Thông số Giá trị
Nồng độ H2S trong dịng khí đầu
vào (ppm) 10000 5000 2000
Lưu lượng dịng khí (H2S/N2) đầu
vào (L/phút) 0,7 0,7 0,7
Khối lượng vật liệu (g) 150 150 150
Thể tích tầng hấp phụ (mL) 188,2 188,2 188,2
Hấp phụ trước thời điểm đột phá
(mgH2S/gVL) 186 184,6 180,2
Thời gian tiếp xúc tầng rỗng (Giây) 16 16 16
3.2.4. So sánh hiệu quả loại bỏ H2S của vật liệu F2MB với vật liệu thương mại Trung Quốc thương mại Trung Quốc
Hiện nay tại Việt Nam, các trang trại có trang bị hệ thống xử lý H2S để chạy máy phát điện đều nhập quy trình khơ của Trung Quốc bao gồm cả thiết bị và vật liệu. Do vậy để tăng tính khách quan, thực hiện thí nghiệm so sánh hiệu quả loại bỏ H2S của vật liệu F2MB với vật liệu nhập khẩu của Trung Quốc, hiện đang sử dụng để xử lý H2S từ biogas tại hợp tác xã chăn nuôi và dịch vụ Cổ Đơng (thơn Đồn Kết - xã Cổ Đông - thị xã Sơn Tây - Hà Nội).
Nghiên cứu trên vật liệu Trung Quốc được thực hiện trên cùng mơ hình và điều kiện thí nghiệm với vật liệu F2MB để thuận tiện cho việc so sánh: nồng độ H2S ban đầu khoảng 5000ppm, thời gian tiếp xúc tầng rỗng 16s (chiều cao cột vật liệu 22cm tương ứng với 125g vật liệu, tốc độ dịng khí 0,7l/ph). Kết quả cho thấy H2S xuất hiện trong khí đầu ra của hệ thống sau khoảng thời gian rất ngắn là 10 giờ. Dung lượng hấp phụ chỉ đạt 23mg/g.
Cũng có thể do loại vật liệu này địi hỏi thời gian tiếp xúc theo tầng rỗng cao hơn. Do vậy, chúng tơi tiến hành thêm một thí nghiệm với EBCT tăng tới
32s (chiều cao cột vật liệu được tăng gấp đơi lên 44cm). Kết quả, q trình xử lý đạt hiệu suất 100% trong thời gian khoảng 43 giờ, dung lượng xử lý H2S của vật liệu đạt 51mg/g. Kết quả này chứng tỏ vật liệu Trung Quốc cũng có dung lượng xử lý H2S khá cao, tuy nhiên khả năng xử lý chỉ bằng 27,6% so với vật liệu Fe/MgO/bentonite được chế tạo và đòi hỏi EBCT cao.
Bảng 3.5. So sánh khả năng xử lý H2S của vật liệu F2MB và vật liệu thương mại Trung Quốc tại cùng một điều kiện khảo sát
Vật liệu Trung Quốc F2MB
Khối lượng vật liệu (g) 125 150
Thể tích tầng hấp phụ (mL) 188,2 188,2
Lưu lượng dịng khí (H2S/N2) đầu vào (L/phút) 0,7 0,7
Nồng độ H2S trong dịng khí đầu vào (ppm) 5000 5000
Dung lượng hấp phụ (mg/g) 23 184,6
Thời gian tiếp xúc tầng rỗng (Giây) 16 16
3.2.5. Khảo sát thời gian sống của vật liệu khi hệ thống vận hành ở chế độ gián đoạn với tái sinh riêng biệt chế độ gián đoạn với tái sinh riêng biệt
Với các vật liệu trên cơ sở oxit sắt như F2MB có thể được vận hành ở chế độ gián đoạn với tái sinh riêng biệt, hoặc tái sinh một phần tại chỗ với lưu lượng nhỏ khơng khí. Phản ứng tái sinh tỏa nhiệt cao của oxit sắt hình thành lưu huỳnh nguyên tố khi tiếp xúc với khơng khí được diễn ra như sau:
2Fe2S3 + O2 → 2Fe2O3 + 3S2 (3.1)
Trên cơ sở đó, hình thức được lựa chọn cho việc khảo sát khả năng sống của vật liệu là cho hệ thống khô làm việc ở chế độ gián đoạn: hệ thống vận hành chạy trong 12 tiếng, sau đó dừng nghỉ và sục khơng khí vào cột trong 12
tiếng để tái sinh một phần vật liệu. Các điều kiện thí nghiệm được giữ nguyên như khi hệ thống vận hành liên tục (Bảng 3.6). Dung lượng hấp phụ được tính trên cơ sở tổng lượng H2S được xử lý trong tồn bộ q trình.