کاربردهای کاستیک سودا در تصفیه گاز صنعتی

کاستیک سودا به طور گسترده‌ای در فرآیندهای تصفیه گاز صنعتی به دلیل توانایی آن در حذف ناخالصی‌ها و آلاینده‌ها از جریان های گاز استفاده می شود. همچنین کاستیک سودا با نام‌های سود پرک، سود سوزآور و هیدروکسید سدیم (NaOH) شناخته می‌شود. در این مطلب قصد داریم توضیح جامعی از کاربردهای کاستیک سودا در تصفیه گاز صنعتی را شرح دهیم، با ما همراه باشید.

 

 

تصفیه گاز به وسیله سود پرک

در فرآیندهای تصفیه گاز، کاستیک سودا یا سود پرک به عنوان یک ماده پاک کننده برای حذف ناخالصی‌ها و آلاینده‌ها از گاز‌ها استفاده می‌شود. سود پرک می‌تواند به طور موثر گازهای اسیدی مانند دی اکسید گوگرد (SO2)، کلر (Cl2) و کلرید هیدروژن (HCl) را جذب و خنثی کند. علاوه بر این، می تواند ذرات معلق، ترکیبات آلی فرار (VOCs) و سایر آلاینده‌های موجود در جریان گاز را به دام بیندازد.

 

تصفیه هیدروژن به وسیله سود پرک

سود پرک در تصفیه گاز هیدروژن استفاده می‌شود. گاز هیدروژن تولید شده از منابع مختلف، مانند تبدیل بخار گاز طبیعی یا تبدیل به گاز زیست توده، حاوی ناخالصی‌هایی مانند مونوکسید کربن (CO)،متان (CH4) و ترکیبات گوگرد است. سود سوزآور برای حذف این ناخالصی‌ها از طریق واکنش‌های شیمیایی مختلف از جمله واکنش جابجایی آب-گاز، متاناسیون و جذب ترکیبات گوگرد استفاده می‌شود.

حذف گاز اسیدی به وسیله سود پرک

کاستیک سودا معمولاً برای حذف گازهای اسیدی مانند سولفید هیدروژن (H2S) و دی اکسید کربن (CO2) از جریان گازهای صنعتی استفاده می‌شود. این گازهای اسیدی به دلایل مختلف می‌توانند خورنده، سمی یا نامطلوب باشند. سود سوزآور با این اجزای اسیدی واکنش می‌دهد و نمک‌های محلول در آب را تشکیل می‌دهد. واکنش را می توان به صورت زیر نشان داد:

 

H2S + 2NaOH -> Na2S + 2H2O

 

CO2 + 2NaOH -> Na2CO3 + H2O

 

نمک‌های حاصل را می توان به راحتی از جریان گاز جدا کرد و در نتیجه آن را تصفیه کرد.

گوگردزدایی به وسیله سود پرک

کاستیک سودا نقش حیاتی در فرآیندهای گوگردزدایی دارد. سود پرک برای حذف ترکیبات گوگرد، به ویژه سولفید هیدروژن (H2S)  که معمولاً در گاز طبیعی، بیوگاز و سایر گازهای صنعتی یافت می شود، استفاده می‌شود. این ترکیبات به دلیل سمی بودن، خورندگی و اثرات زیست محیطی باید حذف شود. سود سوزآور با H2S واکنش می‌دهد و سولفید سدیم (Na2S) را تشکیل می‌دهد که می تواند بیشتر پردازش شود یا با خیال راحت دفع شود.

حذف جیوه به وسیله کاستیک سودا

کاستیک سودا در حذف بخار جیوه از جریان گازهای صنعتی موثر است. جیوه یک عنصر بسیار سمی است که در برخی از ذخایر گاز طبیعی و انتشارات صنعتی یافت می‌شود. سود سوزآور با جیوه واکنش می‌دهد و کمپلکس‌های پایداری را تشکیل می‌دهد که به راحتی می‌توان آنها را با استفاده از تکنیک‌های جداسازی مناسب از جریان گاز گرفته و خارج کرد.

