حذف گاز h2s از جریان هوا با استفاده از بستر زئولیت zsm-5 آغشته با نانوذرات فریک و مگنتیت

مقدمه: سولفید هیدروژن(h2s) گازی سمی است که اثرات نامطلوبی بر سلامت انسان و تجهیزات دارد. یکی از روش‌‌های حذف گاز h2s استفاده از بسترهای جاذب است. در مطالعه حاضر به بررسی تاثیر افزودن نانوذرات اکسیدهای آهن fe2o3 و fe3o4 به بستر زئولیتی zsm5 بر کارایی حذف h2s از جریان هوا پرداخته شد.روش کار: در این تحقیق نانوذرات fe2o3 و fe3o4 به روش تلقیح مرطوب و با نسبت‌های وزنی 3% و 5% بر روی بستر زئولیتی zsm-5 بارگذاری شد و خصوصیات ساختاری بستر با آزمون‌های xrd، bet و عکس برداری sem مورد مطالعه قرار گرفت. سپس غلظت‌های 30ppm، 60، 90 و 120 از گاز h2s در یک سیستم پایلوت و در سه محدوده دمایی 100oc، 200 و 300 تهیه شد و ظرفیت جذب بستر در حذف آلاینده مورد بررسی قرار گرفت. یافته ها: صحت بارگذاری نانوذرات و ساختار متخلخل بستر با آزمون‌ xrd و sem مورد تایید قرار گرفت. آزمون bet نشان داد که بارگذاری نانوذرات اکسید آهن بر روی بستر باعث کاهش سطح ویژه آن می‌شود امّا افزایش درصد بارگذاری نانوذرات بر روی بستر و افزایش دما از 100 به 300°c در این مطالعه زمان رسیدن به نقطه شکست را افزایش داد. بیشترین ظرفیت جذب گاز h2s نیز برای بستر zsm-5/fe3o4-%5 در تراکم ppm120 و معادل mgh2s/g zeolite 44.49 بدست آمد.نتیجه گیری: نتایج نشان داد که بارگذاری نانوذرات اکسید آهن بر روی بستر زئولیتی zsm5 توانایی حذف گاز h2s را در دمای بالا بدلیل تاثیر واکنش کاتالیستی افزایش می‌دهد و بنابراین می‌تواند بعنوان یک روش مناسب جهت حذف آلاینده‌های مشابه بکار رود.

Removing H2S gas from the air stream using zeolite ZSM-5 substrate impregnated with magnetite and ferric nanoparticles

Introduction: Hydrogen sulfide (H2S) is a toxic gas that has adverse effects on human health and equipment. One of the methods for eliminating of H2S gas is the use of adsorbent substrate. In this study, the effect of adding iron oxides including ferric (Fe2O3) and magnetite (Fe3O4) nanoparticles to ZSM5 zeolite substrate was investigated on the efficiency of H2S elimination from the air stream.Methods: In this study, Fe2O3 and Fe3O4 nanoparticles were impregnated in ZSM5 zeolite in two weight ratios of 3% and 5%. The structural properties of the substrate were studied using XRD, BET and SEM. Then, the efficiency of substrate in removing H2S from air was studied while H2S gas was injected in to a pilot setup, in concentrations of 30, 60, 90 and 120 ppm at three bed temperatures of 100, 200 and 300 o C.Results: The accuracy of combination and the morphology of inoculated zeolite was confirmed using XRD and SEM. The BET test also showed that the loading of iron oxide nanoparticles on the substrate educed the substrate surface area. The results revealed that increasing the percentage of nanoparticles and increasing the temperature from 100 ° C to 300 ° C increase the time of breakthrough point. The maximum adsorption capacity was obtained equal to 44.449 (mgH2S/g zeolite) for ZSM5/Fe3O45% substrate at 120 ppm concentration.Conclusion: Iron oxide nanoparticles inoculated in ZSM5 zeolite substrate increase the capability of eliminating of H2S gas at high temperatures and therefore can be used as a suitable method for the elimination of similar pollutants.