روش های تولید گوگرد

گوگرد یک عنصر شیمیایی است که در معادن گوگردی یافت می‌شود و از آن به عنوان یک ماده شیمیایی استفاده می‌شود. تولید گوگرد به دو روش اصلی انجام می‌شود: استخراج از معادن گوگردی و فرآوری گازهای گوگردی. در زیر به این دو روش تولید گوگرد اشاره خواهم کرد:

روش‌های تولید گوگرد چیست؟

به طور کلی سه روش عمده برای تولید گوگرد متداول است:

تولید گوگرد از رسوبات گوگرد عنصری به روش فراش (Frash)، یا سبک سیسیلی که در این روش گوگرد را از رسوبات آهکی گوگرددار استخراج می کنند. فرآیند کلاوس که در این روش پس از زدودن H₂S از نفت و گاز طبیعی در پالایشگاه، H₂S را در واحد بازیابی گوگرد به گوگرد عنصری تبدیل می‌کنند. فرایند outokumpu که گوگرد را از پیریت به دست می‌آورند.

از میان این سه روش، فرآیند کلاوس به دلیل فراوانی گاز طبیعی از یک طرف و همچنین مزاحمت H₂S که جداسازی آن را از گاز طبیعی ضروری می‌سازد، امروزه متداول‌تر است.

تولید گوگرد از رسوبات گوگرد عنصری

گوگرد از رسوبات عمیق لایه‌های آهکی حاوی گوگرد، با فرایند فراش استخراج می‌شود. در این فرآیند، آب پیش گرم، با دمای حدود 165 درجه سانتی گراد، از طریق لوله بیرونی سه لوله هم مرکز به داخل چینه لایه لایه ی رسوب منتقل می‌شود. گوگرد در نتیجه نفوذ آب داغ ذوب می‌شود. هوای فشرده از داخل لوله مرکزی به پایین تزریق شده، باعث می‌شود تا گوگرد مذاب از داخل لوله میانی با فشار به سمت بالا هدایت شود.

این فرایند تا عمق 80 متر قابل اجراست و تولید یک چاه به میزان 300 تن در روز هم می‌رسد. چنانچه رسوبات در عمق کمی قرار داشته و به سطح زمین نزدیک باشد، می‌توان به استخراج کانه گوگرد مبادرت ورزید. این روش تولید گوگرد از کانه‌های گوگردی با یک فرایند ذوب نیز امکان پذیر است که در آن حرارت لازم با سوزاندن خود گوگرد (روش سیسیلی) تأمین می‌شود. همچنین تولید گوگرد از کانه‌های مزبور از طریق تقطیر در دماهای بالای 440 درجه سانتی گراد، امکان پذیر است.

تولید گوگرد از H₂S

منبع دیگر گوگرد، H₂S است که عمدتاً در گاز طبیعی، گازهای حاصل از پالایشگاه، گاز سنتز و گازهای خروجی در تهیه کک وجود دارد. H₂S از این گازها به روش گازشویی فیزیکی و شیمیایی برای مثال با اتانول آمین استخراج می‌شود، سپس از مایع جاذب بازیابی و با فرایند متداول کلاوس به گوگرد عنصری تبدیل می‌شود.

در این فرایند تبدیل هیدروژن سولفید به گوگرد عنصری، طی واکنش آن در مقادیر استوکیومتری با هوا یا اکسیژن و حرارت دادن به گاز صورت می‌گیرد. این واکنش یک واکنش گرمازا بوده که راندمان آن 60 تا 70 درصد است:

H₂S+1.5O₂→SO₂+H₂O

2H₂S+SO₂→3S+2H₂O

 3H₂S+1.5O₂→3S+3H₂O

بیشتر بخوانید: کاربردهای گوگرد چیست؟

ابتدا بر روی گازهای واکنش حاصل از محفظه احتراق در بویلرهای حرارت اتلافی، عملیات سرمایش صورت می‌گیرد تا دما به 300 درجه سانتی گراد برسد. سپس در یک رآکتور پر شده از یک کاتالیست کبالت مولیبدن با پایه آلومینا، عملیات تبدیل دنبال می‌شود.

پس از عملیات تراکم و تولید گوگرد در دماهای زیر 170 درجه سانتی گراد، گازهای واکنش در یک راکتور ثانویه (و در صورت لزوم پس از آن در رآکتور سوم) در 220 درجه سانتی گراد بر روی آلومینیوم اکسید بسیار فعال، به گوگرد تبدیل می شود. بهره کل در این مرحله به 96 تا 98 درصد خواهد رسید. میزان گوگرد در گازهای مازاد باید از طریق گازشویی تا 10PPM کاهش یابد.

برخلاف روش کلاسیک کلاوس که در آن محتوای اکسیژن در هوا از 30% تجاوز نمی‌کند، در روش کلاوس اکسیژن پایه، میزان محتوای اکسیژن را تا 80% و یا حتی 100% افزایش می‌دهند. این فرایند در مقیاس وسیع صنعتی در سال 1985 میلادی به بهره برداری رسید.

از طریق عملیات اختلاط با گاز بازچرخشی حاصل از اولین مبرد گوگرد، می‌توان از بکار بردن حرارت بیش از حد در محفظه احتراق جلوگیری کرد. این فرایند در مقایسه با فرایند کلاسیک کلاوس این حسن را دارد که از میزان گازهای زائد تا 35% می‌کاهد.

تولید گوگرد از پیریت

با حرارت دادن به پیریت آهن تا 1200 درجه سانتی گراد و در غیاب هوا، گوگرد و آهن سولفید مذاب بدست می‌آید.

بهترین عرضه کننده انواع گوگرد

همچنین شرکت کیمیا پارس شایانکار عرضه کننده انواع گوگرد:

1. گوگرد آلی
2. گوگرد پودری
3. گوگرد میکرونیزه
4. گوگرد بنتونیت دار
5. گوگرد گرانوله می باشد.

برای استعلام قیمت با کارشناسان ما تماس بگیرید.

(منبع: برگرفته از کتاب گوگرد تألیف دکتر مجتبی شمسی پور)