 

بازسازی آمین به وسیله سود پرک

در فرآیندهای تصفیه گاز که شامل استفاده از آمین‌ها می‌شود، مانند شیرین سازی گاز یا جذب کربن، از سود سوزآور برای بازسازی محلول آمین مصرف شده استفاده می‌شود. آمین‌ها به طور انتخابی گازهای خاصی مانند CO2 یا سولفید هیدروژن را از جریان گاز جذب می کنند. استفاده کاستیک سودا به حذف آلاینده‌ها از محلول آمین مصرف شده کمک می کند و کارایی آن را برای چرخه‌های تصفیه گاز بیشتر بازیابی می‌کند.

تنظیم pH با سود پرک

سود پرک برای تنظیم pH در اسکرابرهای گاز و سایر سیستم‌های تصفیه گاز استفاده می‌شود.  pH جریان گاز برای بهینه سازی کارایی فرآیندهای پایین دست یا محافظت از تجهیزات در برابر خوردگی بسیار مهم است. کاستیک سودا را می‌توان به جریان گاز اضافه کرد تا اسیدیته یا قلیایی بودن آن را در صورت نیاز کنترل و تنظیم کند.

 

توجه به این نکته مهم است که کاربرد و غلظت خاص سود سوزآور ممکن است بسته به ترکیب گاز، شرایط فرآیند و الزامات نظارتی متفاوت باشد. هنگام استفاده از سود سوزآور باید اقدامات ایمنی و روشهای مناسبی را رعایت کرد، زیرا یک ماده قلیایی قوی است و در صورت استفاده نادرست می‌تواند باعث سوختگی یا خطرات دیگری شود.

 

واکنش جابجایی گاز آب

کاستیک سودا در واکنش جابجایی گاز آب استفاده می‌شود، که گامی مهم در تبدیل مونوکسید کربن (CO) به هیدروژن (H2) است. این واکنش در دماها و فشارهای بالا انجام می‌شود و شامل برهمکنش CO با بخار آب در حضور یک کاتالیزور است. سودپرک به عنوان یک پروموتر کاتالیزور عمل می‌کند و تبدیل CO را افزایش می‌دهد و تولید هیدروژن را تسهیل می‌کند.

 

تمیز کردن گاز کلر به وسیله سود پرک

سود سوزآور در تمیز کردن یا جذب گاز کلر (Cl2) از جریان‌های گاز صنعتی استفاده می شود. گاز کلر بسیار سمی و خورنده است و وجود آن در جریان گاز می‌تواند برای فرآیندها یا تجهیزات پایین دست مضر باشد. کاستیک سودا با گاز کلر واکنش می‌دهد و هیپوکلریت سدیم (NaOCl) و کلرید سدیم (NaCl) را تشکیل می‌دهد که خطر کمتری دارند و کار با آنها آسان‌تر است.

 

Cl2 + 2NaOH -> NaOCl + NaCl + H2O

 

هیپوکلریت سدیم تشکیل شده را می توان بیشتر پردازش کرد یا با خیال راحت دور انداخت.

حذف سیلوکسان‌ها به وسیله کاستیک سودا

سیلوکسان‌ها ترکیبات سیلیکونی-اکسیژنی هستند که معمولاً در بیوگاز حاصل از زباله‌های آلی یافت می‌شوند. این ترکیبات می‌توانند در هنگام احتراق به تجهیزات مانند موتورهای گازی یا توربین‌ها آسیب جدی وارد کنند. کاستیک سودا برای حذف سیلوکسان‌ها از بیوگاز با فرآیندی به نام شستشو یا جذب استفاده می‌شود. محلول سود سود پرک سیلوکسان‌ها را به دام می‌اندازد و از ورود آنها به تجهیزات پایین دستی جلوگیری می‌کند و خطر آسیب را به حداقل می‌رساند.

 

 

بازسازی محلول سوزاننده مصرف شده

 

در فرآیندهای خاص تصفیه گاز، محلول سود سوزآور به عنوان یک محیط شستشو یا جذب برای حذف ناخالصی‌ها استفاده می شود. با گذشت زمان، محلول سود پرک با آلودگی جذب شده اشباع می‌شود.

