردن لوله‌ها در خانه است. در این زمان، غلظت معمولاً خیلی زیاد نیست، اما نمی‌توانیم آن را سبک بگیریم.

حفظ تهویه کلیدی است

اگر بوی تخم‌مرغ گندیده را استشمام کردید، هنوز به فکر «حذف» آن نباشید. اولین کاری که باید انجام دهید تهویه است. درها و پنجره‌ها را باز کنید، اجازه دهید هوای تازه گردش کند، گاز سولفید هیدروژن را رقیق کرده و تخلیه کنید. اگر چیزی را در نزدیکی فاضلاب بو کردید، می‌توانید فن حمام را روشن کنید یا از یک فن برای دمیدن به سمت خروجی فاضلاب استفاده کنید تا جریان هوا را تسریع کنید.

خنثی‌سازی با استفاده از روش‌های شیمیایی ساده

برای سولفید هیدروژن در فاضلاب، می‌توان از برخی وسایل خانگی رایج برای خنثی کردن آن استفاده کرد. به عنوان مثال، جوش شیرین که به نام بی‌کربنات سدیم نیز شناخته می‌شود، یک ماده ضعیفاً قلیایی است که می‌تواند با گازهای اسیدی مانند سولفید هیدروژن واکنش نشان دهد تا بو و سمیت را کاهش دهد. می‌توانید جوش شیرین را در زهکشی بپاشید و مقداری آب داغ بریزید تا لوله را بشویید، که می‌تواند اثر خنثی‌کننده خاصی داشته باشد.

همچنین سرکه سفید وجود دارد، اگرچه اسیدی است، بوی تبخیر شده آن می‌تواند مقداری از بوی سولفید هیدروژن را بپوشاند و خود سرکه سفید اثر باکتری‌کشی خاصی دارد. همچنین می‌تواند از رشد سولفید هیدروژن تولید شده توسط تجزیه باکتریایی در خطوط لوله جلوگیری کند. با این حال، این روش فقط می‌تواند تسکین موقتی ایجاد کند و نمی‌تواند آن را به طور کامل از بین ببرد.

از شعله‌های باز استفاده نکنید، از منابع اشتعال دور بمانید

همانطور که قبلاً ذکر شد، سولفید هیدروژن قابل اشتعال و انفجاری است، بنابراین در مکان‌هایی که گاز سولفید هیدروژن وجود دارد، حتماً از شعله‌های باز و جرقه الکتریکی دور بمانید. سیگار نکشید، شمع روشن نکنید یا از کلیدهای برق در نزدیکی استفاده نکنید تا از ایجاد جرقه جلوگیری شود. اگر چیزی را بو کردید، ابتدا وسایل برقی نزدیک را خاموش کنید و سپس برای درمان تهویه اقدام کنید.

روش‌های حذف سولفید هیدروژن در تولید صنعتی

غلظت و مقدار سولفید هیدروژن تولید شده در سناریوهای صنعتی زیاد است و به تجهیزات و روش‌های تخصصی‌تری برای پردازش نیاز دارد. اکثر این روش‌ها سولفید هیدروژن را از گاز از طریق واکنش‌های شیمیایی یا جذب فیزیکی جدا می‌کنند.

روش جذب قلیایی: استفاده از «قلیا» برای خنثی کردن «اسید»

سولفید هیدروژن یک گاز اسیدی است، بنابراین استفاده از محلول‌های قلیایی برای جذب یکی از متداول‌ترین روش‌های مورد استفاده در صنعت است. درست مثل اینکه ما اسید معده را با جوش شیرین خنثی می‌کنیم، از محلول‌های قلیایی قوی مانند هیدروکسید سدیم (سود سوزآور) و هیدروکسید پتاسیم برای واکنش با سولفید هیدروژن استفاده می‌کنیم و نمک‌هایی مانند سولفید سدیم و سولفید پتاسیم تولید می‌کنیم. به این ترتیب، سولفید هیدروژن در محلول «ثابت» می‌شود و دیگر به شکل گاز تبخیر نمی‌شود.

اصل این روش ساده است: H₂S+2NaOH=Na₂S+2H₂O. محلول سولفید سدیم تولید شده توسط واکنش را می‌توان بیشتر پردازش کرد، بازیافت کرد یا پس از رعایت استانداردها تخلیه کرد. با این حال، این روش نیاز به تجدید مداوم محلول قلیایی دارد و تصفیه مایع زباله تولید شده نیز هزینه‌هایی را به همراه دارد، اما مزیت آن در راندمان بالا و مناسب بودن آن برای تصفیه غلظت‌های بالای گاز سولفید هیدروژن است.

