डीसल्फराइजेशन

सल्फर एक तत्व के रूप में सर्वव्यापी है। ब्रह्मांड में, यह प्रचलन में 10वें स्थान पर है; पृथ्वी पर, यह पाँचवें स्थान पर आता है। यह विटामिन, अमीनो एसिड, पृथ्वी की परत और वस्तुतः हर पौधे और जानवर में पाया जाता है। उद्योग और कृषि में सल्फर के अनगिनत उपयोग हैं, जिनमें शाकनाशक, कीटनाशक और उर्वरक शामिल हैं। कहने की आवश्यकता नहीं है, यह प्रकृति और अर्थव्यवस्था में एक महत्वपूर्ण तत्व है। फिर भी, जब कुछ रासायनिक यौगिकों और मिश्रणों में मौजूद होता है, तो सल्फर दूसरों के साथ अच्छा तालमेल नहीं बिठाता है। ये यौगिक स्वास्थ्य के लिए खतरनाक हो सकते हैं; पारिस्थितिकी को नुकसान पहुँचा सकते हैं; और औद्योगिक उद्देश्यों के लिए उपयोग की जाने वाली कई सामग्रियों के लिए संक्षारक हो सकते हैं। जिन जीवों और पदार्थों में ये खतरनाक यौगिक पाए जाते हैं, उन्हें डीसल्फराइजेशन प्रक्रिया के अधीन किया जाना चाहिए।

इसका क्या मतलब है?

डीसल्फराइजेशन का अर्थ वास्तव में दो गुना है: यह आणविक स्तर पर तात्विक सल्फर को हटाने का उल्लेख कर सकता है या, वैकल्पिक रूप से, रासायनिक मिश्रणों से सल्फर यौगिकों को निकालने का। अपने आप में, सल्फर को भूमिगत जमा से पिघलाकर निकाला जा सकता है, जिसमें पानी को क्वथनांक से ऊपर गर्म करके डाला जाता है। एक बार पिघलने के बाद, सल्फर को पाइप के माध्यम से सतह पर ले जाया जाता है। लेकिन, उन खतरनाक यौगिकों का क्या, जो विभिन्न संरचनाओं जैसे प्राकृतिक गैस, बायोमास और पेट्रोलियम में पाए जाते हैं?

प्राकृतिक गैस

प्राकृतिक गैस के भंडार पूरी दुनिया में मौजूद हैं। सबसे बड़े भंडार मध्य पूर्व, रूसी संघ और यूरोप में स्थित हैं। उत्तरी अमेरिका में, प्राकृतिक गैस टेक्सास, ओक्लाहोमा, न्यू मैक्सिको, व्योमिंग और लुइसियाना में सबसे प्रचुर मात्रा में है। संयुक्त राज्य अमेरिका में, 50 प्रतिशत से अधिक घरों को प्राकृतिक गैस से गर्म किया जाता है और यह ईंधन कुल ऊर्जा उपयोग का 24 प्रतिशत है। प्राकृतिक गैस को अक्सर इसके भूमिगत भंडार से पेट्रोलियम के समान तरीके से प्राप्त किया जाता है – ड्रिलिंग या हाइड्रोलिक फ्रैक्चरिंग के माध्यम से। हालांकि, 300,000 मील की पाइपलाइन के माध्यम से परिवहन से पहले, गैस को हाइड्रोजन सल्फाइड (H₂S) और कार्बन डाइऑक्साइड (CO₂) को हटाने के लिए उपचारित किया जाना चाहिए। प्राकृतिक गैस का डीसल्फराइजेशन दो बहुत महत्वपूर्ण कारणों से आवश्यक है। मौजूद H₂S न केवल श्रमिकों और उपभोक्ताओं के लिए विषैला है बल्कि यह उन पाइपलाइन नेटवर्कों के लिए भी हानिकारक है जो ईंधन वितरित करते हैं। इसलिए, प्राकृतिक गैस को प्राप्त करने के तुरंत बाद एक डीसल्फराइजेशन संयंत्र में उपचारित करने की आवश्यकता होती है। यदि हाइड्रोजन सल्फाइड की उपस्थिति प्राकृतिक गैस के प्रति क्यूबिक मीटर 5.7 मिलीग्राम से अधिक हो जाती है, तो गैस उपयोगकर्ता-श्रेणी से "खट्टी" गैस में एक सीमा पार कर जाती है। ऐसी परिस्थिति में गैस को आमतौर पर एक टावर या कॉलम से गुजारा जाता है जिसमें एमाइन होता है, यानी अमोनिया का एक व्युत्पन्न। जब गैस स्ट्रीम गुजरती है तो एमाइन घोल H₂S यौगिक को अवशोषित कर लेता है, जिससे उसके पीछे एक शुद्ध अपशिष्ट प्राकृतिक गैस बच जाती है।

