تهویه صنعتی برای سولفید هیدروژن (H2S)

در این مقاله لزوم تهویه صنعتی برای سولفید هیدروژن (H2S) و روش های تصفیه هوا از آین آلاینده شیمیایی پرداخته شده است . همچنین با ماهیت ، خواص و خطرات سولفید هیدروژن و همچنین بیماری های شغلی حدود تماس شغلی آشنا می شوید .

سولفید هیدروژن چیست؟

سولفید هیدروژن یکی از آلاینده های خطرناک تولید شده در صنایع پتروشیمی می باشد . گاز سولفید هیدروژن یا هیدروژن سولفوره که به اسید سولفیدریک یا هیدروسولفوریک اسید و گاز ترش نیز شهرت دارد ، گازی است بی رنگ ، سمی و قابل اشتعال که در غلظت های پایین دارای بوئی شبیه به بوی تخم مرغ گندیده و در غلظت های بیشتر بوئی شیرین دارد.
سولفید هیدروژن دارای جرم مولکولی 34.082 gr/mol می باشد.
سولفید هیدروژن به شکل گاز می باشد به همین خاطر پس از انتشار در هوای اطراف به سرعت پخش می گردد.
سولفید هیدروژن توانایی انحلال در آب و روغن را دارد ، از این رو در آب های سطحی ، سفره های زیرزمینی ، محیط دریا و خاک های زیرین پوسته زمین وارد می شود.
گاز سولفید هیدروژن به دلیل سنگین تر بودن نسبت به هوا ، عمدتاً در ارتفاع پایین جمع می شود و با جریان باد سریعاً در هوا پخش می گردد.
از پر اکسید هیدروژن به عنوان عامل لکسید کنده گاز H2S است می گردد تا بدین صورت غلظت این گاز خطرناک را در فاضلاب ها کاهش دهند .
سولفید هیدروژن اگر در مناطق گرم و مرطوب قرار بگیرند به مرور زمان تجزیه شده و طی واکنش های شیمیایی به به سولفوریک اسید تغییر شکل می دهد.

روش های تولید گازهیدروژن سولفید

کاربردهای سولفید هیدروژن (H2S)

اگرچه این گاز یک آلاینده خطرناک به شمار می رود اما کاربرد های مفیدی نیز دارد
1. استفاده از گاز هیدروژن سولفید در پزشکی
2. استفاده از گاز هیدروژن سولفید در تولید ترکیبات آلی گوگرد دار مانند متان تایول ، اتان تایول و …
3. استفاده از گاز هیدروژن سولفید بعنوان عامل اصلی در تفکیک ( آب سنگین ) از آب معمولی
4. استفاده از گاز هیدروژن سولفید بعنوان عامل اصلی در بررسی و تحلیل فلزات و یون های فلزی
5. استفاده از گاز هیدروژن سولفید در آزمایشگاه ها و …

خطرات گاز هیدروژن سولفید

گاز هیدروژن سولفید بسیار سمی است و با ایجاد اختلال در آنزیم های بدن در جذب اکسیژن توسط بدن اختلال ایجاد می نماید ، عوامل متغیر مثل مدت زمان مواجهه و غلظت گاز هیدروژن سولفید در میزان عوارض آن موثر است . عوارضی همچون سوزش و حساسیت در حلق، بینی ، چشم ها ، ریه ها و در شرایط خیلی حاد می تواند به مرگ انسان منجر شود.
گاز هیدروژن سولفید مانند الکل ، گاز طبیعی و بنزین قابلیت انفجار و اشتعال دارد لذا اگر در مناطقی که خطر وجود این گاز در غلظت مناسب برای اشتعال وجود داشته باشد ، یک جرقه برای ایجاد حادثه ای خطرناک کافی است. لذا استفاده از نکات ایمنی و برچسب ها و علائم هشدار دهنده در مناطق خطر و انبار ها و حمل و نقل کپسول های گاز هیدروژن سولفید امری ضروری تلقی می گردد. H2S با آهن واکنش داده و تشکیل سولفید آهن می نماید این واکنش بسیار خطرناک است و ایجاد انفجار شدید می کند.