روش اکسیداسیون: تبدیل سولفید هیدروژن

روش اکسیداسیون فرآیند تبدیل سولفید به مواد بی‌ضرر از طریق اکسیدکننده‌ها است که معمولاً از اکسیدکننده‌هایی مانند کلر، ازن و پراکسید هیدروژن استفاده می‌شود. به عنوان مثال، هنگامی که با گاز کلر تصفیه می‌شود، سولفید هیدروژن به گوگرد عنصری یا اسید سولفوریک اکسید می‌شود. معادله واکنش تقریباً H₂S+Cl₂=2HCl+S ↓ است و گوگرد تولید شده یک جامد است که می‌تواند رسوب کند. اسید هیدروکلریک را می‌توان با قلیا خنثی کرد تا آن را درمان کرد.

یک روش سازگار با محیط زیست، اکسیداسیون بیولوژیکی است که از عملکرد برخی از میکروارگانیسم‌ها برای اکسید کردن سولفید هیدروژن به گوگرد یا سولفات استفاده می‌کند. این روش نیازی به استفاده از مواد شیمیایی ندارد، هزینه کمی دارد و آلودگی ثانویه ایجاد نمی‌کند و آن را برای مکان‌هایی مانند تصفیه‌خانه‌های فاضلاب و محل‌های دفن زباله که سولفید هیدروژن تولید می‌کنند، مناسب می‌کند. با این حال، میکروارگانیسم‌ها الزامات محیطی نسبتاً بالایی دارند و دما و مقادیر pH باید به خوبی کنترل شوند، در غیر این صورت راندمان تصفیه کاهش می‌یابد.

روش جذب: از یک «اسفنج» برای جذب سولفید هیدروژن استفاده کنید

روش جذب مانند استفاده از اسفنج برای جذب آب است، با استفاده از یک جاذب برای جذب گاز سولفید هیدروژن روی سطح، بنابراین به هدف حذف می‌رسد. جاذب‌های رایج عبارتند از کربن فعال، غربال‌های مولکولی و گوگردزدای اکسید آهن. کربن فعال برای همه شناخته شده است. دارای منافذ ریز فراوان، سطح وسیع و ظرفیت جذب قوی است که می‌تواند سولفید هیدروژن را در داخل جذب کند. با این حال، کربن فعال پس از یک دوره جذب اشباع می‌شود و نیاز به بازسازی یا تعویض دارد.

گوگردزدای اکسید آهن به طور خاص برای حذف سولفید هیدروژن استفاده می‌شود. اکسید آهن موجود در آن با سولفید هیدروژن واکنش می‌دهد و سولفید آهن تولید می‌کند و در نتیجه سولفید هیدروژن را از گاز «به دام می‌اندازد». این گوگردزدا را می‌توان در دمای اتاق استفاده کرد و راندمان بالایی دارد و آن را برای تصفیه غلظت‌های کم گاز سولفید هیدروژن، مانند حذف سولفید هیدروژن در گاز طبیعی و گاز زغال سنگ، مناسب می‌کند.

روش احتراق: سولفید هیدروژن را به مواد بی‌ضرر بسوزانید

اگر غلظت سولفید هیدروژن نسبتاً زیاد باشد و انتشار آن پایدار باشد، می‌توان از روش احتراق نیز برای تصفیه استفاده کرد. در یک دستگاه احتراق تخصصی، سولفید هیدروژن به طور کامل سوزانده می‌شود تا دی‌اکسید گوگرد و آب تولید شود. معادله واکنش 2H₂S+3O₂ مشتعل 2SO₂+2H₂O است. با این حال، دی‌اکسید گوگرد تولید شده نیز یک آلاینده است که نمی‌تواند مستقیماً تخلیه شود و نیاز به تصفیه بیشتر دارد، مانند جذب با محلول قلیایی برای تولید کودهایی مانند سولفات آمونیوم. این نه تنها سولفید هیدروژن را تصفیه می‌کند، بلکه منابع را نیز بازیابی می‌کند.

روش احتراق باید احتراق کافی را تضمین کند، در غیر این صورت ممکن است سولفیدهای سمی تولید شوند و دمای بالا ممکن است در طول فرآیند احتراق ایجاد شود. اقدامات ایمنی کافی برای جلوگیری از انفجار و آتش‌سوزی مورد نیاز است.