کشف کاتالیستی برای حذف دی‌اکسید گوگرد

به گزارش می متالز به نقل از عصر مس آنلاین، پژوهشگران دانشگاه صنعتی امیرکبیر و تربیت مدرس پس از هفت سال تحقیق روشی کارآمد را برای حذف گاز دی‌اکسید گوگرد به عنوان یکی از آلاینده‌های خروجی از دودکش‌های صنایع بزرگ مانند معادن صنعت مس، پالایشگاه‌ها و نیروگاه‌های سوخت سنگین ارائه کرده‌اند که به گفته آن‌ها این روش مزایای بسیاری نسبت به راهکار استفاده از جاذب‌ها دارد.

«مسعود خانی کلهرودی»، دانشجوی مقطع دکتری دانشکده مهندسی شیمی دانشگاه صنعتی امیرکبیر، از محققان این طرح در گفت‌وگو با «ایسنا» انتشار دی‌اکسید گوگرد را یکی از مهم‌ترین آلاینده‌های حاصل از صنایع مختلف دانست که مشکلاتی از جمله آلودگی هوا، اثرات زیان‌بار بر سلامت جان‌داران و اثرات مخرب بر خاک و... دارد.

او با بیان این‌که از این رو همواره در دنیا به دنبال راهکارهایی مناسب برای جلوگیری از انتشار این گاز به اتمسفر زمین هستند، ادامه داد: در صنایعی که مقدار انتشار دی‌اکسید گوگرد اندک است، با نصب جاذب‌هایی بر سر راه خروجی دودکش، اقدام به رفع این مشکل می‌کنند؛ اما در مواردی که حجم و مقدار این گاز فراتر از توان تأمین و دفع جاذب‌ها است، نیاز به استفاده از روش‌های تجدیدپذیر اجتناب‌ناپذیر است.

خانی کلهرودی، مهم‌ترین این روش‌ها را تبدیل دی‌اکسید گوگرد به سولفوریک اسید و گوگرد خالص ذکر و اظهار کرد: در ایران به دلیل وجود معادن استخراجی بسیار که عمدتاً دارای خاکی سولفیده هستند و همچنین با توجه به منابع فراوان نفت و گاز، تولید گاز خطرناک دی‌اکسید گوگرد مشکلی رایج است.

این محقق از انجام پژوهشی در این زمینه خبر داد و یادآور شد: این طرح با هدف حذف این آلاینده و حل کردن مشکلات ناشی از آن اجرایی شد.

او عنوان این طرح را «حذف آلاینده دی‌اکسید گوگرد از طریق تبدیل آن به گوگرد طی واکنش کاتالیستی با گاز متان» معرفی کرد و افزود: در این طرح هدف، واکنش دی‌اکسید گوگرد با گاز متان در حضور کاتالیست‌های مخصوص ساخته شده و تولید گوگرد خالص است که پس از چند سال تحقیقات مداوم با موفقیت انجام شد.

مجری طرح با بیان این‌که این تحقیق جهت توسعه فرآیندی مناسب به منظور حذف آلاینده دی‌اکسید گوگرد، برای نخستین بار در کشور انجام شده است، اظهار کرد: تاکنون از روش‌های دیگری که عموماً استفاده از جاذب برای حذف این آلاینده است، استفاده می‌شده که مشکل عمده این روش‌ها تولید مقدار بسیار زیادی پسماند در انتهای فرآیند است. اما در پروژه پیش رو نه تنها آلاینده حذف شده و پسماندی باقی نمی‌ماند، بلکه محصول خالص گوگرد و آب با خلوص بسیار بالا نیز تولید می‌شود.

خانی کلهرودی، نوآوری این پروژه را مربوط به راندمان بسیار بالای حذف آلاینده دی‌اکسید گوگرد و گزینش پذیری چشمگیر محصول مطلوب (بازده تولید گوگرد خالص) برای کاتالیست‌های ساخته شده دانست که بالاترین رکورد را با مقدار بیش از 99.4 درصد ثبت کرده است. 

او همچنین با اشاره به فرآیند اجرای این تحقیقات خاطر نشان کرد: پس از گذشت هفت سال کار متداول، این طرح اکنون به مرحله‌ای رسیده است که به طور کامل قابلیت حذف آلاینده دی‌اکسید گوگرد را به صورت صنعتی از صنایع مختلف دارا بوده و اگر برای نمونه تنها یکی از واحدهای متوسط استخراج فلزات در کشور به این فرآیند تجهیز شود، ورای جلوگیری از آلودگی و تولید محصول گوگرد، می‌توان با یک واحد ساده پایین‌دستی تصفیه، آب مصرفی 1400 نفر را تأمین کرد.

محقق این طرح، دشوارترین قسمت پروژه را مرحله طراحی و ساخت راکتور و کار کردن با گاز دی‌اکسید گوگرد عنوان کرد و ادامه داد: از پیچیده‌ترین قسمت‌های این پژوهش می‌توان به ساخت و بهینه‌سازی دقیق کاتالیست‌ها جهت ایجاد بهترین عملکرد اشاره کرد.

او با تأکید بر این‌که فناوری کسب شده در این مطالعات در تمام فرآیندهایی که در خروجی دودکش خود دی‌اکسید گوگرد دارند، قابل استفاده خواهد بود، یادآور شد: ازجمله مهمترین این صنایع کارخانجات استخراج فلزات معدنی مانند صنایع مس، روی، سرب، پالایشگاه‌های نفت و گاز، نیروگاه‌های سوخت فسیلی، کارخانجات سیمان و واحدهای تولید گاز سنتز است.

خانی کلهرودی، راه‌اندازی واحد نیمه صنعتی (پایلوت) برای رسیدن به مقیاس صنعتی را گام بعدی این طرح عنوان کرد و گفت: با توجه به سهولت جابه‌جایی گوگرد نسبت به اسیدسولفوریک و توان صادراتی آن، چشم‌انداز بسیار روشنی را در افزایش چند برابری صادرات گوگرد و ارزآوری آن حتی به عنوان محصولی میانی در کشور می‌توان متصور شد.

او استفاده از گاز متان به عنوان عامل کاهنده دی اکسید گوگرد که مناسب کشور ایران با منابع عظیم گاز طبیعی است، راندمان بالای 99.4 درصدی محصول گوگرد، تولید آب با خلوص بالا به دلیل راندمان بسیار بالا که مناسب کشور کم آب ایران است و طول عمر مناسب کاتالیست در برابر هزینه پایین ساخت آن را از دیگر ویژگی‌های این طرح نام برد.

خانی کلهرودی با تأکید به مزایای رقابتی این طرح افزود: راندمان بالاتر فرآیند نسبت به اندک کارهای مشابه خارجی و هزینه ساخت و بهره‌برداری بسیار کمتر نسبت به شرکت‌های خارجی به دلیل بومی بودن 100 درصدی فرآیند از پتانسیل‌های این طرح در جلوگیری از خروج ارز و اشتغال‌زایی است.