 

بازسازی جاذب‌ها به وسیله سود پرک

سود سوزآور در بازسازی جاذب‌های مورد استفاده در فرآیندهای تصفیه گاز استفاده می‌شود. جاذب‌هایی مانند کربن فعال یا غربال‌های مولکولی اغلب برای به دام انداختن و حذف ناخالصی‌ها از جریان گاز استفاده می‌شود. هنگامی که این جاذب ها اشباع می‌شوند، می‌توان آنها را با شستن با محلول سود پرک احیا کرد، که به آزاد شدن و حذف ناخالصی‌های جذب شده کمک می‌کند و در نتیجه ظرفیت جاذب را برای استفاده بیشتر بازیابی می‌کند.

 

حذف ترکیبات آلی فرار (VOCs) به وسیله کاستیک سودا

ترکیبات آلی فرار، مواد شیمیایی آلی هستند که می‌توانند در جریان گازهای حاصل از فرآیندهای صنعتی مختلف وجود داشته باشند. سود پرک برای تمیز کردن یا جذب VOCs مانند بنزن، تولوئن و زایلن استفاده می‌شود. با این ترکیبات آلی واکنش می‌دهد و باعث انحلال آنها یا تشکیل نمک‌های محلول در آب می‌شود. این به حذف  VOCها از جریان گاز، کاهش آلودگی هوا و برآوردن الزامات نظارتی کمک می‌کند.

 

دیگر کاربردهای کاستیک سودا در تصفیه گازها

از دیگر کاربردهای سود پرک در تصفیه گازها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد.

• حذف اکسیژن: اکسیژن می‌تواند یک جزء نامطلوب در جریان‌های گاز خاصی باشد، مانند مواردی که در واکنش‌های شیمیایی خاص یا در تولید قطعات الکترونیکی استفاده می‌شود. سود سوزآور برای حذف اکسیژن از طریق واکنش شیمیایی یا جذب استفاده می‌شود. کاستیک سودا با اکسیژن واکنش می‌دهد تا پراکسید سدیم یا هیپوکلریت سدیم را تشکیل دهد که می‌تواند بیشتر پردازش شود یا از جریان گاز خارج شود.

 

• بازسازی کاتالیزورها: در فرآیندهای خاص تصفیه گاز، کاتالیزورها برای تسهیل واکنش‌های خاص یا افزایش حذف ناخالصی‌ها استفاده می‌شوند. با گذشت زمان، این کاتالیزورها می‌توانند غیرفعال یا آلوده شوند. سود پرک در بازسازی این کاتالیزورها با استفاده از محلول سود سوزآور استفاده می‌شود. این ترکیب به حذف ناخالصی‌های انباشته شده، بازیابی فعالیت کاتالیزور و افزایش طول عمر آنها کمک می‌کند.

 

• حذف ذرات معلق: سود پرک را می‌توان در فرآیندهای تصفیه گاز برای حذف ذرات معلق یا ذرات جامد معلق در جریان گاز استفاده کرد. می توان از آن به عنوان یک ماده شستشوی مرطوب یا به عنوان بخشی از یک سیستم فیلتراسیون برای به دام انداختن و حذف این ذرات استفاده کرد و از خروج گاز تمیزتر و خالص تر اطمینان حاصل کرد.

 

• ارتقاء بیوگاز: کاستیک سودا معمولاً در ارتقاء یا خالص سازی بیوگاز برای تولید بیومتان، یک جایگزین تجدیدپذیر و با کیفیت بالا برای گاز طبیعی استفاده می‌شود. این به حذف ناخالصی‌هایی مانند دی اکسید کربن، سولفید هیدروژن، سیلوکسان‌ها و رطوبت کمک می‌کند و تضمین می‌کند که بیومتان استانداردهای کیفی مورد نیاز برای تزریق به شبکه گاز طبیعی یا استفاده به عنوان سوخت حمل و نقل را برآورده می‌کند.

 

سخن پایانی

در این مطلب ما با برخی از کاربردهای اضافی سود سوزآور در تصفیه گاز صنعتی آشنا شدیم. کاربرد خاص و غلظت سود سوزآور ممکن است بسته به ترکیب گاز، الزامات فرآیند و استانداردهای صنعت متفاوت باشد. هنگام استفاده از سود سوزآور در عملیات تصفیه گاز، رعایت پروتکل‌های ایمنی مناسب و مشورت با کارشناسان یا دستورالعمل‌های مربوطه ضروری است. در انتها بابت مشاوره و خرید سود پرک جامد می‌توانید با کارشناسان ما در تماس باشید.