बायोगैस

अनिवार्य रूप से, बायोगैस मीथेन (और CO₂) है जो अवायवीय – या ऑक्सीजन-रहित – परिस्थितियों में कार्बनिक पदार्थों से निकलती है। यह स्वाभाविक रूप से हो सकता है, जैसे खाद के ढेर या लैंडफिल के केंद्र में, या इसे मानवीय तकनीक द्वारा प्रेरित किया जा सकता है, यानी इंजीनियर अवायवीय डाइजेस्टर। ऑक्सीजन की अनुपस्थिति में, जीवाणु सूक्ष्मजीव कार्बनिक पदार्थ पर कार्य करते हैं, इसे तोड़ते हैं ताकि बायोगैस उन ठोस पदार्थों से निकल सके जो इसे धारण किए हुए थे। एक बार कैप्चर होने के बाद, बायोगैस दहन इंजनों को शक्ति प्रदान करती है, जो बाद में विद्युत जनरेटर को चार्ज करते हैं। फिर भी, बायोगैस में भी H₂S की समस्या है, वही समस्या जो प्राकृतिक गैस में स्पष्ट है। सार्वजनिक स्वास्थ्य के लिए खतरा और बुनियादी ढांचे को नुकसान बायोगैस उत्पादन के साथ भी समान रूप से वास्तविक है। गीले डीसल्फराइजेशन को आगे विभाजित किया जा सकता है: रासायनिक अवशोषण (एमाइन, अमोनिया या कार्बोनेट सॉल्वैंट्स); भौतिक अवशोषण (घोल के घटकों को दबाव में कमी के साथ जोड़ता है); और गीला ऑक्सीकरण (H₂S को अवशोषित और ऑक्सीकृत करने के लिए एक कमजोर क्षारीय घोल का उपयोग करता है)। सूखा डीसल्फराइजेशन बायोगैस के उपचार के लिए पाउडर/कण एजेंटों का उपयोग करता है, जिससे बायोगैस टैंक में संक्षारण की संभावना कम हो जाती है।

फ्लू गैस

ऊर्जा उत्पादन में हाइड्रोजन सल्फाइड एकमात्र समस्याग्रस्त सल्फर यौगिक नहीं है। सल्फर डाइऑक्साइड (SO₂) जीवाश्म ईंधन जलाने वाले ऊर्जा संयंत्रों और ठोस अपशिष्टों को जलाने वाली सुविधाओं पर निकास फ्लुओं से उत्सर्जित होता है। प्रकृति में, जब ज्वालामुखी फटते हैं तो SO₂ निकलता है। अम्लीय वर्षा से जुड़ा, SO₂ एक प्रमुख वायु प्रदूषक है जो आवास की रहने की क्षमता और विभिन्न पौधों और जानवरों की प्रजातियों के अस्तित्व को प्रभावित करता है। गीली स्क्रबिंग में एक क्षारीय अवशोषक घोल – चूना पत्थर, चूना या यहाँ तक कि समुद्री जल – शामिल होता है जिसे सीधे गैस स्ट्रीम पर स्प्रे किया जाता है या स्ट्रीम प्राप्त करने के लिए जमा किया जाता है। स्प्रे-ड्राई स्क्रबिंग गर्म गैस के माध्यम से घोल को पाउडर में परिवर्तित करती है। वायुमंडलीय अवशेष डीसल्फराइजेशन प्रक्रिया पारिस्थितिकी प्रणालियों और जिस हवा में हम सांस लेते हैं, उसे जहरीले कणों से होने वाले नुकसान से बचाने में मदद करती है।

अधिशोषण डीसल्फराइजेशन

अधिशोषण डीसल्फराइजेशन एक अभिनव तकनीक है जिसने गैस स्ट्रीम में सल्फर की उपस्थिति को संबोधित करने के तरीके को बदल दिया है। गैज़पैक में, हम विभिन्न गैसों से सल्फर को हटाने के लिए अधिशोषण डीसल्फराइजेशन जैसी अत्याधुनिक तकनीक का लाभ उठाने में गर्व महसूस करते हैं। इस प्रक्रिया में ज़ियोलाइट्स, सक्रिय कार्बन, या धातु-ऑक्साइड जैसे अधिशोषक शामिल होते हैं जो चुनिंदा रूप से सल्फर यौगिकों को फँसाते हैं, जिसके परिणामस्वरूप एक साफ गैस स्ट्रीम प्राप्त होती है। महत्वपूर्ण रूप से, अधिशोषण डीसल्फराइजेशन पारंपरिक डीसल्फराइजेशन विधियों की तुलना में अधिक कुशल, किफायती और पर्यावरण के अनुकूल विकल्प प्रदान करता है, खासकर जब सल्फर की कम सांद्रता वाली गैस स्ट्रीम से निपटना हो।