ارائه روشی نوین برای حذف گاز دی‌اکسید گوگرد از دودکش‌ها در صنایع بزرگ

به گزارش خبرگزاری صدا و سیما به نقل از روابط عمومی دانشگاه صنعتی امیرکبیر؛ پژوهشگران دانشگاه صنعتی امیرکبیر و تربیّت مدرس پس از ۷ سال تحقیق روشی کارآمد را برای حذف گاز خطرناک دی‌اکسید گوگرد به عنوان یکی از آلاینده‌های سمی خروجی از دودکش‌های صنایع بزرگ مانند معادن استخراجی، پالایشگاه‌ها و نیروگاه‌های سوخت سنگین ارائه کرده اند که این روش مزایای بسیاری نسبت به راهکار استفاده از جاذب‌ها دارد.

مسعود خانی کلهرودی دانشجوی کنونی مقطع دکتری دانشکده مهندسی شیمی دانشگاه صنعتی امیرکبیر، از محققان این طرح گفت: انتشار دی‌اکسید گوگرد یکی از مهمترین آلاینده‌های سمی حاصل از صنایع مختلف است که مشکلات بسیاری از جمله آلودگی شدید هوا، اثرات زیان بار بر سلامت انسان‌ها و سایر جانداران، تخریب منابع آبی و غذایی انسان و سایر موجودات و کاهش حاصلخیزی خاک از طریق باران اسیدی را در پی دارد.

وی با بیان اینکه از این رو همواره در دنیا به دنبال راهکار‌هایی مناسب برای جلوگیری از انتشار این گاز به اتمسفر زمین هستند، افزود: 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 اجتناب ناپذیر است.

خانی کلهرودی مهمترین روش را تبدیل دی‌اکسید گوگرد به سولفوریک اسید و گوگرد خالص ذکر کرد و گفت: در ایران به دلیل وجود معادن استخراجی بسیار که اغلب دارای خاکی سولفیده هستند و همچنین با توجّه 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 افزود: این طرح با هدف حذف این آلاینده و حل کردن مشکلات ناشی از آن اجرایی شد.

وی عنوان این طرح را «حذف آلاینده دی اکسید گوگرد از طریق تبدیل به آن به گوگرد طی واکنش کاتالیستی با گاز متان» معرفی کرد و گفت: 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، افزود: تاکنون از روش‌های دیگری که اغلب استفاده از جاذب برای حذف این آلاینده است استفاده می‌شده است که مشکل عمده این روش‌ها تولید مقدار بسیار زیادی پسماند در انتهای فرآیند است، امّا در طرح پیش رو نه تنها آلاینده حذف شده و پسماندی باقی نمی‌ماند، بلکه محصول خالص گوگرد و آب با خلوص بسیار بالا نیز تولید می‌شود.

وی گفت: نوآوری این طرح مربوط به راندمان بسیار بالای حذف آلاینده دی‌اکسید گوگرد و گزینش پذیری چشمگیر محصول مطلوب (بازده تولید گوگرد خالص) برای کاتالیست‌های ساخته شده است که بالاترین رکورد را با مقدار بیش از ۹۹ و ۴ دهم درصد ثبت کرده است.

خانی کلهرودی افزود: از این طرح تا کنون دو پایان نامه کارشناسی ارشد و یک رساله دکتری استخراج شده است و افزون بر کسب عنوان یکی از ۱۵ طرح برتر توسط ستاد فناوری نانو در نمایشگاه بین المللی نانوتکنولوژی مهر ۹۶، مقالات متعدّدی نیز در مجلات معتبر ISI و همایش‌های درون مرزی و برون مرزی به چاپ رسیده است.

وی همچنین با اشاره به فرآیند اجرای این تحقیقات گفت: پس از گذشت ۷ 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 دارد و اگر برای نمونه تنها یکی از واحد‌های متوسط استخراج فلزات در کشور به این فرآیند تجهیز شود، علاوه بر جلوگیری از آلودگی و تولید محصول گوگرد، می‌توان با یک واحد ساده پایین دستی تصفیه، آب مصرفی برای هزار و ۴۰۰ نفر را تأمین کرد.

محقق این طرح، دشوارترین قسمت طرح را مرحله طراحی و ساخت راکتور، و کارکردن با گاز سمی دی‌اکسید گوگرد عنوان کرد و افزود: از پیچیده‌ترین قسمت‌های این پژوهش می‌توان به ساخت و بهینه سازی دقیق کاتالیست‌ها برای ایجاد بهترین عملکرد اشاره کرد.

وی 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، گفت: از جمله 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، راه اندازی واحد نیمه صنعتی (پایلوت) برای رسیدن به مقیاس صنعتی را گام بعدی این طرح عنوان کرد و افزود: با توجّه به سهولت جابه جایی گوگرد نسبت به اسید سولفوریک و توان صادراتی آن، چشم انداز بسیار روشنی را در افزایش چند برابری صادرات گوگرد و ارز آوری آن حتی به عنوان محصولی میانی در کشور می‌توان متصور شد.

وی استفاده از گاز متان به عنوان عامل کاهنده دی اکسید گوگرد که مناسب کشور ایران با منابع عظیم گاز طبیعی است، بازده بالای ۹۹ و ۴ دهم درصدی محصول گوگرد، تولید آب با خلوص بالا به دلیل بازده 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 در پایان با تأکید به مزایای رقابتی این طرح گفت: بازده بالاتر فرآیند نسبت به اندک کار‌های مشابه خارجی و هزینه ساخت و بهره برداری بسیار کمتر نسبت به شرکت‌های خارجی به دلیل بومی بودن ۱۰۰ درصدی فرآیند از ظرفیت‌های این طرح در جلوگیری از خروج ارز و اشتغال زایی است.

این طرح توسط مسعود خانی کلهرودی از دانشجویان و دکتر حبیب آل‌ابراهیم از اعضای هیأت علمی دانشگاه صنعتی امیرکبیر در کنار سیّد ابراهیم موسوی و دکتر حسن پهلوان زاده به ترتیب از دانشجویان و اعضای هیأت علمی دانشگاه تربیت مدرس اجرایی شده است.