بیماری های شغلی سولفید هیدروژن (H2S)

*اثرات نورولوژیکی ، شامل : علائم مانند سرگیجه ، آشفتگی، سردرگمی ، سردرد ، خواب الودگی ، لرزش ، تهوع، استفراغ ، تشنج
* مشکلات ریوی ، با علائم شامل : سرفه ، تنگی قفسه سینه ، تنگی نفس ، هموپیتیز (ریختن یا سرفه کردن خون)، (ادم ریوی مایع در ریه ها)
*آپنه با اثرات ثانوی قلبی

نحوه شناسایی گاز سولفید هیدروژن (H2S)

در آزمایشگاه ها از کاغذ های شناساگر استات سرب برای شناسایی سولفید هیدروژن استفاده می گردد.
آستانه مجاز تماس انسان (TWA (TLV سولفید هیدروژن 10 PPM می باشد.
در پالایشگاه ها استفاده از ترکیبات گوگرد دار موجب تولید فرآورده هایی میگردد که به هنگام استفاده آلاینده های گوگرد دار مثل H2S و SOx تولید مینماید مانند سوخت وسایل نقلیه ، سوخت تجهیزات صنعتی و … سازمان های OSHA وNIOSH استاندارد هایی برای کارخانه ها و صنایع بخصوص در کشور های صنعتی اروپایی وضع کرده اند و این قوانیین لازم الاجرا می باشد.

تصفیه سولفید هیدروژن

برای تصفیه سولفید هیدروژن روش های مختلفی وجود دارد مثل جذب شیمیایی ، فیزیکی و و مکانیکی و … یکی از روش ها اضافه کردن ماده جاذب در ترکیبات نفتی است تا اجازه انتشار این آلاینده داده نشود.
از روش های شیمیایی جدا سازی سولفید هیدروژن از نفت خام می توان استفاده از اسکونجرها اشاره کرد.
یکی دیگر از روش های جدا سازی سولفید هیدروژن که عمدتاً در پتروشیمی از آن استفاده می شود فرآیند کلاوس است ، که معمولا برای تولید گوگرد کاربرد دارد . این فرآیند توسط کارل فردریش کلاوس شیمیدان آلمانی در قرن 19 میلادی ابداع گردیده است. واکنش کلی فرآیند چنین است:
2H2S + O2 → 2 S + 2 H2O2
اگر گاز هیدروژن سولفید در معرض آب قرار گیرد واکنش زیر اتفاق می افتد و اسید سولفوریک و گاز هیدروژن آزاد می شود.
H2S + 4H2O → H2SO4 + 4H2
برای خنثی سازی اسید سولفوریک از یک ماده قلیایی مثل سود سوز آور استفاده می شود تا مطابق واکنش زیر به محلول نمک سولفید و آب دست پیدا نماییم.
H2SO4 + 2NaOH → Na2SO4 + 2H2O
گاز هیدروژن در غلظت بالای 5 درصد قابلیت سوختن دارد . اگر هیدروژن حاصله از واکنش مذکور با هوا آمیخته شود ، یا حتی اگر در آلاینده های موجود گاز کلر موجود باشد ، ترکیبی ایجاد میکند که با ایجاد یک جرقه یا حتی تابش نور خورشید انفجار شدیدی رخ خواهد داد. حتی اگر در صنایعی که دمای کاری بالای ۵۰۰ درجه سانتیگراد دارد هیدروژن خود به خود بدون هیچ جرقه ای شعله ور خواهد شد . جالب است بدانید که شعله های هیدروژن برخلاف گاز شهری نامرئی است به همین دلیل ممکن است تا زمان رخ دادن حادثه ای سهمگین متوجه سوختن هیدروژن نباشید.

استفاده از وت اسکرابر جهت خنثی سازی سولفید هیدروژن

به دلیل واکنش خوب سولفید نیتروژن با آب بهترین روش فیلتراسیون استفاده از تصفیه کننده های تر (وت اسکرابر) می باشد. سیال این تصفیه کننده محلول آب و سود می باشد . همچنین به دلیل فرآورده اسیدی حاصل از واکنش های مذکور باید کانال ها و اتصالات و تصفیه کننده با پوشش ضد اسید محافظت گردد و نیز جهت جلوگیری از ایجاد جرقه و الکتریسته ساکن که منجر به ایجاد حریق و انفجار گاز هیدروژن می گردد ، استفاده از سیستم ارتینگ (Earthing) برای بدنه هواکش و کانال های تهویه ضروری می باشد.
تیم مهندسان بیست با طراحی و اجرای سیستم فوق شامل هود ، کانال ها و اتصالات ضد اسید ، تصفیه کننده تر (وت اسکرابر) ، هواکش ، تابلو برق و سیستم ارتینگ مطابق استاندارد ACGIH آمریکا بهترین عملکرد تهویه و تصفیه آلاینده گاز سولفید هیدروژن را تضمین می نماید.