Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Experimental testing of adsorbents for H2S removal in industrial applications: A comparative study on lifetime and cost effectiveness of different materials
KTH, School of Engineering Sciences in Chemistry, Biotechnology and Health (CBH).
2019 (English)Independent thesis Advanced level (professional degree), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesisAlternative title
Adsorbenter för borttagning av H2S : En jämförande studie på olika materials livslängd (Swedish)
Abstract [en]

Harmful emissions are a global issue and cause trouble for human health and for the environment. There is a wide variety of pollutants and one pollutant is hydrogen sulfide, H2S, that is a member of the group Volatile Sulfur Compounds. H2S is a compound that is known for its smell of rotten eggs and is detectable by the human nose at very low concentrations. At higher concentrations, H2S is highly toxic and even deadly for humans. It is also a corrosive gas, and can, therefore, cause problems for materials that are being exposed to it. This can be an issue when H2S is present in biogas since it can damage engines or pipes. It can also poison catalysts that are used for methane upgrading.

There are different methods of removing H2S from air and common ones are to use adsorption media or catalytic oxidation for gas-solid reactions. The catalytic oxidation is oxidizing the H2S and converts it into elemental sulfur. A problem with these techniques is that they need replacement after some time when they have been saturated.

The aim and objectives for this project are to find appropriate materials to test in a test rig that was finalized at the beginning of the project, to compare their lifetime. This was done to find the most cost effective material for H2S removal. The effect of humidity in the air was also examined.

Eight different samples were tested. Two of these were activated carbonwithout impregnations and the other six were partial catalytic materials (impregnated carbons or metal oxide based materials). The partial catalytic materials were significantly better than the activated carbons. The lifetimes varied among the partial catalytic materials as well, andare believed to be due to different active compounds on the surfacesand the structure. When running the experiments with 70 % relative humidity, the lifetimes were significantly longer than when the same materials were run for 30 %. A lower concentration of H2S in low relative humidity showed lower or the same loading capacity than higher concentrations. Regeneration was tested for one of the metal based materials with a satisfactory result.

Abstract [sv]

Skadliga utsläpp i luften är en global diskussion och orsakar problem för människors hälsa och för miljön. Det finns en mängd olika föroreningar och en av dessa är vätesulfid, H2S, som är en flyktig svavelförening. H2S är en förorening som är känd för att lukta ruttna ägg och detekteras av en människas luktsinne redan vid mycket låga koncentrationer. Vid högre koncentrationer är H2S mycket giftig och till och med dödligt. Det är också en frätande gas och kan därför orsaka problem för material. Detta kan vara ett problem med H2S i biogas eftersom det kan skada motorer eller röranslutningar. Ett annat problem är att föreningen kan förgifta katalysatorer som används för uppgradering av metan vid biogasproduktion.

Det finns olika metoder för att avlägsna H2S från luft och några avde vanligaste är att använda adsorptionsmedia eller katalytisk oxidation. Den katalytiska oxidationen oxiderar H2S och omvandlar det till elementärt svavel. Ett problem med dessa tekniker är att materialet behöver bytas ut efter en tid då de mättas.

Syftet och målen för detta projekt är att hitta lämpliga material att testa i en provrigg som byggdes färdigt i början av projektet, för att jämföra deras livstid och hur livslängden kan relateras till deras kostnad. Detta gjordes för att hitta det mest kostnadseffektiva materialet för borttagning av H2S från luft. Effekten av luftfuktighet undersöktes också.

Åtta olika material testades. Två av dessa var aktivt kol utan impregneringar och de andra sex var impregnerade kol och metalloxidbaserade material. De impregnerade aktiva kolen och de metallbaserade materialen var signifikant bättre än de aktiva kolmaterialen. Livslängden var även olika för de impregnerade aktiva kolmaterialen, och antas bero på hur impregneringarna genomfördes och materialens struktur. När experimenten kördes med 70% relativ luftfuktighet var livstiden signifikant längre än när samma material kördes med 30% relativ luftfuktighet. En lägre koncentration av H2S i låg relativ fuktighet resulterade i lägre eller samma kapacitet att ta upp än H2S vid högre koncentrationer av H2S. Renegenerering testades för ett av de metallbaserade materialenmed tillfredsställande resultat.

Place, publisher, year, edition, pages
2019. , p. 31
National Category
Chemical Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-261195OAI: oai:DiVA.org:kth-261195DiVA, id: diva2:1357100
External cooperation
Ozonetech
Educational program
Master of Science in Engineering - Energy and Environment
Supervisors
Examiners
Available from: 2019-10-03 Created: 2019-10-03 Last updated: 2019-10-03Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(1566 kB)4 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 1566 kBChecksum SHA-512
7491937749411510ba5a01584e0526c8971263321c8f10c02c0d4cba74a1a58a0f96c7e9d657cc802058320a9f6b589c0a7b760fef43ffd23712aa2b9ac887ad
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
School of Engineering Sciences in Chemistry, Biotechnology and Health (CBH)
Chemical Engineering

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 4 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 7 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf