گوگرد زدایی گازوئیل به کمک التراسونیک

در ترکیبات نفتی مانند گازوئیل، گوگرد وجود دارد که برای وسایل نقلیه عمومی درون شهری و بین شهری مضر است و باعث ایجاد آلودگی هوا می‌شود. وجود این ماده باعث تشکیل اکسید گوگرد می شود که از طرفی زیان هایی از جمله آلودگی هوا و تولید باران های اسیدی را به همراه دارد. مقدار گوگردی که در گازوئیل وجود دارد با تولید ذرات جامد معلق رابطه مستقیم دارد. همین حضور گوگرد باعث شدیدتر شدن خوردگی مخزن سوخت در خودروهای دیزلی خواهد شد؛ بنابراین تعمیر و هزینه نگهداری از آن‌ها افزایش می یابد. پایین آوردن مقدار گوگرد در سوخت بسیار تاثیرگذار است و می‌تواند میزان انتشار آلاینده های مضر را کاهش دهد. گوگرد زدایی گازوئیل به کمک التراسونیک از متداولترین روش‌هاست.

 از جمله این مزایا می‌توان به کاهش مستقیم کربن دی اکسید و ذرات جامد سولفات اشاره کرد. همچنین می توانید به سیستم های کنترل کننده میزان فشار آینده ها دسترسی بهتری داشته باشید. به خصوص برای کاتالیزورها، امکان استفاده از فناوری‌های جدید کنترل میزان انتشار آلاینده ها فراهم می‌شود. این این فناوری های جدید از جمله فیلتر های دیزل، جاذب‌های NOx و سیستم‌های SCR است. امروزه گوگرد زدایی گازوئیل به کمک التراسونیک انجام می‌شود.

امروزه برای حفاظت از محیط زیست یکسری قوانین جدید وضع شده اند. از جمله این قوانین می توان به میزان گوگرد مجاز در گازوئیل مصرفی اشاره کرد که درون وسایل عمومی درون شهری و برون شهری استفاده می شود. این قوانین بین المللی در مورد مقدار گوگرد موجود در سوخت خودروهای دیزلی باعث شده است تا برای کاهش مقدار این عنصر آلاینده در گازوئیل ‌های مصرفی روش های نوینی ارائه شود. این مشکل با گوگرد زدایی گازوئیل به کمک التراسونیک تا حدود زیادی حل شده است.

عوامل موثر در گوگرد زدایی گازوئیل به کمک التراسونیک

عوامل متعددی هستند که در گوگرد زدایی گازوئیل به کمک التراسونیک موثر می باشند. از جمله این عوامل می توان به نوع کاتالیزور، متغیرهای فرایند، منبع، کیفیت ماده اولیه، واکنش پذیری، ترکیبات گوگرد، ترکیب نیتروژن و آروماتیک در مواد اولیه اثرات بازدارندگی H2S و غیره اشاره کرد که همگی در میزان گوگرد زدایی گازوئیل های مختلف بسیار نقش دارند. حذف کردن گوگرد در برخی از ترکیبات از جمله زنجیره هایی با آلکیل های کناری در موقعیت ۴ و ۶ دشوار خواهد بود. گوگرد زدایی در شرایط عادی دشوار است. در قدیم روش گوگردزدایی  با هیدروژن بود که یکی از اجزای اصلی عملیات پالایش به شمار می‌رفت.

در این روش از هیدروژن برای شکستن پیوندهای ترکیبات گوگردی استفاده می گردد. این کار باعث تولید سولفید هیدروژن و هیدروکربن ها می شد. یکی از روش‌های مورد استفاده که برای کاهش مقدار گوگرد استفاده می شود HDS شدید می باشد که در شرایطی مورد استفاده قرار می گیرد. منظور از شرایط شدیدتر استفاده از فشار بالای گاز هیدروژن، دمای بالا، کاتالیزورهای فعال ترو زمان نگهداری طولانی تر است. به کارگیری این شرایط باعث می‌شود مثل مصرف هیدروژن افزایش یابد و طول عمر کاتالیزور کم شود و میزان تلفات افزایش یابد؛ در نتیجه همین ها باعث می شوند تا هزینه عملیات افزایش یابد. در چهار دهه گذشته از روش های جایگزینی برای حذف کردن گوگرد استفاده می گردد.

