بررسي قابليت كاربرد سيليكاي احيا‌شده حاصل از شلتوك برنج در حذف آلودگي هيدروژن سولفايد

Investigation of the capability of regenerated rice husk silica to remove hydrogen sulfide pollution

سابقه و هدف: هدف اصلي اين تحقيق بررسي قابليت سيليكاي شلتوك برنج احيا شده پس از اشباع شدن در حذف هيدروژن سولفايد بوده است. براي اين منظور سيليكاي حاصل از شلتوك برنج و سيليكاي احيا شده به عنوان بسترهاي جاذب در فيلتر مورد استفاده قرار گرفتند. مواد و روش ها: فيلتري از جنس پلي وينيل كلرايد (پي وي سي) به حجم 1 ليتر از بسترهاي تهيه شده مورد آزمايش قرار گرفت. سيليكاي شلتوك برنج پس از اسيدشويي و احتراق با حرارت 800 درجه سانتي گراد به مدت 4 ساعت در كوره تهيه شد. سيليكاي اشباع شده نيز با قرار دادن در كوره با حرارت 800 درجه سانتي گراد به مدت 4 ساعت احيا گرديد. براي ارزيابي عملكرد بسترها سه پارامتر: درصد حذف آلاينده، ميزان ظرفيت حذف و ميزان افت فشار مدنظر قرار گرفتند. سيستم با زمان ماند خالي 60 ثانيه و غلظت هاي مختلف ورودي هيدروژن سولفايد از 10 تا 300 قسمت در ميليون (پي پي ام) مورد مطالعه قرار گرفت. يافته ها: فيلتر با هر دو بستر مورد استفاده، بيش از 98 درصد راندمان حذف هيدروژن سولفايد را در غلظت ورودي 10 پي پي ام نشان داد. ماكزيمم ظرفيت حذف هيدروژن سولفايد با بار ورودي gm-3h-1 9/0 و غلظت ورودي 100 پي پي ام، در هر دو بستر gm-3h-1 7/02 بوده است. اين تحقيق نشان داد كه در شرايط 1/0 ليتر در ثانيه جريان ورودي و غلظت هاي مختلف هيدروژن سولفايد ورودي، اختلاف معني داري بين بستر سيليكاي شلتوك برنج و سيليكاي احيا شده آن در راندمان حذف هيدروژن سولفايد وجود ندارد (p<0/01). همچنين اختلاف معني داري بين اين دو بستر در ميزان ظرفيت حذف در شرايط مشابه وجود ندارد (p<0/01). اين مطالعه همچنين نشان داده است كه افت فشار سيستم در برابر غلظت هاي مختلف ورودي و زمان هاي مختلف عملكرد سيستم در هر دو بستر مورد استفاده در حد صفر بوده است. نتيجه گيري: نتايج اين تحقيق نشان داده است كه سيليكاي احيا شده شلتوك برنج داراي عملكرد مشابه سيليكاي اوليه آن است لذا مي تواند به عنوان يك بستر مناسب و ارزان در حذف غلظت هاي كم هيدروژن سولفايد مورد توجه قرار گيرد

Introduction: The main goal of this study was to investigate the capability of regenerated rice husk silica after saturation to remove Hydrogen sulfide (H2S). For this purpose, rice husk silica and regenerated rice husk silica were used as adsorbents bed in filter. Material and Methods: A poly vinyl chloride filter with one liter of prepared bed was tested. Rice husk silica was prepared in a furnace at temperature of 800 ºC for Four hours, after acid leaching. Saturated rice husk silica was regenerated in a furnace at temperature of 800 ºC for Four hours too. Removal efficiency, elimination capacity, and pressure drop were the three parameters to evaluate the filters bed. System were operated with empty bed residence time of 60 s and different inlet concentration of H2S from 10 to 300 part per million (ppm). Results: More than 98% of removal efficiency was observed for both packed filters at inlet concentrations of H2S. The maximum elimination capacity was 7.02 gm-3h-1 with H2S mass loading rate of 9.0 gm-3h-1 in the both beds. This study showed that at a 1.0 lmin-1 flow rate and different concentration of inlet H2S. There is no significant difference between the rice husk silica and the regenerated rice husk silica beds in the amount of removal efficiency (p< 0.01). Also, there is no significant difference between these two beds in the amount of elimination capacity at the same condition (p< 0.01). Moreover, this study showed that the amount of pressure drop was undetectable (zero) in both filter’s bed. Conclusion: The results of this study showed the regenerated rice husk silica has the same performance of the primary rice husk silica, Therefore it can be considered as a suitable and inexpensive bed to remove H2S at low concentration