روش گوگردزدایی ODS

روش گوگردزدایی اکسیدی بسیار مورد توجه قرار گرفته است. به طور کلی ترکیبات سولفیدی قطبیت بیشتری نسبت به هیدروکربن ها دارند ترکیبات اسیدی گوگرد از جمله سولفون های اکسید های گوگرد قطبی تر از هیدروکربن ها می باشند. برای همین با ترکیب فرایندهای اکسیداسیون انتخابی و استخراج حلالی با جذب جامع ترکیبات گوگرد به صورت گزینشی از هیدروکربن ها جدا می شوند. در تحقیقات انجام شده از عوامل اکسید کننده بسیاری استفاده می‌شود. میتوان به NO2، ترت بوتیل هیدروپراکسید و H2O2 اشاره کرد. یکی از اکسید کننده‌های متداول و مرسوم که سازگاری زیادی با محیط زیست دارد و دسترسی به آن آسان است آب اکسیژنه می باشد. این ماده یکی از متداول‌ترین ها در حضور کاتالیزورهای بر پایه فلزات انتقالی است و در محیط اسیدی اثرگذارتر است.

گوگرد زدایی گازوئیل با امواج فراصوت

امواج فراصوت در زمینه‌های گوناگون مورد استفاده قرار می گیرند. یکی از این زمینه ها که بسیار مورد توجه محققان قرار گرفته است گوگردزدایی ترکیبات نفتی است که از امواج فراصوت استفاده می کنند. به این صورت که میزان اکسیداسیون هنگام استفاده از امواج فراصوت بسیار سریعتر انجام می‌شود و پس از یک تا سه دقیقه بیش از ۸۵ و ۹۵ درصد کار کامل می‌شود و پس از گذشت ۷ دقیقه به صورت کامل DBTO اکسید می‌شود. بر اساس نتایج پژوهش ها می توان بدون اعمال فراصوتی عملیات اکسیداسیون را انجام داد؛ اما این کار سرعت پایین تری خواهد داشت.

البته این نکته قابل ذکر است که بر اساس نتایج به دست آمده است اگر فرآیندهای گوگردزدایی با امواج فراصوت انجام شوند زمان گوگرد زدایی به صورت قابل توجهی کاهش می یابد؛ یعنی بدون اعمال امواج فراصوت بیش از یک ساعت زمان لازم است تا گوگردزدایی انجام شود. زمانی که از امواج فراصوت استفاده می شود این مدت به ۹ دقیقه کاهش می یابد.

استفاده از گوگرد زدایی گازوئیل به کمک التراسونیک

در این راستا با تکیه بر دانش و توان محققین نمونه، دستگاه های التراسونیک تولید شده‌اند. گوگرد زدایی گازوئیل به کمک التراسونیک امروزه مورد توجه قرار گرفته است. این دستگاه ویژگی ها و خواص منحصر به فردی دارد که دارای شکل و طراحی هورن دستگاه اشاره کرد. شکل دستگاه به صورت دمبلی است. جنس واکنش فولاد ضد زنگ می‌باشد و در برابر خورندگی بسیار مقاوم است. می توان مواد افزودنی را به نرخ سرعت قابل تنظیم اضافه کرد. حتی گرم کردن مواد اولیه و محفظه واکنش را تنظیم کرد. امروزه گوگرد زدایی گازوئیل به کمک التراسونیک مورد توجه قرار گرفته است. ایت سیستم قابلیت اتصال به کامپیوتر را دارد. قابلیت تنظیم فشار دمای واکنش پذیری در آن فراهم شده است و به آسانی می توان از ماده تحت عملیات نمونه برداری کرد. با طراحی دستگاه این امکان را به وجود می آید تا انتقال انرژی امواج فراصوت به ماده مورد نظر افزایش یابد.

به طور کلی گوگرد زدایی گازوئیل به کمک التراسونیک بسیار اقتصادی است. به کمک آن می توان آینده ای روشن در صنعت حمل و نقل مشاهده کرد. از طرفی کاهش میزان گوگرد باعث می شود تا آلودگی هوا خسارت و تبعات ناشی از آن نیز کاهش یابد.

شرکت توسعه فناوری مافوق صورت پیشگام در تولید دستگاه هموژنایزر التراسونیک در کشور